Glutamate
Als Glutamate werden die Ester und Salze der Glutaminsäure (E 620) bezeichnet. Bekannt sind vor allem Salze der L-Glutaminsäure durch ihren Einsatz als Geschmacksverstärker in Lebensmitteln. Das einfache Natriumsalz wird Mononatriumglutamat (E 621) genannt und ist das am meisten verwendete. Daneben sind Monokaliumglutamat (E 622), Calciumdiglutamat (E 623), Monoammoniumglutamat (E 624) und Magnesiumdiglutamat (E 625) zugelassen.
Verbindungen
Vorkommen
Die Aminosäure L-Glutaminsäure kommt in allen Lebewesen als Bestandteil von Proteinen vor.<ref name="Stryer">Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Gregory J. Gatto jr., Lubert Stryer: Stryer Biochemie. Springer-Verlag, 2017, ISBN 978-3-662-54620-8, S. 35–41.</ref> Sie findet sich daher natürlicherweise auch in fast allen proteinhaltigen Lebensmitteln. Besonders reich an Glutaminsäure sind etwa Casein (23,6 %), Weizen-Gluten (31,4 %), Maiskleber (18,4 %), Sojaprotein (18,5 %), Hefeextrakt (11,9 %) oder auch Zuckerrübenmelasse.<ref name="Römpp_Glu" /><ref name="Römpp_Hef" /> Bei normaler Mischkost liegt die tägliche Glutamataufnahme bei 8–12 g. Eine Auswahl zeigt die folgende Tabelle, in der neben dem Gehalt von gebundenem auch der Anteil an freiem Glutamat angegeben ist.<ref name="gov-2020" />
| Lebensmittel | Gebundenes Glutamat | Freies Glutamat |
|---|---|---|
| Kuhmilch | 0,82 % | 0,002 % |
| Muttermilch | 0,23 % | 0,02 % |
| Parmesan | 9,85 % | 1,20 % |
| Eier | 1,58 % | 0,02 % |
| Rindfleisch | 2,85 % | 0,03 % |
| Schweinefleisch | 2,33 % | 0,02 % |
| Kabeljau | 2,10 % | 0,009 % |
| Lachse | 2,22 % | 0,02 % |
| Erbsen | 5,58 % | 0,20 % |
| Mais | 1,77 % | 0,13 % |
Durch proteinabbauende Enzyme (Proteasen) wird Glutaminsäure aus Proteinen freigesetzt. Die Freisetzung aus den Zellen kann bei einem Lebensmittel durch Garen, Trocknen oder Fermentieren über die dadurch erzeugten Risse in den Zellmembranen verstärkt werden. Im Allgemeinen nimmt der Glutamatanteil mit dem Reifungsgrad des Lebensmittels zu.<ref name="Ninomiya">Kumiko Ninomiya: Natural occurrence. In: Food Reviews International. 14, 1998, S. 177–211, doi:10.1080/87559129809541157.</ref> Bei Käse nimmt der Glutamatanteil mit der Reifungsdauer aufgrund des Proteinabbaus durch Bakterien und Pilze zu,<ref name="Yamaguchi">Shizuko Yamaguchi, Kumiko Ninomiya: Umami and Food Palatability. In: The Journal of Nutrition. 130, 2000, S. 921S–926S, doi:10.1093/jn/130.4.921S.</ref> bei luftgetrocknetem Schinken infolge der im Lebensmittel enthaltenen proteinabbauenden Enzyme im Zuge der Autolyse.
Besonders reichlich sind freie Glutamate in vollreifen und getrockneten Produkten vorhanden, insbesondere von Tomaten, Fleisch, Shiitake, Käse sowie Würzmitteln und -saucen wie z. B. Sojasauce,<ref name="Hajeb">P. Hajeb, S. Jinap: Umami taste components and their sources in Asian foods. In: Critical reviews in food science and nutrition. Band 55, Nummer 6, 2015, S. 778–791, doi:10.1080/10408398.2012.678422, PMID 24915349.</ref> Fischsauce,<ref name="Hajeb" /> Brühe, Fond, Fleischextrakt, Hydrolysate von Proteinen, Hefeextrakt, Maggi-Würze und Selleriesaat.<ref>C. Agostoni, B. Carratù, C. Boniglia, E. Riva, E. Sanzini: Free amino acid content in standard infant formulas: comparison with human milk. In: J Am Coll Nutr. Band 19(4), 2000, S. 434–438. PMID 10963461.</ref> In der menschlichen Muttermilch ist der Baustein Glutaminsäure die am häufigsten vorkommende Aminosäure,<ref name="Biesalski">Hans Konrad Biesalski: Mikronährstoffe als Motor der Evolution. Springer-Verlag, 2015, ISBN 978-3-642-55397-4, S. 164.</ref> ihr freier Anteil erreicht etwa 0,2 ‰.
