Biologie Gute Nachrichten für Rosenkohl-Verweigerer

Schon als Kind war ich wenig begeistert, wenn es in der Küche nach Rosenkohl roch. Meine Abneigung gegen den bitteren Kohl hat sich bis heute nicht gelegt. Das ist nicht überraschend und aus evolutionärer Sicht sogar sinnvoll, denn Bitterkeit kann als Warnsignal vor giftigen Substanzen schützen. Viele Pflanzen bilden Bitterstoffe, um Fressfeinde abzuschrecken, und auch unser Geschmackssystem reagiert darauf mit Vorsicht. Dabei werden Bitterstoffen schon lange positive Effekte auf unsere Gesundheit zugeschrieben, während ihre genauen Wirkungsweisen erst allmählich entschlüsselt werden.

Um das zu verstehen, lohnt ein Blick auf die Art und Weise, wie Geschmack wahrgenommen wird. Mit der Zunge unterscheiden wir die fünf grundlegenden Geschmacksqualitäten süß, salzig, sauer, bitter und umami (den würzigen Geschmack, den man etwa von Sojasoße oder Parmesan kennt). Die dafür verantwortlichen Rezeptoren sitzen auf Geschmackszellen in den Geschmacksknospen. Trinken wir zum Beispiel Kaffee, binden bestimmte Moleküle an Bittergeschmacksrezeptoren. Das setzt in der Zelle eine Signalkette in Gang, und im Gehirn entsteht die Wahrnehmung: „Das ist bitter.“

Lange Zeit ging man davon aus, dass die Rezeptoren für Bitterkeit ausschließlich auf der Zunge vorkommen. Doch vor etwa 20 Jahren machten Forschende eine überraschende Entdeckung: Die gleichen Rezeptoren fand man unter anderem auch in der Lunge, in Verdauungsorganen, auf Blutzellen und sogar im Gehirn. Interessanterweise unterscheiden sich diese Rezeptoren überhaupt nicht von denen auf der Zunge. Nur können weder Lunge noch Blutzellen Geschmack wahrnehmen. Warum also gibt es dort Bittergeschmacksrezeptoren? Auch hier kam in den vergangenen Jahren zunehmend Licht ins Dunkel. Studien zeigen nämlich, dass einige dieser Rezeptoren im Magen-Darm-Trakt eine Rolle bei Verdauungsprozessen spielen. Dort können bestimmte Bitterstoffe unter anderem die Bildung von Verdauungssäften anregen und über die Freisetzung von Hormonen Sättigung und Appetit beeinflussen.

Es entsteht der Eindruck, dass Menschen, die bittere Lebensmittel meiden, auf mögliche gesundheitliche Vorteile von Bitterstoffen verzichten müssen. Genau hier setzt die Idee meiner Forschungsarbeiten am Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München an. Wir suchten nach Lebensmitteln, die nicht bitter schmecken, während der Verdauung aber in bittere Bestandteile mit möglicherweise positiver Wirkung auf die Gesundheit umgewandelt werden.

Die Frage lautete nun, ob diese bitteren Peptide am Ort ihrer Entstehung, nämlich im Magen, eine Wirkung entfalten. In weiteren Laborexperimenten behandelte ich menschliche Magenzellen mit den bitteren Peptiden. Diese reagierten mit einer verstärkten Säurefreisetzung, die im menschlichen Körper auf eine Anregung der Verdauung hindeuten kann.

Wurde die Funktion der Bittergeschmacksrezeptoren in den Zellen jedoch durch molekularbiologische Methoden gezielt eingeschränkt, verschwand auch der stimulierende Effekt der Peptide. Aus diesen Ergebnissen schlossen wir, dass die von uns untersuchten bitteren Peptide die Verdauung über Bittergeschmacksrezeptoren im Magen anregen können.

Darüber hinaus untersuchte ich, ob diese Peptide einen positiven Einfluss auf Entzündungen haben. So kann das Bakterium Helicobacter pylori, das etwa die Hälfte der Weltbevölkerung in sich trägt, zu chronischen Entzündungen und Magengeschwüren führen.

Im Labor reagierten die Magenzellen auf H. pylori mit der Freisetzung des Entzündungsmarkers Interleukin-17A. Das ist ein Signalstoff, der auch bei infizierten Patient:innen nachweisbar ist. Wird er in zu großen Mengen ausgeschüttet, kann er die Magenschleimhaut schädigen. Die zusätzliche Behandlung der Zellen mit den bitteren Thaumatin-Peptiden reduzierte die H.-pylori-abhängige Freisetzung von Interleukin-17A deutlich. Auch dieser entzündungshemmende Effekt verschwand, sobald die Bittergeschmacksrezeptoren mithilfe molekular-biologischer Methoden in ihrer Funktion eingeschränkt wurden.

Somit schmeckt Casein auf der Zunge neutral und Thaumatin süß, beide werden im Magen jedoch in Peptide und Aminosäuren gespalten, von denen einige bitter schmecken. Diese aktivieren dort Bittergeschmacksrezeptoren, fördern die Verdauung und können gleichzeitig entzündliche Prozesse dämpfen. Dies ist möglich, weil im Magen die gleichen Bittergeschmacksrezeptoren vorkommen, die hier jedoch andere Funktionen als auf der Zunge übernehmen. Folglich muss ein Nahrungsmittel gar nicht bitter schmecken, um potenziell gesundheitsförderliche Bitterstoffe freizusetzen. Für alle, die Bitteres meiden, ist das die gute Nachricht: Es muss kein Rosenkohl sein, um von den positiven Wirkungen der Bitterstoffe zu profitieren.