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Grundlagen der Nährstoffe

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Kapitel 4 – Fette (Lipide)

4.1 Triglyceride

4.2 Fettsäuren

4.2.1 Gesättigte Fettsäuren

4.2.2 Einfach ungesättigte Fettsäuren

4.2.3 Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (Essentielle Fettsäuren)

4.2.4 Omega-3-Fettsäuren

4.2.5 Omega-6-Fettsäuren

4.2.6 Vorkommen

4.2.7 Transfettsäuren

4.3 Verdauung und Resorption von Fetten

4.4 Fettstoffwechsel

4.5 Cholesterin und Cholesterinstoffwechsel

4.6 Funktion der Lipide

4.7 Fettersatzstoffe und Fettaustauschstoffe

4.8 Zusammenfassung – Lipide (Fette)

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Lernorientierung

Sie werden nach Bearbeitung dieses Kapitels:

die Fette in Gruppen einteilen können,

ein Verständnis für gutes und schlechtes Fett entwickeln und

Zufuhrempfehlungen geben können.

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Lipide sind im Gegensatz zu Kohlenhydraten und Proteinen eine äu-ßerst heterogen aufgebaute Stoffklasse, die kein einheitliches Bau-prinzip aufweist.

Scannen Sie diesen QR-Code ab und sehen Sie sich das Lehrvideo zu dem Thema Aufbau der Fette/Lip-ide an.

Alternativ finden Sie das Lehrvideo im Online Campusin der Lerngruppe dieser Ausbildung.

4.1 Triglyceride

Triglyceride gehören zur Klasse der Lipide und sind organisch-chemi-sche Verbindungen aus einem Molekül des dreiwertigen Alkohols Gly-cerin und drei organischen Säuremolekülen. Chemisch handelt es sich um drei Estergruppen. Die Fettsäuren können auch teilweise durch andere Säuren ersetzt werden.

Hinweis - Chemischer Aufbau

Gesättigte, einfach, zweifach, mehrfach ungesättigte Fettsäuren, essentielle Fettsäuren …

Ein Molekül ist vereinfacht ein kleiner Bestandteil einer chemischen Verbindung, die wiederum aus noch kleineren Teilchen, den Atomen besteht.

Dargestellt wird dies u.a. mit chemischen Formeln, von denen Ihnen sicherlich Wasser = H2O bekannt ist. Die Formel sagt nichts weiter aus, als dass Wasser aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einemSauerstoffatom (O) besteht.

Bei Fettsäuren:An eine mehr oder weniger lange Reihe von Kohlenstoffteilchen (C) lagern sich zu beiden Seiten Wasserstoffteilchen (H) an.

Hat jedes Kohlenstoffteilchen zwei Wasserstoffteilchen an sich ge-bunden, ist es sozusagen satt. Eine derart aufgebaute Fettsäure heißt dann gesättigt.

Fehlt an einer Stelle das Wasserstoffteilchen, ist die Fettsäure un-gesättigt. Je nachdem, an wie vielen Stellen Wasserstoffteilchen fehlen, nennt man die Fettsäure dann einfach, zweifach oder mehr-fach ungesättigt. Le

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Abbildung 12 – Aufbau eines Fettmoleküls(Quelle: eigene Darstellung)

Natürliche Fette bestehen zum überwiegenden Teil aus Triglyceridenmit drei langkettigen Fettsäuren (4 bis 26, typischerweise 12 bis 22 Kohlenstoffatome). Sind sie bei Raumtemperatur flüssig, werden sie auch als Öle oder, um sie von den Mineralölen zu unterscheiden, fette Öle bezeichnet. Reine Triglyceride von Fettsäuren werden auch als Neutralfette bezeichnet.

Es gibt pflanzliche, tierische und synthetische Triglyceride.

