China-Gaststätten-Syndrom - Glutamat-Geschmack

Glutaminsäure und ihre Ionen und Salze, die als Glutamate bezeichnet werden, sind aromaverstärkende Verbindungen, die den Geschmack von Lebensmitteln mit Umami (Savory) verstärken.

Glutaminsäure ist ein natürlicher Bestandteil vieler fermentierter oder gereifter Lebensmittel, einschließlich Sojasauce, fermentierter Bohnenpaste und Käse, und ist auch Bestandteil hydrolysierter Proteine wie Hefeextrakte.

Das Natriumsalz der Glutaminsäure, Mononatriumglutamat (MSG), ist ein weit verbreiteter Zusatzstoff in der Lebensmittelindustrie.

Glutaminsäure versus Glutamat

Wenn Glutaminsäure oder eines ihrer Salze in wässrigen Lösungen gelöst wird, entsteht ein pH-abhängiges chemisches Gleichgewicht der ionisierten Formen der Aminosäure, einschließlich der zwitterionischen Formen. Diese Ionen werden als Glutamate bezeichnet. Salze gibt es nur in trockener und kristallisierter Form. Die Form, die letztendlich für den Geschmack verantwortlich ist, ist das Glutamat-Ion, und die Form der Glutaminsäure zum Zeitpunkt der Zugabe ist nicht wichtig. Kristalline Glutaminsäure-Salze wie Mononatriumglutamat lösen sich jedoch viel besser und schneller als kristalline Glutaminsäure, eine Eigenschaft, die für den Einsatz als Geschmacksverstärker wichtig ist.

Entdeckung

Obwohl sie natürlich in vielen Nahrungsmitteln vorkommen, wurden die Geschmacksbeiträge von Glutaminsäure und anderen Aminosäuren erst Anfang des 20. Jahrhunderts wissenschaftlich identifiziert. Die Substanz wurde 1866 vom deutschen Chemiker Karl Heinrich Leopold Ritthausen entdeckt und identifiziert. Der japanische Forscher Kikunae Ikeda von der Tokyo Imperial University identifizierte 1907 braune Kristalle, die nach dem Verdampfen einer großen Menge Kombu-Brühe zurückgelassen wurden, als Glutaminsäure. Diese Kristalle, wenn geschmeckt, reproduziert die unaussprechliche, aber unbestreitbar Geschmack, den er in vielen Lebensmitteln, vor allem in Algen entdeckt. Professor Ikeda nannte diesen Geschmack Umami. Danach patentierte er ein Verfahren zur Massenproduktion eines kristallinen Salzes der Glutaminsäure, des Mononatriumglutamats.

Isomere

Nur das L-Glutamat-Enantiomer hat geschmacksverstärkende Eigenschaften. Hergestelltes Mononatriumglutamat enthält über 99,6 % der natürlich vorherrschenden L-Glutamat-Form, die einen höheren Anteil an L-Glutamat aufweist als die freien Glutamationen fermentierter, natürlich vorkommender Lebensmittel. Fermentierte Produkte wie Sojasoße, Steaksauce und Worcestershire-Soße haben Glutamatwerte, die denen von Lebensmitteln mit Zusatz von Mononatriumglutamat ähneln. Jedoch können 5% oder mehr des Glutamats das D-Enantiomer sein. Nicht fermentierte, natürlich vorkommende Lebensmittel haben einen niedrigeren relativen Gehalt an D-Glutamat als fermentierte Produkte.

Geschmackswahrnehmung

Glutaminsäure stimuliert spezifische Rezeptoren in Geschmacksknospen wie den Aminosäurenrezeptor T1R1/T1R3 oder andere Glutamatrezeptoren wie die metabotropen Rezeptoren (mGluR4 und mGluR1), die den Geschmack, der als Umami bekannt ist, hervorrufen, einen der fünf Grundgeschmäcker (das Wort Umami ist ein Lehnwort aus dem Japanischen; es wird auch als "Bohnenkraut" oder "Bohnenkraut" bezeichnet.

Quellen

Natürliches Vorkommen

Glutamat selbst ist eine weit verbreitete Aminosäure. Es kommt in allen lebenden Zellen vor allem in der gebundenen Form als Teil von Proteinen vor. Nur ein Bruchteil des Glutamats in Nahrungsmitteln ist in seiner "freien" Form, und nur freies Glutamat kann das Aroma von Nahrungsmitteln verbessern. Ein Teil der geschmacksverstärkenden Wirkung von Tomaten, fermentierten Sojaprodukten, Hefeextrakten, bestimmten scharfen Käsesorten und fermentierten oder hydrolysierten Eiweißprodukten (wie Sojasauce und fermentierte Bohnenpaste) ist auf das Vorhandensein freier Glutamationen zurückzuführen.

