Können wir unsere Geschmacksknospen für die Gesundheit trainieren? Ein Neurowissenschaftler erklärt, wie Gene und Ernährung den Geschmack prägen

Haben Sie sich jemals gefragt, warum nur Kolibris Nektar aus Futterhäuschen saugen?

Im Gegensatz zu Spatzen, Finken und den meisten anderen Vögeln können Kolibris Süßes schmecken, da sie über die genetischen Anweisungen verfügen, die zum Erkennen von Zuckermolekülen erforderlich sind.

Wie Kolibris können wir Menschen Zucker spüren, weil unsere DNA Gensequenzen enthält, die für die molekularen Detektoren kodieren, die es uns ermöglichen, Süße zu erkennen.

Aber es ist komplexer. Unsere Fähigkeit, Süßes und andere Geschmäcker wahrzunehmen, erfordert einen feinen Tanz zwischen unserer genetischen Ausstattung und den Nahrungsmitteln, denen wir vom Mutterleib bis zum Esstisch begegnen.

Neurowissenschaftler wie ich arbeiten daran zu entschlüsseln, wie dieses komplexe Zusammenspiel von Genen und Ernährung den Geschmack prägt.

In meinem Labor an der University of Michigan befassen wir uns eingehend mit einem bestimmten Aspekt: ​​Wie der Konsum von zu viel Zucker das Gefühl von Süße schwächt. Der Geschmack ist für unsere Essgewohnheiten so zentral, dass das Verständnis, wie Gene und die Umwelt ihn beeinflussen, entscheidende Auswirkungen auf die Ernährung, die Lebensmittelwissenschaft und die Krankheitsprävention hat.

Die Rolle von Genen bei der Geschmackswahrnehmung

Wie bei Kolibris hängt die Fähigkeit des Menschen, den Geschmack von Lebensmitteln zu erkennen, vom Vorhandensein von Geschmacksrezeptoren ab. Diese molekularen Detektoren befinden sich auf den Sinneszellen, die in den Geschmacksknospen, den Sinnesorganen auf der Oberfläche der Zunge, untergebracht sind.

Durch die Wechselwirkungen zwischen Geschmacksrezeptoren und Nahrungsmolekülen entstehen die fünf grundlegenden Geschmacksqualitäten: Süße, Herzhaftigkeit, Bitterkeit, Salzigkeit und Säure, die über bestimmte Nerven vom Mund an das Gehirn weitergeleitet werden.

Wenn sich beispielsweise Zucker an den Süßrezeptor bindet, signalisiert er Süße. Unsere angeborene Vorliebe für den Geschmack einiger Lebensmittel gegenüber anderen hat ihren Ursprung darin, wie die Zunge und das Gehirn im Laufe unserer Evolutionsgeschichte verdrahtet wurden. Geschmacksqualitäten, die das Vorhandensein essentieller Nährstoffe und Energie wie Salz und Zucker signalisieren, senden Informationen an Gehirnbereiche, die mit Genuss verbunden sind. Umgekehrt sind Geschmacksrichtungen, die uns auf potenziell schädliche Substanzen aufmerksam machen, wie z. B. die Bitterkeit bestimmter Giftstoffe, mit solchen verbunden, die bei uns Unbehagen oder Schmerzen hervorrufen.

Während das Vorhandensein von Genen, die für funktionelle Geschmacksrezeptoren in unserer DNA kodieren, es uns ermöglicht, Lebensmittelmoleküle zu erkennen, hängt unsere Reaktion darauf auch von der einzigartigen Kombination von Geschmacksgenen ab, die wir tragen. Wie bei Eis gibt es Gene, darunter auch die für Geschmacksrezeptoren, in verschiedenen Geschmacksrichtungen.

