Was sind Fette? - Die Grundlagen (Teil 1 von 3)
Veröffentlicht am 23.06.2024
Ja, Hallo lieber Leser!
Herzlich Willkommen hier zu meiner großen Artikelserie über "Fette"!
In dieser Artikelserie werde ich alle Informationen zusammentragen, die es aktuell zum Thema "Fette" gibt.
In diesem ersten Teil konzentrieren wir uns erst einmal auf die Grundlagen. Fragen wie
"Wie sind Fette chemisch aufgebaut?",
"Welche unterschiedlichen Fettarten gibt es?",
"Wo kommen diese Fette vor?"
werden in diesem ersten Teil beantwortet. Und das allein sind schon reichlich Informationen.
In den anderen Teilen gehen wir dann tiefer in die Materie und klären auch Fragen wofür der Körper welche Fette benötigt, welche Fette gut oder schädlich sind, wie der Fettstoffwechsel eigentlich funktioniert, und wie es sich nun zusammen mit den Kohlenhydrat-Stoffwechsel verhält, und vieles mehr.
Joa, das klingt doch mal interessant, oder?
Dann lassen Sie uns keine Zeit verlieren und schauen uns doch mal an, was denn nun der Unterschied in der chemischen Zusammensetzung von Fetten zu Kohlenhydrate sind?
Was sind Fette und wie sind Fette chemisch aufgebaut?
Fette sind - genauso wie Kohlenhydrate - auch Energie, die unser Körper benutzen kann um zu funktionieren. Diese Energieform ist jedoch dichter in ihrer Zusammensetzung. Und dadurch hat 1 Gramm Fett mehr Kalorien wie 1 Gramm Kohlenhydrate - und zwar:
1 Gramm Fett = 9,1 Kilokalorien
Zum Vergleich: 1 Gramm Kohlenhydrate sind 4,3 Kilokalorien.
Somit kann man mit Fett schneller auf seinen Bedarf kommen wie mit Kohlenhydrate. Und nicht nur das, der Fettstoffwechsel ist auch etwas komplexer und dauert ein wenig länger als Kohlenhydrate zu verbrauchen. Doch dazu kommen wir erst später.
Jetzt klären wir erst einmal wie Fette aufgebaut sind.
Ein Fettmolekül besteht aus Fettsäuren und Glycerin. Um genau zu sein.
--> Fett: 1 Glycerin-Molekül und 3 Fettsäuren.
Das ist die Grundzusammensetzung. Diese nennt man übrigens auch Triglyceride.
"Tri" ist lateinisch und heisst: "DREI". Also: "Drei-Glycerin".
Doch was ist denn Glycerin?
Das Wort "Glycerin" stammt tatsächlich vom griechischen Wort "glykeros" ab, was auf deutsch "süß" heisst. Sie erinnern sich? Daher kommt ja auch das Wort "Glykose", gell? :-)
Denn: Glycerin ist tatsächlich ein ZUCKERalkohol!
Daher eben auch "GLYcerin".
Das Suffix "-ose" steht ja immer für "Zucker" (Glykose, Fruktose, Mannose, Maltose, etc.); die Endung "ol" steht immer für einen Alkohol, und die Endung "-in" steht eigentlich für Alkine oder Amine. Die Wikipedia.Artikel zu diesen beiden letztgenannten Stoffen sind sehr chemisch und wissenschaftlich beschrieben. Aber das ist jetzt nicht so wichtig. Denn, eigentlich ist die korrekte Bezeichnung für Glycerine das Wort "Glycerole". Denn, es sind ja Zuckeralkohole. Um genau zu sein, dreiwertige Zuckeralkohole - ein Triol. Aber eigentlich ist auch das ein Trivialname. Der chemisch korrekte Ausdruck ist eigentlich
"Propan-1,2,3-triol".
Auch wenn es nicht ganz richtig ist, bleiben wir der Einfachheithalber im weiteren Verlauf des Textes bei "Glycerin".
Dieser Stoff ist bei Raumtemperatur eine farb- und geruchlose, leicht viskose und feuchtigkeitsbindene Flüssigkeit, die süßlich schmeckt. In der Physik ist Glycerin vor allem für seine geringe Kristallisationstendenz bekannt. Das heißt, beim Abkühlen kristallisiert es in der Regel nicht, sondern bildet eine sogenannte "unterkühlte Flüssigkeit".
Unter Hitzeeinwirkung bildet Glycerin weißen Dampf. Beim Erhitzen unter Sauerstoffmangel zersetzt es sich zu dem in Wasser löslichen sowie giftigen ungesättigten Aldehyd Propenal, das auch Acrylaldehyd oder Acrolein genannt wird.
Aber gut. Wollen wir jetzt nicht so sehr ins Detail gehen. Wer aber chemisch genau über Glycerin bescheid wissen will, der kann sich ja mal den Wikipedia-Artikel zu Glycerin durchlesen. Aber auch da ist jetzt nicht so wichtig.
