Ein Team um Melanie Köhler und Veronika Somoza vom Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie stellt einen neuen Forschungsansatz im Fachjournal Naturkost. Der Perspektiven Artikel konzentriert sich auf verschiedene Möglichkeiten, das Mundgefühl von Lebensmitteln mithilfe der Rasterkraftmikroskopie zu untersuchen, um die biophysikalischen Mechanismen besser zu verstehen, die zum allgemeinen sensorischen Eindruck eines Lebensmittels beitragen.
Neue Erkenntnisse auf diesem Gebiet könnten die Entwicklung gesundheitsfördernder Produkte vorantreiben, die weniger Salz, Fett, Zucker und Kalorien enthalten, aber dennoch ein überzeugendes Mundgefühl bieten.
Das Mundgefühl eines Lebensmittels spielt eine entscheidende Rolle für dessen Akzeptanz. So bevorzugen viele Menschen beispielsweise die cremige Konsistenz von Quark und Joghurt. Äpfel hingegen sollten saftig und knackig und Brotkrusten knusprig sein. Diese Vielfalt zeigt, dass das optimale Mundgefühl stark von der Art des Lebensmittels abhängig ist und nicht einheitlich definiert ist.
Komplexe Zusammenhänge erforschen
Zudem ist das Zusammenspiel zwischen den Inhaltsstoffen, der Textur und der Temperatur von Lebensmitteln sowie verschiedenen Sensormolekülen und Zelltypen im Mund äußerst komplex. Nachwuchsgruppenleiterin Melanie Köhler sagt: „Insbesondere Mechanorezeptoren, die auf Druck oder Dehnung reagieren, sind hinsichtlich des optimalen Mundgefühls und ihres Beitrags zum Geschmack eines Lebensmittels bislang wenig erforscht.“
Veronika Somoza, Direktorin des Leibniz-Instituts in Freising, ergänzt: „In unserem aktuellen Perspektiven-Artikel stellen wir verschiedene experimentelle Ansätze vor, mit denen sich die vielen offenen Fragen rund um das Mundgefühl aus biophysikalischer Sicht angehen lassen. Dabei haben wir uns auf die biologische Rasterkraftmikroskopie konzentriert.“
Das Rasterkraftmikroskop eignet sich zum Abtasten von Oberflächen auf atomarer Ebene oder zur Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Molekülen wie Nahrungsmittelbestandteilen und Rezeptorproteinen. Es kann aber auch dazu verwendet werden, mechanischen Druck auf Zellen auszuüben und so Mechanorezeptoren zu aktivieren, um deren zelluläre Signalantwort zu identifizieren und zu charakterisieren.
Die traditionelle Definition überdenken
Wichtig ist laut Köhler ein grundlegendes biophysikalisches und funktionelles Verständnis der vielfältigen mechanosensorischen Schlüsselakteure im oralen und extraoralen Gewebe sowie deren Reaktionen auf Nahrungsmittelbestandteile. Nur so können neue Hypothesen über den Beitrag von Mechanosensoren zum sensorischen Gesamteindruck eines Nahrungsmittels aufgestellt und viele noch offene Fragen im molekularen Bereich beantwortet werden.
„Bezüglich der Lebensmittelforschung erwarten wir, dass künftige Ergebnisse zu einer Revision unserer traditionellen Definition von Geschmack, also dem sensorischen Gesamteindruck eines Lebensmittels, führen werden, indem neben Geschmack und Geruch auch die mechanische Wahrnehmung als zusätzlicher Faktor einbezogen wird“, erklärt der Nachwuchswissenschaftler. „Bezüglich der Lebensmittelproduktion eröffnet unser zukunftsweisender Forschungsansatz vielversprechende Perspektiven für die Gestaltung zukünftiger, genussvoller und gesundheitsbewusster Ernährungsoptionen“, so Köhler weiter.
Mehr Informationen:
Melanie Koehler et al., Biophysikalische Untersuchungen mittels Rasterkraftmikroskopie können den Zusammenhang zwischen Mundgefühl und Geschmackswahrnehmung aufklären, Naturkost (2024). DOI: 10.1038/s43016-024-00958-3