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

	Mononatriumglutamat	Monokaliumglutamat	Calciumdiglutamat	Monoammoniumglutamat	Magnesiumdiglutamat
Formel	C5H8NNaO4	C5H8KNO4	C10H16CaN2O8	C5H12N2O4	C10H16MgN2O8
Molare Masse	169,13 g·mol^−1	185,22 g·mol^−1	332,32 g·mol^−1	164,16 g·mol^−1	316,55 g·mol^−1
CAS	142-47-2	19473-49-5	5996-22-5	7558-63-6	18543-68-5
PubChem	23672308	23669634	129630695	16219390	4092622
Wikidata	Mononatriumglutamat (Q179678)	Monokaliumglutamat (Q3029787)	Calciumdiglutamat (Q591440)	Monoammoniumglutamat (Q8213959)	Magnesiumdiglutamat (Q1821120)
EG-Nummer	205-538-1	243-094-0	227-838-1	231-447-1	242-413-0
ECHA-Infocard	100.005.035	100.039.161	100.025.307	100.028.589	100.038.542
E-Nummer	E 621	E 622	E 623	E 624	E 625
Aggregat, Farbe	farbloser, kristalliner Feststoff	weißer Feststoff (Monohydrat)	weißer geruchloser Feststoff	weißer geruchloser Feststoff	weißer Feststoff
Schmelzpunkt	163 °C (Zersetzung)	115–118 °C (Monohydrat)	169–173 °C	130–135 °C (Zersetzung, Tetrahydrat)
Löslichkeit	385 g·l^−1 in Wasser (25 °C)	löslich in Wasser	leicht löslich in Wasser	leicht löslich in Wasser	leicht löslich in Wasser
Tox-Daten	19900 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)	7900 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)	14700 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)

Vorkommen

Die Aminosäure L-Glutaminsäure kommt in allen Lebewesen als Bestandteil von Proteinen vor. 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. 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.

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. Bei Käse nimmt der Glutamatanteil mit der Reifungsdauer aufgrund des Proteinabbaus durch Bakterien und Pilze zu, 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, Fischsauce, Brühe, Fond, Fleischextrakt, Hydrolysate von Proteinen, Hefeextrakt, Maggi-Würze und Selleriesaat. In der menschlichen Muttermilch ist der Baustein Glutaminsäure die am häufigsten vorkommende Aminosäure, ihr freier Anteil erreicht etwa 0,2 ‰.

Glutamate in Lebensmitteln

Lebensmittel tierischen Ursprungs

Lebensmittel	Glutamat Massenanteil in %
Schinken, getrocknet	0,337
Entenfleisch	0,069
Hühnerfleisch	0,044
Rindfleisch	0,033
Schweinefleisch	0,023
Hühnerei	0,023
Lammfleisch	0,008
Sardine	0,280
Kalmar	0,146
Jakobsmuschel	0,140
Seeigel	0,140
Auster	0,130
Miesmuschel	0,105
Kaviar	0,080
Königskrabbe	0,072
Niboshi (getrocknete Sardinen)	0,050
Garnele	0,040
Makrele	0,036
Bonitoflocken	0,036
Thunfisch, getrocknet	0,031
Lachskaviar	0,022
Lachs	0,020
Krebse	0,019
Kabeljau	0,009
Hummer	0,009
Hering	0,009
Muttermilch	0,019
Ziegenmilch	0,004
Kuhmilch	0,001
Parmesankäse	1–2,7
Roquefort-Käse	1,280
Gruyère-Käse	1,050
Stilton-Käse	0,820
Cabrales-Käse	0,760
Danablu-Käse	0,670
Gouda-Käse	0,460
Camembert-Käse	0,390
Emmentaler-Käse	0,308
Cheddar-Käse	0,182

Lebensmittel pflanzlichen oder pilzlichen Ursprungs

Lebensmittel	Glutamat Massenanteil in %
Tomate, getrocknet	0,648
Grüntee	0,450
Tomate	0,246
Kartoffel, gekocht	0,180
Kartoffel	0,102
Mais	0,130
Brokkoli	0,115
Erbse	0,106
Lotoswurzel	0,103
Knoblauch	0,099
Chinakohl	0,094
Sojabohne	0,066
Zwiebel	0,051
Weißkohl	0,050
Spargel, grün	0,049
Spinat	0,048
Kopfsalat	0,046
Blumenkohl	0,046
Spargel, weiß	0,036
Grüntee, geröstet	0,022
Zucchini	0,011
Paprika, grün	0,008
Salatgurke	0,001
Shiitake, getrocknet	1,060
Shiitake	0,071
Champignon	0,042
Trüffel	0,009
Walnuss	0,658
Erdbeere	0,045
Apfelsaft	0,021
Birne	0,020
Avocado	0,018
Kiwi	0,005
Weintraube, rot	0,005
Apfel	0,004
Kombu, getrocknet	1,4–3,2
Nori	1,378
Wakame	0,009

Lebensmittel nach Fermentation

Lebensmittel	Glutamat Massenanteil in %
Sojasauce, koreanisch	1,264
Sojasauce, chinesisch	0,926
Sojasauce, japanisch	0,782
Soumbala	1,700
Douchi (schwarze Bohnen)	1,080
Miso	0,5–1
Tempeh	0,985
Natto	0,136
Sake	0,186
Anchovi	1,200
Fischsauce, japanisch	1,383
Fischsauce, vietnamesisch	1,370
Fischsauce, thailändisch	0,950
Fischsauce, chinesisch	0,828
Garum	0,623

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. 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. 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. Glutamate sind in der Lage, mögliche Geschmacksfehler zu überlagern, die durch zu lange Lagerung oder durch Verderbnis von Lebensmitteln zustande kommen können. Der Weltmarkt für industriell hergestelltes Mononatriumglutamat betrug 2009 etwa 2 Millionen Tonnen.

