Neuer Forschungsansatz: Mit dem Mikroskop das Mundgefühl von Lebensmitteln erforschen
Ein Team um Melanie Köhler und Veronika Somoza vom Leibniz-Institut für
Lebensmittel-Systembiologie hat einen neuen Forschungsansatz in der
Fachzeitschrift Nature Food vorgestellt. Im Fokus des Perspectives-
Artikels stehen verschiedene Möglichkeiten, mittels Rasterkraftmikroskopie
das Mundgefühl von Lebensmitteln zu erforschen, um die biophysikalischen
Mechanismen besser zu verstehen, die zu Geschmackseindrücken beitragen.
Neue Erkenntnisse in diesem Bereich könnten die Entwicklung
gesundheitsfördernder Produkte vorantreiben, die weniger Salz, Fett,
Zucker und Kalorien enthalten, aber trotzdem sensorisch vom Mundgefühl her
überzeugen.
Das Mundgefühl eines Lebensmittels spielt eine entscheidende Rolle für
dessen Akzeptanz. So bevorzugen viele Menschen bei Quark und Joghurt eine
cremige Konsistenz. Äpfel sollten dagegen beim Hineinbeißen saftig und
knackig sein und Brotkrusten knusprig. Diese Vielfalt zeigt, dass das
optimale Mundgefühl stark von der Lebensmittelart abhängt und nicht
einheitlich definiert ist.
Komplexes Zusammenspiel erforschen
Zudem ist das Zusammenspiel von Inhaltsstoffen, Textur und Temperatur
eines Lebensmittels mit den verschiedenen Sensormolekülen und Zelltypen im
Mund äußerst komplex. Nachwuchsgruppenleiterin Melanie Köhler sagt:
„Insbesondere Mechanorezeptoren, die auf Druck oder Dehnung reagieren,
sind im Hinblick auf das optimale Mundgefühl und ihren Beitrag zum
sensorischen Gesamteindruck eines Lebensmittels noch wenig erforscht.“
Veronika Somoza, Direktorin des Freisinger Leibniz-Instituts ergänzt: “In
unserem aktuellen Perspectives-Artikel stellen wir verschiedene
experimentelle Ansätze vor, mit denen interdisziplinär die vielen noch
offenen Fragen rund um das Thema Mundgefühl aus biophysikalischer Sicht
angegangen werden können. Wir haben dabei den Fokus auf die biologische
Rasterkraftmikroskopie gelegt.“
Das Rasterkraftmikroskop ist ein Werkzeug, das Oberflächen auf atomarer
Ebene abtastet und sie so visualisiert. Auf diese Weise lassen sich auch
Wechselwirkungen zwischen Molekülen wie Lebensmittelinhaltsstoffen und
Rezeptorproteinen untersuchen. Es kann aber auch dazu dienen, mechanischen
Druck auf Zellen auszuüben und auf diese Weise Mechanorezeptoren zu
aktivieren und deren zelluläre Signalantwort zu identifizieren und zu
charakterisieren.
Traditionelle Definition überdenken
Ein grundlegendes biophysikalisches und funktionelles Verständnis der
vielfältigen mechanosensorischen Hauptakteure im oralen und extraoralen
Gewebe und ihrer Reaktionen auf Lebensmittelinhaltsstoffe ist laut Melanie
Köhler wichtig. Es ermögliche, neue Hypothesen über den Beitrag von
Mechanosensoren zum sensorischen Gesamteindruck eines Lebensmittels
aufzustellen und viele der heute im molekularen Bereich noch offenen
Fragen zu beantworten.
„Hinsichtlich der Lebensmittelforschung erwarten wir, dass zukünftige
Ergebnisse zu einer Revision unserer traditionellen Definition von flavor,
also dem sensorischen Gesamteindruck eines Lebensmittels, führen werden,
indem wir die mechanische Wahrnehmung als weiteren Faktor neben Geschmack
und Geruch einbeziehen“, erklärt die junge Wissenschaftlerin. „In Bezug
auf die Lebensmittelproduktion eröffnet unser wegweisender
Forschungsansatz vielversprechende Perspektiven für die Gestaltung
zukünftiger, genussvoller und zugleich gesundheitsbewusster
Ernährungsoptionen“, so Melanie Köhler weiter.
Publikation: Koehler, M., Benthin, J., Karanth, S., Wiesenfarth, M.,
Sebald, K., and Somoza, V. (2024). Biophysical investigations using atomic
force microscopy can elucidate the link between mouthfeel and flavour
perception. Nat Food 5, 281-287. 10.1038/s43016-024-00958-3.
https://www.nature.com/article