Hier nur mal ein paar Hinweise wofür in der Industrie Glycerin verwendet wird:
Als Lebensmittelzusatzstoff dient es zur Feuchthaltung, z.B. für Datteln oder Kaugummi. Aber auch als Süßungsmittel wird es teilweise eingesetzt.
Wegen seiner wasserbindenen Eigenschaft ist Glycerin in Kosmetikartikeln als Feuchtigkeitsspender enthalten. Auch in verschiedenen Zahnpasten ist Glycerin enthalten.
Glycerin dient als Frostschutz, z.B. für Weihnachtsbäume. Man gibt es ins Wasser. Wenn der Baum das Wasser aufnimmt, bleibt er dadurch länger frisch und die Nadlen halten länger.
Auch in Aquarellfarben wird es eingesetzt, damit die Farben feucht bleiben.
In Tabakwaren wird es zusammen mit anderen Stoffen verwendet um den Tabak länger lagerfährig zu machen.
In der Industrie wird es auch als Frostschutzmittel (in Mischung mit Wasser), als Schmierstoff und Weichmacher verwendet. Bei der Herstellunng von Kunststoffen, Microchips wird Glycerin ebenfalls verwendet. Dort wird es als Reaktant benötigt.
Allseits bekannt ist ja der Explosivstoff "Nitroglycerin". Hierfür lässt man Glycerin mit einem Gemisch aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure reagieren, wodurch der Stoff "Glyceroltrinitrat" entsteht. Das ist "Nitroglycerin". Zusammen mit Kieselgur bildet es den Sprengstoff Dynamit.
Gut, und nun schauen wir uns gleich mal an, wie der chemische Aufbau - auf der Molekülebene - von Glycerin eigentlich aussieht.
Doch zuerst klären wir die Frage:
Und was sind jetzt die Fettsäuren?
Fettsäuren sind organische Säuren und gehören zu den Monocarbonsäuren. Das sind Ketten aus aneinandergereihten Kohlenstoffatomen. Carbon steht für Kohlenstoff (C). Das Mono- steht ja für "eins" und bedeutet, dass die Kohlenstoffkette nur eine Carboxylgruppe am Ende hat. Man spricht deshalb auch von Carbonsäuren.
Ok, langsam.. :-)
Also, wir haben hier ein Kohlenstoffatom (C).
An diesen Kohlenstoffatom hängt ein - doppelt gebundenes - Sauerstoffatom (O).
Also so:
C=O
Die zwei Striche (=) meinen also die doppelte Bindung.
Das C steht für Carbon (Kohlenstoff), das O für Oxygen (Sauerstoff).
Diese Bindung nennt man Carbonylgruppe (CO-Gruppe). "Carbonyl" ist halt eine Wortverbindung von "Carbon" und "Oxygen".
Enthält ein Molekül eine Carbonylgruppe, bezeichnet man es auch als Carbonylverbindung.
Wenn jetzt an diesen CO-Molekül noch eine Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindung dranhängt, dann entsteht eine Carbonsäure.
Wasserstoff kennen Sie ja noch von den Kohlenhydraten. Die chemische Bezeichnung ist ja "Hydroxy". Das Symbol ist das "H".
Also ist eine Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindung das hier:
HO
Da hier diese beiden Atome nur einfach gebunden sind, sieht es eben so aus:
H-O
Dies nennt man dann Hydroxygruppe. (Hydroxy und Oxygen)
Die gesamte Carbonsäure sieht nun also so aus:
C=O-O-H
Manchmal wird es auch vereinfacht so dargestellt:
-C00H
Diese Carbonsäure ist also eine sogenannte Carboxylgruppe. (Carbon; Oxygen, Hydroxy)
Wobei, wenn man es richtig darstellen will, dann sieht eine Carboxylgruppe eigentlich so aus:
Denn es ist wichtig zu wissen:
Ein C-Atom hat 4 Bindungsstellen. (also 4 "Arme" an denen andere Atome dran hängen können). Man sagt daher: Kohlenstoff ist 4-wertig. Somit steht das C-Atom in der Mitte und die anderen Atome hängen alle an das C-Atom dran.
In diesem Falle ist es jedoch so, dass ein O-Atom zweifach gebunden ist (womit schon mal 2 "Arme" belegt sind), und die OH-Gruppe an einem anderen "Arm" dran hängt. Das "R" steht hier für "Rest". Damit ist gemeint, dass hier jetzt noch weitere Atome hinzukommen können. Je nachdem um was für eine Carbonsäure es sich handelt. Meistens handelt es sich bei dem Rest um eine Verbindung zwischen Wasserstoffen und Kohlenstoffen, weshalb auch von einer Alkylgruppe gesprochen werden kann. Die chemische Struktur des Restes ist dabei ausschlaggebend, um welche Carbonsäure es sich genau handelt.
Doch das ist ja jetzt nur die sogenannte Carboxylgruppe. Ein vollständige Fettsäure könnte z.B. so aussehen:
H3C-C-C-C-C-C-C-COOH
Das wäre die Caprylsäure, die besonders im Kokosöl zu finden ist. Am letzten C hängt die Carboxylgruppe (-COOH). Das H3 am Anfang bedeutet, dass das erste C an drei Bindungsstellen je ein H-Atom (Wasserstoff-Atom) besitzt, an der vierten Bindungsstelle kommt dann das nächste C in der Kohlenstoffkette. Man nennt diese Verbindung am Anfang der Kette Methylgruppe (CH3).
