Zucker Der Stoff, nach dem wir süchtig sind

Zucker macht dick und lässt die Zähne verrotten. Zuckerersatzstoffe sind wahrscheinlich auch nicht viel gesünder. Trotzdem schaffen wir es kaum, Süßem zu widerstehen. Nun arbeiten Forschung und Industrie daran, uns mit weniger Zucker genauso glücklich zu machen

Ob die Labormäuse an der University of California zu beneiden sind, ist eine schwierige Frage. Sie fressen Zucker, und er ist für sie nicht süß. Sie schlecken Bitteres, ohne es zu merken. Sie könnten in eine Zitrone beißen, ohne die Säure zu spüren. »Wir haben auch Mäuse, die bittere Lösungen trinken und sie als süß schmecken oder Geschmackloses so angenehm wie Zuckerwasser finden«, sagt der Mann, der – ausgerechnet – Charles Zuker heißt und der die Nager zu dem gemacht hat, was sie heute sind. Mit feinen Eingriffen in ihre Zunge hat er ihre Geschmackswelt auf den Kopf gestellt.

Zuker ist Geschmackswissenschaftler, und er will mit seinen erforschten Grundlagen die Welt von ihrer Zuckersucht heilen. Oder ihr wenigstens dabei helfen, die tägliche Dosis zu reduzieren. Denn Zucker ist mitverantwortlich für die Entstehung von Karies, einer der häufigsten Krankheiten überhaupt. Und nach Meinung von Experten trägt er eine gewichtige Schuld an der Fettleibigkeitsepidemie. Immerhin werden pro Jahr rund 150 Millionen Tonnen Zucker konsumiert. Weil Übergewicht als Risikofaktor für eine Reihe schwerwiegen- der Erkrankungen gilt – darunter Diabetes, Bluthochdruck, Schlaganfälle, Darm- oder Brustkrebs –, sehen manche Zucker sogar als ernsthafte Bedrohung. »Zucker ist so gefährlich wie Tabak und unter dem Gesichtspunkt der Weltgesundheit weitaus einflussreicher«, urteilte 2005 ein Artikel im British Medical Journal.

Diese Gefahr muss entschärft werden. Neben Zuker forschen derzeit mehrere US-Firmen daran. Sie verfolgen nun einen radikal neuen Ansatz: Sie wollen den Geschmack von Zucker verstärken, statt ihn, wie man es bislang immer getan hat, zu ersetzen. Dabei müssen sie jedoch nichts Geringeres als die Evolution überlisten.

Anthropologen glauben, dass sich die Fähigkeit zum Schmecken entwickelte, weil sie hilft, Nahrung zum Überleben zu finden. »Sauer warnt vor Verdorbenem, bitter vor Giftigem, Salziges hilft, die Elektrolyte in Balance zu halten«, sagt Charles Zuker. Umami, der aus Japan stammende Begriff für fleischig-herzhaft, signalisiert Proteine, und süßer Geschmack steht für hochkonzentrierte Kalorien, die in der freien Wildbahn kostbar sind.

Vielleicht ist Süß deshalb der einzige Geschmack, bei dem feststeht, dass wir ihn schon im Mutterleib besitzen. Neugeborene Babys sind bereits solche Kenner, dass sie zwischen verschiedenen Zuckersorten (wie Frucht- oder Milchzucker) unterscheiden können – sie ziehen die jeweils süßere Lösung vor. Gibt man ihnen ein paar Tropfen Zuckerwasser, bevor sie eine Spritze bekommen, schlägt ihr Herz weniger heftig, und sie hören schneller wieder auf zu weinen. Schulkinder lassen ihre Hand gut 40 Prozent länger in schmerzhaft kaltem Wasser liegen, wenn sie dabei etwas Zuckerlösung im Mund behalten dürfen.

Kein Wunder. Wenn wir Süßes schmecken, schüttet das Gehirn Opioide aus, abgeschwächte körpereigene Verwandte von Heroin und Morphin. Das kann – zumindest nach Ansicht einiger Forscher – sogar eine fast suchtartige Abhängigkeit bewirken. Der Psychologe Bart Hoebel von der US-Universität Princeton beobachtete, dass die Ratten in seinem Labor, die regelmäßig Zugang zu einem hoch dosierten Zuckersaft bekamen, im Lauf der Zeit immer mehr davon herunterschlangen. Als ihnen der Saft weggenommen wurde, klapperten ihre Zähne, ihre Pfoten zitterten, und sie agierten ängstlich und nervös – Symptome, die verblüffend denen von Drogenjunkies auf Entzug ähneln.

