Wissenschaftler beschreiben sieben Grundgeschmacksrichtungen: bitter, salzig, sauer, adstringierend, süß, scharf (z.B. Chili) und umami. Es gibt jedoch fünf grundlegende Geschmacksrichtungen, für die die Zunge empfindlich ist: salzig, süß, bitter, sauer und umami, der Geschmack von MNG. Umami ist ein japanisches Wort und bedeutet „wohlschmeckend“ oder „fleischig“ und bezieht sich somit auf das Gefühl des Wohlgeschmacks – insbesondere auf die Wahrnehmung von Glutamaten, die besonders häufig in Fleisch, Käse und anderen eiweißhaltigen Lebensmitteln vorkommen. Die Wirkung der Umami-Rezeptoren erklärt, warum mit Mononatriumglutamat behandelte Lebensmittel oft voller oder einfach besser schmecken.
Umami, das von östlichen Zivilisationen seit Jahren im Stillen genossen wird, wurde vor kurzem in den Vordergrund des westlichen Denkens gerückt, als die Universität von Miami die eigentlichen Rezeptoren entdeckte, die für das Gefühl von Umami verantwortlich sind: eine modifizierte Form von mGluR4, bei der das Ende des Moleküls fehlt. Die Forscher nannten ihn „taste-mGluR4“. Die Entdeckung des Rezeptors ist vor allem deshalb interessant, weil der Rezeptor für Bitter noch nicht identifiziert wurde.
Die fünf Hauptgeschmacksrichtungen
Salzigkeit
Salzigkeit ist ein Geschmack, der durch die Anwesenheit von Natriumchlorid (und in geringerem Maße durch andere Salze) entsteht. Die Ionen des Salzes, insbesondere Natrium (Na+), können direkt durch Ionenkanäle in der Zunge wandern, was zu einem Aktionspotential führt.
Säuerlichkeit
Säuerlichkeit ist der Geschmack, der Säuren erkennt. Der Mechanismus zur Erkennung des sauren Geschmacks ähnelt dem, der den Salzgeschmack erkennt. Wasserstoffionenkanäle messen die Konzentration von Hydronium-Ionen (H3O+-Ionen), die sich von einer Säure gelöst haben. Wasserstoffionen sind in der Lage, die amiloridempfindlichen Natriumkanäle zu durchdringen, aber das ist nicht der einzige Mechanismus, der bei der Erkennung des sauren Geschmacks eine Rolle spielt. Wasserstoffionen hemmen auch den Kaliumkanal, der normalerweise für die Hyperpolarisation der Zelle zuständig ist. Durch eine Kombination aus direkter Aufnahme von Wasserstoffionen (die ihrerseits die Zelle depolarisieren) und der Hemmung des hyperpolarisierenden Kanals bewirkt der Säuregehalt also, dass die Geschmackszelle auf diese spezifische Weise feuert.
Süße
Süße Süße wird durch die Anwesenheit von Zuckern, einigen Proteinen und einigen anderen Substanzen erzeugt. Süße wird oft mit Aldehyden und Ketonen in Verbindung gebracht, die eine Carbonylgruppe enthalten. Süße wird von einer Vielzahl von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren erkannt, die an das G-Protein Gustducin gekoppelt sind, das sich auf den Geschmacksknospen befindet. Mindestens zwei verschiedene Varianten der „Süße-Rezeptoren“ müssen aktiviert werden, damit das Gehirn Süße wahrnimmt. Die Verbindungen, die das Gehirn als süß empfindet, sind also Verbindungen, die mit unterschiedlicher Bindungsstärke an mehrere verschiedene Süßigkeitsrezeptoren binden können. Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Süßigkeitsrezeptoren liegen hauptsächlich in der Bindungsstelle der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Die durchschnittliche menschliche Nachweisgrenze für Saccharose liegt bei 10 Millimol pro Liter. Für Laktose liegt sie bei 30 Millimol pro Liter und für 5-Nitro-2-propoxyanilin bei 0,002 Millimol pro Liter.
