Geschmacksver(w)irrung

Die fünfjährige Jana brüllt wie am Spieß. Sie dreht den Kopf weg und presst die Lippen zusammen, nur um gleich darauf wieder in ein herzerweichendes Schluchzen auszubrechen. So geht das schon seit Tagen. Die Mutter ist ratlos. Ihr kleines Mädchen leidet an einer Lungenentzündung und benötigt dringend Antibiotika. Doch sobald sie sich nur mit Medizin und Löffel nähert, geht das Theater los – keine Chance, Jana den heilenden, aber bitteren Saft einzuflößen.

Was für Janas Mutter ein nervenaufreibendes Ärgernis ist, entspricht letztlich nur dem genetischen Programm des Mädchens. Schon Babys sind geschmacklich genau gepolt: Von süßlicher Muttermilch verlangen sie schmatzend mehr, erwischen sie dagegen Bitteres, spucken sie es sofort wieder aus. Das ergibt Sinn, denn tatsächlich hilft der Geschmack, die Nahrungsqualität zu überprüfen, bevor sie in den Verdauungstrakt gelangt.

Fünf verschiedene gustatorische Noten reichen für diesen ersten Schnelltest: süß, salzig und umami (von japanisch “umai” für “herzhaft, wohlschmeckend”) signalisieren Kohlenhydrate, Mineralstoffe und Proteine, also lebenswichtige Nahrungsbestandteile. Sie regen außerdem den Appetit an. Sauer und bitter dagegen gelten als Warnsignale: Ausspucken – die Speise könnte unbekömmlich oder gar giftig sein!

Dieses archaische Testprogramm war für unsere Jäger– und Sammlervorfahren wahrscheinlich äußerst nützlich. Im modernen Alltag aber steht es einer gesunden Ernährung mitunter im Weg. Durch ein Zuviel an nahrhaften Speisen drohen Übergewicht, Diabetes und Herzkreislauferkrankungen. Übermäßiger Salzgenuss trägt bei einigen Menschen eine Mitschuld am Bluthochdruck. Wer dagegen Bitteres verabscheut, wird möglicherweise gesundes Gemüse wie Chicorré oder Rosenkohl auf den Tellerrand schieben. Und auch Heilmittel, egal ob Naturstoff oder Pharmaprodukt, haben oftmals einen galligen Beigeschmack.

Wissenschaftler wie das Team um den Biochemiker Wolfgang Meyerhof vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DifE) in Potsdam tüfteln daher an molekularbiologischen Tricks, um den Geschmackssinn an der Nase herumzuführen. Mit speziellen Substanzen wollen sie die Sinneszellen der Zunge manipulieren – und damit, welche gustatorische Information im Gehirn ankommt.

Über die gesamte Zunge verteilt finden sich so genannte Geschmackspapillen, kleine warzenförmige Knubbel. Sie beherbergen die Geschmacksknospen, in denen wiederum bis zu 150 Rezeptorzellen für alle fünf gustatorischen Qualitäten sitzen. Dockt nun beispielsweise ein Süßstoff an seinen Empfänger an, wird die Sinneszelle aktiv und setzt chemische Botenstoffe frei. Die Meldung “süß” gelangt zu den sensorischen Nervenzellen der Geschmacksbahn und letztlich ins Gehirn, das sie verarbeitet und auswertet. Hierbei spielt der gustatorische Cortex eine wichtige Rolle, ein Bereich der Inselrinde. Zusammen mit weiteren Informationen zu Geruch, Aussehen und auch Konsistenz der jeweiligen Speise ergibt sich so im Gehirn letztlich der Geschmack. (siehe Info-​Box)

Die Geschmacksrezeptoren sind eine wichtige Eingangsstelle für diesen Prozess. Blockiert man einen Typus, wird das Gehirn regelrecht blind für die jeweilige Note. Vorbild ist dabei übrigens Mutter Natur. Denn auch einige Pflanzenstoffe sind in der Lage, die Geschmacksempfindung zu verdrehen und etwa Bitternoten auszublenden.

Besonders trickreich verwirrt die afrikanische Wunderbeere Richadella dulcifica den gustatorischen Sinn: Selbst eher fade, lässt sie Saures süß schmecken. Verantwortlich für die Konfusion ist ein Wirkstoff mit dem treffenden Namen Miraculin. Das Glykoprotein heftet sich an den Süßrezeptor, löst aber keine Reaktion aus – zumindest nicht bei neutralem pH-​Wert, wie japanische Forscher der University of Tokyo im Oktober 2011 berichteten. Isst man aber anschließend eine saure Speise, verschiebt sich das Milieu im Mund in den sauren Bereich – und Miraculin nimmt eine neue Form an. Als Folge knipst es den Süßrezeptor an, die nachgeschalteten Neuronen feuern und im Gehirn landet die Nachricht “intensiv süß” – obwohl man gerade zum Beispiel in eine Zitrone gebissen hat.