Nehmen wir zum Beispiel einen Geschmacksrezeptor für Bitterkeit namens TAS2R38. Wissenschaftler fanden bei verschiedenen Menschen kleine Veränderungen im genetischen Code für das TAS2R38-Gen. Diese genetischen Varianten beeinflussen, wie Menschen die Bitterkeit von Gemüse, Beeren und Wein wahrnehmen.

Folgestudien deuten auf einen Zusammenhang zwischen denselben Varianten und der Lebensmittelauswahl hin, insbesondere im Hinblick auf den Gemüse- und Alkoholkonsum.

In unserem Genrepertoire gibt es noch viele weitere Varianten, darunter auch solche für den Süßgeschmacksrezeptor. Ob und wie sich diese genetischen Unterschiede auf unseren Geschmack und unsere Essgewohnheiten auswirken, wird jedoch noch geklärt. Sicher ist, dass die Genetik zwar den Grundstein für Geschmacksempfindungen und Vorlieben legt, Erfahrungen mit Lebensmitteln diese jedoch tiefgreifend verändern können.

Wie die Ernährung den Geschmack beeinflusst

Viele unserer angeborenen Empfindungen und Vorlieben werden durch unsere frühen Erfahrungen mit Lebensmitteln geprägt, manchmal schon vor unserer Geburt. Einige Moleküle aus der Ernährung der Mutter, wie Knoblauch oder Karotten, gelangen über das Fruchtwasser zu den sich entwickelnden Geschmacksknospen des Fötus und können die Wertschätzung dieser Nahrungsmittel nach der Geburt beeinträchtigen.

Auch Säuglingsnahrung kann die Ernährungspräferenzen später beeinflussen. Untersuchungen zeigen beispielsweise, dass Säuglinge, die mit Säuglingsnahrung ernährt werden, die nicht auf Kuhmilch basiert – die aufgrund ihres Aminosäuregehalts bitterer und saurer ist –, nach dem Absetzen bittere, saure und herzhafte Lebensmittel wie Gemüse eher akzeptieren als diejenigen, die es konsumieren Formel auf Kuhmilchbasis. Und Kleinkinder, die gesüßtes Wasser trinken, bevorzugen bereits im Alter von 2 Jahren stark süße Getränke.

Der Einfluss von Lebensmitteln auf unsere Geschmacksveranlagung hört nicht im frühen Leben auf: Was wir als Erwachsene essen, insbesondere unsere Zucker- und Salzaufnahme, kann auch die Art und Weise beeinflussen, wie wir Lebensmittel wahrnehmen und möglicherweise auswählen. Wenn wir in unserer Ernährung weniger Natrium zu uns nehmen, verringert sich unser bevorzugter Salzgehalt, wohingegen ein höherer Verzehr dazu führt, dass wir salzigere Lebensmittel bevorzugen.

Ähnliches gilt für Zucker: Reduzieren Sie den Zuckergehalt in Ihrer Ernährung, und Sie werden das Essen möglicherweise süßer finden. Umgekehrt kann ein hoher Zuckergehalt, wie Untersuchungen an Ratten und Fliegen zeigen, Ihr Süßegefühl dämpfen.

Obwohl wir Forscher immer noch daran arbeiten, das genaue Wie und Warum herauszufinden, zeigen Studien, dass eine hohe Zucker- und Fettaufnahme in Tiermodellen die Reaktionsfähigkeit von Geschmackszellen und Nerven auf Zucker dämpft, die Anzahl der verfügbaren Geschmackszellen verändert und sogar genetische Schalter im Geschmack umlegt DNA der Zellen.

In meinem Labor haben wir gezeigt, dass sich diese Geschmacksveränderungen bei Ratten innerhalb von Wochen wieder normalisieren, wenn der zusätzliche Zucker aus der Nahrung entfernt wird.

Auch Krankheiten können den Geschmack beeinflussen

Genetik und Ernährung sind nicht die einzigen Faktoren, die den Geschmack beeinflussen.