Asien

Die japanische Küche verwendete ursprünglich Brühe aus Kombu (Kelp), um den Umami-Geschmack in Suppen hervorzuheben. Hersteller wie Ajinomoto verwenden ausgewählte Stämme von Micrococcus glutamicus Bakterien in einem nährstoffreichen Medium. Die Bakterien werden aufgrund ihrer Fähigkeit ausgewählt, Glutaminsäure auszuscheiden, die dann vom Nährmedium getrennt und zu ihrem Natriumsalz, dem Mononatriumglutamat, verarbeitet wird.

Rom

Im Römischen Reich wurde Glutaminsäure in einer Sauce namens Garum gefunden, die aus vergorenem Fisch in Salzwasser hergestellt wurde. Es wurde so weit verbreitet verwendet, dass man es den Ketchup der alten Römer nannte. Die geschmacksverstärkenden Eigenschaften der Glutaminsäure erlaubten den Römern, den Einsatz von teurem Salz zu reduzieren.

Hydrolysiertes Protein

Hydrolysierte Proteine oder Proteinhydrolysate sind säure- oder enzymatisch behandelte Proteine aus bestimmten Lebensmitteln. Ein Beispiel ist Hefeextrakt. Hydrolysiertes Protein enthält freie Aminosäuren, wie z. B. Glutamat, in Konzentrationen von 5% bis 20%. Hydrolysiertes Protein wird in vielen Lebensmitteln, wie Gemüsekonserven, Suppen und Fleischwaren, auf die gleiche Weise wie Mononatriumglutamat verwendet.

Sicherheit als Geschmacksverstärker

Im April 1968 schrieb Robert Ho Ho Man Kwok einen Brief an das New England Journal of Medicine und prägte den Begriff "Chinese Restaurant Syndrom". In diesem Brief behauptete er:

Ich habe ein seltsames Syndrom erlebt, wenn ich in einem chinesischen Restaurant gegessen habe, besonders in einem, das nordchinesisches Essen servierte. Das Syndrom, das normalerweise 15 bis 20 Minuten nach dem ersten Gericht beginnt, dauert ungefähr zwei Stunden, ohne Katerwirkung. Die hervorstechendsten Symptome sind Taubheit im Nackenbereich, die allmählich auf beide Arme und den Rücken ausstrahlt, allgemeine Schwäche und Herzklopfen...

Das Syndrom wird oft als CRS abgekürzt und wurde auch unter den Bezeichnungen "Chinesisches Speisesyndrom" und "Mononatriumglutamat-Symptom-Komplex" bekannt.

Symptome, die dem chinesischen Restaurant-Syndrom zugeschrieben werden, sind ziemlich häufig und unspezifisch.

Obwohl viele Menschen glauben, dass Mononatriumglutamat (MSG) die Ursache für diese Symptome ist, wurde unter streng kontrollierten Bedingungen noch nie eine Assoziation nachgewiesen, auch nicht in Studien mit Menschen, die davon überzeugt waren, dass sie empfindlich auf die Substanz reagieren. Die adäquate Kontrolle für experimentelle Verzerrung umfasst ein plazebokontrolliertes, doppelblindes experimentelles Design und die Anwendung in Kapseln aufgrund des starken und einzigartigen Nachgeschmacks von Glutamaten.

Zeitleiste

1959 stufte die amerikanische Food and Drug Administration (FDA) Mononatriumglutamat als allgemein als sicher (GRAS) ein. Diese Maßnahme stammte von der 1958 Food Additives Amendment to the Federal Food, Drug, and Cosmetic Act, dass die Lebensmittelzusatzstoffe Änderung der Federal Food, Drug, and Cosmetic Act, dass die Prämarket-Zulassung für neue Lebensmittelzusatzstoffe erforderlich und führte die FDA zu erlassen, Verordnungen zur Auflistung der Stoffe, wie Mononatriumglutamat, die eine Geschichte der sicheren Verwendung oder sind anderweitig GRAS.