Triglyceride unterscheiden sich durch die beteiligten Fettsäuren: gesättigte Fettsäuren

o kurz-, mittel- und langkettige Fettsäuren je nach Mole-külgröße

o maximal mögliche Anzahl von Wasserstoffatomen(keine Doppelbindungen)

ungesättigte Fettsäureno einfach ungesättigte Fettsäuren o zwei Wasserstoffatome weniger als gesättigte Fettsäu-

ren (eine Doppelbindung) mehrfach ungesättigte Fettsäuren

o 4, 6 oder 8 Wasserstoffatome weniger als gesättigte Fettsäuren (2-4 Doppelbindungen)

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Fettzusammensetzung von Speisefetten in %Lebensmittel Gesättigte

Fettsäureneinfach unge-sättigte Fett-

säuren

mehrfach ungesättigte Fettsäuren

ButterDistelölErdnussölKokosfettKürbiskernölLeinölMaiskeimölOlivenölPalmkernölPalmölRapsölRindertalgSchweineschmalzSesamölSojaölSonnenblumenölWalnussölWeizenkeimöl

641019922018151583521352411315121016

2213376

2818337415385644494221241622

377442

527252112

10314

104564647462

Tabelle 13 – Anteil der Fettsäuren in Speisefetten(vgl. Schlieper, S. 93)

4.2 Fettsäuren

4.2.1 Gesättigte Fettsäuren

Gesättigte Fettsäuren sind die einfachste Form der Fettsäuren. Sie re-agieren nur langsam mit anderen chemischen Stoffen und liefern un-serem Körper vor allem Energie. Sie sind ein Bestandteil der Zell-Membranen und können in den Mitochondrien (Kraftwerke der Zellen) zur Bildung von Energie genutzt werden. Gesättigte Fettsäuren wer-den vorwiegend mit der Nahrung aufgenommen, sie sind in allen Nah-rungsfetten enthalten. Die täglich zugeführte Menge sollte bei 10 %der gesamten Energieaufnahme (Kalorien) liegen. Tierische Fette, z. B. Butter, fette Fleisch- und Wurstwaren oder Schmalz, enthalten mehr gesättigte Fette als pflanzliche Öle. Von den letzteren enthält das Kokosfett größere Mengen an gesättigten Fetten. Im Körper kön-nen gesättigte Fettsäuren u.a. aus Glucose oder Aminosäuren selbst gebildet werden. Zu beachten ist, dass einige langkettige gesättigte Fettsäuren zur Erhöhung des Cholesterinspiegels im Körper beitragen können. Le

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4.2.1.1 Übermäßiger Konsum von gesättigten Fettsäuren

Der häufige Verzehr gesättigter Fettsäuren kann das Risiko für Herz-Kreislauf-Krankheiten erhöhen. Rote Blutzellen können sich stärker zusammenballen und somit die Übertragung von Sauerstoff zu den Zellen verringern. Ein Übermaß an gesättigten Fettsäuren führt in den Zellmembranen dazu, dass sie zu unflexibel werden, um die normalen Funktionen der Zell-Membranen aufrecht zu erhalten. Hohe Mengen an gesättigten Fettsäuren können zu verschiedenen Krankheiten bei-tragen. Sie erhöhen das Risiko von Gallensteinen, einigen Krebs-krankheiten (Eierstock- und Prostata-Krebs) und Diabetes mellitus (Typ II). Im Mineralstoffhaushalt können außerdem die Speicher von Calcium entleert und die Absorption von Magnesium aus der Nahrung gestört werden.

Verschiedene Arten gesättigter Fettsäuren flüchtige gesättigte Fettsäuren kurzkettige gesättigte Fettsäuren mittelkettige gesättigte Fettsäuren langkettige gesättigte Fettsäuren

4.2.1.2 Flüchtige gesättigte Fettsäuren

Diese Fettsäuren sind mit 2-4 Kohlenstoffatomen äußerst kurzkettig, sie verfliegen schnell an der Luft. Im menschlichen Körper dienen sie dazu, Energie zu bilden. Sie entstehen u.a. im Dickdarm bei der Ver-wertung von Kohlenhydraten, speziell von Polysacchariden. Zu den flüchtigen gesättigten Fettsäuren gehört u. a. die Essigsäure, vor allem aber viele ölige Substanzen in Pflanzen, die z. B. für ihren Duft verant-wortlich sind. Aromatische Öle aus Pflanzen enthalten die ver-schiedensten Öl-Kombinationen. In der Lebensmittelindustrie werden Pflanzenaromen häufig genutzt, um den Geschmack von Speisen zu beeinflussen und zu verbessern. In der Aromatherapie werden sie zu therapeutischen Zwecken verwendet.

