Neulich genoss ich meinen allmorgendlichen Kaffee und las ein paar Pressemitteilungen aus der Wissenschaft und siehe da, meine ehemalige Arbeitsgruppe hatte einen schönen Artikel im angesehenen Wissenschaftsjournal Proceedings of the National Academy of Science veröffentlicht. Sie hatte herausgefunden, dass es unter anderem die Bitterstoffe im Kaffee sind, die eine gesteigerte Produktion von Magensäure anregen. Aber eins nach dem anderen. Wie kann man das überhaupt messen? Und was haben Bitterstoffe im Kaffee zu suchen?

Bitterstoffe – zwischen Geschmack und Warnsignal

Bitterstoffe kommen in vielen pflanzlichen Lebensmitteln vor und haben ursprünglich zweierlei Funktion. Zum einen signalisierten sie den frühen Menschen und natürlich auch anderen Lebewesen, dass man da gerade womöglich etwas Giftiges zu sich genommen hat. Wie das Signal erfolgt? Der Mensch hat hierzu Bitterstoff-Rezeptoren auf seiner Zunge, vor allem im hinteren Bereich, aber auch an den Seiten und ein paar verstreut auf der gesamten Zunge.

Momentan weiß man von 25 verschiedenen Rezeptoren für Bitterstoffe. Jeder Rezeptor kann mit mehreren Bitterstoffen eine Verbindung eingehen. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip hat jeder Rezeptor einen oder mehrere Stoffe, die die richtige Passung haben und sobald er sich mit diesen verbindet, wird die Information an unser Gehirn weitergeleitet: Genau dorthin, wo dieser Nervenreiz als „das schmeckt bitter“ abgespeichert ist. Interessanterweise hat man Bitterstoff-Rezeptoren aber nicht nur auf der Zunge gefunden, sondern inzwischen auch in anderen Organen, zum Beispiel in den Atemwegen, im Gehirn, im Darm und auch im Magen. Was sie dort zu suchen haben, erfahren wir später.

frau im gras genießt Natur und Kaffee

Inzwischen hat die Menschheit glücklicherweise gelernt, dass bitter schmeckende Lebensmittel nicht unbedingt giftig sein müssen. Andernfalls hätte man womöglich niemals das Bierbrauen erfunden und damit einen wahrlich großen Beitrag zur menschlichen Kulturentwicklung vertan. Im Hopfen sind schließlich auch Bitterstoffe enthalten, aber eben solche, die zusammen mit den Aromen und Säuren der anderen Zutaten den charakteristischen Geschmack des Bieres ergeben.

Das Gleiche gilt für Kakao oder Tee und natürlich ebenso für Kaffee. Anders als im Hopfen des Bieres sind es im Kaffee allerdings die so genannten Purin-Alkaloide, die einen bitteren Geschmack auslösen und zu denen auch das Koffein zählt. Alkaloide sind eine Art von pflanzlichen Substanzen, die auch als sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe bezeichnet werden.

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Die häufig für die positiven gesundheitlichen Wirkungen von pflanzlichen Lebensmitteln verantwortlich gemachten sekundären Pflanzeninhaltsstoffe, sind für die Pflanze nicht zwingend lebenswichtig. Sie sorgen aber zum Beispiel dafür, dass Fressfeinde nicht unbedingt Genuss verspüren, wenn sie sich über den vermeintlichen Leckerbissen hermachen. Genauso wirken auch Bitterstoffe. Das funktionierte solange gut, bis der Mensch die aufputschende Wirkung von Koffein entdeckte und dann die Zubereitungsmethoden immer weiter verfeinerte, damit dem Genuss nichts mehr im Wege stand. Warum macht bitter aber nun sauer?

Heißer Cappuccino

Die Verdauung beginnt bereits im Mund

Der Mensch ist zwar kein Wiederkäuer, aber trotzdem fängt auch bei uns die Verdauung bereits im Mund an. Der Trick liegt dabei darin, dass das Essen vom Mund bis zum Darm unterschiedliche Verdauungsphasen durchläuft. Dabei spielt der pH-Wert eine zentrale Rolle. Er gibt an, ob die Umgebung eher sauer ist oder basisch. Ein niedriger pH-Wert bedeutet demnach sauer, ein hoher pH-Wert heißt basisch.

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Nun haben die meisten Verdauungsenzyme einen bestimmten pH-Wert, bei dem sie optimal funktionieren. Im Mund ist der pH-Wert basisch, was optimal für die Verdauung von Kohlenhydraten ist. Im Magen ist der pH-Wert hingegen sauer, denn das ist optimal für die Verdauung von Eiweiß. Anschließend findet sich im Dünndarm wieder ein basischer pH-Wert, wo die Enzyme zur Fettverdauung wieder besonders aktiv sind. Der jeweils ,geeignete‘ pH-Wert wird über spezialisierte Zellen erreicht, die je nach Bedarf entweder Säure oder eben eine basische Flüssigkeit herstellen. Wie kann man nun herausfinden, wann wie viel von dem einen oder dem anderen produziert wird?

