Getäuschte Zunge

Die Lebensmittelindustrie sucht fieberhaft nach Substanzen, die bitteren Geschmack unterdrücken können. Wem Kaffee ohne Zucker zu bitter ist, dem könnte die Lebensmittelindustrie bald eine kalorienfreie Alternative bieten: einen Bitter-Blocker, der die Zunge betrügt, indem er unangenehme Geschmacksanteile ausblendet. Mit einem ersten Patent auf einen solchen Stoff schmückt sich das US-amerikanische Biotech-Unternehmen „Linguagen”. Ein weißes Pülverchen mit der Bezeichnung AMP soll dabei helfen, Produkten wie Chips, Cola oder Fertigsuppen geschmacklich auf die Sprünge zu helfen. Dieser Zusatzstoff soll es überflüssig machen, die Bitterstoffe, die bei der Herstellung der Lebensmittel entstehen, durch Beigabe großer Mengen an Salz und Zucker zu übertünchen. Der Blocker AMP unterdrücke die Bitterkeit dezent und ohne Nebenwirkungen, behauptet die Firma. Ganz so einfach ist die Sache jedoch nicht. Der Lebensmittelchemiker Thomas Hofmann, Professor an der Universität Münster, hat das Mittel AMP getestet und bescheinigt ihm einen deutlichen Eigengeschmack, der „in Richtung Umami” geht. Der hochgejubelte Bitterhemmer schmeckt also nach Brühwürfel. Auch die kalifornische Firma Senomyx will diesen vielversprechenden Markt erschließen. In ihrem Entwicklungslabor testen Roboter komplette chemische „Bibliotheken” mit Tausenden von Substanzen auf ihre bitterhemmenden Wirkungen. „In diesen Bibliotheken befinden sich viele Stoffe aus dem Pharmabereich, die hoch giftig sind”, wundert sich Hofmann. „Wenn man da auf etwas Neues stößt, ist das nicht unbedingt von Wert.” Senomyx arbeitet für Firmen wie „Coca-Cola” und „Kraft”. Und wer solche Geldgeber bei Laune halten will, der muss zeigen, dass er auf jeden Fall vorne mit dabei ist, wenn es gilt, die Verbraucher-Zungen mit einem neuen Trick zu überlisten. Denn der Trend zu billigem Fertigessen ist ungebrochen. Immer neue Produkte von mittelmäßiger Qualität lösen einander in den Regalen ab, billig und einigermaßen erträglich im Geschmack. Ein Bittermaskierer würde – wenn er billig genug wäre – bei solchen Produkten ins betriebswirtschaftliche Kalkül passen. Denn da durch seinen Zusatz Salz oder Zucker als Maskerade kaum nötig wären, könnten die Fertiggerichte oder Drinks als light, lowcarb, salzarm oder mit einem anderen wohlklingenden Titel vermarktet werden. Auch beim „Functional Food” denken die Lebensmittelfirmen an gezielte Geschmacksübertünchungen. Diese Erzeugnisse enthalten Zusätze mit angeblich gesundheitsfördernden Eigenschaften – und die verleihen dem Joghurt, Fruchtsaft oder Brot mitunter einen sehr bitteren Beigeschmack. Wenn es gelänge, dies mit einem gezielten Blocker zu verhindern, ließe sich die Akzeptanz solcher Produkte steigern. „Bitter-maskierende Substanzen werden bestimmt eines Tages Gewinne abwerfen”, erwartet Wolfgang Meyerhof, Professor am Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIFE) in Potsdam. Der Genetiker sieht dies mit gemischten Gefühlen, denn die Bitter-Blocker gefährden die ursprüngliche Funktion des Bittergeschmacks: „Die Bitterwahrnehmung dient dem Menschen eigentlich dazu, giftige Substanzen zu erkennen.” Sollten die Nahrungsmittel verdorben sein oder bei der Produktion Substanzen hineingekommen sein, die dort nicht hingehören, könnte es der Körper ohne diese Warnung schlechter und vor allem nicht so schnell feststellen. Denn in der raschen Reaktion liegt der große biologische Vorteil des Bittersinns. Dafür liefert er keine Feinheiten: Obwohl es in der Natur Tausende von Bitterstoffen gibt, können wir zwischen ihnen nicht unterscheiden. Dass dieser Warnsinn bald ausgetrickst wird, ist abzusehen, denn er