Ähnliche Wirkungen sollen auch künstlich hergestellte Substanzen entfalten. Bereits im Jahr 2004 brachte die US-​Firma Linguagen einen ersten Bitterblocker auf dem Markt: Adenosinmonophosphat, kurz AMP, das auch natürlicherweise im Körper vorkommt. Es soll die Signalübertragung der Rezeptorzelle unterbinden. Doch AMP hat einen Eigengeschmack, nämlich Umami, und lässt sich darum nur bedingt einsetzen. Zudem wirkt es auf breiter Fläche, würde so also auch einen möglicherweise erwünschten Bittergeschmack abschwächen. Gleichzeitig ist es zu schwach, um die extreme Bitterkeit mancher Medikamente auszuknipsen.

Die Potsdamer Forscher um Wolfgang Meyerhof fahnden darum nach Stoffen, die den galligen Gout nicht generell ausblenden, sondern nur einzelne Nuancen. Der Hintergrund: Die Zunge beherbergt etwa 30 verschiedene Bitter-​Detektoren für jeweils eine mehr oder weniger große Gruppe herber Stoffe. “Das könnte damit zusammenhängen, dass nicht alle bitteren Substanzen giftig sind”, sagt Biochemiker Meyerhof. “Und in Kaffee, Bier oder dunkler Schokolade schätzen wir die herbe Note ja durchaus.” Noch sei aber nicht endgültig geklärt, welche Rolle die einzelnen Rezeptoren spielen.

Im Jahr 2010 entdeckte er mit seinen Kollegen den ersten spezifischen Hemmstoff, der nur 6 von 18 untersuchten Rezeptoren ausknipst – darunter die Andockstellen für die Bitteranteile der künstlichen Süßmittel Saccharin und Acesulfam K. Das zeigten Versuchsreihen mit einem eigens hergestellten Testsystem. Der Bitterrezeptor, der das hochgiftige Strychnin erkennt, schlug dagegen weiterhin an.

Aktuell forschen die Potsdamer an Stellschrauben für den Salzgeschmack. Das soll den Salzkonsum drosseln und den Blutdruck schützen, ohne dass das kulinarische Erlebnis auf der Strecke bleibt. Noch allerdings gestaltet sich die Sache schwierig. Das Hauptproblem: Bislang ist nicht vollständig geklärt, wie der Salzrezeptor funktioniert. „Wir konzentrieren derzeit unsere Forschung auf den Rezeptor und seinen Mechanismus“, sagt Meyerhof. Danach könne man sich auf die Suche nach einem Salzverstärker machen.

Für den Forscher sind solche Verstärker und Hemmstoffe ohnehin vor allem Werkzeuge, um die Geheimnisse des gustatorischen Sinns zu lüften. Und natürlich ließe sich beispielsweise bittere Medizin gefälliger machen. Doch auch die Nahrungsindustrie könnte sich die Finger nach molekularen Geschmacksverdrehern lecken, um Tütensuppen und Fertiggerichte aufzupeppen – und einfach auszuknipsen, was dem Konsumenten nicht mundet. Eine neue Generation kalorien– und salzarmer Produkte ließe sich kreieren und für den Functional-​Food-​Bereich durch gesunde, aber geschmacklich unangenehme Nährstoffe anreichern.

Kritiker warnen, dass die Substanzen natürliche Schutzmechanismen austricksen. Ist der Bitter-​Geschmack ausgeblendet, greift man leichter zu Verdorbenem, so die Sorge. Panikmache sei aber nicht angezeigt, findet Meyerhof: “Der Geschmack dient zwar der Qualitätskontrolle, aber zumindest in der westlichen Zivilisation, wo die meisten Menschen ihre Lebensmittel mit Mindesthaltbarkeitsdatum versehen im Supermarkt kaufen, ist das Risiko, sich zu vergiften, vergleichsweise gering.” Die Wirkung der Bitterblocker lasse zudem nach wenigen Minuten nach, so dass man nicht stunden– oder gar tagelang geschmacksblind durch die Gegend laufe. Vor allem aber könnte die kritische Grundhaltung vieler Menschen für künstliche Geschmacksverdreher zum Problem werden: “Die Akzeptanz für künstliche Zusatzstoffe in der Nahrung wird immer geringer”, sagt Meyerhof.

zum Weiterlesen:

• Koizumi, A. et al: Human sweet taste receptor mediates acid-​induced sweetness of miraculin. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011; 108(40):16819 – 16824 (zum Text).
• Slack, JP. et al: Modulation of bitter taste perception by a small molecule hTAS2R antagonist. Current Biology. 2010; 20(12):1104 – 1109 (zum Text).