Eine Reise ins Innere des Körpers

So wie in dem gut bekannten Film, in dem es einem Wissenschaftler gelingt, als verkleinerter Mensch in einem Nano-U-Boot durch den menschlichen Körper zu schippern, kann man eine kleine Kapsel mit den Messwerkzeugen ausstatten, um den pH-Wert im gesamten Verdauungstrakt zu messen. Ich habe eine solche Kapsel schon viele Male geschluckt – im Eigenexperiment sozusagen – und es ist vollkommen harmlos. Kapsel runterschlucken und auf das Funksignal warten, das dann auf einem Bildschirm anzeigt, wie der pH-Wert aussieht. Zuerst im Mund, wo er etwas über 7 liegt, dann nach dem Runterschlucken im Magen, wo er auf 1 bis 2 springt. Solange man dann stillhält oder sich hinlegt, bleibt die Kapsel auch erstmal dort, ansonsten nimmt sie ihren Lauf….

Kaffee im Magen

Um nun zu messen, wie ein Lebensmittel die Produktion der Magensäure stimuliert, macht man Folgendes: zuerst trinkt man einen Schluck von einer Kohlensäure-Lösung. Das ist wie ein sehr konzentriertes Sprudelwasser und führt dazu, dass im Magen plötzlich der pH-Wert ansteigt, er wird basisch. Der Körper versucht anschließend wieder den natürlichen pH-Wert herzustellen, was natürliche eine gewisse Zeit dauert. Diese Reaktionszeit bis der pH-Wert wieder bei 1 bis 2 liegt, ist individuell und kann in einem Vergleich zeigen, wie stark ein Lebensmittel die Produktion der Magensäure anregt. Dazu muss man eben nach dem kohlensäurehaltigen Drink das Lebensmittel essen oder eben in unserem Fall einen Kaffee trinken. Kaffee selbst ist nur ganz schwach sauer und kann alleine nicht den pH-Wert im Magen wiederherstellen. Selbst Wasser führt aber dazu, dass der pH-Wert im Magen zunächst ansteigt und anschließend mehr Magensäure produziert wird. Es ist also gewissermaßen normal, dass die Magensäure-Produktion stimuliert wird, sobald etwas in den Magen gelangt.

Warum Kaffee die Verdauung fördern kann

Die Wissenschaftler der Uni Wien und des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung haben in der eingangs erwähnten Studie nun eine verblüffende Entdeckung gemacht. Gibt man einer Testperson eine Koffein-Lösung zu trinken, so steigert das die Magensäureproduktion im Vergleich zu purem Wasser. Schluckt die Testperson die Koffein-Lösung nicht herunter, so wird die Magensäure hingegen weniger stark stimuliert als mit purem Wasser. Wieso? Offensichtlich haben die Bitterstoff-Rezeptoren im Mund eine eher hemmende Wirkung auf die Magensäure, was auch ein Anzeichen für eine geringere Anregung des Appetits ist. Schließlich sollte der Urmensch ja möglichst nicht Lust auf mehr der möglicherweise weniger bekömmlichen bitteren Pflanzen bekommen, sollte er sie doch einmal probiert haben. Was aber, wenn er sie doch herunterschluckt?

frau und mann im kaffee

Nach dem Motto „Wenn, dann richtig!“ binden Koffein und andere Bitterstoffe an Bitterstoff-Rezeptoren im Magen und stimulieren somit verstärkt die Produktion von Magensäure. Damit ist dem Körper der Urmenschen insofern geholfen gewesen, dass mögliche Giftstoffe durch die Magensäure unschädlich werden konnten. Viele Substanzen verändern sich durch den niedrigen pH-Wert des Magens so, dass sie ihre Wirkung verlieren können. Das geschieht zum Beispiel auch mit bakteriellen Giften. Ein funktionierender Magen hat also neben der Verdauung auch eine schützende Funktion für unsere Gesundheit.

Heute ist ein guter Espresso nach dem Essen also mehr denn je ein geeignetes Mittel, um die Verdauung anzuregen. Wer es nicht so sauer mag, kann dann immer noch auf einen koffeinfreien Kaffee umsteigen, Hauptsache: Es schmeckt!

Mehr von Dr. Malte Rubach lesen Sie u.a. in seinem neuesten Buch „Kaffee-Apotheke“ (hier geht es zur Leseprobe) sowie in weiteren Artikeln in unserem Magazin!

Fotos: – © underdogstudios, fotolia – © alotofpeople, fotolia – © mma23, fotolia – © baluchis, fotolia – © grki, fotolia 

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