Die Wasserstoffatome der anderen C-Atome sind in dieser Schreibweise weggelassen worden. In der Summenformel müssten man es dann korrekterweise so angeben:
Caprylsäure: C7H15COOH oder C8H16O2.
Wie gesagt, bei den Carbonsäuren (Monocarbonsäuren) hängt am Ende der Kette aus C-Atomen immer nur eine einzige Carboxylgruppe (-COOH).
Stellen wir die Caprylsäure auch mal richtig da, müsste sie so aussehen:
Diese Säure besteht also aus einer Kette von 8 C-Atomen, 16 H-Atome und 2 O-Atome. Deswegen auch die Schreibweise: C8H16O2.
Am Anfang (linke Seite) ist ein C-Atom, welches 3 H-Atome hat (H3C). Danach folgt (am vierten "Arm") das nächste C-Atom, welche wieder mit den nächsten C-Atom verbunden ist und so weiter. Zusätzlich hat jedes C-Atom noch 2 H-Atome. Somit sind alle 4 Stellen belegt. Und am Ende (ganz rechts) kommt eben die Carboxylgruppe.
Übrigens - so nebenbei:
Es gibt verschiedene Carbonsäuren. Sie unterscheiden sich darin, dass sie aus einer oder mehreren Carboxyl- COOH-Gruppen bestehen. Damit sind die Carbonsäuren ebenfalls in der organischen Chemie zu verordnen. Wie der Name schon sagt, handelt es sich hier um einer Art Säure. Teilweise sind diese sogar ätzend oder toxisch.
Beispiele für solche Carbonsäuren: Ameisensäure (CH2O2), Essigsäure (CH3COOH), Propionsäure (C3H6O2) und Buttersäure (C4H8O2).
Außerdem:
In der Chemie gibt es noch ein andere vereinfachte Darstellung für die Strukturformeln. Diese sieht am Beispiel von der Carprylsäure so aus:
Man zeichnet also die C-Atome nicht ein, sondern macht stattdessen nur diese Dreiecke. Die Spitzen der Dreiecke sollen die Anzahl der C-Atome sein (sowohl oben als auch unten). Die H-Atome werden dann auch weggelassen. Man zeichnet nur den Anfang (die Methylgruppe) und das Ende (Carboxylgruppe) ein. Denn der Rest besteht ja sowieso nur aus C-Atome plus H-Atome. Deswegen spart man sich das Einzeichnen.
So sind also prinzipiell die Fettsäuren.aufgebaut.
Doch wie weiter oben gesagt, besteht ein vollständiges Fett-Moleküle (also nicht nur die Fettsäuren, sondern das gesamte Fett-Molekül - also die oben angesprochenen Triglyceride) aus einer Verbindung von Glycerin und 3 Fettsäuren.
Glycerin ist ja dreiwertig, besteht also aus 3 Hydroxygruppen (H-O).
Schauen wir uns jetzt also an wie Glycerin aussieht:
Die C-Atome des Glycerin haben jeweils also auch eine OH-Gruppe. Und alles ist einfach gebunden.
So, und damit sich das Glycerin und die drei Fettsäuren verbinden können, spalten sie dabei Wasser ab. Die Hydroxygruppen (OH-Gruppen) des Alkohols und die Wasserstoffionen (H+-Ionen) der drei Carbonsäuren verbinden sich hierfür zu Wasser (H2O).
Triglyceride, also Fette und fette Öle, entstehen also durch die Reaktion des dreiwertigen Alkohols Glycerin (= Glycerol bzw. Propan-1,2,3-triol) mit drei Fettsäuren. Das geschieht über sogenannte Esterbindungen (Bildung der Estergruppen).
Ganz kurz nebenbei: Woher kommt der Begriff "Ester"?
"Die Bezeichnung Ester wurde von dem Chemiker Leopold Gmelin im Jahre 1850 aus dem Begriff "Essigäther", einem historischen Namen für Ethylacetat, gebildet. Die Dämpfe von Ethylacetat wirken betäubend, ähnlich denen von "Äther" (Diethylether), daher der Begriff "Essigäther".
Die Herstellung von Estern wird als Veresterung oder Esterbildung bezeichnet.
Ester bilden in der Chemie eine Stoffgruppe chemischer Verbindungen, die formal oder de facto durch die Reaktion einer Säure und eines Alkohols oder Phenols unter Abspaltung von Wasser (damit ist eine Kondensationsreaktion gemeint) entstehen
Quelle: Wikipedia zu "Ester"
Auf Molekularer Ebene sieht das Ganze dann z.B. so aus:
Palmitinsäure: C15H31COOH
Ölsäure: C17H33COOH
Die Darstellung ist hier nach der vereinfachten Art und Weise gezeichnet. Das bedeutet: Bei jeder Spitze des Dreiecks gehört ein C-Atom hin. An jeden dieser C-Atome hängen immer 2 H-Atome.