Seit 1970 hat die FDA umfangreiche Überprüfungen der Sicherheit von Mononatriumglutamat, anderen Glutamaten und hydrolysierten Proteinen im Rahmen einer laufenden Überprüfung der Sicherheitsdaten über GRAS-Stoffe, die in verarbeiteten Lebensmitteln verwendet werden, gesponsert. Eine solche Überprüfung wurde von der Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) Select Committee on GRAS Substances durchgeführt. 1980 kam der Ausschuss zu dem Schluss, dass Mononatriumglutamat bei den derzeitigen Verwendungsniveaus sicher ist, empfahl jedoch eine zusätzliche Bewertung, um die Sicherheit von Mononatriumglutamat bei deutlich höherem Verbrauch zu bestimmen. Weitere Berichte versuchten, sich damit auseinanderzusetzen.

1986 kam der Beratende Ausschuss der FDA für Überempfindlichkeit gegenüber Nahrungsbestandteilen im Jahr 1986 zu dem Ergebnis, dass Mononatriumglutamat keine Gefahr für die breite Öffentlichkeit darstellt, dass aber Reaktionen von kurzer Dauer bei einigen Menschen auftreten könnten. Andere Berichte haben die folgenden Feststellungen ergeben:

Excitotoxizität

Da Glutamat im Magen-Darm-Trakt sehr schnell resorbiert wird (im Gegensatz zu glutaminsäurehaltigen Proteinen in Nahrungsmitteln), könnte Glutamat die Blutplasmaspiegel von Glutamat erhöhen. Glutaminsäure gehört zu einer Klasse von Chemikalien, die als Excitotoxine bekannt sind. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass sie in hohem Maße Schäden im Gehirn anrichten, die nicht durch die Blut-Hirn-Schranke geschützt sind, und dass aus dieser Neurotoxizität eine Vielzahl von chronischen Erkrankungen entstehen können. Seit Anfang der 1970er Jahre, als John Olney feststellte, dass hohe Glutaminsäurekonzentrationen das Gehirn von Säuglingsmäusen schädigten, wurde über die Bedeutung dieser Erkenntnisse diskutiert. Die Debatte ist komplex und hat sich hauptsächlich darauf konzentriert, ob die Erhöhung der Plasmaglutamatwerte von typischen Glutamateinnahmewerten ausreicht, um Neurotoxizität zu verursachen, und ob Menschen für die Neurotoxizität von Glutaminsäure anfällig sind, die in einigen Tierversuchen festgestellt wurde.

Auf einer Sitzung der Gesellschaft für Neurowissenschaften im Jahr 1990 hatten die Delegierten eine gespaltene Meinung zu den Fragen im Zusammenhang mit neurotoxischen Wirkungen von excitotoxischen Aminosäuren, die in einigen Zusätzen wie Mononatriumglutamat gefunden wurden.

Einige Wissenschaftler glauben, dass Menschen und andere Primaten nicht so anfällig für Erregertoxine sind wie Nagetiere und deshalb gibt es wenig Sorge mit Glutaminsäure als Lebensmittelzusatzstoff. Während sie darin übereinstimmen, dass die kombinierten Wirkungen aller lebensmittelbasierten Excitotoxine berücksichtigt werden sollten, zeigen ihre Messungen der Blutplasma-Spiegel von Glutaminsäure nach Einnahme von Mononatriumglutamat und Aspartam, dass es keinen Grund zur Besorgnis gibt.

Andere Wissenschaftler glauben, dass Primaten anfällig für exzitotoxische Schäden sind und dass der Mensch im Blut mehr als andere Tiere Excitotoxine konzentriert. Basierend auf diesen Erkenntnissen behaupten sie, dass der Mensch etwa 5-6 mal anfälliger für die Wirkung von Excitotoxinen ist als Nagetiere. Während sie darin übereinstimmen, dass der typische Gebrauch von Mononatriumglutamat Glutaminsäure bei Erwachsenen nicht zu extrem hohen Konzentrationen führt, sind sie besonders besorgt über mögliche Auswirkungen bei Säuglingen und Kleinkindern und die potenziellen langfristigen neurodegenerativen Effekte von kleinen bis mittelgroßen Spikes auf den Plasmaexzitotoxingehalt.

