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Essen mit allen Sinnen: Von Super- und Bitterschmeckern

Die kristalline, organische Substanz PTC sollte beweisen, dass Menschen Bitteres unterschiedlich stark wahrnehmen. Mit 2000 Probanden untermauerten der Chemiker Arthur Fox und der Genetiker Albert Blakeslee ihre Vermutung der individuellen Bitterwahrnehmung beim Treffen der wissenschaftlichen Gesellschaft American Association for the Advancement of Science.

Dass wir in unterschiedlichen Bittergeschmackswelten leben, war nämlich noch nicht immer klar. Diese Entdeckung machte Fox erst ein Jahr zuvor, als ihm zufällig etwas PTC aus einer Flasche entwich und sich in der Luft verflüchtigte. Sein Laborkollege beschwerte sich über den bitteren Geschmack in seinem Mund. Für Fox selbst war die Substanz geschmacklos und die Idee des individuellen Bitterschmeckens geboren.

Fast sechzig Jahre später erweiterte die Medizinerin Linda Bartoshuk von der Yale-Universität die Einteilung von Fox auf den Status des Superschmeckers. Sie experimentierte mit der PTC-ähnlichen Substanz Prophylthiouracil, kurz PROP. Während bei Versuchen die Hälfte der Probanden die Substanz als normal bitter empfand, löste sie bei jedem Vierten einen anhaltenden Bitterschock aus. Die restlichen 25 Prozent schmeckten nichts. Entsprechend unterteilte Bartoshuk die Probanden in Nicht-, Normal- und Superschmecker.

Kein Supergeschmack für Superschmecker | Spezielle Rezeptoren erkennen bitteren Geschmack und leiten einen Reiz an das Gehirn weiter. Die so genannten Superschmecker verziehen daraufhin ihr Gesicht – sie nehmen diesen Geschmack besonders extrem wahr.
"Rührt man nur eine halbe Messerspitze der Substanz PROP in ein Glas Wasser, verziehen die so genannten Superschmecker wegen des widerlich bitteren Geschmacks das Gesicht, während andere nichts schmecken", sagt Professor Wolfgang Meyerhof, Molekularbiologe am Deutschen Institut für Ernährung in Potsdam-Rehbrücke. Mit seinem Team aus Genetikern und Molekularbiologen erklärte er vor zwei Jahren das Bitterschmecker-Phänomen auf molekularer Ebene. Bitterstoffe werden nach seinen Erkenntnissen von Rezeptoren, die an der Spitze von Geschmackszellen sitzen, erkannt und leiten das Signal an das Gehirn weiter. Die genetische Information für den Bau der Bitterrezeptoren ist beim Menschen auf 25 Gene verteilt. Eines davon, das TASR38-Gen, enthält Informationen für den Rezeptor, der für die unterschiedliche Bitterwahrnehmung von PTC verantwortlich ist.

Das empfindiche Gen überwiegt

Das Besondere des TASR38-Gens ist, dass an dieser Stelle der DNA die Basenabfolge geringfügig variiert. Durch diese Genveränderung werden bei der Synthese des Rezeptors Aminosäuren ausgetauscht. Demzufolge liegt der TASR38-Rezeptor in mehreren Formen vor: Die eine Variante erkennt das gemeinsame Strukturmerkmal von PTC und PROP und es kommt zur intensiven Bitterwahrnehmung. Trägt eine Person dagegen die andere Variante, zählt sie zu den PTC-Nichtschmeckern. Fast siebzig Prozent der Menschen weisen das empfindlichere Gen auf. Zwar findet sich die Substanz PROP selbst nicht in Lebensmitteln, aber Gemüsesorten wie Brokkoli, Rosenkohl oder Rettich produzieren sekundäre Pflanzenstoffe, die Glucosinulate, die die gleichen Strukturmerkmale aufweisen.

Wozu diese Bitterstoffe dienen, belegten Forscher des Modell Chemical Senses Center in Pennsylvania letztes Jahr im September. Bitterer Geschmack warnt vor giftiger und schlecht bekömmlicher Nahrung. Glucosinulate blockieren beispielsweise die Jodaufnahme der Schilddrüse. Dadurch werden Enzyme, die notwendig für die Proteinsynthese und den Stoffwechsel sind, nicht produziert. Obwohl PTC- Nichtschmecker nicht über solch ein Warnsystem verfügen, geht Meyerhof davon aus, dass sie ein vergleichbares Warnsystem haben. Doch seien die Bitterstoffe, die den Rezeptor des Nichtschmeckers aktivieren und vor Giftigem warnen, noch unbekannt.

Neue Rezeptoren und Bitterstoffe

In einem anderen Fall sind zwar die Bitterstoffe, aber nicht der zu aktivierende Rezeptor bekannt. Thomas Hofmann lehrt Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik an der Technischen Universität München und fand im August 2007 heraus, dass der bittere Geschmack des Kaffees nicht nur vom Koffein kommt. Es spielen auch Stoffe eine Rolle, die zur Gruppe der Chlorogensäure-Lactone und der Phenyl-Indane gehören. "Ich gehe davon aus, dass es auch für diese Bittersubstanzen eigene Rezeptoren gibt", sagt Meyerhof, "Es sind also noch nicht alle Bitterrezeptoren erforscht."