Am Anfang jeder Kette sind ja immer 3 H-Atome an dem C-Atom. (H3C) Vergleichen Sie dazu die obigen Bilder. Da können Sie das ja sehen. Dann folgt immer eine Kette von C-Atome mit (wie gesagt) den 2 H-Atomen. Am Ende jeder Fettsäure steht dann immer die Carboxylgruppe. (COOH).
Doch warum habe ich die Ölsäure so komisch schief gezeichnet? Nun, nicht nur wegen des Platzes wegen, sondern tatsächlich macht man das bei einigen Fettsäuren so. Und zwar immer dann wenn es sich um eine ungesättigte Fettsäure handelt. Bei einer ungesättigten Fettsäure (z.B. eben die Ölsäure), sind an einer Stelle in der Kette 2 C-Atome über Doppelbindungen miteinander verbunden. Dadurch hängen an diesen beiden C-Atomen jeweils nur EIN H-Atom dran. Denn sonst würde das mit den 4 "Armen" ja nicht mehr passen. Dadurch kommt es dann zu einem "Knick" in der Molekülkette. Doch auf diese Unterscheidung zwischen "gesättigten" und "ungesättigten" Fettsäuren kommen wir später noch einmal genauer zu sprechen.
Die rot umrandeten Carboxylgruppen sind hier etwas verändert. Wäre das Glycerin (blaue Umrandung) nicht dazwischen, dann wären ja am Ende der Carboxylgruppe ein weiteres H-Atom am O-Atom mit dran. Vergleichen Sie dazu wieder obigen Zeichnungen.
Doch wie ja eben erwähnt, verbinden sich Glycerin und die Fettsäuren unter Abspaltung von Wasser (H). Und genau deswegen "fehlt" ja eben das eine H-Atom bei der Carboxygruppe und aber auch bei dem Glycerin.
Ja, und diese "Estergruppe" nennt man eben "Fett"! So sieht ein vollständiges Fettmolekül aus. Ein Fett wie wir es von Ölen her kennen. Je nachdem um welches Fett aus welchen Lebensmittel (oder anderen Produkten) es sich handelt, sieht die Zusammensetzung eben anders aus. Das heißt, es sind andere Fettsäuren an der Estergruppe beteiligt.
Zusammengefasst kann man also sagen:
Fette sind Verbindungen von Alkohol (Glycerin) und Fettsäuren. Das ist also das was Öle, bzw. Fette sind. Die Konsistenz von den Ölen kommt (nicht nur aber) hauptsächlich von dem Glycerin. Und an diesen Glycerin sind die Fettsäuren (also Säuren) dran gebunden. Deswegen schmecken manche Fette (wenn man sie isoliert isst, in Form von Ölen) manchmal so leicht "brennend", "scharf", "säurerlich".
Bei der Veresterung lagern sich also die Fettsäuren unter Abspaltung von Wasser (= Kondensationsreaktion) an den Alkohol an.
An dem Glycerin-Molekül hängen meist drei unterschiedliche Fettsäuren. Es können aber auch mal zwei gleiche und eine dritte andere dabei sein.
Ok! Wunderbar!
Jetzt wissen Sie also schon mal wie Fette vom Prinzip her aufgebaut sind. Damit haben wir jetzt die Grundlage geschaffen für alles weitere!
Jetzt gehen wir ein klein wenig tiefer hinein und schauen uns gewisse Unterschiede bei den Fetten an.
Fangen wir aber ganz leicht an. Und dazu schauen wir uns die Unterschiede zwischen "Kurzkettigen", "Mittelkettigen" und "Langkettigen" Fettsäuren an.
Welche unterschiedliche Fettsäuren, bzw. Fettarten gibt es?
Das ist noch recht einfach zu verstehen. Denn Sie wissen ja jetzt das Fettsäuren aus einer Kette von C-Atomen bestehen. Einige dieser Fettsäuren sind länger, andere kürzer. Und das ist schon alles. Doch wann reden wir von einer "kurzkettigen", wann von einer "mittelkettigen" und ab wann von einer "langkettigen" Fettsäure?
Das schauen wir uns jetzt an und klären dann auch wo diese Fettsäuren vorkommen.
Kurzkettige Fettsäuren:
Von kurzkettigen Fettsäuren spricht man, wenn die Kette der Kohlenstoffatome (C) bis höchsten 6 Atome betragen. Wegen ihrer geringen Masse sind kurzkettige Fettsäuren bei Raumtemperatur flüssig. Diese verströmen öftmals auch einen intensiven und oft auch unangenehmen Geruch. Bekannte Beispiele für kurzkettige Fettsäuren sind die nach ranziger Butter riechende Buttersäure oder die stechend bzw. nach Essig riechende Essigsäure.
Um genau zu sein, hier eine Liste der wichtigsten kurzkettigen Fettsäuren:
- Essigsäure, Acetat (2 Kohlenstoffatome)
- Propionsäure, Propionat (3 Kohlenstoffatome)
- Buttersäure, Butyrat (4 Kohlenstoffatome)
Kurzkettige Fettsäuren werden im Darm von bestimmten Bakterien aus unverdaulichen Kohlenhydraten (Ballaststoffe und verdauungsresistente Stärke) von der Darmflora gebildet. Das habe ich ja auch schon im 3. Teil der Kohlenhydrate-Artikel beschrieben.
