Wie Babies Gerüche wahrnehmen

Eine Wissenschaftlerin "erschnüffelt" Aromen am Gaschromatographen. Quelle: Universität Erlangen-Nürnberg
Dass ranzige Milch eklig riecht und frische Erdbeeren lecker, das weiß jeder aus eigener Erfahrung. Wie diese Einschätzungen zustande kommen, das will Andrea Büttner von der Universität Erlangen-Nürnberg herausfinden. "Wir vermuten, dass viele Geschmackspräferenzen und Akzeptanzmuster erst im Lauf der Kindheit ausgebildet werden." Die Lebensmittelchemikerin und ihr Team erforschen die physiologische und psychologische Wirkung von Geruchsstoffen anhand der allerersten Nahrung, die viele von uns zu sich nehmen: der Muttermilch. Denn die Forscher sind sich sicher, dass das Wissen um die Entwicklung der frühkindlichen Geruchswahrnehmung nicht nur die Ernährung von Kleinkindern verbessern könnte, sondern auch dazu beiträgt, die Entstehung ernährungsbedingter Krankheiten zu verstehen.

Die menschliche Aromawahrnehmung ist sehr komplex. Sie hängt nicht nur von rein physiologischen Faktoren wie der Zusammensetzung der Aromamoleküle und der Konfiguration von Geruchsrezeptoren ab, sondern auch von Interpretationen und Assoziationen im Gehirn, beim Essen, außerdem von der Textur und dem Aussehen des Lebensmittels. "Bisher gibt es nur wenige Daten, wie Aromen von Säuglingen und Kindern wahrgenommen werden", sagt Andrea Büttner. Im Rahmen des BMBF-Nachwuchswettbewerbs "Molekulare Grundlagen der humanen Ernährung" will sie mit ihrer Gruppe klären, was Neugeborene am Beginn ihres Lebens gerne riechen und was nicht. In dem Förderprojekt, das Ende 2007 gestartet wurde und noch bis Ende 2012 läuft, beleuchten die Forscher eine grundlegende Frage aus verschiedenen Blickwinkeln: "Was ist angeboren, und was entsteht später durch Prägung?"

Untersuchungsobjekt ist die Muttermilch. Der kostbare Stoff ist nämlich die einzig bekannte Substanz, zu der sich Neugeborene aktiv hingezogen fühlen. Bei Flaschenmilch ist das nicht der Fall. Deshalb machten sich Büttner und ihre Kollegen zunächst auf die Suche nach dem Geruchsstoff, der die Milch aus der Brust für die Säuglingsnasen so begehrenswert macht.

Büttner und ihr Team isolierten mit Hilfe der Gaschromatographie mehr als 60 einzelne Aromastoffe. Alle lassen sich aber auch in anderen Nahrungsmitteln finden. "Ein heißer Kandidat war das sogenannte Androsthenon", erinnert sich Büttner. Er kommt als Sexuallockstoff zum Beispiel bei Schweinen vor. Doch die kleinen Testpersonen konnte der isolierte Geruch von Androsthenon nicht aus dem Häuschen bringen. "Die Babys reagierten zwar besonders sensibel, konnten also schon kleine Konzentrationen riechen, fanden den Geruch aber eher abschreckend", so Büttner.

Die Wahrnehmungstests mit den winzigen Versuchspersonen sind sehr aufwändig. Die Babys dürfen nicht älter als einen Tag sein, ihre Nase soll noch nicht durch die Umwelt geprägt sein, um die angeborenen von den erlernten Reaktionen unterscheiden zu können. Bisher konnten die Forscher rund 70 Babys untersuchen. Sie alle wurden mit Gerüchen konfrontiert und dann ihre Mimik mit Hilfe eines Computerprogramms analysiert. Aber auch körperliche Reaktionen wie Kopfwegdrehen oder Leckbewegungen wurden registriert.