4.2.1.3 Kurzkettige gesättigte Fettsäuren

Diese Gruppe von Fettsäuren enthält 4-6 Kohlenstoffatome. Sie wer-den bei Raumtemperatur flüssig. Kurzkettige gesättigte Fettsäuren sind leicht verdaulich und werden vor allem für die Energiebildung ge-nutzt.

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4.2.1.4 Mittelkettige gesättigte Fettsäuren

Diese Gruppe von Fettsäuren enthält 8-12 Kohlenstoffatome, die leicht verdaulich sind. Sie werden im Körper hauptsächlich genutzt, um Energie zu bilden. Sie können bei Übergewicht als Ersatz für andere Arten von Nahrungsfetten eingesetzt werden. Mittelkettige gesättigte Fettsäuren werden kaum im Körper gespeichert, da sie schnell in Energie umgesetzt werden und die Thermogenese anregen. Sportler nehmen gern mittelkettige gesättigte Fettsäuren auf, um ihre Leis-tungsfähigkeit zu stärken.

4.2.1.5 Langkettige gesättigte Fettsäuren

Diese Gruppe enthält 14-24 Kohlenstoffatome. Sie neigen dazu, anei-nander zu kleben. Diese Fettsäuren haben bei Körpertemperatur eine feste Form und sind unlöslich in Wasser. Bei häufigem Verzehr haben langkettige gesättigte Fettsäuren eine ganze Reihe schädlicher Wir-kungen. Sie erhöhen das Risiko für Herz-Kreislauf-Krankheiten und fördern das Zusammenballen von Blutzellen. Damit steigt das Risiko für Thrombosen und Arteriosklerose sowie für Herz- und Schlagan-fälle. Langkettige gesättigte Fettsäuren erhöhen auch das Risiko für die Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus), weil der Körper durch diese Fette weniger auf die Blutzucker senkenden Effekte des Insulins rea-giert. Der häufige Verzehr langkettiger gesättigter Fettsäuren fördert Übergewicht, weil sie im Fettgewebe eher eingelagert anstatt zur Energiebildung genutzt werden. Hinzu kommt, dass der häufige Ver-zehr von Zucker (Glucose) die körpereigene Bildung von langkettigen gesättigten Fettsäuren steigern kann.

4.2.2 Einfach ungesättigte Fettsäuren

Einfach ungesättigte Fettsäuren können dazu beitragen, das gute HDL-Cholesterin zu erhöhen und das schlechte LDL-Cholesterin zu senken. Auch einige der Symptome von Diabetes (Typ II) können durch sie verbessert werden. Einfach ungesättigte Fettsäuren können außerdem dazu beitragen, die Risiken für Gallensteine zu verringern und Brustkrebs vorzubeugen. Außerdem trägt ein hoher Konsum die-ser Fettsäuren möglicherweise dazu bei, die mentalen Funktionen, vor allem im Alter, zu verbessern.

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4.2.3 Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (Essentielle Fettsäuren)

Manche mehrfach ungesättigten Fette können vom Körper nicht her-gestellt werden und müssen deshalb über die Nahrung aufgenommen werden (siehe Abbildung 13). Das Verhältnis der Omega-3-Festtäsu-ren zu den Omega-6-Festtsäuren sollte 1:5 betragen. In der Realität ist es 1:10.

Abbildung 13 – Synthese der Fettsäuren(eigene Darstellung)Lese

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Diese sogenannten essentiellen Fettsäuren oder guten Fette lassen sich in zwei Gruppen unterscheiden:

Omega-6-Fettsäuren wie in Mais- oder Sonnenblumenöl Omega-3-Fettsäuren wie in Leinsamen-, Soja-, Walnuss- und

Rapsöl, aber auch im Fett von Makrele, Lachs, Hering, Forelle und Thunfisch.

Den Omega-3-Fettsäuren werden günstige Wirkungen auf das Herz-Kreislauf-System nachgesagt, beispielsweise die Verhinderung arteri-osklerotischer Krankheiten.

Essentielle Fettsäuren werden vor allem zum Aufbau von Zellmemb-ranen benötigt, bei einem Mangel an essentiellen Fettsäuren kommt der aktive Stoffwechsel zum Erliegen.

