Lebensmittelchemiker arbeiten an neuen Stoffen, die unseren Geschmack austricksen sollen – der Gesundheit zuliebe.
„Über Geschmack lässt sich streiten” – das Sprichwort ist zwar im Kern richtig. Trotzdem sind die grundlegenden Geschmackswahrnehmungen süß, sauer, salzig, süß und umami (fleischartig) bei allen Menschen gleich. Lediglich beim Bittergeschmack gibt es Unterschiede. Ursprünglich ist der Geschmackssinn nämlich eine Art Navigationsgerät in der mit Giften durchsetzten Umwelt. Zucker etwa zeigte dem Steinzeitmenschen an: „Viel Energie und ungiftig.” Salzgeschmack rührt von lebenswichtigen Mineralsalzen her, eiweißreiches Fleisch schmeckt würzig nach umami. Bitterstoffe in Pflanzen sind hingegen oft giftig, und Säuren entstehen, wenn Lebensmittel verderben.
VERHÄNGNISVOLLE ZUCKERLUST
Dieser einst sinnvolle Mechanismus ist dem Menschen jedoch in der modernen bewegungsarmen Lebenswelt zum Verhängnis geworden. Die Vorliebe für Zucker führt zu Karies und wahrscheinlich zu Übergewicht und Diabetes, und der heutzutage übliche hohe Kochsalz-Konsum erhöht zumindest bei salzsensitiven Personen den Blutdruck (bild der wissenschaft 9/2011, „Ernährung: Die 10 großen Irrtümer”). Von den oft verschmähten Bitterstoffen, etwa aus Grünem Tee und Grapefruit, glaubt man indes, dass sie Gefäße schützen und sogar Krebs vorbeugen. Um den Zivilisationskrankheiten zu Leibe zu rücken, suchen Lebensmittelchemiker deshalb nach neuen Geschmacksmodulatoren – nach Stoffen, die den Gaumen austricksen und dadurch Fertiggerichte gesünder machen sollen.
So könnten etwa künstliche Süß- und Salzverstärker helfen, Zucker und Kochsalz in der Rezeptur von Chips, Pizza oder Limonaden einzusparen. Gleichzeitig will man Bitterstoffe bereits in der Mundhöhle blockieren, damit die Menschen öfter mal zu Grapefruitsaft und Sojaprodukten greifen. Thomas Hofmann, Lebensmittelchemiker an der Technischen Universität (TU) München, ist überzeugt: „Die Gesundheit würde von Geschmacksmodulatoren profitieren. Wir essen doch viel zu viel Salz.”
Um den Geschmackssinn zu täuschen, muss man die molekularen Details kennen. Hier hat die Forschung in den letzten zehn Jahren große Fortschritte gemacht. Klar ist seit Langem, dass Rezeptorzellen auf der Zunge und in der Mundhöhle für die Geschmackswahrnehmung verantwortlich sind. Säuren oder Zucker aus Lebensmitteln binden sich an diese Antennen-Moleküle, was in der Zelle eine biochemische Kaskade auslöst, die schließlich in einen Nervenimpuls mündet – ein Signal ans Gehirn.
Die Details sind erst seit Kurzem bekannt, etwa zu den Mechanismen des Salzgeschmacks. Charles Zuker, Biologe am Howard Hughes Medical Institute in Maryland, fand in Mäuseversuchen heraus, dass spezielle, in den Zellmembranen sitzende Ionenkanäle (ENaC) als Salzrezeptoren fungieren. Durch den Kanal strömt das positiv geladene Natrium aus dem Kochsalz und verändert so die elektrische Ladung der Zelle. Seine Ergebnisse publizierte Zuker 2010 in der renommierten Fachzeitschrift „Nature”.
Als Alternative zum Kochsalz (Natriumchlorid) werden nun Substanzen gesucht, die den Natriumfluss durch den Ionenkanal erhöhen. Ein Kandidat ist die Aminosäure Arginin, die eine Arbeitsgruppe am Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIFE), unterstützt vom Bundesministerium für Forschung und Bildung, untersucht. Die Crux: Arginin würzt nur in sehr hohen Mengen, und das wirkt sich nachteilig auf den Geschmack aus.
Die Rezeptoren für süß, sauer, bitter und umami sind schon etwas länger bekannt. Für die Wahrnehmung einer Süßspeise etwa ist das Eiweiß-Duo T1R2 und T1R3 verantwortlich. Die US-Firma Senomyx, die einst von Charles Zuker gegründet wurde, ist Vorreiter bei den Süßkraftverstärkern. In einem Robotersystem werden Tausende potenzielle Stoffe getestet. Damit will man Alternativen schaffen zu den handelsüblichen Süßstoffen, die zwar keine Kalorien liefern, aber oft einen bitteren Nachgeschmack haben.
Kürzlich haben Senomyx-Wissenschaftler einen Süßbooster entdeckt, mit dem sich 75 Prozent des Haushaltszuckers (Saccharose) einsparen lassen. In den USA ist er schon auf dem Markt. Im Portfolio von Senomyx stehen auch „Savory flavor ingredients” für mehr Würze, die in Asien und Südamerika in Brühwürfeln und Fertigsuppen von Nestlé stecken. In Zukunft könnten sie im großen Stil Glutamat ersetzen – denn das ist in Verruf geraten: Es schadet womöglich dem Gehirn.
Bei Bitterstoffen wird es kompliziert, denn für sie finden sich 25 Rezeptor- Typen im menschlichen Mund. Zudem gibt es Gen-Varianten, die erklären, warum die Menschen sich in Sachen Bit-tergeschmack-Toleranz so stark unterscheiden. Die Suche nach einem Bitterblocker gestaltet sich deswegen schwierig. Gemeinsam mit Biotechnologen der multinationalen Firma Givaudan Flavors Corporation hat der DIFE-Wissenschaftler Wolfgang Meyerhof im Mai 2010 einen Stoff beschrieben, der den Bittergeschmack von Süßstoffen wie Saccharin oder Acesulfam K in Getränken reduziert. Das Prinzip: „Er verdrängt bei einigen der Bitterrezeptoren den Bitterstoff aus der Bindungsstelle und moduliert die Rezeptorfunktion”, erklärt Meyerhof. Einen bitteren Beigeschmack hat auch Stevia, das in Europa seit Dezember 2011 zugelassene Süßkraut aus Südamerika. Es wird womöglich nur mit einem Bitterblocker zusammen zu vermarkten sein.
LIEBER NATÜRLICH
Unklar ist bei all dem bislang, welche Zukunft die maßgeschneiderten Geschmacksverstärker haben. Schließlich wünscht der Verbraucher zunehmend natürliche statt künstliche Stoffe im Essen. Darum fahndet man bei Givaudan vor allem nach Geschmacksmodulatoren, die bereits in Lebensmitteln vorkommen. Im Projekt „TasteTrek Umami” werden beispielsweise Zutaten der japanischen Küche auf geschmacksverbessernde Stoffe abgeklopft.
Ob Lebensmittel mit Geschmacksmodulatoren den Verbraucher gesünder machen, bleibt unklar. Bei Foodwatch oder auch bei der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat man sich mit dem Thema noch gar nicht befasst. Hannelore Daniel, Ernährungswissenschaftlerin an der TU München meint jedoch: „Auch wenn wir alle Lebensmittel dieser Welt auf gesund trimmen, ist das Resultat nicht Gesundheit, wenn der Konsument weiter zu viel isst.” ■
von Kathrin Burger