In welchen Ausmaß dies geschieht, hängt dabei von unserer Ernährungsweise und der Zusammensetzung unserer Darmflora ab.
Für unsere Gesundheit ist neben der Gesamtmenge an kurzkettigen Fettsäuren auch ein stabiles Verhältnis der Fettsäuren wichtig. Eine gesunde Darmflora bildet zu etwa 60 % Acetat und zu jeweils knapp 20 % Propionat und Butyrat. Eine stark davon abweichende Verteilung kann auf eine Störung der Darmflora hinweisen.
Weitere bekannte kurzkettigen Fettsäuren sind z.B. Ameisensäure (bzw. Methansäure), Capronsäure (bzw. Hexansäure.
Mittelkettige Fettsäuren
Von Mittelkettigen Fettsäuren spricht man, wenn die Fettsäure eine Kette zwischen 6 und 12 C-Atome hat. In diesem Zusammenhang lesen Sie immer wieder die Abkürzung MCT. Diese Buchstaben stehen eben für: "Medium Chain Triacyglycerol". Auf deutsch: "Mittelkettige Triglyceride".
Hierzu zählen die
- bereits genannte Caprylsäure (mit 8 C-Atome),
- die Caprinsäure (mit 10 C-Atome)
- und auch die Laurinsäure (mit 12 C-Atome).
MCTs haben einen etwas geringeren Brennwert und einen niedrigeren Rauch- bzw. Schmelzpunkt. Bei Zimmertemperatur sind die Fette noch flüssig. Im Kühlschrank härten diese oft schon aus. Diese Fettsäuren sind gesättigt und kommen natürlicherweise in tropischen Pflanzenfetten wie Kokosfett (ca. 60 %) und Palmkernöl (ca. 55 %) vor. Auch Butter und Milchfett enthält zu einem geringen Teil (ca. 10 %) mittelkettige Fettsäuren. In der Natur gibt es diese Fette nicht in reiner Form. Vielmehr handelt es sich um Gemische mit langkettigen Fettsäuren. Diätetische Produkte setzen sich meist zu 1-2 % aus Capronsäure, zu 65-75 % aus Caprylsäure, zu 23-35 % aus Caprinsäure und zu 1-2 % aus Laurinsäure zusammen. (Quelle: fat-ev.eu)
Mittelkettige Fettsäuren werden aus den Darmschleimhautzellen über das Lymphsystem direkt ins Blut abgegeben, da sie relativ kurz und zudem gut wasserlöslich sind.
Vorteile der Mittelkettige Fettsäuren sind:
- Sie lassen sich relativ schnell verdauen und verstoffwechseln- besser also als langkettige Fettsäuren.
- Nach der Verdauung gelangen diese direkt in die Leber, wo sie rasch in Energie umgewandelt werden. Somit dienen Sie schnell als Energiequelle, ähnlich wie Kohlenhydrate.
- MCTs werden weniger gespeichert. Der Körper benutzt diese also eher zur Energiegewinnung anstatt zu Speicherung von Körperfett.
- Bei der Verstoffwechselung von MCT-Fetten in der Leber entstehen sogenannte "Keton-Köper", die als alternative Energiequelle für das Gehirn und andere Organe dienen können.
Zu den so genannten Ketonkörpern gehören die chemischen Verbindungen Acetoacetat, Aceton und Beta-Hydroxybutyrat. Ketonkörper entstehen bei absolutem oder relativem Kohlenhydratmangel als Nebenprodukt der Fettverbrennung in den Mitochondrien der Leberzellen. Doch auf das Thema "Ketone" kommen wir später genauer zu sprechen.
Jedenfalls gibt es sogar tatsächlich eine sogenanten "MCT-Diät", wobei man eine gewisse Menge an diesen Fetten zu sich nimmt und dafür so gut wie keine oder nur sehr wenige Kohlenhydrate. Dies soll einiges an gesundheitlichen Vorteilen versprechen und beim Abnehmen helfen. Doch auf darauf kommen wir später genauer zurück.
Langkettige Fettsäuren
Diese Fettsäuren haben 14 bis 24 C-Atome. Als Beispiele seien noch einmal genannt:
- Palmitinsäure mit 16 C-Atomen (z. B. im Palmfett, aber auch in tierischen Fetten)
- Ölsäure (18 C- Atome), in Oliven, bzw. Olivenöl, aber auch in Mandelöl, Erdnussöl und Rapsöl
- Stearinsäure (18 C-Atome)
- Linolsäure (18 C-Atome), viel in Sonnenblumenöl, aber auch in Maiskeimöl, Distelöl und andere enthalten
- Eicosapentaensäure ESA (20 C-Atome), in Fisch enthalten, oder Algenöl
- Alpha-Linolensäure (ALA), (18 C-Atome)
- Docosahexaensäure DHA, eine Omega-3-Fettsäure mit 22 C-Atomen, in Fisch enthalten, oder Algenöl
Bei den Langkettigen Fettsäuren gibt es auch die sogenannten ungesättigten Fettsäuren. Bei den Kurz- und Mittelkettigen Fettsäuren kommen keine ungesättigten Fettsäuren vor. Doch, wie gesagt, die Unterscheidung zwischen "gesättigt" und "ungesättigt" besprechen wir gleich genauer.
