Erster spezifischer Bitterblocker identifiziert, der bitteren Beigeschmack von Süßstoffen mindert
In Zusammenarbeit mit der Firma Givaudan Flavors Corporation und der University of New Mexico in Albuquerque hat ein Wissenschaftlerteam des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) erstmalig einen spezifischen Bitterblocker identifiziert und charakterisiert, der unter anderem den bitteren Beigeschmack der Süßstoffe Saccharin und Acesulfam K mindert. Der Bitterblocker hemmt reversibel sechs von 18 untersuchten menschlichen Bittergeschmackssensoren und könnte künftig zur Geschmacksverbesserung von Getränken oder Medikamenten eingesetzt werden.
Computermodell eines Bitterrezeptors. Der eingeblendete Kubus umfasst den Teil des Rezeptors, der in der Zellmembran eingebettet ist. Es wird deutlich, wie die sieben helikalen Abschnitte des Rezeptors das Protein in der Membran verankern, während die extrazellulären (nach oben) und intrazelluären Schleifen (nach unten) aus der Lipidschicht herausragen.
DIfE (Abteilung Molekulare Genetik)
Mit Hilfe eines besonderen Zellkulturverfahrens untersuchten die Forscher tausende Substanzen auf ihre Fähigkeit, menschliche Bittergeschmackssensoren zu blockieren - eine Vielzahl dieser Stoffe kam in die engere Wahl.
Eine der identifizierten Substanzen, von den Forschern kurz GIV3727 (4-(2,2,3-trimethylcyclopentyl)-Buttersäure) genannt, hemmte im Zellkulturtest sechs der 18 getesteten menschlichen Bitterrezeptoren. Zu diesen gehören auch die Sensoren hTAS2R31 und hTAS2R43. Beide Sensortypen sind eng miteinander verwandt und werden durch die Süßstoffe Saccharin und Acesulfam K aktiviert.
Aber nicht nur im Zellkulturtest, sondern auch im Sensoriktest mit Probanden war GIV3727 wirksam und verminderte den bitteren Beigeschmack der beiden Süßstoffe, ohne deren Süßgeschmack zu verändern.
„Wir haben nicht nur den ersten spezifischen Bitterblocker identifiziert, sondern sind auch in der Erforschung der molekularen Mechanismen der Geschmackswahrnehmung wieder einen guten Schritt vorangekommen“, sagt Wolfgang Meyerhof, Leiter der Abteilung Molekulare Genetik am DIfE.
Bitterblocker wie GIV3727 könnten dabei helfen, den Einfluss von Bitterstoffen auf den menschlichen Körper näher zu untersuchen. Einige Studien weisen darauf hin, dass Bitterrezeptoren auch außerhalb des Geschmackssystems eine Rolle spielen und im Atmungs- sowie Magen-Darmtrakt zu finden sind. Ob sie dort für die Wahrnehmung von Giftstoffen aus der Luft verantwortlich sind beziehungsweise in die Regulation des Zuckerstoffwechsels involviert sind, ist Gegenstand derzeitiger Untersuchungen.
„Nicht zuletzt könnten unsere Ergebnisse dazu genutzt werden, das Geschmacksprofil von Fertigprodukten, Getränken und Medikamenten zu verbessern. Letzteres könnte eine orale Einnahme von Schmerzmitteln oder Antibiotika bei Kleinkindern vereinfachen oder gar erst ermöglichen“, erklärt Jay Slack, hauptverantwortlicher Wissenschaftler der Abteilung Molekulare Biotechnologie bei Givaudan Flavors Corporation.
Originalveröffentlichung: Jay P. Slack et al.; "Modulation of Bitter Taste Perception by a Small Molecule hTAS2R Antagonist"; Current Biology 2010
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