Montag, 26. Februar 2018
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Forscher lüften altes Geschmacksgeheimnis

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Warum Süßstoffmixtur aus Saccharin und Cyclamat den bitteren Beigeschmack vermindert

23.01.2018

Kombiniert man die Süßstoffe Saccharin und Cyclamat, dann vermindert sich ihr unangenehm bitterer Beigeschmack und die Süßkraft erhöht sich. Dieses Phänomen ist seit über 60 Jahren bekannt. Warum das aber so ist, war bislang wenig erforscht. Wissenschaftlern ist es gelungen, das Geschmacksgeheimnis der Mixtur zu lüften.

 - Die Süßkraft von Saccharin ist ungefähr 500 Mal stärker als die des Zuckers.
© DIfE
Die Süßkraft von Saccharin ist ungefähr 500 Mal stärker als die des Zuckers.

In der Fachzeitschrift Cell Chemical Biology veröffentlichte ein Wissenschaftlerteam um Maik Behrens und Wolfgang Meyerhof vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) nun erstmals den Mechanismus, der dieser Sinneswahrnehmung zu Grunde liegt. Sie lüften somit das Geschmacksgeheimnis der Mixtur. Wie die Forscher mit Hilfe eines von ihnen entwickelten zellulären Testsystems zeigen, liegt das Geheimnis in der Ambivalenz der Süßstoffe, denn sie sind paradoxerweise Süßstoff, Bitterstoff und Bitterblocker zugleich. Beide Süßstoffe aktivieren nicht nur den Süßrezeptor, weswegen sie vornehmlich süß schmecken, sondern auch einige der 25 Bitterrezeptoren, was für ihren bitteren Beigeschmack verantwortlich ist.

Dabei blockiert Cyclamat die Bitterrezeptoren, die von Saccharin stimuliert werden und umgekehrt hemmt Saccharin den von Cyclamat aktivierten Bitterrezeptor. „In der Folge schmeckt das Gemisch deutlich weniger bitter und wird hierdurch vermutlich auch als süßer empfunden“, erklärt Stu­dienleiter und Erstautor Behrens. „Überraschenderweise konnten wir nicht beobachten, dass im Vergleich zu den Einzelsubstanzen die Kombination der Süßstoffe zu einer gesteigerten Aktivität des Süßrezeptors führt“, ergänzt Meyerhof, der am DIfE die Abteilung Molekulare Genetik leitet.

Unabhängig von dem gelüfteten Geschmacksgeheimnis der Süßstoffmixtur ist nach Aussage der Forscher eine wesentliche Studien­erkenntnis, dass Bitterstoffe – zu denen auch einige Süßstoffe zählen –, zugleich auch Bitterblocker sein könnten. „Es wäre daher denkbar, dass man zukünftig Bitterstoffe sogar gezielt als Bitterblocker einsetzt, um zum Beispiel den Geschmack von Süßstoffgemischen zu optimieren oder um den Bittergeschmack von Medikamenten zu maskieren. Leider sind Substanzen sehr rar, die reine Bitterblocker sind“, sagt Behrens.

Voraussetzung für einen gezielten Einsatz von Bitterstoffen als Bitterblocker wäre jedoch, ihr genaues Wirkspektrum zu kennen. Das heißt, man müsste genau wissen, welche Rezeptortypen sie aktivieren beziehungsweise hemmen.

„Dass sich dies mit Hilfe von zellulären Testsystemen wie dem unseren prinzipiell ermitteln lässt, belegen unsere Ergebnisse schon heute“, sagt Meyerhof. „Daher bin ich zuversichtlich, dass sich geschmackliche Fehlnoten in Lebensmitteln oder Medikamenten in Zukunft noch besser vermeiden lassen, als dies heute bereits möglich ist.“
Bereits 1955 berichteten amerikanische Forscher, dass sich im Vergleich zu den Einzelsubstanzen mit Süßstoffgemischen aus Saccharin und Cyclamat ein intensiverer Süßgeschmack sowie eine geringere bittere Fehlnote erzielen lassen. Eine Beobachtung, die auch auf andere Süßstoffmixturen zutrifft, sodass heute Lebensmittelhersteller für Lightprodukte wie Diätmarmeladen oder -getränke meist mehrere Süßstoffe gleichzeitig verwenden. Insbesondere Cyclamat, dessen Süßkraft etwa 35 Mal größer ist als die des Haushaltszuckers, sagt man nach, dass es die Wirkung anderer Süßstoffe verstärkt. Hierzu zählt neben Saccharin auch Acesulfam K. Die Süßkraft von Saccharin ist ungefähr 500 Mal und die von Acesulfam K etwa 200 Mal stärker als die des Zuckers.

Heute weiß man zudem, dass Zucker, Zuckeraustauschstoffe sowie Süßstoffe ihren Süßgeschmack nur über einen einzigen Süßrezeptortyp vermitteln. Demgegenüber stehen beim Menschen 25 verschiedene Bitterrezeptortypen, von denen einige auch durch Süßstoffe aktiviert werden. So konnten die Wissenschaftler um Meyerhof bereits vor einigen Jahren zeigen, dass Saccharin in höheren Konzentrationen seine bittere Fehlnote hauptsächlich über die Bitterrezeptoren TAS2R31 und -R43 vermittelt, wohingegen Cyclamat in hoher Dosis den Bitterrezeptor TAS2R1 stimuliert.