Umami-Rezeptoren ^{LK, Studium}

Einzelheiten zu den Umami-Rezeptoren

Für viele Tiere ist Fleisch die einzige oder die Hauptnahrungsquelle. Fleisch enthält einen hohen Anteil an Proteinen, die nach der Verdauung wichtige Aminosäuren liefern, aus denen die Zellen des Körpers dann alle Proteine und Enzyme herstellen, die benötigt werden. Daher ist es evolutionär von Vorteil, wenn ein Tier Rezeptoren für den typischen Geschmack von Fleisch besitzt.

Der Mensch besitzt in seinen Geschmacksknospen einen Rezeptor für Glutaminsäure bzw. deren Salz Glutamat, das ist eine der häufigsten Aminosäuren in tierischem Fleisch. Auch Aspartat, das Salz der Asparaginsäure, erregt den Umami-Rezeptor ^[1], allerdings nicht so stark wie Glutamat

Fleischfressende Tiere können wahrscheinlich auch noch andere Aminosäuren schmecken, nicht nur Glutamat.

Tierisches und pflanzliches Protein

Wie kann nun zwischen tierischem und pflanzlichem Protein unterschieden werden. Tierisches Protein ist ja ernährungsphysiologisch gesehen "wertvoller" als pflanzliches Protein, da es von seiner Aminosäure-Zusammensetzung mehr den Bedürfnissen des menschlichen Körpers entspricht. Vegetarier und vor allem Veganer müssen ja deshalb bei der Zusammenstellung ihrer Tagespläne deutlich mehr aufpassen und kompensieren als Fleischesser.

Der Umami-Rezeptor wird nicht nur durch Glutamat und Aspartat erregt, sondern auch durch Purin-Nucleotide, wie sie in der DNA des Zellkerns enthalten sind ^{[1, 3]}. Nun sind pflanzliche Zellen meisten deutlich größer als tierische, der Anteil des Zellkerns bzw. der Nucleotide ist also deutlich kleiner als bei tierischen Zellen. Das Verhältnis Aminosäuren : Nucleotide ist bei tierischen Zellen also zugunsten des Nucleotid-Anteils verschoben, und daher schmeckt tierisches Eiweiß auch würziger als pflanzliches. Die Lebensmittelindustrie nutzt diese Tatsache natürlich aus und reichert bestimmte Lebensmittel mit Geschmacksverstärkern an.

Solche Geschmacksverstärker enthalten nicht nur die Natriumsalze von Glutaminsäure und Asparaginsäure, sondern zusätzlich die Natriumsalze der Purin-Nucleotide, nämlich vor allem Dinatriumguanosinat und Dinatriuminosinat ^[4].

Der Umami-Rezeptor

Geschmackssinneszellen (TRCs, taste-receptor cells), die für die Empfindung "würzig" bzw. "umami" zuständig sind, exprimieren die zwei Rezeptorproteine T1R1 und T1R3 , die als Heterodimer T1R1/T1R3 auftreten. Ansonsten gleichen die Abläufe beim Transduktionsprozess dem allgemeinen Muster der Typ II - Zellen. Einzelheiten siehe "Süß-Rezeptoren".

Gentechnisch manipulierte Mäuse, bei denen das Gen für das T1R1-Protein "stillgelegt" wurde (Knock-out-Verfahren), zeigen an den ableitenden Nervenzellen keine Aktionspotenziale mehr. Das gleiche gilt bei Knock-out-Mäusen, bei denen das Gen für das T1R3-Protein ausgeschaltet wurde.

Schaltet man das Gen für die Phospholipase C aus, werden ebenfalls keine Aktionspotenziale mehr übertragen, und auch bei Deaktivierung des Gens für den Natriumkanal Trmp5 beobachtet man diesen Effekt. All diese Befunde sprechen dafür, dass der Umami-Rezeptor auf die gleiche Weise arbeitet wie der süß-Rezeptor ^[1].

Die Ähnlichkeit zwischen dem Süß-Rezeptor und dem Umami-Rezeptor legt nahe, dass beide Rezeptortypen einen gemeinsamen Vorfahren haben ^[1].