ఉల్లిపాయతో ఏడుపు: ఇది సెంటిమెంట్ కాదు సైన్స్!

Hyderabad: ఉల్లి చేసే మేలు తల్లి కూడా చేయదంటారు పెద్దలు. తక్కువ క్యాలరీలు, విటమిన్లు, మినరల్స్, యాంటీ-ఆక్సిడెంట్లతో నిండి ఉండే ఉల్లిపాయ వంటలకు రుచిని, మనకు ఆరోగ్యాన్ని రెండింటినీ ఇస్తుంది. కూరలు, సలాడ్లు, ఆమ్లెట్లు.. ఉల్లి కలిస్తేనే ఈ వంటలకు అసలైన రుచి! అందుకే మన వంటింట్లో దీనికి ఎప్పుడూ ప్రత్యేక స్థానం ఉంటుంది.

అయితే అదే వంటింట్లో రోజూ జరిగే అతిపెద్ద సెంటిమెంట్ డ్రామా ఏదైనా ఉందంటే... అది ఉల్లిపాయ కోయడమే! ఎంతటి గుండె ధైర్యం ఉన్నవారైనా సరే, చేతిలో చాకు పట్టి ఉల్లిపాయ ముక్కలు చేయడం మొదలుపెడితే చాలు... కళ్లవెంట నీళ్లు కారాల్సిందే. సినిమా సెంటిమెంట్‌ సీన్లకైనా ఏడవని వాళ్లు కూడా, ఉల్లిపాయ ముందు మోకరిల్లాల్సిందే.

శతాబ్దాల క్రితమే షేక్స్‌పియర్ సైతం తన 'ఆంటోనీ అండ్ క్లియోపాత్రా' నాటకంలో ఉల్లిపాయ తెచ్చే కన్నీళ్ల బాధను ప్రస్తావించారు. అయితే, ఈ కన్నీళ్ల వెనుక ఎలాంటి సెంటిమెంట్ లేదు, కేవలం సైన్స్ మాత్రమే ఉంది! ఉల్లిపాయను కోసినప్పుడు అది మన కళ్లపై డిక్లేర్ చేసే ఓ చిన్న 'కెమికల్ వార్' (Chemical War) వల్లే మనకు తెలియకుండానే ఏడుపు వచ్చేస్తుంది.

ఇంతకీ ఉల్లిపాయను కోయగానే కళ్లలో నీళ్లు ఎందుకు తిరుగుతాయి? అంటే.. దీని వెనుక ప్రకృతి ప్రసాదించిన ఒక అద్భుతమైన 'సెల్ఫ్ డిఫెన్స్' (ఆత్మరక్షణ) రహస్యం దాగి ఉంది. దీని గురించి వివరంగా తెలుసుకుందాం రండి.

ఉల్లి ఆత్మరక్షణ వ్యవస్థ: ఉల్లిపాయలు భూమి అడుగున పెరుగుతాయి. అక్కడ మట్టిలో ఉండే ఎన్నో పురుగులు, జీవులు వీటిని ఆహారంగా మార్చుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తుంటాయి. ఈ దాడి నుంచి తట్టుకోవడానికి ఉల్లిపాయల్లో ప్రకృతి సిద్ధంగా ఒక అంతర్గత రక్షణ వ్యవస్థ ఉంటుంది.

Onion's self-defense system (Photo Credit- ETV Bharat Graphics Team)

ఈ రక్షణ వలయం ఎలా పనిచేస్తుంది?: ఉల్లిపాయ మొక్క కణాల (Plant Cells) లోపల వేర్వేరు గదులు ఉంటాయి. ఇందులో ఒక వైపు ఒక ప్రత్యేకమైన ఎంజైమ్ (Enzyme) ఉంటే, మరో వైపు ఒక ప్రత్యేకమైన అమినో యాసిడ్ (Amino acid) దాగి ఉంటుంది.

మనం ఉల్లిపాయను కత్తితో కోసినప్పుడు (లేదా ఏదైనా కీటకం దాన్ని కొరికినప్పుడు) ఆ కణాలు ఒక్కసారిగా బద్దలవుతాయి. దాంతో వేర్వేరు గదుల్లో విడిగా ఉన్న ఎంజైమ్, అమినో యాసిడ్ ఒకదానితో ఒకటి కలిసిపోతాయి. ఈ కలయిక వల్ల ఒక రకమైన 'సల్ఫర్ సమ్మేళనం' (Sulfurous compound) గాల్లోకి విడుదలవుతుంది.

