Süßes Geheimnis gelüftet
us | Wenn Zucker erhitzt wird, schmilzt er und verfärbt sich dunkel. Das goldgelbe oder braune, zähe Produkt duftet angenehm: Karamell. Organische Verbindungen aus der Klasse der Furanone sind für den angenehmen, süßlichen Geruch verantwortlich. Die Heterozyklen kommen auch in manchen Pflanzen vor und tragen zu deren Aroma bei. Zwei wichtige Vertreter dieser Substanzklasse sind Furaneol und Sotolon. Was bisher noch unbekannt war, sind die olfaktorischen Rezeptoren, die von den Aromastoffen aktiviert werden. Nun haben Forscher des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie in Freising unter den über 400 bekannten Typen menschlicher Duftrezeptoren denjenigen identifiziert, der von Furaneol stimuliert wird. Die Duftrezeptoren wurden in einer menschlichen Zelllinie exprimiert und die Zellen anschließend mit den Duftstoffen inkubiert. Auf diese Weise testeten die Wissenschaftler um den Biologen Prof. Dietmar Krautwurst 616 Varianten humaner Duftrezeptoren. Furaneol zeigte nur zur Variante OR5M3 eine hohe Affinität. Auch das strukturelle Homolog Homofuraneol band mit hoher Affinität an diesen olfaktorischen Rezeptor. Obwohl Sotolon und Furaneol sich strukturell sehr ähnlich sind, beobachteten die Forscher keine Bindung von Sotolon zu OR5M3. Nur der Rezeptor OR8D1 sprach auf Sotolon an. Außerdem testeten die Forscher eine Vielzahl anderer Verbindungen als mögliche Agonisten an OR5M3, erzielten jedoch bei einer Auswahl von 187 möglichen Agonisten keinen weiteren Treffer. Diese gegenseitig höchst selektive Bindung zwischen einer Substanz und einem Rezeptor ist außergewöhnlich. Der in der Lebensmittelindustrie häufig verwendete Duftstoff Vanillin bindet beispielsweise an acht verschiedene Rezeptorvarianten. |
Literatur
Haag F et al. Key Food Furanones Furaneol and Sotolone Specifically Activate Distinct Odorant Receptors. J Agric Food Chem. 2021;69(37):10999-11005, doi: 10.1021/acs.jafc.1c03314