wird auf molekularer Ebene intensiv erforscht. Meyerhoffs Mitarbeiter Bernd Bufe gelang es mit seinem Team, 25 Gene im menschlichen Erbgut zu identifizieren, die dafür sorgen, dass sich auf der Zunge Bitterrezeptoren bilden. Dabei stellte sich heraus, dass jeder dieser 25 Rezeptoren eine Vielzahl von chemisch sehr unterschiedlichen Bitterstoffen wahrnehmen kann. Trifft ein Bitterstoff auf den richtigen Rezeptor, wird in der Zelle eine Art Schalter umgelegt und ein Signal über die Nerven ins Gehirn weitergeleitet. Die Potsdamer konnten bei ihren wegweisenden Forschungen an die Ergebnisse amerikanischer Wissenschaftler anknüpfen, die bereits einige Bitterrezeptoren bei Mäusen, Ratten und Menschen gefunden haben. Außerdem durchforsteten sie und ihre Kollegen seit dem Jahr 2000 die komplette Datenfülle des Human-Genomprojekts nach Informationen zur Bitterwahrnehmung. „ Ohne diese umfassende Karte des menschlichen Erbguts wären wir noch längst nicht so weit”, meint Bufe. Inzwischen züchtet er die menschlichen Geschmacksrezeptoren im Reagenzglas: Er schleust jeweils eines der Rezeptor-Gene in spezielle Zellen ein, die dann den entsprechenden Rezeptor an ihrer Oberfläche ausbilden. Die Reaktion dieser Zellen auf Bitterstoffe kann er unter dem Mikroskop genau vermessen: Beim Andocken der Bitterstoffe an die Rezeptoren wird in den Zellen Kalzium freigesetzt, das sich über eine Farbreaktion nachweisen lässt. Dass die Reaktion der gezüchteten Zellen mit dem Empfinden einer realen menschlichen Zunge vergleichbar ist, hat Bufe bereits bei einem Rezeptor gezeigt. Der Beweis ist ihm zusammen mit dem Lebensmittelchemiker Thomas Hofmann gelungen, der mit geschulten Geschmackstestern arbeitet. Immer dann, wenn die künstlichen Zellen unter dem Mikroskop besonders heftig auf die Gabe einer Bittersubstanz reagierten, verzogen auch die Probanden das Gesicht. Die Potsdamer stehen an der Schwelle zu einer neuen Geschmackswissenschaft. Sie arbeiten an einer „künstliche Zunge”, mit der sie möglichst viele Facetten unserer Bitter-Wahrnehmung wissenschaftlich objektiv messen wollen und die es möglich machen soll, viele verschiedene Substanzen im Labor zu testen. Daneben entwickeln sie theoretische Modelle, um eines Tages den Geschmack neuer Stoffe vorherzusagen. Auch in Sachen Bitter-Blocker will Bufe aktiv werden, um damit Kranken zu helfen: Viele Arzneien, die chronisch kranke Patienten nehmen müssen, schmecken sehr bitter. Aids-Patienten leiden darunter, dass sie mehrmals am Tag solche Pillen schlucken müssen. Auch schwer kranke Kinder verweigern häufig ihre Medizin, einfach weil sie scheußlich schmeckt – ein großes Problem für Eltern und Ärzte. Einen medizinischen Bitter-Blocker dürfte die Pharma-Industrie nicht ohne weiteres einsetzen. Er müsste erst in umfangreichen klinischen Tests auf seine Verträglichkeit und Wirksamkeit geprüft werden. Ähnliches gilt für den Einsatz in Lebensmitteln. Während Aromastoffe in der Regel erlaubt sind, wenn sie aus der Natur stammen oder „naturidentisch” sind, müssen neue Geschmacksstoffe einen aufwendigen Prüfprozess durchlaufen. „ Bitter-hemmende Substanzen werden allenfalls für einzelne, sehr genau umschriebene Anwendungen zugelassen”, sagt Hofmann. Der Münsteraner Lebensmittelchemiker geht da lieber einen ganz anderen Weg. Er versucht, die Herstellungsprozesse in der Industrie so zu optimieren, dass unerwünschte Bitterstoffe gar nicht erst entstehen. Dazu hat er sich ein beeindruckendes Instrumentarium zurecht gelegt: Jahrelang hat er neue physikalisch-chemische Verfahren erprobt, die es ermöglichen, im Labor die verschiedenen Duft- und Geschmacksstoffe eines Lebensmittels in vielen