Glutamate in Lebensmitteln
| Lebensmittel | Glutamat Massenanteil in % |
|---|---|
| Schinken, getrocknet | 0,337<ref name="Mouritsen Anhang">Ole G. Mouritsen, Klavs Styrbæk: Umami. Columbia University Press, 2014, ISBN 978-0-231-16890-8. S. 226–231.</ref> |
| Entenfleisch | 0,069<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Hühnerfleisch | 0,044<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Rindfleisch | 0,033<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Schweinefleisch | 0,023<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Hühnerei | 0,023<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Lammfleisch | 0,008<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Sardine | 0,280<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Kalmar | 0,146<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Jakobsmuschel | 0,140<ref name="Yamaguchi" /> |
| Seeigel | 0,140<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Auster | 0,130<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Miesmuschel | 0,105<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Kaviar | 0,080<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Königskrabbe | 0,072<ref name="Yamaguchi" /> |
| Niboshi (getrocknete Sardinen) | 0,050<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Garnele | 0,040<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Makrele | 0,036<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Bonitoflocken | 0,036<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Thunfisch, getrocknet | 0,031<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Lachskaviar | 0,022<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Lachs | 0,020<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Krebse | 0,019<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Kabeljau | 0,009<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Hummer | 0,009<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Hering | 0,009<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Muttermilch | 0,019<ref name="Yamaguchi" /> |
| Ziegenmilch | 0,004<ref name="Yamaguchi" /> |
| Kuhmilch | 0,001<ref name="Yamaguchi" /> |
| Parmesankäse | 1–2,7<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Roquefort-Käse | 1,280<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Gruyère-Käse | 1,050<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Stilton-Käse | 0,820<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Cabrales-Käse | 0,760<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Danablu-Käse | 0,670<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Gouda-Käse | 0,460<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Camembert-Käse | 0,390<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Emmentaler-Käse | 0,308<ref name="Yamaguchi" /> |
| Cheddar-Käse | 0,182<ref name="Yamaguchi" /> |
| Lebensmittel | Glutamat Massenanteil in % |
|---|---|
| Tomate, getrocknet | 0,648<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Grüntee | 0,450<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Tomate | 0,246<ref name="Yamaguchi" /> |
| Kartoffel, gekocht | 0,180<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Kartoffel | 0,102<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Mais | 0,130<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Brokkoli | 0,115<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Erbse | 0,106<ref name="Yamaguchi" /> |
| Lotoswurzel | 0,103<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Knoblauch | 0,099<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Chinakohl | 0,094<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Sojabohne | 0,066<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Zwiebel | 0,051<ref name="Yamaguchi" /> |
| Weißkohl | 0,050<ref name="Yamaguchi" /> |
| Spargel, grün | 0,049<ref name="Yamaguchi" /> |