Der Durchschnittsdeutsche verzehrt heute 34,3 Kilo Zucker pro Jahr, der Durchschnittsamerikaner sogar gut 63 Kilo – das sind knapp 16 Kilo mehr als noch 1980. Wir essen Zucker, selbst wenn wir das gar nicht wissen. Er steckt in Brot, Chips und Salatsaucen, und gut ein Viertel jeder Portion Ketchup ist reiner Zucker. »So steil wie in der nahen Vergangenheit ist der Zuckerkonsum möglicherweise nie zuvor gestiegen«, schreiben die US-Forscherinnen Danielle Reed und Amanda McDaniel in einem jüngst veröffentlichten Fachartikel.

Charles Zukers Mäuse haben entscheidend dazu beigetragen, die Rezeptoren der Zunge zu identifizieren, dank deren wir süß, bitter und umami schmecken. (Alle übrigen Nuancen neben sauer und salzig – etwa der Unterschied zwischen einem Pfirsich und einer Erdbeere – beruhen auf Gerüchen, die vom Mund in die Nase steigen.) Und sie haben ihn überzeugt, dass es möglich sein muss, den Zuckergehalt vieler Nahrungsmittel um 20, 30 – vielleicht sogar 80 – Prozent zu kürzen, ohne dass wir dafür »sinnlichen und emotionalen Genuss« opfern müssten. »Es könnte unsere Lebensqualität gewaltig verbessern«, sagt der Forscher.

Im Labor der Firma Redpoint Bio in New Jersey sind künstliche Geschmacksknospen im Einsatz, um diese Vision wahr zu machen. Ein Roboter spritzt 384 verschiedene Flüssigkeiten in ebenso viele Plastikwaben. In ihnen befindet sich das Laboräquivalent dessen, was uns tausendfach auf der Zunge liegt. Beim Menschen sitzen die Geschmacks- rezeptoren vor allem in den Papillen, jenen Hubbeln, die sich als rote Punkte auf der Zunge erkennen lassen. Jede Knospe ist ausgestattet mit 50 bis 80 Rezeptorzellen. Die Geschmacksknospen, die der Roboter füttert, enthalten allerdings nur Rezeptoren, die auf Süßes anspringen. Ein Farbstoff zeigt an, ob die Zellen auf das reagieren, was der Roboter zu ihnen hineinspritzt.

Bis zu 100000 natürlich und synthetisch hergestellte Stoffe setzt Redpoint Bio pro Monat seinen künstlichen Knospen zum Verkosten vor. Ein Rivale – die Firma Senomyx in Kalifornien, die Charles Zuker mitgegründet hat – jagt nach eigenen Angaben sogar bis zu 50000 Substanzen pro Woche durch seine Testanlage. Ehrgeizige Zahlen. Aber der Kampf gegen die Zuckersucht ist auch ein ehrgeiziges Projekt.

Schon lange wissen Forscher, dass sich ein Geschmack gelegentlich intensiviert, wenn zwei Substanzen gleichzeitig daran beteiligt sind. So wirkt etwa eine Mischung aus den beiden Süßstoffen Sucralose und Acesulfam weit süßer als die vergleich- bare Menge jedes einzelnen Stoffs, wenn man sie addiert.

»Das ist ein sehr gängiges Phänomen«, sagt Ray Salemme, Chef von Redpoint Bio. Der Grund dafür ist, dass die Rezeptorzellen auf ihrer Oberfläche oft gleich mehrere Stellen besitzen, an denen sich Fremdmoleküle anlagern können. Zwar lösen nicht alle Stoffe, die dort festmachen, zwangsläufig eine Geschmacksempfindung aus. Doch manchmal beeinflussen sie dennoch ganz dramatisch den Schmeckreiz.

Der Stoff Inosin-5-Monophosphat (IMP) etwa schmeckt selbst nach nichts, verankert sich aber gerne am Umami-Rezeptor. Enthält also eine Fertigsuppe außerdem auch noch Glutamat (für umami das, was Zucker für süß ist: der wohl reinste Vertreter des Geschmacks), »dockt« dieses an anderer Stelle am Rezeptor an. Gemeinsam umhüllen IMP und Glutamat die Zelloberfläche nun derart passgenau, dass ein besonders starker Reiz ausgelöst wird. Bereits eine winzige Prise IMP genügt, um uns die Illusion zu geben, rund zehnmal mehr Glutamat zu schmecken, als tatsächlich in der Suppe vorhanden ist.

Derartige Geschmacksverstärker muss es auch für Zucker geben, glauben Redpoint Bio und Senomyx. Beide Firmen haben bereits eine Handvoll Stoffe identifiziert, welche die Süßrezeptoren auf vielversprechende Weise aktivieren, darunter eine Substanz mit dem Codenamen S2383, die bei Senomyx derzeit die Produktentwicklung auf dem Gebiet anführt.

Glaubt man unternehmenseigenen Tests, vermag S2383 den Geschmacksreiz derart zu verstärken, dass man 75 Prozent des ursprünglichen Süßmittels weglassen könnte, ohne dass es einem Verbraucher auffallen würde. Unglücklicherweise funktioniert S2383 nur mit dem Süßstoff Sucralose.