Einzelschritten so sanft voneinander zu trennen, dass sie dabei nicht zerstört werden. Die verschiedenen Bestandteile, die so genannten Fraktionen, prüft er dann mit seinen Geschmackstestern. Auf diese Weise schlägt er eine wissenschaftliche Brücke von der chemischen Analytik zur Wahrnehmung des Verbrauchers. „Weil wir Geschmack inzwischen auf molekularer Ebene definieren können, sind wir in der Lage herauszufinden, welche der Tausende von Inhaltsstoffen eines Lebensmittels wirklich geschmacksaktiv sind und wo sie bei der Herstellung entstehen.” Die Industrie zeigt großes Interesse. Hipp und Alete zum Beispiel hatten viele Jahre lang das Problem, dass ihr Baby-Karottenbrei immer wieder zu bitter geriet. Bei bestimmten Gläschen-Paletten verweigerten sich die Babys, und ihre Mütter beschwerten sich über den unangenehmen Beigeschmack. Die Hersteller luden Hofmann ein, ihre Fabriken zu besuchen und Proben aus den verschiedenen Produktionsabschnitten zu nehmen. In seinem Labor und mithilfe der Geschmackstester entdeckte er schließlich einen Bitterstoff namens Falcarindiol, der in der Fachliteratur im Zusammenhang mit Karotten bislang nicht erwähnt worden war. Zunächst ging Hofmann davon aus, dass die Bittersubstanz während der Sterilisation des Karottenbreis entstanden war. Dann aber stellte sich heraus, dass einige Karottensorten diesen Bitterstoff bereits in sich trugen, als sie in die Fabrik kamen. Das Ergebnis der Studie war: Die Hersteller müssen die Rohware, die sie einkaufen, genau auf den Bitterstoff hin kontrollieren. „Man kann einiges an Geschmacksqualität verbessern”, betont Hofmann, „wenn man hochwertige Ausgangsstoffe nimmt und die Verarbeitung der Lebensmittel optimiert.” Viele Zusatzstoffe sind dann überflüssig. ■ Jan Lublinski COMMUNITY Internet Informationen der Bitter-Blocker-Firmen Linguagen und Senomyx: www.linguagen.com www.senomyx.com Deutsches Institut für Ernährungsforschung: www.dife.de Arbeitsgruppe Prof. Thomas Hofmann: www.uni-muenster.de/Chemie.lc/ Ohne Titel Überall im Mund eines Menschen sitzen Geschmacksknospen. Auf der Zungenoberseite sind sie in den warzenförmigen Papillen besonders dicht gepackt . Rechts oben eine so genannte Wallpapille: In den Tiefen ihrer „Wallgräben” sitzen Speicheldrüsen (blau) und Geschmacksknospen (gelb), die über Nerven mit mehreren Gehirnzentren verbunden sind. In jeder Knospe (rechts unten) befindet sich 30 bis 80 Re- zeptorzellen (blau und lila). Jede dieser Zellen hat sich auf einen Geschmackseindruck spezialisiert: bitter, süß, sauer, salzig – oder „umami”, den „ Fleischgeschmack”. Ohne Titel Vorne süss, seitlich salzig und sauer, hinten bitter. So haben wir es in der Schule gelernt. Aber: Das ist falsch. Vor etwa 100 Jahren hatte ein Schulbuchautor eine wissenschaftliche Publikation missverstanden und geschrieben, dass die Zunge den Geschmack über bestimmte Areale wahrnimmt. Seither ist dieser Fehler immer wieder von anderen Schulbuch-Autoren abgeschrieben worden. In Wirklichkeit nehmen wir alle Geschmacksrichtungen überall dort auf der Zunge wahr, wo sich Geschmackspapillen befinden. Ein kleines bisschen Wahrheit steckt trotzdem in den Schulbüchern: Bitter schmecken wir etwas intensiver hinten und süß etwas besser vorne auf der Zunge. Außerdem fehlt in vielen Lehrbüchern der fünfte Geschmack: umami. Er geht in Richtung Fleischbrühe und signalisiert dem Körper proteinreiches Essen. 1908 hatte ihn ein japanischer Chemiker postuliert, aber erst im Jahr 2002 wurde er endgültig nachgewiesen. Amerikanische Forscher fanden bei Ratten, Mäusen und Menschen einen Rezeptor für Glutamat und andere Substanzen, die in Richtung Umami- Geschmack gehen.