| Spinat | 0,048<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Kopfsalat | 0,046<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Blumenkohl | 0,046<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Spargel, weiß | 0,036<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Grüntee, geröstet | 0,022<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Zucchini | 0,011<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Paprika, grün | 0,008<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Salatgurke | 0,001<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Shiitake, getrocknet | 1,060<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Shiitake | 0,071<ref name="Yamaguchi" /> |
| Champignon | 0,042<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Trüffel | 0,009<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Walnuss | 0,658<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Erdbeere | 0,045<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Apfelsaft | 0,021<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Birne | 0,020<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Avocado | 0,018<ref name="Yamaguchi" /> |
| Kiwi | 0,005<ref name="Yamaguchi" /> |
| Weintraube, rot | 0,005<ref name="Yamaguchi" /> |
| Apfel | 0,004<ref name="Yamaguchi" /> |
| Kombu, getrocknet | 1,4–3,2<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Nori | 1,378<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Wakame | 0,009<ref name="Yamaguchi" /> |
| Lebensmittel | Glutamat Massenanteil in % |
|---|---|
| Sojasauce, koreanisch | 1,264<ref name="Yamaguchi" /> |
| Sojasauce, chinesisch | 0,926<ref name="Yamaguchi" /> |
| Sojasauce, japanisch | 0,782<ref name="Yamaguchi" /> |
| Soumbala | 1,700<ref name="Yamaguchi" /> |
| Douchi (schwarze Bohnen) | 1,080<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Miso | 0,5–1<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Tempeh | 0,985<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Natto | 0,136<ref name="Yamaguchi" /> |
| Sake | 0,186<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Anchovi | 1,200<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
| Fischsauce, japanisch | 1,383<ref name="Yamaguchi" /> |
| Fischsauce, vietnamesisch | 1,370<ref name="Yamaguchi" /> |
| Fischsauce, thailändisch | 0,950<ref name="Yamaguchi" /> |
| Fischsauce, chinesisch | 0,828<ref name="Yamaguchi" /> |
| Garum | 0,623<ref name="Mouritsen Anhang" /> |
Verwendung als Geschmacksverstärker
Besondere Verwendung findet Glutaminsäure in der heutigen Nahrungsmittelindustrie, wo sie als sogenannter Geschmacksverstärker eingesetzt wird. Salze der Glutaminsäure wie Mononatriumglutamat (MNG) werden auch industriell produziert und verbreitet als Zusatzstoff aus der Gruppe der Geschmacksverstärker in Lebensmitteln eingesetzt.
Glutaminsäure wurde erstmals 1866 vom deutschen Chemiker Heinrich Ritthausen aus Weizengluten isoliert.<ref>Addison Ault: The Monosodium Glutamate Story: The Commercial Production of MSG and Other Amino Acid. In: Journal of Chemical Education. Band 81, Nr. 3, März 2004, S. 347–355, doi:10.1021/ed081p347.</ref> 1908 entdeckte der japanische Forscher Kikunae Ikeda dessen Bedeutung für die Geschmacksqualität. Er untersuchte die Ursache für den besonderen Wohlgeschmack von Käse, Fleisch und Tomaten, der aber nicht durch die vier bekannten Geschmacksrichtungen süß, sauer, salzig und bitter abgedeckt wird. Dabei konnte er aus dem in Japan in der Küche verwendeten Seetang Kombu Glutamat extrahieren und nachweisen, dass Glutamat für den speziellen Umami-Geschmack verantwortlich ist. Zusammen mit dem Industriellen Saburôsuke Suzuki gründete er zur Vermarktung seiner Entdeckung später das Unternehmen Ajinomoto. Heute wird Mononatriumglutamat vor allem in Südost-Asien biotechnologisch (Fermentation) mit Hilfe des Bakteriums Corynebacterium glutamicum hergestellt (1,7 Mio. Tonnen pro Jahr).