Bitterkeit
Bitterkeit ist der Geschmack, der Basen erkennt. Bitterkeit wird, wie auch Süße, von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren wahrgenommen, die an das G-Protein Gustducin gekoppelt sind. Viele Menschen empfinden bittere Geschmäcker als unangenehm; viele Alkaloide schmecken bitter, und Evolutionsbiologen vermuten, dass sich die Abneigung gegen Bitteres entwickelt hat, weil der Mensch dadurch versehentliche Vergiftungen vermeiden konnte. Der bitterste bekannte Stoff ist die synthetische Chemikalie Denatonium, die unter dem Markennamen Bitrex vermarktet wird und 1958 entdeckt wurde. Denatoniumbenzoat ist ein weißer, geruchloser Feststoff, der als Aversionsmittel verwendet wird und ein Zusatzstoff sein kann, der die versehentliche Aufnahme einer giftigen Substanz durch Menschen, insbesondere Kinder, und durch Tiere verhindert. Er wird üblicherweise zur Vergällung von Ethanol verwendet. Die synthetische Substanz Phenylthiocarbamid (PTC) schmeckt für die meisten Menschen sehr bitter, während sie für andere praktisch geschmacklos ist; außerdem gibt es unter den Verkostern sogenannte „Supertaster“, für die PTC extrem bitter ist. Diese genetische Variation in der Fähigkeit, eine Substanz zu schmecken, ist für die Genetiker von großem Interesse. Darüber hinaus ist sie auch für Evolutionsforscher von Interesse, da der PTC-Geschmack mit der Fähigkeit verbunden ist, zahlreiche natürliche Bitterstoffe zu schmecken, von denen viele als giftig bekannt sind. Chinin, das Mittel zur Malariaprophylaxe, ist ebenfalls für seinen bitteren Geschmack bekannt und findet sich in Tonic Water. Bittergeschmacksrezeptoren sind speziell als T2R (Geschmacksrezeptoren, Typ 2) bekannt. Sie sind nicht nur durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet, bestimmte „bittere“ Liganden zu schmecken, sondern auch durch die Morphologie des Rezeptors selbst (oberflächengebunden, monomer).
Geschmack (Umami)
Geschmack ist die Bezeichnung für die Geschmacksempfindung, die durch die freien Glutamate hervorgerufen wird, die häufig in fermentierten und gereiften Lebensmitteln vorkommen. Im Englischen wird es manchmal als „meaty“ oder „savoury“ bezeichnet. Im Japanischen wird für diese Geschmacksempfindung der Begriff umami verwendet, dessen Schriftzeichen wörtlich „köstlicher Geschmack“ bedeutet. Umami ist heute der von Geschmackswissenschaftlern allgemein verwendete Begriff. Der gleiche Geschmack wird in der chinesischen Küche als xianwèi bezeichnet. Bohnenkraut gilt als grundlegender Geschmack in der japanischen und chinesischen Küche, wird aber in der westlichen Küche nicht so oft diskutiert.
Beispiele für Lebensmittel, die diese freien Glutamate enthalten (und daher stark nach Bohnenkraut schmecken), sind Parmesan und Roquefort-Käse sowie Sojasauce und Fischsauce. Auch in verschiedenen unfermentierten Lebensmitteln wie Walnüssen, Weintrauben, Brokkoli, Tomaten und Pilzen sowie in geringerem Maße in Fleisch ist Glutamat in erheblichen Mengen enthalten. Das Geschmackserlebnis von Glutamat ist in Verbindung mit Natrium am intensivsten. Dies ist einer der Gründe, warum Tomaten nach Zugabe von Salz einen stärkeren Geschmack aufweisen. Saucen mit herzhaftem und salzigem Geschmack sind beim Kochen sehr beliebt, z. B. Tomatensaucen und Ketchup in der westlichen Küche und Sojasauce und Fischsauce in der ost- und südostasiatischen Küche. Da nicht jedes Glutamat ein herzhaftes Geschmacksempfinden hervorruft, wird der genaue Mechanismus, wie das herzhafte Geschmacksempfinden entsteht, weiter erforscht.