»Unsere Geschmacksverstärker für Zucker liegen in der Entwicklung weiter zurück«, sagt Senomyx-Forschungsleiter Mark Zoller. Dass das Konzept grundsätzlich funktioniert, hat die Firma aber bereits für einen anderen Geschmack bewiesen. Im Juni begann der Nahrungsmittelkonzern Nestlé im australischen Raum Lebensmittel zu verkaufen, die einen Umami-Verstärker von Senomyx enthalten. Soweit man es derzeit absehen kann, dürfte es aber noch mehrere Jahre dauern, bis die ersten Zuckerpotenzierer marktreif werden. Dennoch zeigt die Industrie starkes Interesse. So erhält etwa Senomyx finanzielle Unterstützung für seine Forschung von Konzernen wie Cadbury Schweppes, Coca-Cola, Nestlé oder Kraft. Das Unternehmen verrät allerdings nicht, welche seiner Partner sich für Süßpotenzierer interessieren und welche für andere Geschmacksmodifikationen wie Salzverstärker oder Bitterunterdrücker, an denen ebenfalls geforscht wird.

Vielleicht aber wird es nie eine Substanz geben, die Zucker tatsächlich ersetzen oder zumindest seine Rolle schwächen kann. Darüber kann auch nicht hinwegtäuschen, dass der Mensch über die vergangenen Jahrzehnte – meist durch blinden Zufall – eine Reihe vermeintlicher Süßalternativen entdeckt hat. Wir kennen Aspartam, seit der US-Forscher James Schlatter 1965 an einem Mittel gegen Magengeschwüre arbeitete und seine Finger anleckte, um ein Papier aufzuheben. Wir streuen Cyclamat in den Cappuccino, weil ein Student der University of Illinois seine Zigarette 1937 unachtsam auf einer chemikalienverschmierten Arbeitsplatte ablegte – und vermutlich überrascht innehielt, als er weiterrauchte. Und gar hirnrissig erschiene uns bis heute die Idee, Sucralose zu essen, hätte es ein indischer Chemiker am Queen Elizabeth College in London 1975 nicht allzu wörtlich genommen, als er gebeten wurde, ein neu kreiertes potenzielles Insektizid zu »testen«. Sucralose, heute unter dem Namen Splenda auf dem Markt, zählt zu den Chlorkohlenwasser- stoffen und damit zur gleichen Chemikalienfamilie wie DDT oder viele Lösungsmittel. Dennoch leckte der junge Inder tapfer eine Probe von seinem Spatel.

Guckt man allein auf die Süßkraft, sind alle diese Ersatzsubstanzen dem Zucker weit überlegen. Doch keine bräunt oder konserviert wie Zucker oder verleiht Kuchen eine solch appetitliche Krume. Auch sind manche Süßstoffe chemisch nicht stabil – Aspartam etwa zerfällt, wenn es erhitzt wird. Andere haben einen unangenehmen Nachgeschmack – Saccharin verleiht Lebensmitteln eine bitter-metallische Note. Und so gut wie jeder chemische Süßersatz kämpft mit dem Ruf, teils schwerwiegende Gesundheitsprobleme zu verursachen. Malitol löst oft Verdauungsstörungen aus, Sucralose wird für Migräneattacken verantwortlich gemacht, Aspartam-Gegner munkeln von Gehirntumoren, und auf Saccharin lastet seit Jahrzehnten das Gespenst Blasenkrebs, um nur einige Beispiele zu nennen. Wie viel von diesen Vorwürfen belegt – oder widerlegt – werden kann, ist gewöhnlich Stoff erbitterter Diskussionen.

Angenommen, die Süßverstärker erfüllten ihr Versprechen – würden wir die Chance nutzen, unseren Zuckerkonsum zu bremsen? Die Süßstoffe konnten uns jedenfalls nicht dazu verleiten, obwohl die Welt mittlerweile – allen Nachteilen zum Trotz – Aspartam & Co. im Wert von 3,5 Milliarden Dollar pro Jahr konsumiert.

Und was den Bauchumfang betrifft, vermuten manche Beobachter sogar, dass die Süßstoffe das Problem eher noch verschlimmert haben könnten. Diese »bereiten den Körper auf Kalorien vor, die er nicht bekommt, was das Hungergefühl möglicherweise noch verstärkt«, schreiben Reed und McDaniel. Konkret glauben manche Experten in Studien nachweisen zu können, dass einige Süßstoffe den Spiegel an Insulin im Körper erhöhen, einem Hormon, das die Konzentration von Zucker im Blut regelt und das auf komplexe Weise in den Energiehaushalt und die Hungerregulierung eingreift. Der Effekt ist allerdings umstritten.

Aber auch psychologisch können sich Süßstoffe als tückisch erweisen – etwa wenn der Genuss einer Diätcola dazu verleitet, später mit vermeintlich gutem Gewissen bei Torte und Eisbecher umso ungehemmter zuzuschlagen.