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Wichtiges Detail der Fettgeschmackswahrnehmung aufgeklärt

13.05.2014

Wissenschaftler des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) haben in Zusammenarbeit mit Forschern der Technischen Universität München (TUM) erstmals drei fettspaltende Enzyme (Lipasen) im menschlichen Speicheldrüsengewebe der Zunge nachgewiesen.

Ihre Existenz beim Menschen war lange Zeit umstritten. Das Vorhandensein der Enzyme in direkter Nähe zu den Geschmacksknospen sowie sensorische Testergebnisse der neuen Studie sind ein weiteres Indiz dafür, dass Menschen Fette geschmacklich wahrnehmen können. Das Wissenschaftlerteam unter Führung von Maik Behrens vom DIfE publizierte seine Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Journal of Lipid Research (N. Voigt, J. Stein et al., 2014).


Viele Lebensmittel enthalten Fett.

DIfE

Die Geschmackswahrnehmung spielt für die Nahrungsaufnahme eine wesentliche Rolle. Sie hilft uns dabei zu entscheiden, welche Nahrung dem Körper Energie und lebensnotwendige Bausteine liefert und welche besser gemieden werden sollte.

Die Natur hat es dabei so eingerichtet, dass wir Geschmacksvorlieben für die zwei Makronährstoffe Kohlenhydrate und Eiweiße entwickelt haben, wobei wir kohlenhydratreiche Nahrung mit dem Süßgeschmacksrezeptor und eiweißreiche Speisen mit Hilfe des Umamirezeptors erkennen können*. Ob Menschen jedoch auch Fett, den dritten und energetisch bedeutsamsten Makronährstoff, schmecken können, ist immer noch umstritten.

Viele Wissenschaftler gehen bislang davon aus, dass sich die menschliche Vorliebe für Fett hauptsächlich auf den Geruchs- und Tastsinn gründet, die auf die im Fett gelösten Aromastoffe und die Beschaffenheit fetthaltiger Nahrung ansprechen. Ergebnisse von Untersuchungen an Nagern und Menschen sowie der kürzlich von DIfE-Forschern in Geschmacksknospen entdeckte Fettsäurerezeptor GPR120** erhärten jedoch den Verdacht, dass auch der Geschmackssinn an der Wahrnehmung von Fett beteiligt sein könnte und damit die Vorliebe für fettreiches Essen beeinflusst. Jedoch war bislang keine Lipase im Speichel bekannt, die erklären könnte, wie die für die Aktivierung des GPR120 benötigten Fettsäuren aus den Nahrungsfetten freigesetzt werden.

Diese Lücke schließt die aktuelle Studie. Sie zeigt erstens, dass entgegen früherer Annahmen die Von-Ebner-Speicheldrüsen, die ihre Sekrete direkt in die Gräben von Geschmackspapillen freisetzen, Lipasen herstellen. Diese lokal wirkenden Lipasen sind in der Lage, Fettsäuren aus den Nahrungsfetten (Triglyceriden***) abzuspalten, die dann vom GPR120-Rezeptor erkannt werden könnten.

Zum zweiten belegt die Studie dass Probanden einen schwächeren Fettgeschmack wahrnehmen, wenn sie Nahrungsfette zusammen mit einem Hemmstoff verkosten, der die Lipaseaktivität verringert. Beide Beobachtungen entkräften zudem ein von Kritikern der „Fettgeschmackstheorie“ angeführtes Argument, dass in Speisen kaum freie Fettsäuren enthalten sind, die einen Fettsäurerezeptor aktivieren und damit einen Fettgeschmack auslösen könnten.

„Wir gehen derzeit davon aus, dass die von uns identifizierten Lipasen für die Verdauung der Fette nur eine untergeordnete Rolle spielen“, sagt Nadine Voigt, Erstautorin der Studie. „Die von den Enzymen aus den Nahrungsfetten freigesetzten Fettsäuren dienen vermutlich eher dazu, über den Fettsäurerezeptor einen Fettgeschmack auszulösen. Ein Prinzip, das man bereits von der stärkespaltenden Amylase* im Speichel kennt“, erklärt Studienleiter Maik Behrens weiter.

„All diese Indizien sprechen für die geschmackliche Wahrnehmung fetthaltiger Lebensmittel“, sagt Wolfgang Meyerhof, Leiter der Abteilung Molekulare Genetik am DIfE. Ob es sich bei dieser Wahrnehmung tatsächlich um eine sechste Grundgeschmacksart „fettig“ handelt, bedarf jedoch weiterer Forschung. Beispielsweise müsse man nachweisen, dass das durch den Fettrezeptor ausgelöste Signal über spezialisierte Geschmackszellen und nachfolgende Nervenbahnen des Geschmackssinns ans Gehirn weitergeleitet wird, so Meyerhof weiter. Allerdings seien die Ergebnisse sehr interessant, da sie erstmalig zeigen, dass auch der Mensch fettspaltende Enzyme in seinen Speicheldrüsen produziert.

