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Humangenetik : Eine reine Geschmackssache

  • -Aktualisiert am

Zellen in der Zunge sorgen für die Geschmackswahrnehmung Bild: picture-alliance / dpa/dpaweb

Winzige Variationen an den Erbanlagen können große Unterschiede in der persönlichen Wahrnehmung der Umwelt zur Folge haben: Ob und wie Bitteres wahrgenommen wird, hängt von den Genen ab.

          Winzige Variationen an den Erbanlagen können große Unterschiede in der persönlichen Wahrnehmung der Umwelt zur Folge haben. Ein eindrucksvolles Beispiel hierfür haben Forscher vom Institut für Ernährungswissenschaften in Potsdam-Rehbrücke gefunden, als sie das Schmecken von Bitterstoffen untersuchten.

          Wie sie in der Zeitschrift „Current Biology“ (Bd.15, S.322) berichten, entstehen infolge von kleinen Unterschieden an bestimmten Genen leicht veränderte zelluläre Antennenmoleküle, die dann die von Geschmacksstoffen übermittelten Informationen unterschiedlich weiterverarbeiten.

          In den Papillen der Zunge

          Daß das Schmecken etwas mit den individuellen Erbanlagen zu tun hat, gehört zu den bekanntesten Fakten der Humangenetik. Schon im Biologieunterricht konnte man miterleben, wie die einen Schüler einen bestimmten chemischen Stoff (PTC, Phenylthiocarbamid) als äußerst bitter empfanden, die anderen den scheußlichen Geschmack aber überhaupt nicht wahrzunehmen vermochten.

          Für das Schmecken von PTC und verwandten Substanzen ist ein Gen zuständig, das einen zellulären Rezeptor bildet. Dieses Antennenmolekül ist in der Membran der für die Geschmackswahrnehmung verantwortlichen Zellen in den Papillen der Zunge verankert. Man kennt zahlreiche Varianten dieses Rezeptorgens. Die drei häufigsten liefern Rezeptorproteine, die sich in nur jeweils einem Aminosäurebaustein unterscheiden. Während der eine Rezeptor (PAV) die Fähigkeit zum Wahrnehmen des Bitterstoffes PTC verleiht, bleibt die andere Rezeptorvariante (AVI) stumm. Die Vertreter der dritten Variante kommen nur langsam in Schwung.

          Verschiedene Rezeptoren

          Wie die Forscher um Wolfgang Meyerhof in Experimenten mit Zellkulturen nachwiesen, besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Struktur des Rezeptors und der Fähigkeit, den Geschmack wahrzunehmen. Während die eine Rezeptorform den Bitterstoff PTC an sich bindet und dadurch die Informationskaskade zum Wahrnehmen des Geschmacks auslöst, bleibt der andere Rezeptortyp ohne Reaktion, wenn der Bitterstoff in seiner Umgebung auftaucht. Beide Formen von Rezeptoren liegen aber in der Membran der Geschmackszellen vor, wie die Untersuchungen ergaben. Damit ist die frühere Annahme widerlegt, nur die zum Wahrnehmen des bitteren Geschmacks geeignete Genvariante würde in den Geschmackszellen in ein Protein überführt.

          Menschen, die sowohl ein Gen für den aktiven Rezeptor als auch eines für den inaktiven Rezeptor besitzen, nehmen den Bitterstoff PTC gleichsam gedämpft wahr. Hierbei gibt es große individuelle Unterschiede. Das hängt, wie die Wissenschaftler vermuten, wohl damit zusammen, daß von beiden Rezeptorgenen unterschiedliche Mengen von Boten-Ribonukleinsäure entstehen können. Daher tauchen die beiden Rezeptorproteine in ungleicher Menge in den Geschmackszellen auf. Für andere Bitterstoffe, die chemisch dem PTC nicht ähnlich sind, gibt es weitere Rezeptoren. Die Auswahl an vielen verschiedenen Formen von Geschmacksrezeptoren sowie ein weites Spektrum variierender Mengen an diesen Informationsvermittlern sorgen also dafür, daß das Wahrnehmen von Geschmacksstoffen in der Tat individuelle „Geschmacksache“ ist.

          Unterschiedliche Umweltbedingungen

          Die Wissenschaftler fragen sich indessen, warum sich in der menschlichen Population sowohl eine Erbanlage zum Wahrnehmen von Bitterstoffen vom Typ des PTC entwickelt hat als auch ein Gen, das diesen Stoff nicht schmecken läßt. Vermutlich haben unterschiedliche Umweltbedingungen die beiden genetischen Varianten entstehen lassen.

          So könnte es in Gegenden mit geringer Jodversorgung in der Evolution von Vorteil gewesen sein, die in bestimmten Pflanzen enthaltenen und zur gleichen chemischen Gruppe wie das PTC zählenden Isothiocyanate deutlich zu schmecken. Denn unter Jodmangel entwickeln sich im Zusammenspiel mit diesem pflanzlichen Inhaltsstoff leicht Schilddrüsenerkrankungen wie ein Kropf. Unter anderen Umweltbedingungen könnte es hingegen vorteilhaft gewesen sein, die vor allem in Kohlarten wie Broccoli und Rosenkohl enthaltenen Isothiocyanate nicht zu schmecken, denn sie schützen offenbar vor Krebs.

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