AP 1-5 Chemosensorische Geno- und Phenotypisierung

Chemosensorische Geno- und Phenotypisierung zur Aufklärung der Entwicklung von Lebensmittel­präferenzen und –aversionen in verschiedenen Altersgruppen

Kürzlich konnte gezeigt werden, dass die nahezu unendliche Vielfalt an Lebensmittelaromen sich aus lediglich etwa 230 Schlüsselaromastoffen zusammensetzt, von denen zwischen 3 und 40 Verbindungen den kombinatorischen Geruchscode eines Produktes bilden.
Die Wahrnehmung, Erkennung und Bewertung komplexer Lebensmittelaromen basiert auf der hohen Auflösungsfähigkeit unseres Geruchsinns mit ca. 400 Geruchsrezeptortypen. Der in unserem Gehirn ablaufende Erkennungsmechanismus von Lebensmittelaromen beruht daher nicht nur auf der Detektion einzelner Geruchsstoffe, sondern vielmehr auf einem synthetischen Prozess zur Bildung eines einzigartigen Geruchseindrucks basierend auf lebensmittelspezifischen Rezeptor-Aktivitätsmustern.
Lebensmittelpräferenzen und -aversionen verändern sich in den unterschiedlichen Lebensphasen. Darüber hinaus beeinflussen individuelle Unterschiede in chemosensorischen Rezeptorgenotypen, wie Einzelnukleotid-Polymorphismen - sog. SNPs - die Geschmacks- und Geruchswahrnehmung, und damit die Auswahl von Lebensmitteln.

Wie unterscheiden sich attraktive und aversive Geruchswahrnehmungen von Lebensmitteln auf molelularer Ebene? Im Rahmen des Teilprojektes sollen Ursachen für Lebensmittelpräferenzen- und aversionen sowie deren Veränderung während des Alterungsprozesses untersucht werden. Eine wichtige Grundlage hierfür werden Untersuchungen zur Umwandlung der kombinatorischen Geruchscodes in lebensmittelspezifische, chemosensorische Rezeptoraktivierungsmuster darstellen. Hierfür sollen erstmals lebensmitteltypische Aromarekombinate als molekulare Sonden zur Aufklärung der Interaktion zwischen den bedeutenden Schlüsselaromastoffen und ihren Rezeptoren eingesetzt werden, und so der Einfluss der Rezeptoraktivierung auf die Ausbildung von altersabhängigen Lebensmittelpräferenzen objektiviert werden. Darüber hinaus soll auch der Einfluss von Lebensmittelaromen auf eine epigenetische Modifizierung von Rezeptorgen-Loci in Primärzellen mit Geruchsrezeptoren untersucht werden.

Ziel:

Im Rahmen des Teilprojektes soll für die 4 enable-Probandengruppen mit ihren unterschiedlichen Altersbereichen der Zusammenhang zwischen Präferenzen bzw. Aversionen für bestimmte Lebensmittel untersucht werden, und Zusammenhänge zwischen den individuellen, altersabhängigen sensorischen Ausprägungen und der zugrunde liegenden genetischen Information dargestellt werden.

Literatur:

Dunkel, A., M. Steinhaus, M. Kotthoff, B. Nowak, D. Krautwurst, P. Schieberle, and T. Hofmann, Genuine Geruchssignaturen der Natur - Perspektiven aus der Lebensmittelchemie für die Biotechnologie. Angewandte Chemie, 2014. 126(28): p. 7250-7271.

Dunkel, A., M. Steinhaus, M. Kotthoff, B. Nowak, D. Krautwurst, P. Schieberle, and T. Hofmann, Nature's chemical signatures in human olfaction: a foodborne perspective for future biotechnology. Angew Chem Int Ed Engl, 2014. 53(28): p. 7124-43.

Geithe, C., G. Andersen, A. Malki, and D. Krautwurst, A butter aroma recombinate activates human class-I odorant receptors. J Agric Food Chem, 2015.

Malki, A., J. Fiedler, K. Fricke, I. Ballweg, M.W. Pfaffl, and D. Krautwurst, Class I odorant receptors, TAS1R and TAS2R taste receptors, are markers for subpopulations of circulating leukocytes. J Leukoc Biol, 2015. 97(3): p. 533-45.

Projektleitung

Prof. Dr. Thomas Hofmann

Technische Universität München
Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik

Email: thomas.hofmann@tum.de

Projektmitarbeiter

Jun.-Prof. Dr. Jessica Freiherr

Frauenhofer Institut für Verfahrenstechnik
und Verpackung IVV
Analytische Sensorik

Email: jessica.freiherr@ivv.fraunhofer.de