Why do eyes water when cutting an onion? (Photo Credit- ETV Bharat Graphics Team)

కళ్లల్లో నీళ్లు ఎందుకు వస్తాయి?: గాల్లోకి విడుదలైన ఈ సల్ఫర్ సమ్మేళనం వాయు రూపంలో ప్రయాణించి నేరుగా మన కళ్లను చేరుకుంటుంది. ఇది కంటిపై ఉండే పొరను తాకగానే కళ్లల్లో మంట పుడుతుంది. ఆ మంట నుంచి కళ్లను రక్షించుకోవడానికి మన మెదడు వెంటనే స్పందించి, కన్నీళ్లను ఉత్పత్తి చేయమని కంటి గ్రంథులను ఆదేశిస్తుంది. దాంతో కళ్ల నుంచి నీళ్లు కారడం మొదలవుతుంది.

Science Behind Why Onions makes Us Cry? (Photo Credit- ETV Bharat Graphics Team)

దీనివల్ల కంటికి ఏమైనా నష్టం వాటిల్లుతుందా?: ఉల్లిపాయలు కోసేటప్పుడు వచ్చే కన్నీళ్లు, కళ్లల్లో పుట్టే మంట వల్ల కంటికి ఏమైనా శాశ్వత నష్టం జరుగుతుందా? అని చాలామంది వంట చేసేటప్పుడు ఆందోళన చెందుతుంటారు. కానీ, శాస్త్రవేత్తల పరిశోధనల ప్రకారం ఈ మంట, కన్నీళ్లు తాత్కాలికం మాత్రమే. ఉల్లిపాయ నుంచి విడుదలయ్యే అస్థిర సమ్మేళనం (Volatile compound) మన కంటికి ఒక స్వల్ప అసౌకర్యాన్ని కలిగిస్తుంది. దీనివల్ల మన శరీరం తక్షణమే స్పందించి, తన సహజ రక్షణ వ్యవస్థ అయిన 'రిఫ్లెక్స్ టియరింగ్' (Reflex tearing)ను ఆన్ చేస్తుంది. అంటే, ఆ ఘాటైన పదార్థాన్ని కంటి నుంచి బయటకు పంపించడానికి కన్నీళ్లను వేగంగా ఉత్పత్తి చేసి కళ్లను క్లీన్ చేస్తుంది. ఆ సమయంలో కొంత ఇబ్బందిగా అనిపించినప్పటికీ, దీనివల్ల కంటికి లేదా కంటి పొర (Cornea)కు ఎటువంటి శాశ్వత నష్టం జరగదని అధ్యయనాలు స్పష్టం చేస్తున్నాయి.

మనకు కన్నీళ్లు తెప్పించే ఉల్లి 'రసాయనాలు' ఇవే:

• లాక్రిమేటర్ (Lachrymator): ఎలాంటి ఎమోషన్స్ (భావోద్వేగాలు) లేకుండానే మన కంటి గ్రంథులను ప్రేరేపించి, నిరంతరంగా కన్నీళ్లు వచ్చేలా చేసే పదార్థాన్ని 'లాక్రిమేటర్' అంటారు. ఉల్లిపాయలలో ఉండే 'అల్లీల్ సల్ఫైడ్' (Allyl sulfide) వంటి సల్ఫర్ సమ్మేళనాల వల్లే ఈ ప్రభావం కనిపిస్తుంది. ఇది వెల్లుల్లి, ఉల్లికాడల్లో (Spring onions) కూడా ఉంటుంది.
• అమైనో ఆమ్లం (Amino acid): ఉల్లిపాయ కణాలలో ఉండే ఈ ఆర్గానిక్ సమ్మేళనమే (ఇందులో ఒక అమైనో గ్రూప్, కార్బాక్సిల్ గ్రూప్ ఉంటాయి) కన్నీళ్లు తెప్పించే రసాయన చర్యకు ప్రధాన మూలం. ప్రకృతిలో ఇలాంటి 80కి పైగా విభిన్న సైడ్ గ్రూప్స్ ఉండగా, వీటిలో 20 కంటే ఎక్కువ అమైనో ఆమ్లాలు ప్రోటీన్లను (Proteins) తయారుచేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• ఎంజైమ్ (Enzyme): ఇది ఉల్లిపాయ కణాలలో ఉండే ఒక రకమైన బయోలాజికల్ ప్రొటీన్. మనం ఉల్లిపాయను కోసినప్పుడు, ఈ ఎంజైమ్ ఒక 'జీవరసాయన ఉత్ప్రేరకం' (Biochemical catalyst)లా పనిచేసి, అమైనో ఆమ్లంతో జరిగే రసాయన చర్యను వేగవంతం చేస్తుంది. తద్వారా క్షణాల వ్యవధిలోనే కన్నీళ్లు తెప్పించే వాయువు గాల్లోకి విడుదలవుతుంది.