Insbesondere im westlichen Europa wünschen sich Verbraucher einen geringeren Einsatz solcher Stoffe, da sie von Verbrauchern nicht als natürlich angesehen werden, auch wenn sie biotechnisch erzeugt wurden und nach der Definition der Gesetzgeber natürlich sind.<ref name="ÖBfG">(Österreichisches) Bundesministerium für Gesundheit (Hrsg.): Entwicklung im Bereich von Zusatzstoffen, Aromen und Enzymen. Teil 2, März 2016, S. 98ff. (PDF).</ref> Zugefügte reine Glutaminsäure oder ihre Salze werden vor allem in der asiatischen Küche sowie bei der industriellen Herstellung von vorgefertigten Lebensmitteln eingesetzt. Bei vorgefertigten Lebensmitteln soll sie den Geschmacksverlust ausgleichen, der durch Kochen, Sterilisieren und Tiefgefrieren entsteht.<ref>Ian Humphery-Smith, Michael Häcker: Microbial proteomics: functional biology of whole organisms. Band 49, John Wiley and Sons, 2006, ISBN 0-471-69975-6, S. 138.</ref> Glutamate sind in der Lage, mögliche Geschmacksfehler zu überlagern, die durch zu lange Lagerung oder durch Verderbnis von Lebensmitteln zustande kommen können.<ref>Eva Derndorfer: Lebensmittelsensorik. Facultas Verlag, 2010, ISBN 978-3-7089-0588-4, S. 33.</ref> Der Weltmarkt für industriell hergestelltes Mononatriumglutamat betrug 2009 etwa 2 Millionen Tonnen.<ref name="sano">Chiaki Sano: History of glutamate production American Society for Nutrition. Report der American Society for Nutrition.</ref>
Gesetzliche Regelung
In Deutschland waren Glutamate durch die 2021 aufgehobene Zusatzstoff-Zulassungsverordnung als Lebensmittelzusatzstoff bis zu einer Höchstmenge von 10 g/kg (berechnet als Glutaminsäure) beschränkt.<ref name="zzulv">Bundesgesetzblatt Jahrgang 1998 Teil I Nr. 8, ausgegeben zu Bonn am 5. Februar 1998: Verordnung zur Neuordnung lebensmittelrechtlicher Vorschriften über Zusatzstoffe.</ref> Auf EU-Ebene ist die Verwendung von Glutaminsäure und deren Salze als Lebensmittelzusatzstoff durch die Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 geregelt. In dieser Verordnung, die als europäische Verordnung – ohne Umsetzung in nationales Recht – unmittelbar in allen Mitgliedsstaaten gültig ist, ist eine maximal Erlaubte Tagesdosis (ETD; {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Vorlage:lang:103: attempt to index field 'wikibase' (a nil value), ADI) nicht festgelegt.
Gesundheitliche Bewertungen
Basierend auf wissenschaftlichen Studien ist Glutamat nach Ansicht der DFG-Senatskommission als gesundheitlich unbedenklich zu beurteilen (laut einer Stellungnahme aus dem Jahre 2005).<ref name="DGEInfo-10-2005">Deutsche Gesellschaft für Ernährung: DGEInfo 10/2005 – Forschung, Klinik und Praxis. <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Glutamat – keine neuen Empfehlungen notwendig ( vom 3. August 2014 im Internet Archive)</ref>
Als Überempfindlichkeit wurde vermutet, dass Mononatriumglutamat (MNG) der Auslöser des Chinarestaurant-Syndroms ist. Zwar kann man noch nicht ausschließen, dass es Personen gibt, die auf MNG empfindlich reagieren, doch konnte es 1987 in einer Doppelblindstudie das Expertengremium der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO), der Gemeinsame FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) an Personen, die angaben, am sogenannten Chinarestaurant-Syndrom zu leiden, nicht als dessen Ursache festgestellt werden.<ref name="DGE-aktuelle-8-2003" /><ref>R. Walker, J. R. Lupien: The safety evaluation of monosodium glutamate. In: The Journal of Nutrition. Band 130, 4S Suppl. 2000, S. 1049S–1052S, PMID 10736380 (online – freier Volltext).</ref>