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. 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; englisch acceptable daily intake, ADI) nicht festgelegt.

Gesundheitliche Bewertungen

→ Hauptartikel: Glutamat-Unverträglichkeit

Basierend auf wissenschaftlichen Studien ist Glutamat nach Ansicht der DFG-Senatskommission als gesundheitlich unbedenklich zu beurteilen (laut einer Stellungnahme aus dem Jahre 2005).

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.

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. Eine glutamatreiche Ernährung hat keinen Einfluss auf die cerebrale L-Glutamatkonzentration, auch die Wirkung auf den Blutglutamatspiegel entspricht den normalen physiologischen Schwankungsbreiten. Zudem wird ein Zusammenhang zwischen Glutamat und Übergewicht untersucht, bislang jedoch ohne aussagekräftige Hinweise. In einer Untersuchung aus dem Jahr 2010 wurde gezeigt, dass ein erhöhter Spiegel von Glutamat im Blutserum in Zusammenhang mit aggressiven Prostata-Tumoren steht.

Siehe auch

• Glutamatrezeptor

Weblinks

Commons: Glutamate – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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

1. Datenblatt L-Glutamic acid monosodium salt hydrate, ≥99% (HPLC), powder bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 1. Dezember 2019 (PDF).
2. Datenblatt L-Glutaminsäure Kaliumsalz Monohydrat, ≥99% (HPLC), powder bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 15. August 2021 (PDF).
3. 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. 
4. Datenblatt L-Glutaminsäure Hemimagnesiumsalz Tetrahydrat, ≥98.0% (NT) bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 17. August 2021 (PDF).
5. Eintrag zu Natriumhydrogenglutamat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 26. April 2014. (JavaScript erforderlich)
6. Datenblatt L-Glutamic acid monopotassium salt monohydrate, 97+% bei Alfa Aesar, abgerufen am 15. August 2021 (PDF) (JavaScript erforderlich).
7. Eintrag zu L-Glutamic Acid Monoammonium Salt bei Toronto Research Chemicals, abgerufen am 17. August 2021 (PDF).
8. Alfa Chemistry: CAS 18543-68-5 Magnesium L-glutamate tetrahydrate – Alfa Chemistry, abgerufen am 17. August 2021
9. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 3rd ed., Volumes 1-26. New York, NY: John Wiley and Sons, 1978-1984., p. V2: 410 (1978).
10. Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), Monograph für Glutamic acid and its salts, abgerufen am 9. Dezember 2014.
11. 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.
12. Eintrag zu Glutaminsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. August 2021.
13. Eintrag zu Hefeextrakte. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. August 2021.
14. FOOD STANDARDS AUSTRALIA NEW ZEALAND: MONOSODIUM GLUTAMATE – A Safety Assessment. In: TECHNICAL REPORT SERIES NO. 20. Juni 2003, abgerufen am 15. August 2021. 
15. Kumiko Ninomiya: Natural occurrence. In: Food Reviews International. 14, 1998, S. 177–211, doi:10.1080/87559129809541157.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. Hans Konrad Biesalski: Mikronährstoffe als Motor der Evolution. Springer-Verlag, 2015, ISBN 978-3-642-55397-4, S. 164.
20. Ole G. Mouritsen, Klavs Styrbæk: Umami. Columbia University Press, 2014, ISBN 978-0-231-16890-8. S. 226–231.
21. 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.
22. (Österreichisches) Bundesministerium für Gesundheit (Hrsg.): Entwicklung im Bereich von Zusatzstoffen, Aromen und Enzymen. Teil 2, März 2016, S. 98ff. (PDF).
23. 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.
24. Eva Derndorfer: Lebensmittelsensorik. Facultas Verlag, 2010, ISBN 978-3-7089-0588-4, S. 33.
25. Chiaki Sano: History of glutamate production American Society for Nutrition. Report der American Society for Nutrition.
26. Bundesgesetzblatt Jahrgang 1998 Teil I Nr. 8, ausgegeben zu Bonn am 5. Februar 1998: Verordnung zur Neuordnung lebensmittelrechtlicher Vorschriften über Zusatzstoffe.
27. Deutsche Gesellschaft für Ernährung: DGEInfo 10/2005 – Forschung, Klinik und Praxis. (Memento vom 3. August 2014 im Internet Archive)
28. Deutsche Gesellschaft für Ernährung DGE-aktuell 08/2003 vom 10. Juni 2003 (Memento vom 22. Februar 2014 im Internet Archive)
29. 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). 
30. 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).
31. Martina Melzer: Geschmacksverstärker Glutamat: harmlos oder ungesund? In: Apothekenumschau. 21. Oktober 2016, abgerufen am 29. Juli 2017. 
32. Glutamat als Tumormotor? In: Ärzte Zeitung online. 3. Januar 2013, abgerufen am 29. Juli 2017.