Mangelerscheinungen beim Fehlen der essentiellen mehrfach unge-sättigten Fettsäuren:

Hautveränderungen (z. B. übermäßige Verhornung), Infektionsanfälligkeit Wachstumsstörungen Haarausfall Mangel an Thrombozyten (Blutplättchen)

4.2.4 Omega-3-Fettsäuren

4.2.4.1 Alpha-Linolensäure (ALA)

Die essenzielle mittelkettige ALA (üblich ist die englische Abkürzung von alpha-linolenic acid) kommt vor allem in grünen Blattgemüsen, Leinsamen, Weizenkeimen, Sojabohnen und Walnüssen vor. Die Hauptquelle für ALA in unserer Ernährung sind Speiseöle, beispiels-weise Lein-, Soja-, Sonnenblumenöl und Margarine. Auch Walnüsse und Walnussöl enthalten sehr viel ALA. Die optimale Aufnahme liegt bei 2-9 Gramm ALA täglich, eine Menge, die mit der normalen Ernäh-rung oft nicht erreicht wird. ALA-Ergänzungen können die Zufuhr ver-bessern und sichern. Der Bedarf kann bei starker körperlicher Belas-tung, z. B. Leistungssport, deutlich höher sein. ALA ist anfällig für Oxi-dation (Ranzigwerden), z. B. durch Einwirkung von Licht, Sauerstoff und Hitze. Dabei entstehen Transfettsäuren, die bei übermäßiger Zu-fuhr im Körper schädlich wirken können.

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4.2.4.2 Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA)

EPA und DHA (auch hier sind die englischen Abkürzungen üblich) sind vor allem in fettreichen Fischen, z. B. Makrelen, Forellen, Hering, Lachs, Sardinen und Thunfisch, enthalten. Fischöle werden daher oft als Sammelbegriff für die stark langkettigen Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA verwendet. Sie sind aber auch in der Muttermilch, in Algen und einigen Samenölen enthalten. Zur Nahrungsergänzung werden vorwiegend Fischöle verwendet. Sie werden in der Regel destilliert, um evtl. vorhandene Schadstoffe zu filtern. Fischöle guter Qualität ver-wenden als Quelle immer jüngere und kleinere Fische. Sie sind weni-ger mit Schadstoffen kontaminiert als die größeren Speisefische (etwaLachs oder Thunfisch).

4.2.5 Omega-6-Fettsäuren

4.2.5.1 Linolsäure

Die Linolsäure ist eine essenzielle Omega-6-Fettsäure, die der Mensch nicht selbst herstellen kann. Sie muss täglich mit 5-7 Gramm (bzw. 2-2,5 % der täglichen Gesamtenergie) über die Nahrung aufge-nommen werden. Der tägliche Bedarf kann bei Stress oder bedingt durch den Ernährungsstatus steigen. So sollte bei einem hohen Kon-sum von Olivenöl oder von gesättigten Fetten die tägliche Zufuhr von Linolsäure erhöht werden. Viele orthomolekulare Therapeuten gehen heute von einem optimalen Bedarf von 9-18 Gramm Linolsäure pro Tag aus. Linolsäure ist in vielen Speiseölen enthalten. In größeren Mengen kommt sie in Ölen aus Distel, Sonnenblumen, Soja, Nacht-kerzen, Maiskeimen, Kürbiskernen und Weizenkeimen vor. Dabei sollte man immer Öle von guter Qualität, d. h. nativ und kaltge-presst, verwendet.

4.2.5.2 Konjugierte Linolsäure (CLS)

Die Konjugierte Linolsäure ist eine nicht-essenzielle Form der Linol-säure, mit einer etwas anders gearteten Molekular-Struktur in den Doppelbindungen. CLS ist in tierischen Fetten von Wiederkäuern ent-halten und kommt vor allem im Milchfett vor. Sie ist daher vorwiegend in Butter und (nicht fettreduzierten) Milchprodukten (z. B. Milch, Käse und Joghurt) enthalten. CLS trägt dazu bei, Diabetes mellitus (Typ II) vorzubeugen, indem sie die Insulinwerte normalisiert. CLS kann auch allergischen Reaktionen vorbeugen, wirkt antioxidativ (deutlich stärker als z. B. Beta-Carotin) und ist vermutlich antikanzerogen (beugt Krebs vor).Lese

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4.5.5.3 Gamma-Linolensäure (GLS)

Diese Omega-6-Fettsäure ist nicht essenziell. Sie wird normalerweise im Körper aus Linolsäure gebildet. Dihomo-Gamma-Linolensäure (GLS) kann auch mit der Nahrung, vor allem aus dem Kernöl von schwarzen und roten Johannisbeeren und aus Nachtkerzenöl, aufge-nommen werden.

