Wie Speichel den Geschmack von Lebensmitteln verändert | Wissenschaft

Auf den ersten Blick scheint Speichel ein ziemlich langweiliges Zeug zu sein, nur eine bequeme Möglichkeit, unsere Nahrung zu befeuchten. Aber die Realität sieht ganz anders aus, wie die Wissenschaftler allmählich zu verstehen beginnen. Die Flüssigkeit interagiert mit allem, was in den Mund gelangt, und obwohl sie zu 99 Prozent aus Wasser besteht, hat sie einen tiefgreifenden Einfluss auf den Geschmack – und unseren Genuss – dessen, was wir essen und trinken.

„Es ist eine Flüssigkeit, aber nicht nur eine Flüssigkeit“, sagt der Oralbiologe Guy Carpenter vom King’s College London.

Wissenschaftler haben einige Funktionen des Speichels schon lange verstanden: Er schützt die Zähne, erleichtert das Sprechen und schafft eine einladende Umgebung, in der Nahrung in den Mund gelangt. Aber Forscher stellen jetzt fest, dass Speichel auch ein Vermittler und Übersetzer ist, der beeinflusst, wie sich Nahrung durch den Mund bewegt und wie sie unsere Sinne anregt. Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Wechselwirkungen zwischen Speichel und Nahrung sogar dazu beitragen können, welche Lebensmittel wir gerne essen.

Die Substanz ist nicht sehr salzig, wodurch man die Salzigkeit eines Kartoffelchips schmecken kann. Es ist nicht sehr sauer, weshalb ein Spritzer Zitrone so anregend sein kann. Das Wasser und die Speichelproteine ​​der Flüssigkeit schmieren jeden Bissen Nahrung, und ihre Enzyme wie Amylase und Lipase kurbeln den Verdauungsprozess an. Diese Benetzung löst auch die chemischen Geschmackskomponenten oder Geschmacksstoffe im Speichel auf, damit sie zu den Geschmacksknospen wandern und mit ihnen interagieren können. Durch Speichel, sagt Jianshe Chen, Lebensmittelwissenschaftlerin an der Zhejiang Gongshang University in Hangzhou, China, „erkennen wir chemische Informationen von Lebensmitteln: den Geschmack, den Geschmack.“

Chen prägte 2009 den Begriff „orale Lebensmittelverarbeitung“, um das multidisziplinäre Gebiet zu beschreiben, das sich auf die Lebensmittelwissenschaft, die Physik von Lebensmittelmaterialien, die physiologischen und psychologischen Reaktionen des Körpers auf Lebensmittel und mehr stützt, ein Thema, über das er im Jahr 2022 schrieb Jahresrückblick auf Lebensmittelwissenschaft und -technologie. Wenn Menschen essen, erklärt er, schmecken sie nicht das Essen selbst, sondern eine Mischung aus Essen und Speichel. Zum Beispiel kann ein Esser ein süß oder sauer schmeckendes Molekül in einem Bissen Essen nur dann wahrnehmen, wenn dieses Molekül die Geschmacksknospen erreichen kann – und dazu muss es die Speichelschicht passieren, die die Zunge bedeckt.

Das ist keine Selbstverständlichkeit, sagt Carpenter, der darauf hinweist, dass flache Soda süßer schmeckt als kohlensäurehaltiges Soda. Forscher hatten angenommen, dass dies daran lag, dass platzende Kohlendioxidblasen in frischer Limonade einen sauren Schlag lieferten, der das Gehirn im Wesentlichen von der Süße ablenkte. Aber als Carpenter und seine Kollegen den Vorgang im Labor in einer Art künstlichem Mund untersuchten, stellten sie fest, dass Speichel verhinderte, dass die Sprudelblasen zwischen Zunge und Gaumen flossen. Carpenter glaubt, dass diese aufgestauten Blasen den Zucker daran hindern könnten, die Geschmacksrezeptoren auf der Zunge zu erreichen. Mit flachem Soda bauen sich keine Blasen auf, die den süßen Geschmack blockieren.