Der Zusatzstoff Mononatriumglutamat (MSG), der 1907 von Kikunae Ikeda als Lebensmittelzusatzstoff entwickelt wurde, erzeugt einen starken Bohnenkrautgeschmack. Bohnenkraut wird auch durch die Nukleotide Dinatrium-5′-inosinmonophosphat (IMP) und Dinatrium-5′-guanosinmonophosphat (GMP) erzeugt. Diese sind von Natur aus in vielen proteinreichen Lebensmitteln enthalten. IMP ist in hohen Konzentrationen in vielen Lebensmitteln enthalten, unter anderem in getrockneten Flocken von echtem Thunfisch, die zur Herstellung von Dashi, einer japanischen Brühe, verwendet werden. GMP ist in hoher Konzentration in getrockneten Shiitake-Pilzen enthalten, die in vielen asiatischen Küchen verwendet werden. Es besteht ein Synergieeffekt zwischen MNG, IMP und GMP, die zusammen in bestimmten Verhältnissen einen starken Umami-Geschmack erzeugen. Eine Untergruppe der Geschmacksknospen reagiert spezifisch auf Glutamat, so wie die süßen Geschmacksknospen auf Zucker reagieren. Glutamat bindet an eine Variante der G-Protein-gekoppelten Glutamatrezeptoren.
Ein sechster Geschmack?
Im November 2005 wurde berichtet, dass ein französisches Forscherteam, das an Nagetieren experimentierte, behauptete, Beweise für einen sechsten Geschmack zu haben, nämlich für fetthaltige Substanzen.Forscher Philippe Besnard und sein Team glauben, dass die CD36-Rezeptoren, die sie bei Nagetieren gefunden haben, aus evolutionären Gründen wichtig waren – um sicherzustellen, dass die Tiere eine energiereiche Nahrung zu sich nahmen, als Nahrungsmittel knapp waren. Es wird spekuliert, dass auch Menschen die gleichen Rezeptoren haben könnten. Fett wurde zumindest seit den 1800er Jahren gelegentlich als möglicher Grundgeschmack genannt. Lesen Sie mehr…
Rolle der Temperatur als „falsche Wärme“ oder „falsche Kälte“
Falsche Kälte — Einige Substanzen aktivieren die trigeminalen Kälterezeptoren. Man kann ein kühles Gefühl (auch als „kalt“, „frisch“ oder „minzig“ bezeichnet) z. B. von Minze, Menthol, Ethanol oder Kampfer empfinden, das dadurch entsteht, dass die Lebensmittel den TRP-M8-Ionenkanal auf Nervenzellen aktivieren, der Kälte signalisiert. Die Reaktionen, die diesem Gefühl zugrunde liegen, sind also analog zu denen, die dem Wärmegefühl zugrunde liegen. Anders als die bei Zuckeraustauschstoffen beschriebene tatsächliche Temperaturveränderung ist Kühle nur ein wahrgenommenes Phänomen.
Schärfe oder (falsche) Hitze –Substanzen wie Ethanol und Capsaicin verursachen ein brennendes Gefühl, indem sie eine Reaktion des Trigeminusnervs zusammen mit der normalen Geschmacksempfindung auslösen. Die Hitze wird dadurch verursacht, dass das Lebensmittel einen Nervenzell-Ionenkanal namens TRP-V1 aktiviert, der auch bei heißen Temperaturen aktiviert wird. Das Gefühl, das gewöhnlich als „scharf“ oder „würzig“ bezeichnet wird, ist ein bemerkenswertes Merkmal der mexikanischen, indischen, Tex-Mex-, Szechuan-, koreanischen und thailändischen Küche. Die beiden wichtigsten Pflanzen, die diese Empfindung hervorrufen, sind Chilischoten (die Früchte der Capsicum-Pflanze, die Capsaicin enthalten) und schwarzer Pfeffer.
Schärfe
Einige Lebensmittel, wie z. B. Tee oder unreife Früchte, enthalten Gerbstoffe, die das organische Gewebe zusammenziehen. Das beste Beispiel dafür sind unreife Kakis, deren Saft ein sehr unangenehmes adstringierendes Gefühl an allen Stellen des Mundes hervorruft, mit denen er in Berührung kommt. Weniger genaue Bezeichnungen für das adstringierende Gefühl sind: „gummiartig“, „hart“, „styptisch“, „trocken“, „rau“, „herb“ (vor allem bei Wein) und „säuerlich“ (in der Regel im Sinne von sauer).
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