Eine Zwiebel zu schneiden, ruft fast immer die gleiche Reaktion hervor: Die Augen brennen und Tränen treten schnell auf. Dieses bekannte Phänomen hat einen präzisen chemischen Ursprung.
Zwiebeln produzieren reizende Moleküle, die sie vor äußeren Angriffen schützen sollen. Wenn die Zwiebel beschädigt wird, werden diese Substanzen freigesetzt und lösen den Tränenreflex aus,
wie die Library of Congress in einer wissenschaftlichen Analyse zu diesem Phänomen erklärt.
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Wenn eine Zwiebel intakt ist, bleiben die verschiedenen chemischen Verbindungen in den Zellen der Zwiebel getrennt. Schneidet man die Zwiebel jedoch mit einem Messer, werden diese Zellen zerstört. Ihr Inhalt vermischt sich dann, was eine Reihe chemischer Reaktionen auslöst. Enzyme kommen mit schwefelhaltigen Molekülen in Kontakt, die natürlicherweise in der Zwiebel vorkommen, eine typische Reaktion bei Pflanzen der Gattung *Allium*.
Eine dieser Reaktionen erzeugt eine sehr flüchtige Substanz namens Syn-Propanthial-S-oxid, die eigentliche tränenerregende Verbindung, die für die Tränen verantwortlich ist. Dieses Gas entsteht, wenn die schwefelhaltigen Moleküle der Zwiebel durch mehrere Enzyme umgewandelt werden. Arbeiten zur Lebensmittelchemie zeigen, dass dieses Molekül speziell bei der Zerstörung der Zwiebelzellen produziert wird,
wie eine von *Chemistry World* veröffentlichte Analyse beschreibt.
Sobald es gebildet ist, breitet sich diese Verbindung schnell in der Luft um die geschnittene Zwiebel aus. Weil es sehr flüchtig ist, erreicht es leicht die Augen der Person, die das Gemüse zubereitet. Wenn es mit der feuchten Oberfläche des Auges in Kontakt kommt, verursacht es eine Reizung. Diese chemische Wechselwirkung löst ein Nervensignal aus, das den Tränenreflex aktiviert.
Als Reaktion auf diese Reizung beginnen die Tränendrüsen, mehr Tränenflüssigkeit zu produzieren. Ihre Aufgabe ist es, die reizende Substanz auf der Augenoberfläche zu verdünnen und zu entfernen. Die Tränen dienen also dazu, die Hornhaut zu spülen und die chemische Verbindung abzutransportieren, die für das Brennen verantwortlich ist. Dieser Schutzreflex gehört zu den normalen Abwehrmechanismen des Auges.
Nicht alle Zwiebelsorten lösen die gleiche Reaktion aus. Mildere Zwiebeln enthalten in der Regel weniger schwefelhaltige Verbindungen. Ihre reizende Wirkung ist daher schwächer, weil die Menge des produzierten tränenerregenden Gases geringer ist. Die Konzentration dieser Moleküle kann auch je nach angebauter Sorte und den Anbaubedingungen variieren.
Einige Küchentricks basieren direkt auf diesen chemischen Mechanismen. Zum Beispiel kann das Kühlen der Zwiebel oder die Verwendung eines sehr scharfen Messers die Produktion des reizenden Gases begrenzen, indem es die Zerstörung der Zellen verringert. Ebenso kann das Schneiden der Zwiebel unter einem Luftstrom oder in der Nähe einer Wasserquelle das Gas zerstreuen, bevor es die Augen erreicht.