Speichel kann auch die Aromen beeinflussen – die für den Großteil unserer Geschmackswahrnehmung verantwortlich sind – die von Lebensmitteln im Mund entstehen. Während wir kauen, lösen sich einige Geschmacksmoleküle in der Nahrung im Speichel auf, aber diejenigen, die dies nicht tun, können in die Nasenhöhle aufsteigen, um von den unzähligen Rezeptoren dort wahrgenommen zu werden. Infolgedessen können Menschen mit unterschiedlichen Speichelflussraten oder unterschiedlicher Speichelzusammensetzung – insbesondere von Proteinen, die als Muzine bezeichnet werden – sehr unterschiedliche Geschmackserlebnisse mit demselben Lebensmittel oder Getränk haben.

Beispielsweise haben spanische Forscher den Speichelfluss bei 10 Freiwilligen gemessen, die Wein bewerteten, dem Ester mit Fruchtgeschmack zugesetzt worden waren. Freiwillige, die mehr Speichel produzierten, tendierten dazu, die Aromen als intensiver zu bewerten, möglicherweise weil sie häufiger schluckten und dadurch mehr Aromen in ihre Nasengänge zwangen, fanden die Wissenschaftler heraus. Weinliebhaber, die stolz auf ihre Fähigkeit sind, Aromennuancen zu erkennen, dürften es zumindest teilweise ihrer Spucke zu verdanken haben.

Speichel spielt auch eine Hauptrolle in unserer Wahrnehmung von Textur. Nehmen Sie Adstringenz, dieses trockene Gefühl, das im Mund entsteht, wenn Sie Rotwein trinken oder unreife Früchte essen. Der Wein macht Ihren Mund nicht wirklich trockener. Stattdessen können Moleküle namens Tannine im Wein dazu führen, dass Proteine ​​​​aus dem Speichel ausfallen, sodass er nicht mehr so ​​​​effektiv schmiert.

Speichel hilft uns auch, den Unterschied zwischen fettreicher und fettarmer Nahrung wahrzunehmen. Selbst wenn zwei Joghurts gleich aussehen und gleich gegossen werden, fühlt sich eine fettarme Version trockener im Mund an, sagt Anwesha Sarkar, Lebensmittelwissenschaftlerin an der britischen Universität von Leeds. „Was Sie zu verstehen versuchen, ist nicht die Eigenschaft des Essens, sondern wie das Essen mit der Oberfläche interagiert“, sagt Sarkar. Milchfett kann sich mit Speichel verbinden, um eine Tröpfchenschicht auf der Mundoberfläche zu bilden, die die Adstringenz maskieren und dem Joghurt ein Gefühl von Fülle verleihen kann, sagt sie.

Sarkars Forschung verwendet eine mechanische Zunge, die in künstlichen Speichel getaucht ist, um zu simulieren, was passiert, wenn sich Nahrung durch den Mund bewegt, und wie dies die sensorische Erfahrung des Essens beeinflusst. Ein Smoothie mit weniger Fett, sagt Sarkar, mag auf den ersten Blick cremig aussehen, aber ihm fehlt die strukturelle Luxus, die Fett beim Mischen mit Speichel verleiht.

Das vollständige Verständnis dieser Wechselwirkungen zwischen Speichel, Nahrung und Mund – und wie die Informationen an das Gehirn übertragen werden – könnte zur Entwicklung gesünderer Lebensmittel führen, sagt Sarkar. Sie stellt sich vor, ein „Gradient Food“ zu entwickeln, das genug Zucker an der Außenseite des Essens enthalten könnte, um sich im Speichel aufzulösen, um ein Gefühl von Süße zu vermitteln, aber es würde in einer geringeren Konzentration und einem geringeren Kaloriengehalt im gesamten Essen vorliegen. Sie sagt, ein ähnlicher konzeptioneller Ansatz könnte helfen, Fett in Lebensmitteln zu reduzieren.

Aber diese Wechselwirkungen gut genug zu verstehen, um solche Lebensmittel zu entwickeln, wird nicht einfach sein, da Speichel und Wahrnehmung im Laufe des Tages und zwischen Individuen variieren. Im Allgemeinen fließt der Speichel morgens langsam und am frühen Nachmittag am schnellsten. Und die Bestandteile des Speichels einer Person – zum Beispiel die Mengen bestimmter Proteine ​​– variieren im Laufe des Tages und in Gegenwart oder Abwesenheit von Reizen wie verlockenden Aromen.