Die bereits analysierten Bitterrezeptoren nehmen nicht wie lange angenommen einzelne Substanzen wahr, sondern Gruppen von Substanzen mit gleichen Strukturmerkmalen. Neben dem für Thioamide empfindlichen TASR38-Rezeptor wird auch der TASR46-Rezeptor von zahlreichen Stoffen aktiviert, wie von beispielsweise Cynaropicrin und Grosheimin, die Artischocken ihren bitteren Geschmack verleihen. Aber auch das Gift der Brechnuss, Strychnin, löst genauso wie das Antibiotikum Chloramphenicol ein Bitterempfinden über diesen Rezeptor aus. In den ätherischen Ölen, den leicht verdampfenden Extrakten von Thymian, Wermut, Rosmarin und Salbei ist die organische Verbindung Thyjon zu finden. Sie aktiviert den Bittergeschmacksrezeptor TASR14. Aus diesen Beispielen schließt Meyerhof, dass wir mit nur 25 Bittergeschmacksrezeptoren in der Lage sind, tausende verschiedene Bitterstoffe zu erkennen.

Zu süß, zu sauer, versalzen

"Da nicht eine Substanz für den generellen Bittergeschmack ausschlaggebend ist, kann PROP auch nicht das einzige Kriterium für die Bestimmung von Geschmackstypen sein", sagt Meyerhof. Das bittere Empfinden beim Knabbern an einem Brokkoliröschen mache für ihn noch lange keinen Superschmecker aus. Denn sonst könnte es für jedes bitteres Nahrungsmittel einen Superschmecker geben, sei es für Brokkoli und Rosenkohl oder auch für Thymian und Rosmarin.

Der wahre Superschmecker ist hingegen nicht nur fähig Bitteres zu schmecken. Wer einen Schluck Cola als zu süß, Chips als versalzen und Gewürzgurken als extrem sauer wahrnimmt, trägt höchstwahrscheinlich eine überdurchschnittliche Anzahl von warzenartigen Erhöhungen, so genannten Geschmackspapillen, auf der Zunge. Auf diesen befinden sich Geschmacksknospen, die aus 50 bis 100 Sinneszellen zusammengebaut sind. Die wahren Superschmecker nehmen mit ihren vielen Sinneszellen alle heute bekannten Grundgeschmacksrichtungen sehr sensibel wahr. "Zwar weisen PROP- Schmecker auch eine hohe Anzahl von Geschmackspapillen auf, dennoch sind sie von diesen Superschmeckern streng auseinander zu halten", sagt Meyerhof, "die Fähigkeit zum Superschmecken überschneidet sich dadurch mit der zum Bitterschmecken."

Begriffsvertauschung in den Medien

Auch in den Medien werden diese Begriffe immer wieder in einen Topf geworfen. So schrieb das Magazin Süddeutsche Zeitung Wissen in der Dezemberausgabe 2006: "Vor allem Bitterstoffe, etwa den Nachgeschmack von Brokkoli, nehmen Supertaster intensiver wahr." Und auch Das Erste berichtete im März 2007 in "W wie Wissen" über Super-Schmecker, die selbst in kleinsten Dosen Bitteres herausschmecken und deshalb Schokolade, Chicorée oder Magenbitter meiden.

Bitter ist nicht gleich bitter | Grapefruit, Chicorée, Kaffee und Brokkoli – dem einen schmeckt's, der andere erleidet beim Essen dieser Lebensmittel einen regelrechten Bitterschock.
Tatsächlich könnte sogar zwischen bitter und bitter unterschieden werden, wie die neuesten Ergebnisse von Meyerhof und seinem Kollegen Dr. Maik Behrens in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift "The Journal of Neuroscience" nahe legen. Wie die Veröffentlichung zeigt, ist jede Bittergeschmackszelle mit einem Satz von vier bis elf Bitterrezeptoren ausgestattet. Zudem gleiche keine Bittergeschmackszelle der anderen. Je nachdem wie die Rezeptoren ausgeprägt sind und mit wie vielen eine Zelle bestückt ist, reagieren die Sinneszellen unterschiedlich auf den Kontakt mit einzelnen Bitterstoffen. Chicorée könne so als bitter, Kaffee dagegen als mild empfunden werden, sagt Meyerhof.

Bisher kann nicht beantwortet werden, warum sogar innerhalb der Gruppe von so genannten Superschmeckern manche den bitteren Geschmack von Kohlrabi oder Rucola mögen und andere ihn ablehnen. Über unsere persönlichen Vorlieben entscheide letztlich nicht ein Gen, so Meyerhof. Sie würden durch Erfahrungen, die Erziehung der Eltern und anderen äußeren Einflüssen, wie Werbung, gebildet. "Erst wenn es uns gelingt, die Eigenschaften der Rezeptoren und ihre Verschaltung mit dem zentralen Nervensystem so genau wie möglich zu bestimmen, können wir die molekularen Zusammenhänge zwischen Geschmackswahrnehmung und Ernährungsverhalten aufklären", erklärt Meyerhof.

Jasmin Schreiter

Dieser Beitrag ist Teil eines Projektes der Studenten des 3. und 5. Semester Wissenschaftsjournalismus der Hochschule Darmstadt zum Thema "Ernährung":
Das große Fressen

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