Langkettige Fettsäuren brauchen länger zum Verdauen. Diese sind auch Hauptbestandteil unserer Ernährung. Denn hierbei handelt es sich z.B. um die Omega 3, Omega 6 und Omega 9-Fette. Diese sind alle langkettig.
So, jetzt wissen Sie also den Unterschied zwischen kurz, mittel und lang bei den Fettsäuren. Und nun schauen wir uns einen weiteren Unterschied an - nämlich die Unterscheidung zwischen "gesättigten" und "ungesättigten" Fettsäuren.
Gesättigte Fette
Das Wort "gesättigt" leitet sich von "satt sein" ab. Wir kenne das ja wenn wir essen. Wenn wir hunger haben, dann essen wir und hören (bestenfalls) dann auf wenn wir "satt" sind. Und dieses "satt" oder "gesättigt" sein bedeutet eigentlich (im richten Sinne des Wortes) das der Körper jetzt genug Nährstoffe bekommen hat wonach er verlangt hat. Ja, tatsächlich funktioniert (oder sollte so funktioniere) essen eigentlich so, dass wir immer das essen und dann etwas essen wenn der Körper nach bestimmten Nährstoffen verlangt. Denn eigentlich "spricht" unser Körper mit uns und signalisiert uns was er gerade benötigt. Aber das geht nur dann am besten, wenn wir weitestgehend gesund und rein sind. Ein zugeklebter und vergifteter Körper kann nur noch um Hilfe schreien aber kaum noch richtig deuten was er eigentlich braucht. Aber gut, wollen wir jetzt nicht so sehr in die Tiefe dieser Thematik hineingehen. Es ist nur so, dass wir ja auch wegen den Nährstoffen essen. Es geht ja nicht nur um Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße. Denn dann könnten Sie ja nur noch puren weißen Zucker essen und das war's. Das ist doch reine Energie, oder? Ja, aber wir benötigen auch die Vitamine, Mineralien und andere Stoffe.
Hat der Körper also genug, ist er also nun genug "gesättigt" mit Nährstoffe und Energie, dann signalisiert er uns dies insofern das wir nicht mehr weiter essen wollen; das es "nicht mehr so gut schmeckt"; das wir uns bald "voll fühlen". Wobei man bei Letzterem aufpassen muss: Wenn wir uns nur mit schädlichen Ballast (z.B. fettige Pommes, MCDreck-Kram, schlechte Süßigkeiten, etc.) voll stopfen, dann fühlen wir uns auch irgendwann voll. Ja logisch, wenn der Magen voll ist, dann ist ja eben auch gut. Aber das allein kann ja auch nicht der Grund sein warum wir essen. Denn richtiges Essen, richtiges "satt" sein ist eigentlich ein "angenehmes befriedigendes Gefühl" - ohne dabei sich wie aufgebläht zu fühlen, sondern einfach nur "zufrieden". Aber wie gesagt, das ist jetzt ein weites Thema. Jedenfalls signalisiert uns der Körper das er "gesättigt" ist. Im besten Falle hat er also sowohl gute Energie als auch gesunde Nährstoffe erhalten. Im allerbesten Falle sogar das, was er auch gerade wirklich am nötigsten gebraucht hat. Und dann ist alles gut. "Gesättigt" oder "satt sein" bedeutet also das jetzt genug "drin" ist.
Man kennt das auch z.B. von Salzlösungen. Man kann nicht unendlich viel Salz im Wasser lösen, irgendwann ist Schluss - und zwar bei 26 Prozent. Heißt: Wenn in dem Behälter mit Wasser zu 26 Prozent Salz im Wasser drin ist (also bei 100 ml wären das 26 g), dann löst sich kein Salz mehr auf. Sie können zwar noch weiter Salz in das Wasser kippen und kräftig umrühren, aber dieses überschüssige Salz bleibt dann ungelöst im Wasser und setzt sich nun am Boden des Behälters ab. Die Salzlösung ist "gesättigt". ("voll mit Salz", "mehr geht nicht"). Und so ähnlich ist es bei den gesättigten Fettsäuren. Denn wie Sie ja hoffentlich noch wissen, ist es ja so, dass an der Kette der C-Atomen immer jeweils 2 H-Atome dran hängen. Also an jedem C-Atome hängen 2 H-Atome. Da Kohlenstoff ja 4-wertig ist, bleiben noch 2 "Arme" übrig. An dem einen anderen "Arm" hängt das nächste C-Atom und an das andere ja das vorherige.
Also so..