Quelle:
Voigt N, Stein J, Galindo MM, Dunkel A, Raguse JD, Meyerhof W, Hofmann T, Behrens M: The role of lipolysis in human orosensory fat perception. J Lipid Res. 2014 Mar 31.

Hintergrundinformation:

* Derzeit sind fünf Grundgeschmacksarten wissenschaftlich anerkannt, die wir über die Geschmacksrezeptoren auf unserer Zunge wahrnehmen können. Wir sind in der Lage, süß, sauer, salzig, bitter und umami zu schmecken, wobei der Begriff umami aus dem Asiatischen stammt und soviel bedeutet wie „es schmeckt köstlich“. Der durch den Eiweißbaustein Glutamat ausgelöste Umamigeschmack weist auf eiweißreiche Nahrung hin, die neben Energie auch wichtige Baustoffe für den Körper liefert. Freies Glutamat ist natürlicherweise z. B. in grünen Erbsen oder Tomaten enthalten. Der Süßgeschmack zeigt an, dass die Nahrung energieliefernde Kohlenhydrate enthält. Zucker gehören zu den Kohlenhydraten und schmecken süß. Stärke, die in Mehl oder Kartoffeln enthalten ist, schmeckt an sich nicht süß. Amylasen im Speichel spalten von der Stärke jedoch Traubenzuckermoleküle ab, die wiederum süß schmecken. Dies erklärt, warum Brot süß schmeckt, wenn man es ein wenig länger kaut.

Die Geschmacksrezeptoren befinden sich auf den Geschmacksrezeptorzellen, die sich in den Geschmacksknospen befinden, die wiederum in den Geschmackspapillen lokalisiert sind.

** Galindo MM, Voigt N, Stein J, van Lengerich J, Raguse JD, Hofmann T, Meyerhof W, Behrens M: G protein-coupled receptors in human fat taste perception. Chem Senses. 2012 Feb;37(2):123-39.

*** Triglyceride werden auch als Triacylglycerole bezeichnet. Es handelt sich um dreifache Ester des dreiwertigen Alkohols Glycerin mit drei Fettsäuremolekülen. Natürliche Fette bestehen zum überwiegenden Teil aus Triacylglycerolen mit drei langkettigen Fettsäuren. Der auf der Zunge gefundene Fettrezeptor GPR120 wird durch freie, langkettige Fettsäuren aktiviert, welche hauptsächlich für den typischen Fettgeschmack verantwortlich sind. Wie die aktuelle Untersuchung zeigt, reagiert der Rezeptor nicht auf die in Triacylglycerolen gebundenen Fettsäuren.

Das DIfE ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Es erforscht die Ursachen ernährungsbedingter Erkrankungen, um neue Strategien für Prävention, Therapie und Ernährungsempfehlungen zu entwickeln. Forschungsschwerpunkte sind dabei Adipositas (Fettsucht), Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Näheres unter http://www.dife.de. Das DIfE ist zudem ein Partner des 2009 vom BMBF geförderten Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD). Näheres unter http://www.dzd-ev.de.

Die Leibniz-Gemeinschaft vereint 89 Einrichtungen, die anwendungsbezogene Grundlagenforschung betreiben und wissenschaftliche Infrastruktur bereitstellen. Insgesamt beschäftigen die Leibniz-Einrichtungen rund 17.200 Menschen – darunter 8.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – bei einem Jahresetat von insgesamt knapp 1,5 Milliarden Euro. Die Leibniz-Gemeinschaft zeichnet sich durch die Vielfalt der in den Einrichtungen bearbeiteten Themen und Disziplinen aus. Die Forschungsmuseen der Leibniz-Gemeinschaft bewahren und erforschen das natürliche und kulturelle Erbe. Darüber hinaus sind sie Schaufenster der Forschung, Orte des Lernens und der Faszination für die Wissenschaft. Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

Kontakt:
Dr. habil. Maik Behrens
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Molekulare Genetik
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
Tel: +49 (0)33200 88 2545
E-Mail: behrens@dife.de

Nadine Voigt
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Molekulare Genetik
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
Tel: +49 (0)33200 88 2374
E-Mail: nadine.voigt@dife.de

Professor Dr. Wolfgang Meyerhof
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Molekulare Genetik
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
Tel: +49 (0)33200 88 2282/2556
E-Mail: meyerhof@dife.de

Dr. Gisela Olias
Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal/Deutschland
Tel.: +49 (0)33200 88-2278/-2335
E-Mail: olias@dife.de
oder: presse@dife.de
http://www.dife.de

Weitere Informationen:

http://www.dife.de/forschung/abteilungen/kurzprofil.php?kst=KR1101 Abteilung Molekulare Genetik

Dr. Gisela Olias | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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