4.5.5.4 Arachidonsäure

Die Arachidonsäure ist bedingt essenziell (vermutlich im Säuglingsal-ter). Sie wird im Körper aus anderen mehrfach ungesättigten Fettsäu-ren, vor allem aus Linolsäure, gebildet. Arachidonsäure ist auch in ei-nigen Lebensmitteln, z. B. in Rindfleisch, Leber und Nieren sowie in Garnelen und einigen Fischen (z. B. Thunfisch), enthalten. Sie ist im Gehirn enthalten und für gute Hirnfunktionen sehr wichtig. Vorausset-zung dafür ist, dass sie dort in einem guten Verhältnis zur Omega-3-Fettsäure DHA (Docosahexaensäure) vorhanden ist.

4.2.6 Vorkommen

Trivialname Anzahl der C-Atome

Anzahl der Doppel-bin-

dungen

Symbol Vorkommen

Buttersäure 4 0 C 4:0 MilchfettCapronsäure 6 0 C 6:0 MilchfettCaprylsäure 8 0 C 8:0 MilchfettCaprinsäure 10 0 C 10:0 MilchfettLaurinsäure 12 0 C 12:0 KokosfettMyristinsäure 14 0 C 14:0 Tierische FettePalmitinsäure 16 0 C 16:0 Tierische FetteStearinsäure 18 0 C 18:0 Tierische FetteÖlsäure 18 1 C 18:1ω9 Oliven- und RapsölLinolsäure 18 2 C 18:2ω6 Sonnenblumen- und

Maisölγ-Linolensäure 18 3 C: 18:3ω6 Nachtkerzenölα-Linolensäure 18 3 C: 18:3ω3 Lein- und NussölArachidonsäure 20 4 C: 20:4ω6 SchlachttierfetteEicosapentaensäure(EPA)

20 5 C: 20:5ω3 Fischöle

Erucasäure 22 1 C: 22:1ω9 Raps- und SenföleDocosahexaensäure(DHA)

22 6 C: 22:6ω3 Fischöle

Tabelle 14 – Charakteristika und Vorkommen ausgewählter Fettsäuren(Quelle: Hahn/Ströhle/Wolters, S. 24)Le

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Abbildung 14 – Fettsäuregehalte verschiedener gebräuchlicher Speiseöle im Hin-blick auf gesättigte, einfach ungesättigte und mehrfach ungesättigte Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren(vgl. Schlieper, S. 93)

4.2.7 Trans-Fettsäuren

Trans-Fettsäuren sind ungesättigte Fettsäuren, die in der Natur nur im Fett und der Milch von Wiederkäuern vorkommen, da in deren Pansen Bakterien leben, die Fettsäuren in Trans-Fettsäuren umwandeln.

Trans-Fettsäuren ähneln in ihrem molekularen Aufbau den ungesät-tigten Fettsäuren, haben jedoch eine andere räumliche Struktur. Durch die Doppelbindungen der ungesättigten Fettsäuren kann die Fettsäure unterschiedliche räumliche Formen annehmen.

Möglich sind die cis-Konfiguration und die trans-Konfiguration. Bei der in der Natur fast ausschließlich auftretenden cis-Konfiguration liegen die Molekülstücke vor und hinter der Doppelbindung auf einer Seite.

Bei der Trans-Form weisen die Molekülketten in unterschiedliche Richtungen (siehe Abbildung 15).

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Distelöl

Sonnenblumenöl

Maiskeimöl

Weizenkeimöl

Sojaöl

Olivenöl

Rapsöl

Leinöl

Fettsäuren in Speiseölen (in %)

gesättigte Fettsäuren

einfach ungesättigte Fettsäuren ω9

ω-6-Fettsäuren

ω-3-Fettsäuren

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