H H H
| | |
--C----C----C ..
| | |
H H H
Ganz am Anfang war ja die Methlygruppe (3 H-Atome; hier nicht eingezeichnet) und am Ende die Carboxylgruppe (auch nicht eingezeichnet). Ich denke, Sie erinnern sich. Schauen Sie einfach wieder nach oben was ich da gezeichnet und geschrieben habe.
Und jetzt ist es so:
"Gesättigte" Fettsäuren bedeutet, dass dieses Spiel immer so weiter geht. Das heißt: An jedes C-Atom hängen immer 2 H-Atome und die beiden anderen C-Atome. Die C-Atome sind also gesättigt mit H-Atome (Wasser). Sie sind komplett im Wasser gesättigt, bzw. gebunden. Und das ja überall mit Einfachbindungen.
Hier mal einige Beispiele für solche gesättigten Fettsäuren:
- Ameisensäure
- Essigsäure
- Buttersäure
- Caprylsäure
- Caprinsäure
- Palmitinsäure
- Propionsäure
- Stearinsäure
Natürlich kann es gut sein das Ihnen diese Namen der Fettsäuren - bis auf ein paar wenige, die ich bereits weiter oben erwähnt habe - kaum irgendwas sagen. Von daher werde ich ganz kurz noch was zu den einzelnen Fettsäuren erklären. Ich werde diese Erklärungen so kurz wie möglich halten und nur das wichtigste dazu sagen. damit dieser Artikel nicht zu lang wird.
Doch vorweg beantworte ich erst einmal ganz allgemein die Frage:
Wo kommen gesättigte Fettsäuren vor?
Häufig stecken gesättigte Fettsäuren in hohem Maße in tierischen Produkten wie Butter, Talg, Schmalz, Fleisch und fast alle Wurstsorten, Milch und alle Milchprodukte (außer die Fettreduzierten Produkte) inklusive Käse und Eier. Fischöl ist eine Ausnahme. Es enthält überwiegend ungesättigte Fettsäuren. Aber auch einige Pflanzenfette enthalten viele gesättigte Fettsäuren, zum Beispiel Kokosfett, Palmöl, Palmfett und Kakaobutter. Aber auch Backwaren können gesättigte Fette enthalten.
Gesättigte Fettsäuren machen ein Fett fest. Als Faustregel gilt daher: Je fester ein Fett, desto mehr gesättigte Fettsäuren sind enthalten. Butter etwa enthält 66 Prozent gesättigte Fettsäuren, Kokosfett sogar 92 Prozent. Ausnahmen sind hier einige pflanzliche Öle, die bei Zimmertemperatur ja (dick-) flüssig sind, aber trotzdem auch ein wenig gesättigte Fette enthalten können.
Und nun zu den einzelnen gesättigten Fetten ein paar Erklärungen:
--> Ameisensäure:
Diese Säure - auch Methansäure genannt - ist eine Carbonsäure, und zwar die einfachste Form einer Carbonsäure. Denn an der Carboxylgruppe (COOH) ist nur noch ein einzelnes Wasserstoff-Atom befestigt.
H--C=O
|
OH
Sie ist flüssig bei Raumtemperatur, hat keine Farbe aber einen stechenden Geruch.
Tatsächlich - wie der Name vermuten lässt - wurde diese Säure erstmals in Ameisen entdeckt. Der Naturalist John Ray aus England isolierte diese Säure 1671. Naturalisten und Alchemisten erkannten, dass Ameisen eine saure Flüssigkeit abgeben. Der Name "Ameisensäure" kommt also daher, dass die Säure in Ameisen vorkommt. Im Jahr 1855 entwickelte der Chemiker Marcellin Berthelot das Verfahren, Ameisensäure aus Kohlenstoffmonoxid zu erzeugen. Auf diese Weise wird dies heute noch so getan. Doch nicht nur Ameisen nutzen diese Säure (zur Verteidigung), sondern auch viele andere Tiere und Pflanzen.
Beispiel:
In den Giftmischungen von Stechimmen, die zur Verteidigung und zum Angriff genutzt werden, kommt Ameisensäure vor.
Raupen einer Schmetterlingsart nutzen Ameisensäure enthaltende Flüssigkeiten, um sich zu verteidigen.
Die Nesselkapseln einiger Quallen enthalten ein Gift, das unter anderem aus Ameisensäure besteht.
Aber auch im Honig von Bienen ist Ameisensäure enthalten. Abhängig von der Honigsorte kommen 50 mg bis 100 mg pro Kilogramm vor. Diese Säure wird auch benutzt um eine bestimmte Milbenart bei der Imkerei zu bekämpfen.
Und die allseits beliebte Brennnessel nutzt diese Säure. Das Nesselgift der Brennhaare weist Natriumformiat und Ameisensäure auf.
In der Industrie wird diese Säure an verschiedenen Stellen benutzt. Wie gesagt, bei der Imkerei, in der Chemieindustrie z.B. als Desinfektionsmittel, in der Leder- und Textilindustrie zum Imprägnieren und Beizen, aber auch in der Medizin als Therapie gegen Warzen.