Den Stoff, der die Muttermilch für Babys so unwiderstehlich duften lässt, hat Büttner noch nicht gefunden. Allerdings haben die bisherigen Untersuchungen schon einige Ergebnisse zutage gebracht, die althergebrachte Überzeugungen ins Wanken bringen.

So gilt seit rund 80 Jahren die Lehrmeinung, dass bestimmte fürs Überleben notwendige Warngerüche - wie zum Beispiel von verdorbenem Essen - universell als unangenehm empfunden werden. Ein Mechanismus der Natur, so heißt es, um Menschen vor dem Genuss von keimtragenden Nahrungsmitteln fernzuhalten. "Nach unseren Versuchen zeichnet es sich ab, dass das keineswegs so ist", sagt Büttner. So konfrontierten die Forscher Babys mit Muttermilch, die rund zwei Monate lang bei -20 Grad Celsius eingefroren war. Im Gegensatz zu Kuhmilch degeneriert Muttermilch im Gefrierfach, wahrscheinlich durch die Oxidation der reichlich vorhandenen ungesättigten Fettsäuren. Das Resultat: Ein "metallig-fischiger" Geruch, mit einer "schweißigen" und "ranzigen" Note.

Kurz gesagt: "Erwachsene würden sich wahrscheinlich übergeben, wenn sie das trinken müssten", sagt Büttner. Babys dagegen lassen es sich ungerührt schmecken und zeigen keinerlei Anzeichen, dass sie die Milch als unangenehm empfinden. Aus Sicht der Forscher ein starker Hinweis darauf, dass Geruchswahrnehmung und -bewertung sich ähnlich wie das Hören in Abhängigkeit von der Umwelt entwickelt. Indes gehen die Forschungen an der Milch weiter. Eine Lagerung bei minus 80 Grad Celsius kann offenbar die Oxidation stoppen, wie Büttner herausgefunden hat. "Zu Hause ist das für die Mütter allerdings nicht so einfach umzusetzen", gibt sie zu. Die Wissenschaftler testen jetzt, was die Lagerung im normalen Kühlschrank mit den Aromen der Milch macht.

Mit sichtlicher Freude lässt Büttner auch aus einem weiteren Glaubenssatz der Stillkunde die Luft heraus. "Man liest in der Literatur zum Stillen ja oft, dass alles, was die Mutter zu sich nimmt, durch die Milch auch auf das Kind übertragen wird. Das scheint ein Gerücht zu sein", meint die Aromaexpertin. So untersuchte Büttner und ihr Team, ob sich Aromastoffe von Fischöl, das stillende Mütter oft wegen der enthaltenen Omega-3-Fettsäuren als Nahrungsergänzungsmittel empfohlen bekommen, auch in der Muttermilch wiederfinden. "Die Milch bleibt gleich." Viele Stoffe werden offenbar vom Verdauungsapparat der Mutter auseinandergenommen, bevor sie in die Milch integriert werden. Nach dem Fischöl untersuchen die Wissenschaftler jetzt weitere Aromen aus Lebensmitteln, inwiefern sie sich in der Muttermilch niederschlagen.

Die Schlussfolgerungen von Andrea Büttner sind nicht nur für Entwicklungsbiologen interessant. Das Wissen um die Wahrnehmungsentwicklung von Säuglingen könnte auch ganz praktischen Nutzen haben. Denn wenn Säuglinge ihren Geruchssinn erst im Laufe der Jahre entwickeln, heißt das auch, dass sie ebenso eine fehlgeleitete Prägung erfahren können. "Wir wissen, dass Kleinkindernährung oft nicht in optimaler Form naturnahe Aromen widerspiegelt", sagt Büttner. Das wiederum interessiert die Hersteller von Babynahrung sehr. "Es sind einige Folgeprojekte mit Partnern aus der Industrie angelaufen", sagt Büttner. Die Erforschung des Geruchssinns von Säuglingen wird also auch weitergehen, wenn die BMBF-Förderung ausgelaufen sein wird.