ఉత్ప్రేరకం/క్యాటలిస్ట్ (Catalyst) అంటే?: రసాయన శాస్త్రంలో ఒక రసాయన చర్య జరిగే వేగాన్ని పెంచే పదార్థాన్ని ఉత్ప్రేరకం అంటారు. ఇక్కడ ఉల్లిపాయలోని ఎంజైమ్ సరిగ్గా ఇదే పని చేస్తుంది. ఈ మొత్తం ప్రక్రియలో ఆ ఎంజైమ్ స్వయంగా ఎటువంటి మార్పునకు లోనవకుండా, రసాయన చర్య వేగాన్ని మాత్రం పెంచి కన్నీళ్లకు కారణమవుతుంది.

Science Behind Why Onions makes Us Cry? (Photo Credit- ETV Bharat Graphics Team)

ఆ కెమికల్ రియాక్షన్ వెనుక ఉన్న అసలు రహస్యం ఇదే: పరిశోధకులు ఈ LFS (లాక్రిమేటరీ ఫ్యాక్టర్ సింథేస్) ఎంజైమ్‌పై చేసిన ప్రయోగాల్లో కొన్ని ఆసక్తికరమైన విషయాలు వెలుగులోకి వచ్చాయి. ఈ రసాయనిక మార్గం కేవలం కన్నీళ్లు తెప్పించడమే కాదు, లోపల ఒక పక్కా ప్రణాళిక ప్రకారం పనిచేస్తుందని రుజువైంది.

• రెండు రూపాల్లో ఎంజైమ్ గుట్టు రట్టు: సైంటిస్టులు ఈ LFS ఎంజైమ్ స్పటిక నిర్మాణాన్ని రెండు వేర్వేరు స్థితుల్లో లాక్ చేసి మరీ పరిశీలించారు. మొదటిది అపో-ఫామ్ (Apo-form)— అంటే ఎలాంటి కెమికల్ చర్య జరగకముందు ఎంజైమ్ ఖాళీగా ఉన్న స్థితి. రెండోది బౌండ్ ఫామ్ (Bound form)— ఇందులో 'క్రోటైల్ ఆల్కహాల్' అనే సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థంతో ఆ ఎంజైమ్ జతకలిసి ఉంటుంది.
• లాక్ అండ్ కీ ఆకారం: ఈ పరిశోధనలో ఉల్లిపాయలోని ఈ ఎంజైమ్ నిర్మాణం, మొక్కల్లోని 'START డొమైన్ సూపర్‌ఫ్యామిలీ' ప్రొటీన్ల లాగే 'హెలిక్స్-గ్రిప్ ఫోల్డ్' (Helix-grip fold) ఆకారంలో ఉన్నట్లు తేలింది. అంటే ఒక వస్తువును గట్టిగా పట్టుకోవడానికి వీలుగా ఉండే ప్రత్యేకమైన డిజైన్ అన్నమాట.
• ఒత్తిడిని తట్టుకునే ప్రొటీన్‌తో పోలిక: ఈ ఎంజైమ్‌ను మొక్కలు ఒత్తిడిని తట్టుకోవడానికి ఉపయోగించే 'PYL10' (అబ్సిసిక్ యాసిడ్ రిసెప్టర్) అనే మరో వృక్ష ప్రొటీన్‌తో పోల్చి చూశారు. రెండూ ఒకే ఫ్యామిలీకి చెందినవే అయినప్పటికీ, ఉల్లిపాయలోని LFS ఎంజైమ్ మాత్రం శత్రువుల నుంచి తనను తాను రక్షించుకోవడానికి, కళ్లలో మంట పుట్టించేలా ప్రత్యేకంగా రూపాంతరం (Adaptations) చెందిందని స్పష్టమైంది.
• చివరగా.. ఆ గ్యాస్ ఎలా పుడుతుందంటే?: ఈ మొత్తం ప్రక్రియలో రసాయనాల మధ్య 'సీక్వెన్షియల్ ప్రోటాన్ ట్రాన్స్‌ఫర్' (వరుస క్రమంలో ప్రోటాన్ల బదిలీ) జరుగుతుంది. ఈ మార్పు వల్ల మధ్యలో 'కార్బానియన్ ఇంటర్మీడియట్' అనే ఒక తాత్కాలిక రసాయన రూపం ఏర్పడి, అది కాస్తా క్షణాల్లో థియోఆల్డిహైడ్ S-ఆక్సైడ్ (Thioaldehyde S-oxide) వాయువుగా మారి గాల్లోకి లేస్తుంది.