Wie viele von uns auf dem Höhepunkt der COVID-19-Pandemie herausfanden, können auch Krankheiten eine Rolle spielen. Nachdem ich positiv auf COVID-19 getestet wurde, konnte ich monatelang keinen Unterschied zwischen süßen, bitteren und sauren Lebensmitteln erkennen.

Forscher haben herausgefunden, dass etwa 40 % der mit SARS-CoV-2 infizierten Menschen unter einer Beeinträchtigung des Geschmacks- und Geruchssinns leiden. Bei etwa 5 % dieser Menschen bleiben diese Geschmacksdefizite über Monate und Jahre bestehen.

Obwohl die Forscher nicht verstehen, was diese sensorischen Veränderungen verursacht, besteht die führende Hypothese darin, dass das Virus die Zellen infiziert, die die Geschmacks- und Geruchsrezeptoren unterstützen.

Trainieren Sie Ihre Geschmacksknospen für eine gesündere Ernährung

Durch die Gestaltung unserer Essgewohnheiten kann der komplizierte Tanz zwischen Genen, Ernährung, Krankheit und Geschmack das Risiko für chronische Krankheiten beeinflussen.

Über die Unterscheidung von Nahrungsmitteln und Giftstoffen hinaus nutzt das Gehirn Geschmackssignale als Stellvertreter, um die Sättigungskraft von Nahrungsmitteln einzuschätzen. In der Natur hängt der stärkere Geschmack eines Lebensmittels – in Bezug auf Süße oder Salzigkeit – direkt mit seinem Nährstoffgehalt und Kaloriengehalt zusammen. Beispielsweise enthält eine Mango fünfmal so viel Zucker wie eine Tasse Erdbeeren und schmeckt daher süßer und sättigender. Daher ist der Geschmack nicht nur für den Genuss und die Auswahl von Lebensmitteln wichtig, sondern auch für die Regulierung der Nahrungsaufnahme.

Wenn sich der Geschmack durch Ernährung oder Krankheit verändert, können sensorische und Nährstoffinformationen „entkoppelt“ werden und unserem Gehirn keine genauen Informationen mehr über die Portionsgröße liefern. Untersuchungen zeigen, dass dies auch beim Verzehr künstlicher Süßstoffe auftreten kann.

Und tatsächlich hat unser Labor in jüngsten Studien an Wirbellosen-Tiermodellen herausgefunden, dass die Geschmacksveränderungen, die durch eine hohe Aufnahme von Nahrungszucker verursacht werden, zu einer höheren Nahrungsaufnahme führen, indem sie diese Lebensmittelvorhersagen beeinträchtigen. Bemerkenswerterweise wurden viele der Essgewohnheiten und Gehirnveränderungen, die wir bei Fliegen beobachteten, auch bei Menschen entdeckt, die Nahrungsmittel mit hohem Zucker- oder Fettgehalt aßen oder einen hohen Body-Mass-Index hatten. Dies wirft die Frage auf, ob diese Effekte auch auf Geschmacks- und Sinnesveränderungen in unserem Gehirn zurückzuführen sind.

Aber die Anpassungsfähigkeit des Geschmacks hat auch einen positiven Aspekt. Da die Ernährung unsere Sinne prägt, können wir tatsächlich unsere Geschmacksknospen – und unser Gehirn – trainieren, darauf zu reagieren und Lebensmittel mit geringerem Zucker- und Salzgehalt zu bevorzugen.

Interessanterweise sagen viele Menschen bereits, dass sie Lebensmittel zu süß finden, was nicht verwunderlich ist, da zwischen 60 und 70 % der Lebensmittel im Supermarkt zugesetzten Zucker enthalten. Die Neuformulierung von Lebensmitteln, die auf unsere Gene und die Plastizität unserer Geschmacksknospen zugeschnitten sind, könnte ein praktisches und wirkungsvolles Instrument sein, um die Ernährung zu verbessern, die Gesundheit zu fördern und die Belastung durch chronische Krankheiten zu verringern.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.