Zitronensäure und scharfes 6-Gingerol aus Ingwer stimulieren nicht nur die molekularen Abwehrkräfte im menschlichen Speichel. Während 6-Gingerol übelriechende Substanzen abbaut und für frischen Atem und einen besseren Nachgeschmack sorgt, bewirkt Zitronensäure, dass Salziges weniger salzig schmeckt.

6-Gingerol aus Ingwer baut übelriechende schwefelhaltige Verbindungen ab und reduziert dadurch den lang anhaltenden Nachgeschmack vieler Lebensmittel wie zum Beispiel Kaffee. Dagegen erhöht Zitronensäure den Natriumionen­gehalt im Speichel, so dass Salziges weniger salzig wirkt. Dass Faktoren wie Alter, Gesundheitszustand, aber auch was jemand isst und trinkt, die Speichelzusammensetzung beeinflussen, ist inzwischen belegt. Über die Effekte einzelner Lebensmittelinhaltsstoffe ist jedoch noch wenig bekannt.

Hintergrund: Speichel

Der menschliche Speichel ist eine komplexe, wässrige Mischung aus unterschiedlichsten Komponenten. Er enthält neben Schleimhaut- und Immunzellen eine Vielzahl von Molekülen, die unterschiedlichste biologische Aufgaben erfüllen. Speichel spielt nicht nur eine wesentliche Rolle bei der Nahrungsaufnahme, sondern ist auch für die Gesunderhaltung der Zähne, des Zahnfleischs und der Mundschleimhaut entscheidend. Zugleich stellt er die erste Bastion gegen von außen eindringende Krankheitserreger dar. Daher sind im Speichel verschiedene, antimikrobiell wirkende Moleküle enthalten, zu denen auch das antibakteriell wirkende Lysozym gehört. Sie sind Teil des angeborenen, molekularen Immunsystems.

Deshalb untersuchte das Team um Studienleiter Prof. Thomas Hofmann, Leiter des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (TUM), den Einfluss unterschiedlicher Geschmacksstoffe auf die Speichelzusammensetzung des Menschen: Zitronensäure (sauer), der Süßstoff Aspartam (süß), Iso-alpha-Säuren (bitter), der Geschmacksverstärker Natriumglutamat (umami), Kochsalz (salzig), 6-Gingerol (scharf) sowie die im Szechuanpfeffer enthaltenen Substanzen Hydroxy-alpha-Sanshool (kribbelnd) und Hydroxy-beta-Sanshool (betäubend).

Wie das molekulare Abwehrsystem im Speichel aktiviert wird

Wie die Wissenschaftler erstmals nachwiesen, modulieren alle untersuchten Substanzen die Proteinzusammensetzung des Speichels in mehr oder weniger großem Umfang.

Biologische Funktionsanalysen der von der Modulation betroffenen Speichelproteine zeigten zudem, dass die durch Zitronensäure und 6-Gingerol ausgelösten Veränderungen, das molekulare Abwehrsystem im Speichel aktivieren. So steigerte 6-Gingerol die Aktivität eines Enzyms, das das im Speichel gelöste Thiocyanat in Hypothiocyanat umwandelt, wodurch sich die Menge des antimikrobiell und fungizid wirkenden Hypothiocyanats im Speichel in etwa verdreifachte.

6-Gingerol reduziert üblen Nachgeschmack

Anhand der jeweils an vier Frauen und Männern durchgeführten Speichel- und Atemluftanalysen konnten die Forscher damit belegen, dass das Enzym übelriechende schwefelhaltige Verbindungen abbaut. Auf diese Weise ist es in der Lage, den lang anhaltenden Nachgeschmack vieler Lebensmittel wie Kaffee zu vermindern. „Auch unser Atem riecht dadurch besser“, erklärt Studienleiter Hofmann.

Dagegen ließen die durch Zitronensäure ausgelösten Veränderungen die Lysozym-Spiegel im Speichel um das bis zu Zehnfache ansteigen. Wie Untersuchungen an Bakterienkulturen erstmals belegen, reicht diese Erhöhung aus, um das Wachstum von Gram-positiven Bakterien fast komplett zu unterbinden. Lysozym wirkt gegen diese Art der Bakterien, indem es deren Zellwand zerstört.

Zitronensäure verführt zum Nachsalzen

Dieser Effekt sorgt somit dafür, dass Menschen weniger sensitiv auf Kochsalz (NaCl) reagieren, da Na+ für den Salzgeschmack verantwortlich ist. „Enthält der Speichel bereits höhere Konzentrationen an Natriumionen, müssen verkostete Proben einen deutlich höheren Salzgehalt aufweisen, um sie vergleichsweise salzig zu empfinden“, sagt Hofmann. „Unsere neuen Erkenntnisse zeigen, dass geschmacksgebende Stoffe bereits im Mundraum biologische Wirkungen besitzen, die weit über ihre bekannten sensorischen Eigenschaften hinausgehen.“

Diese mit neuesten Analysemethoden weiter zu erforschen, sei eins der Ziele, die sich die Lebensmittel-Systembiologie gesetzt habe, erklärt der Lebensmittelchemiker. Nur so ließen sich auf lange Sicht neue Ansätze für die Produktion von Lebensmitteln finden, deren Inhaltsstoff- und Funktionsprofile an den gesundheitlichen und sensorischen Bedürfnissen der Verbraucher ausgerichtet seien.

Matthias Bader, Andreas Dunkel, Mareike Wenning, Bernd Kohler, Guillaume Medard, Estela del Castillo, Amin Gholami, Bernhard Kuster, Siegfried Scherer and Thomas Hofmann: Dynamic Proteome Alteration and Functional Modulation of Human Saliva Induced by Dietary Chemosensory Stimuli, Journal of Agricultural and Food Chemistry 6/2018. DOI: 10.1021/acs.jafc.8b02092

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