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Deutsche Forscher haben „Karamell-Rezeptor“ identifiziert

Erdbeerkuchen - SNA, 1920, 15.10.2021
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Jeder kennt den Duft von Karamell, doch der Geruchsrezeptor, der zu diesem Sinneseindruck beiträgt, war bislang unbekannt. Nun hat ein Forscherteam aus Deutschland den geheimnisvollen Rezeptor identifiziert. Das neue Wissen soll helfen, die molekulare Codierung von Lebensmittelaromen besser zu verstehen, hieß es in einer Pressemitteilung dazu.
Eigentlich sind bislang nur für etwa 20 Prozent der rund 400 menschlichen Geruchsrezeptoren bekannt, welches Duftstoffspektrum sie erkennen. Umso interessanter und wichtiger ist die Errungenschaft der Forscher des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB).
Verschiedenen Lebensmitteln, wie Erdbeeren oder Kaffee, verleiht ein natürlicher Geruchsstoff einen karamellartigen Duft, der seit langem als Aromastoff bei der Lebensmittelproduktion genutzt wird: Furaneol.
„Wie unsere Ergebnisse zeigen, aktivierte Furaneol lediglich den Geruchsrezeptor OR5M3. Dabei reichen bereits ein tausendstel Gramm des Geruchsstoffs pro Liter aus, um ein Signal zu erzeugen“, sagte die Erstautorin der Studie, Franziska Haag, laut der Pressemitteilung des Instituts, die auf dem Wissenschaftsportal „Eurekalert“ publiziert wurde.
Um die Erkennungsspektren aufzuklären, nutzte das Forscherteam eine Sammlung aller menschlichen Geruchsrezeptorgene und ihrer häufigsten genetischen Varianten, um ihre Funktion mittels eines Testzellsystems zu entschlüsseln.
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„Das von uns entwickelte Testsystem ist weltweit einzigartig. Wir haben die Testzellen genetisch so verändert, dass sie wie kleine Biosensoren für Geruchsstoffe fungieren. Dabei legen wir genau fest, welchen Geruchsrezeptortyp sie auf ihrer Zelloberfläche präsentieren. Auf diese Weise können wir gezielt untersuchen, welcher Rezeptor wie stark auf welchen Geruchsstoff reagiert“, zitiert das Portal Dietmar Krautwurst, einen der Autoren. Im Rahmen der vorliegenden Studie überprüften die Forschenden insgesamt 391 menschliche Geruchsrezeptortypen sowie 225 ihrer häufigsten Varianten.
Die Forschungsergebnisse zeigten außerdem, dass der Rezeptor ein sehr spezifisches Erkennungsspektrum für Lebensmittelinhaltsstoffe besitzt, die karamellartig riechen. Nach der Überprüfung von weiteren 186 Substanzen, stellte das Team fest, dass nur eine davon, der Geruchsstoff Homofuraneol, in der Lage war, den Rezeptor signifikant zu aktivieren. Er sorgt bei Früchten wie Durian für ein karamellartiges Aroma.
Dieses Wissen könnte man sich laut Krautwurst in Zukunft zu Nutze machen, um neue Biotechnologien zu entwickeln, mit denen sich die sensorische Qualität entsprechender Lebensmittel entlang der gesamten Wertschöpfungskette schnell und einfach überprüfen lasse.
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