Es wurden Hinweise gefunden, dass Störungen des endogenen Glutamat-Stoffwechsels mit chronischen Erkrankungen wie Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson, Chorea Huntington und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) in Zusammenhang stehen, allerdings scheint mit der Nahrung aufgenommenes Glutamat (exogenes Glutamat) hierbei keine Rolle zu spielen.<ref>G. Eisenbrand: Stellungnahme zur potentiellen Beteiligung einer oralen Glutamat-Aufnahme an chronischen neurodegenerativen Erkrankungen. In: DFG – Senatskommission zur Beurteilung der gesundheitlichen Unbedenklichkeit von Lebensmitteln. April 2005, Seite 11 (PDF; 143 kB).</ref> Eine glutamatreiche Ernährung hat keinen Einfluss auf die cerebrale L-Glutamatkonzentration, auch die Wirkung auf den Blutglutamatspiegel entspricht den normalen physiologischen Schwankungsbreiten.<ref name="DGE-aktuelle-8-2003">Deutsche Gesellschaft für Ernährung DGE-aktuell 08/2003 vom 10. Juni 2003 <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Ist der Geschmacksverstärker Glutamat gesundheitsschädlich? ( vom 22. Februar 2014 im Internet Archive)</ref> Zudem wird ein Zusammenhang zwischen Glutamat und Übergewicht untersucht, bislang jedoch ohne aussagekräftige Hinweise.<ref>Martina Melzer: Geschmacksverstärker Glutamat: harmlos oder ungesund? In: Apothekenumschau. 21. Oktober 2016, abgerufen am 29. Juli 2017.</ref> In einer Untersuchung aus dem Jahr 2010 wurde gezeigt, dass ein erhöhter Spiegel von Glutamat im Blutserum in Zusammenhang mit aggressiven Prostata-Tumoren steht.<ref>Glutamat als Tumormotor? In: Ärzte Zeitung online. 3. Januar 2013, abgerufen am 29. Juli 2017.</ref> Weiters ist auch bekannt, dass Neuronen nach längerer L-Glutamatstimulation die Fähigkeit verlieren können, intrazelluläres Calcium effektiv zu regulieren. Was zu einer akuten Schwellung und Lyse der betroffenen Zellen führen oder in Apoptose gipfeln kann, wobei gleichzeitig die Aminosulfonsäure Taurin als Regulator bzw. Modulator dieses Stoffwechselgeschehens beschrieben wird.<ref>Todd M. Foos, Jang-Yen Wu: The Role of Taurine in the Central Nervous System and the Modulation of Intracellular Calcium Homeostasis. In: Neurochemical Research. Band 27, Nr. 1, 1. Februar 2002, S. 21–26, doi:10.1023/A:1014890219513.</ref>
Weblinks
Literatur
- Silvia Ortega-Gutiérrez: Excitotoxizität: Tödliche Reize. In: Gehirn & Geist. Nr. 4, 2007 (spektrum.de).
- Kathi Dittrich: Glutamat – Harmlos oder Nervengift? In: UGB-Forum. Nr. 2, 2004, S. 100–101 (ugb.de [PDF]).
Einzelnachweise
<references> <ref name="Alfa KG"> Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar). </ref> <ref name="Alfa MgG"> Alfa Chemistry: CAS 18543-68-5 Magnesium L-glutamate tetrahydrate – Alfa Chemistry, abgerufen am 17. August 2021 </ref> <ref name="GESTIS NaG"> Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich) </ref> <ref name="gov-2020">FOOD STANDARDS AUSTRALIA NEW ZEALAND: MONOSODIUM GLUTAMATE – A Safety Assessment. In: TECHNICAL REPORT SERIES NO. 20. Juni 2003, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 3. April 2023; abgerufen am 15. August 2021.</ref> <ref name="Inchem NaG"> Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), Monograph für Vorlage:Linktext-CheckVorlage:Abrufdatum </ref> <ref name="Mortensen"> Alicja Mortensen, Fernando Aguilar, Riccardo Crebelli, Alessandro Di Domenico, Birgit Dusemund, Maria Jose Frutos, Pierre Galtier, David Gott, Ursula Gundert-Remy, Jean-Charles Leblanc, Oliver Lindtner, Peter Moldeus, Pasquale Mosesso, Dominique Parent-Massin, Agneta Oskarsson, Ivan Stankovic, Ine Waalkens-Berendsen, Rudolf Antonius Woutersen, Matthew Wright, Maged Younes, Polly Boon, Dimitrios Chrysafidis, Rainer Gürtler, Paul Tobback, Andrea Altieri, Ana Maria Rincon, Claude Lambré: Re-evaluation of glutamic acid (E 620), sodium glutamate (E 621), potassium glutamate (E 622), calcium glutamate (E 623), ammonium glutamate (E 624) and magnesium glutamate (E 625) as food additives. In: EFSA Journal. Band 15, Nr. 7, 2017, S. e04910, doi:10.2903/j.efsa.2017.4910, PMID 32625571. </ref> <ref name="Römpp_Glu"> Eintrag zu Glutaminsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum </ref> <ref name="Römpp_Hef"> Eintrag zu Hefeextrakte. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum </ref> <ref name="Sigma KG"> Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF). </ref> <ref name="Sigma MgG"> Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF). </ref> <ref name="sigma NaG"> Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF). </ref> <ref name="TRC"> Vorlage:TorontoResearch </ref> </references>