Die orale Biochemikerin Elsa Lamy von der Universität Évora in Portugal untersuchte dies, indem sie Freiwilligen die Augen verband und sie etwa vier Minuten lang an einem Stück Brot riechen ließ, während sie ihren Speichel auf Veränderungen überwachte. Zwei Arten von Proteinen, stärkeverdauende Amylasen und andere namens Cystatine, die mit Geschmacksempfindlichkeit und -wahrnehmung in Verbindung gebracht wurden, nahmen nach dem Kontakt mit Brot zu, stellte sie fest. Lamys Gruppe hat ähnliche Experimente mit Vanille und Zitronen durchgeführt und in allen Fällen Veränderungen im Gehalt an Speichelproteinen festgestellt, obwohl die spezifischen Veränderungen von den angebotenen Nahrungsmitteln abhingen. Ihr Team arbeitet nun daran, zu verstehen, welche Funktion das haben könnte.

Die Zusammensetzung des Speichels ist von Person zu Person unterschiedlich – und das hängt teilweise von den früheren Ernährungsgewohnheiten einer Person ab, sagt Ann-Marie Torregrossa, eine Verhaltensneurowissenschaftlerin an der Universität von Buffalo. Als Torregrossa Ratten mit bitter schmeckenden Zusatzstoffen fütterte, beobachtete sie einen deutlichen Anstieg mehrerer Kategorien von Speichelproteinen. Als diese Veränderungen eintraten, akzeptierten Ratten die Bitterkeit in ihrem Essen eher. „Wir denken darüber nach, wenn Sie ständig Brokkoli essen, schmeckt Brokkoli nicht schlecht für Sie“, sagt Torregrossa.

In einem anderen Experiment verwendete Torregrossa Katheter, um Speichel von Ratten, die an bittere Nahrung gewöhnt waren, in den Mund von Ratten zu übertragen, die dies nicht waren. Die naiven Tiere wurden trotz fehlender Exposition toleranter gegenüber bitterem Futter. Aber Kontrolltiere, die nicht mit den eingepumpten, bittertoleranten Speichelproteinen versorgt wurden, lehnten das bittere Futter trotzdem ab.

Torregrossa sagt, dass sie und ihr Team noch genau herausfinden müssen, welche Proteine ​​für diese Toleranz verantwortlich sind. Sie haben ein paar wahrscheinliche Kandidaten, darunter prolinreiche Proteine ​​und Protease-Inhibitoren, aber es könnte noch andere geben. Sie müssen wissen, welche Proteine ​​beteiligt sind, bevor sie beurteilen können, wie Reaktionen auf Bitterstoffe im Mund und im Gehirn optimiert werden.

Natürlich sind Ratten keine Menschen – aber Forscher haben Hinweise darauf gefunden, dass Speichel ähnliche Dinge mit der Geschmackswahrnehmung bei Menschen macht, obwohl das Bild komplizierter ist. „Es gibt viele andere Dinge in der menschlichen Ernährung und Erfahrungen, die unsere tägliche Erfahrung beeinflussen, insbesondere mit Lebensmitteln und Aromen, mit denen sich Nagetiere einfach nicht auseinandersetzen müssen“, sagt Lissa Davis, eine Sensorik- und Ernährungswissenschaftlerin an der Purdue University, die Geschmack und Verhalten studiert.

Aber wenn diese Muster entschlüsselt und verstanden werden können, ist das Potenzial groß, sagt Lamy. Wenn Sie Kindern irgendwie einen Zusatzstoff zur Verfügung stellen könnten, der Veränderungen ihres Speichels fördert und ihnen daher die Erfahrung mit einem bitteren Gemüse schmackhafter macht, könnte dies zu einer gesünderen Ernährung beitragen. Wenn ihre erste Erfahrung mit einem neuen Lebensmittel nicht von einem hohen Maß an Bitterkeit begleitet wird, „verbindet sie wahrscheinlich eine gute Erfahrung mit diesem Gemüse“, sagt sie.

Im weiteren Sinne könnte der Aufbau eines besseren Verständnisses darüber, wie Speichel den Geschmack beeinflusst – und wie die Ernährung wiederum die Zusammensetzung des Speichels beeinflusst – eine Vielzahl neuer Wege eröffnen, um Ernährungspräferenzen in Richtung gesunder Lebensmittel zu lenken, die oft beschimpft werden. „Wie“, sagt Torregrossa, „können wir die Hasser in Menschen verwandeln, die diese Lebensmittel lieben? Davon bin ich besessen.“

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