Vorschriften

Europäische Union

Nach dem obligatorischen EU-Lebensmittelkennzeichnungsrecht ist die Verwendung von Glutaminsäure und ihrer Salze zu deklarieren und der Name oder die E-Nummer des Salzes anzugeben. Glutaminsäure und ihre Salze als Lebensmittelzusatzstoffe haben folgende E-Zahlen: Glutaminsäure: E620, Natriumglutamat: E621, Kaliumglutamat: E622, Kalziumdiglutamat: E623, Monoammoniumglutamat: E624 und Magnesiumdiglutamat: E625. In der Europäischen Union dürfen diese Veredler nicht in Milch, emulgiertes Fett und Öl, Teigwaren, Kakao-/Schokoladeprodukten und Fruchtsäften verwendet werden. Die EU hat noch keinen offiziellen NOAEL (keine beobachtbaren Grenzwerte für Glutamat) veröffentlicht, aber eine Konsenserklärung einer Gruppe deutscher Experten aus Tierversuchen aus dem Jahr 2006 besagt, dass eine tägliche Einnahme von 6 Gramm Glutaminsäure pro Kilogramm Körpergewicht (6 g/kg/Tag) unbedenklich ist. Die Experten stellten in Humanstudien fest, dass Dosierungen von 147 g/Tag bei Männern keine schädlichen Wirkungen hatten, wenn sie 30 Tage lang verabreicht wurden; bei einem 70 kg-Männchen entspricht dies 2,1 g pro kg Körpergewicht.

Vereinigte Staaten

1959 stufte die Food and Drug Administration MSG als "allgemein als unbedenklich" (GRAS) eingestuft Lebensmittelzutat im Rahmen des Bundesgesetzes über Lebensmittel, Arzneimittel und Kosmetik ein. 1986 stellte der Beratende Ausschuss der FDA für Überempfindlichkeit gegen Lebensmittelinhaltsstoffe ebenfalls fest, dass MSG im Allgemeinen sicher ist, dass jedoch bei einigen Menschen kurzfristige Reaktionen auftreten können. Um diese Angelegenheit weiter zu untersuchen, beauftragte die FDA 1992 die Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) mit der Erstellung eines detaillierten Berichts, der 1995 veröffentlicht wurde. Der FASEB-Bericht bestätigte erneut die Sicherheit von MSG, wenn MSG auf üblichem Niveau von der Bevölkerung konsumiert wird, und fand keine Beweise für einen Zusammenhang zwischen MSG und schwerwiegenden Langzeitreaktionen.

Gemäß den Vorschriften der US-amerikanischen Food and Drug Administration von 2003 muss Mononatriumglutamat, wenn es einem Lebensmittel zugesetzt wird, als "Mononatriumglutamat" in der Zutatenliste des Etiketts gekennzeichnet werden. Weil Glutamat allgemein in den Nahrungsmitteln, hauptsächlich von den Proteinquellen gefunden wird, benötigt die FDA nicht Nahrungsmittel und Bestandteile, die Glutamat als inhärenten Bestandteil enthalten, um ihn auf der Aufschrift zu verzeichnen. Beispiele hierfür sind Tomaten, Käse, Fleisch, hydrolysierte Eiweißprodukte wie Sojasauce und autolyzed Hefeextrakte. Diese Zutaten sind auf dem Etikett mit ihren gebräuchlichen oder üblichen Bezeichnungen anzugeben. Der Begriff "natürliches Aroma" wird heute in der Lebensmittelindustrie bei der Verwendung von Glutaminsäure verwendet. Aufgrund fehlender Regulierung ist es unmöglich festzustellen, wie viel Prozent des natürlichen Aromas "tatsächlich Glutaminsäure ist.

Die Lebensmittelzusatzstoffe Dinatriuminosinat und Dinatriumguanylat werden in der Regel in Synergie mit Mononatriumglutamat-haltigen Inhaltsstoffen verwendet und liefern einen wahrscheinlichen Indikator für die Zugabe von Glutamat zu einem Produkt.

Ab 2002 hatte die nationale Akademie der Wissenschaften Ausschuß auf diätetischen Bezugseinnahmen nicht NOAEL oder LOAEL für Glutamat eingestellt.

Australien und Neuseeland

Der Standard 1.2.4 des Australia New Zealand Food Standards Code schreibt vor, dass Mononatriumglutamat als Lebensmittelzusatzstoff gekennzeichnet werden muss. Auf dem Etikett muss der Name der Klasse des Lebensmittelzusatzstoffes (z. B. Geschmacksverstärker), gefolgt von dem Namen des Lebensmittelzusatzstoffes (z. B. MSG) oder seiner Nummer (z. B. 621), angegeben werden.

Kanada

Die kanadische Lebensmittelaufsichtsbehörde hält Behauptungen von "no MSG" oder "MSG free" für irreführend und trügerisch, wenn andere Quellen von freien Glutamaten vorhanden sind.