2017లో జరిగిన ఈ పరిశోధనతో ఉల్లిపాయ కోసినప్పుడు జరిగే జీవరసాయన (Biochemical) ప్రక్రియలపై అంతకుముందున్న సందేహాలన్నీ పూర్తిగా తొలగిపోయాయి.

ఉల్లిపాయల్లో రకాలు.. కన్నీళ్లలో తేడాలు!: మనం వాడే ఉల్లిపాయ రకాన్ని బట్టి కూడా కళ్లలో వచ్చే నీళ్ల శాతం మారుతుందని పరిశోధనలు చెబుతున్నాయి.

Varieties of onions... differences in the tears they cause! (Photo Credit- ETV Bharat Graphics Team)

• పసుపు, ఎరుపు, తెల్ల ఉల్లిపాయలు: వీటిలో సల్ఫర్ (గంధకం) కాంపౌండ్లు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి. అందుకే ఇవి కోసినప్పుడు బలమైన రసాయన చర్యలు జరిగి, కళ్ల వెంట ఎక్కువ నీళ్లు వస్తాయి.
• ఉల్లికాడలు (Green onions): ఇవి కొంచెం తీపిగా, తక్కువ సల్ఫర్ కలిగి ఉంటాయి. అంత ఘాటుగా ఉండవు కాబట్టి వీటిని కోసేటప్పుడు కళ్లలో మంట చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
• కన్నీళ్లు తెప్పించని ఉల్లిపాయలు (Tear-free onions): జెనెటిక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మేషన్ (జన్యు మార్పిడి) ద్వారా శాస్త్రవేత్తలు 'సనియన్స్' (Sunions) వంటి సరికొత్త ఉల్లిపాయ రకాలను కూడా సృష్టించారు. ఇవి కొన్ని ప్రత్యేక మార్కెట్లలో మాత్రమే దొరుకుతున్నాయి, ఇంకా పెద్ద ఎత్తున మార్కెట్లోకి రాలేదు.

కళ్లకు ఉపశమనం ఇచ్చే చిట్కాలు & ట్రిక్స్: ఉల్లిపాయలు తరిగేటప్పుడు వచ్చే ఘాటు హానికరం కాకపోయినప్పటికీ, కళ్ల మంటను, ఎరుపుదనాన్ని వెంటనే తగ్గించుకోవడం చాలా ముఖ్యం. అందుకోసం కొన్ని సింపుల్ టిప్స్ మీకోసం:

• చన్నీటి మ్యాజిక్: ఉల్లిపాయ ఘాటు తగలగానే కళ్లను చల్లని నీటితో బాగా ఫ్లష్ చేయండి. నీటి ధార కళ్లలోని సల్ఫర్ కాంపౌండ్స్‌ను వెంటనే కడిగేస్తుంది. చల్లదనం వల్ల కళ్ల నరాలు శాంతించి, ఎరుపుదనం త్వరగా తగ్గుతుంది.
• కీరదోసకాయ కూలింగ్: కళ్లపై చల్లని కీరదోసకాయ ముక్కలు లేదా కోల్డ్ కంప్రెస్ ఉంచితే మంట వెంటనే తగ్గుతుంది. ఇందులోని చల్లదనం కళ్ల వాపును, ఎరుపుదనాన్ని క్షణాల్లో నయం చేస్తుంది.
• ఐ డ్రాప్స్ పవర్: లుబ్రికేటింగ్ ఐ డ్రాప్స్ వేసుకోవడం వల్ల కళ్లలోని సల్ఫర్ సమ్మేళనాలు వెంటనే కొట్టుకుపోతాయి. ఇవి కళ్లను తేమగా ఉంచి, ఉల్లిపాయ ఘాటు వల్ల వచ్చే పొడిబారడాన్ని, మంటను తగ్గిస్తాయి.
• సహజ నివారణలు: కలబంద జెల్, నీటి మిశ్రమంలో నానబెట్టిన దూది పింజలను కళ్లపై పెడితే చల్లగా ఉంటుంది. లేదా స్టెరైల్ క్యాస్టర్ ఆయిల్ (ఆముదం) ఐ డ్రాప్స్ వాడటం వల్ల వచ్చే అసౌకర్యం, చికాకు త్వరగా తగ్గుతాయి.

అయితే, ఉల్లిపాయలు కోసేటప్పుడు కేవలం మన కళ్లలోనే కాదు.. మనం కోసే స్టైల్‌ని బట్టి ఉల్లిపాయ రుచిలో కూడా పెద్ద మార్పు వస్తుందని మీకు తెలుసా?

