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Varianten eines einzelnen Gens sind für individuelle Bittergeschmackswahrnehmung verantwortlich

01.03.2005


Warum nehmen einige Menschen Bitterstoffe besser wahr als andere und bestimmen die Gene was wir schmecken? Neueste Studienergebnisse einer Forschergruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang Meyerhof vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) Potsdam-Rehbrücke leisten einen wichtigen Beitrag zur Klärung dieser Fragen. Die Wissenschaftler zeigten, dass Variationen des humanen Bittergeschmacksrezeptorgens hTAS2R38 verschiedene Rezeptoren kodieren, deren "im Reagenzglas" gemessene Aktivität das individuelle Geschmacksempfinden von Probanden vorhersagt. (Bufe et al., 2005; Current Biology, Vol. 15, 322-327).



Die großen individuellen Unterschiede im Geschmacksempfinden haben vielfältige Ursachen. Neben sozialen oder psychologischen Faktoren spielen auch die Gene eine wichtige Rolle. Ein Beispiel hierfür ist die unterschiedliche Wahrnehmung der Bitterstoffe Phenylthiocarbamid (PTC) und Propylthiouracil (PROP), die auf Varianten (Haplotypen) des Bittergeschmacksrezeptorgens hTAS2R38 zurückzuführen ist. Die Mehrzahl der Europäer nimmt diese Substanzen bis zu 1000-mal besser wahr als die restlichen 30% der Bevölkerung. Interessanterweise wirkt sich das unterschiedliche Geschmacksempfinden für diese Stoffe auf das Ernährungsverhalten aus. Menschen, die den PTC/PROP-Geschmack besser wahrnehmen entwickeln eher eine Abneigung gegen Gemüsesorten wie Kohl oder Spinat als die "PTC/PROP-Nicht-Schmecker", während letztere zu einem erhöhten Fettkonsum und einem höheren Körpergewicht tendieren. Detaillierte Kenntnisse über die genetischen Faktoren, die das Geschmacksempfinden beeinflussen, könnten daher einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis von Ernährungsgewohnheiten leisten.



Die Wissenschaftler um Meyerhof untersuchten daher die von den 5 Haplotypen des hTAS2R38 Gens kodierten Rezeptorvarianten in Zellkulturexperimenten. Sie stellten fest, dass sich die Rezeptorvarianten in 3 Untergruppen einordnen lassen. Bereits geringe Mengen der verwendeten Bitterstoffe aktivieren den häufig vorkommenden PAV-Typ. Im Gegensatz dazu ist der AVI-Typ kaum oder gar nicht sensitiv. Die drei anderen Rezeptortypen zeigen eine moderate Aktivität nach Stimulation durch PTC/PROP. Die "im Reagenzglas" gewonnenen Ergebnisse ließen sich direkt auf den Menschen übertragen. Geschmackstests, in welchen die Forscher genotypisierte Probanden auf ihr PTC/PROP-Geschmacksempfinden testeten, lieferten gleiche Resultate. Damit haben die Wissenschaftler einen direkten Nachweis erbracht, dass unterschiedliche, individuelle Geschmacksempfindungen durch Variationen in einem einzigen Gen bedingt sein können.

Das menschliche Genom enthält etwa 25 sogenannte TAS2R Gene, von denen man annimmt, dass sie Bittergeschmacksrezeptoren kodieren. Der humane TAS2R38 ist ein Rezeptor für Stoffe, die eine -N-C=S Gruppe enthalten und ist damit offenbar auf die Erkennung chemisch verwandter Substanzen abgestimmt. Andere Rezeptortypen wie z. B. hTAS2R10 sind sehr viel breiter auf ihre Bitterstoffe abgestimmt, denn es ist kein gemeinsames Strukturmotiv in ihren jeweiligen Bitterstoffen erkennbar.

Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung (DIfE) Potsdam-Rehbrücke ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören 84 außeruniversitäre Forschungsinstitute und Serviceeinrichtungen für die Forschung. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten interdisziplinär und verbinden Grundlagenforschung mit Anwendungsnähe. Sie sind der wissenschaftlichen Exzellenz verpflichtet und pflegen intensive Kooperationen mit Hochschulen, Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Das externe Begutachtungsverfahren der Leibniz-Gemeinschaft setzt Maßstäbe. Jedes Leibniz-Institut hat eine Aufgabe von gesamtstaatlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 12.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und haben einen Gesamtetat von 950 Millionen Euro. Näheres unter www.leibniz-gemeinschaft.de.

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