ఉల్లిపాయను కోసే విధానాన్ని బట్టి దాని ఘాటు, తీపి, సువాసనలలో మార్పులు వస్తాయని అంతర్జాతీయ పరిశోధనలు వెల్లడిస్తున్నాయి. చైనా (బీజింగ్ అకాడమీ ఆఫ్ అగ్రికల్చర్), బ్రెజిల్ (యూనివర్సిటీ ఆఫ్ సావో పాలో), ఇటలీ (యూనివర్సిటీ ఆఫ్ ఫ్లోరెన్స్) పరిశోధకులు జరిపిన అధ్యయనాల ప్రకారం ఆ ఆసక్తికరమైన వివరాలు ఇవే:

• చిన్న ముక్కలుగా కోస్తే (Diced): ఉల్లిపాయలను చిన్న ముక్కలుగా కట్ చేసినప్పుడు వాటిలోని కణాలు ఎక్కువగా దెబ్బతింటాయి. ఫలితంగా ఎంజైమ్ చర్యలు వేగవంతమై రుచి, ఘాటు చాలా బలంగా మారుతుంది.
• పొడుగు ముక్కలుగా కోస్తే (Sliced): ఇలా నిలువుగా కోయడం వల్ల కణాలపై ఒత్తిడి తక్కువగా ఉండి ఘాటు తగ్గుతుంది. వేయించినప్పుడు ఇవి ముక్కలు విడిపోకుండా క్రిస్పీగా మారుతూ, తినేటప్పుడు మైల్డ్ టేస్ట్‌తో పాటు ఎక్కువ కాలం తాజాగా ఉంటాయి.
• రింగ్స్ (Rings): ఉల్లిపాయను గుండ్రని రింగులుగా కోసినప్పుడు ఫ్లేవనాయిడ్స్ విడుదలవడమే కాకుండా, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత (4 °C) వద్ద కోస్తే సల్ఫర్ సమ్మేళనాలు పెరిగి కాస్త చేదుతో కూడిన స్ట్రాంగ్ టేస్ట్ వస్తుంది. అందుకే వీటిని సలాడ్లలో వాడుతుంటారు.

ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం: ఉల్లిపాయలను కోసేటప్పుడు ఉష్ణోగ్రత కూడా ముఖ్యమే. సాధారణ ఉష్ణోగ్రత (20-25 °C) వద్ద కోసే ముక్కల్లో సల్ఫర్ కాంపోనెంట్స్ తగ్గి ఘాటు తక్కువగా అనిపిస్తుంది.

ఈ సైన్స్ ఆధారంగానే పెద్ద పెద్ద ఫుడ్ ప్రాసెస్ చేసే కంపెనీలు సలాడ్స్, సూప్స్ లేదా డ్రై ప్రొడక్ట్స్ తయారీలో ఉల్లిపాయల కటింగ్ స్టైల్‌ను, ఉష్ణోగ్రతను మార్చి వాటి రుచిని కంట్రోల్ చేస్తుంటాయి.

చివరగా, ఉల్లిపాయలను కోసే విధానమే కాదు.. వాటిని వండే పద్ధతి కూడా రుచిని పూర్తిగా మార్చేస్తుందని ఆహార శాస్త్ర పరిశోధనలు (Food Science Studies) నిరూపిస్తున్నాయి. ఆ వివరాలు:

• పచ్చి ఉల్లిపాయలు (Raw): ఉల్లిపాయలను ఉడికించకుండా పచ్చిగా తిన్నప్పుడు, వాటిలో ఉండే సహజమైన సల్ఫర్ సమ్మేళనాల వల్ల రుచి చాలా ఘాటుగా, నోట్లో చురుక్కుమనేలా ఉంటుంది.
• దోరగా వేయించడం (Sautéed): కొద్దిగా నూనె లేదా నెయ్యి వేసి తక్కువ మంటపై దోరగా వేయించినప్పుడు, ఉల్లిపాయలలోని ఘాటు తగ్గి.. ఒక రకమైన తియ్యదనం, నట్స్ (గింజల వంటి) సువాసన వస్తుంది.
• బాగా వేయించడం (Caramellized/Pan-fried): ఉల్లిపాయలను పాన్‌పై ఎక్కువసేపు బ్రౌన్ కలర్ వచ్చేలా వేయించినప్పుడు 'మైలార్డ్ రియాక్షన్స్' (Maillard reactions) జరుగుతాయి. దీనివల్ల ఉల్లిపాయల్లోని షుగర్స్ అన్నీ క్యారమలైజ్ అయి, కూరలకు అద్భుతమైన రుచిని, మంచి రంగును అందిస్తాయి.