Gefahren:
Ameisensäure kann die Atemwege und Augen reizen, wenn man mit dieser in Berührung kommt. Bei Konzentrationen ab 10 % können starke Verätzungen auftreten, wenn Ameisensäure auf die Haut gelangt. Bei regelmäßigen Kontakt kann es zur Hautallergie kommen.
Ameisensäure bildet Kohlenstoffmonoxid, wenn sie sich zersetzt. Kohlenstoffmonoxid ist ja auch ein Atemgift.
--> Essigsäure:
Essigsäure, auch als Ethanolsäure bekannt ist, hat die chemische Formel CH3C00H . Sie besteht aus zwei Kohlenstoff-, vier Wasserstoff- und zwei Sauerstoffatomen. Essigsäure ist eine schwache farblose Säure, die schwach sauer riecht und sich leicht in Wasser löst und dabei Protonen abgibt.
Essigsäure ist die Hauptkomponente in Essig, mit einem typischen Gehalt von 5 - 20%. Als Alternative zu Essig kann man eine kleine Menge Essigsäure und Wasser verwenden. Aber Achtung: Weil sie sehr sauer ist, muss diese vorsichtig dosiert werden.
Auf natürliche Weise kommt diese Säure in vielen Lebensmitteln, insbesondere in Obst und Gemüse, vor. Auch die Industrie verwendet Essigsäure, z.B.:
in der Lebensmittelindustrie wird die Essigsäure als Konservierungsstoff und Säuerungsmittel verwendet.
In der chemische Industrie dient sie als Grundsubstanz zur Herstellung von Farben, Kunststoffen und Textilien.
In der Medizin kann sie in verdünnter Form hautreizend wirken und wird daher auch zur Behandlung von Warzen eingesetzt.
Herstellung:
Die Herstellung von Essigsäure kann durch verschiedene Prozesse erfolgen. Die gängigste Weg ist ja die Methode mittels Ethanol-Fermentation. Hierbei wird Ethanol durch Essigsäurebakterien oxidiert.
Wo diese Säure noch verwendet wird:
Essigsäure wird in noch vielen andere Produkten verwendet, die wir täglich verwenden.
Sie wird vielen Lebensmitteln zugesetzt, z.B. in Ketchup, Mayonnaise, verschiedenen Dressings oder auch Gewürzgurken. Denn die Essigsäure sorgt hier für Geschmack und für lange Haltbarkeit.
Aber auch in vielen Reinigungsprodukten ist Essigsäure enthalten. Essigreiniger aus dem Supermarkt besteht hauptsächlich aus Essigsäure und Wasser. Denn Essigsäure hat eine fettlösende und desinfizierende Eigenschaft. Aber auch in der Medizin wird sie als Bestandteil verschiedener Medikamente genutzt.
--> Buttersäure:
Hierzu habe ich schon was in dem drittel Teil der Kohlenhydratserie geschrieben - nämlich das Buttersäure bei der Verarbeitung von Resistenter Stärke und Präbiotika im Darm entsteht. Dort hat sie allerlei positive Wirkungen. Hier gehen wir jedoch etwas genauer auf die Eigenschaften dieser Säure ein.
Buttersäure, wie der Name schon sagt, entsteht durch das Ranzigwerden von Butter. Entdeckt wurde diese 1814 von Eugène Chevreul unter den Verseifungsprodukten der Butter und wurde sorgfältig beschrieben.Die Herkunft aus dem Butterfett und der Geruch nach Butter (lateinisch butyrum) führten zum Namen der Säure. Tatsächlich heißt sie eigentlich "Butansäure".
Die Buttersäure ist eine vollkommen farblose Flüssigkeit, durchsichtig, sehr beweglich und besitzt einen Geruch, welcher gleichzeitig an Essigsäure und kräftige Butter erinnert. Sie ist in Wasser, Ethanol und Methanol löslich.
Was den Geruch angeht, erinnert dieser an ranziger Butter oder sogar an Erbrochenem. Buttersäure trägt auch zum Schweißgeruch und in manchen Fällen zum Mundgeruch bei. Die Dämpfe reizen in höheren Konzentrationen die Augen und die Atemwege. Ihr Geschmack ist stark sauer und brennend. Sie greift die Haut an und zerstört sie. Und das obwohl Buttersäure im Vergleich zu Essigsäure und Ameisensäure schwächer ist. Trotzdem lösen sich auch unedle Metalle wie zum Beispiel Zink, Magnesium und Eisen unter Bildung von Wasserstoff mittels Buttersäure langsam auf.
Wo kommt Buttersäure noch vor?
Da die Buttersäure, wie bereits erwähnt, unter anaeroben (ohne Sauerstoff) Bedingungen durch Buttersäurebakterien aus Kohlenhydraten (wie Stärke, Ballaststoffe, etc:) gebildet wird , kommt sie in Lebensmitteln vor, zu deren Zubereitung Gärprozesse notwendig sind. Das wären z. B. Käse, Sauerkraut, Bier und Sauerteig-Brot. Weiterhin auch in Milch und Fleischsaft.
Wie nutzt die Industrie diese Säure?
Auch die Buttersäure wird in verschiedenen Bereichen von der Industrie eingesetzt. Hier ein paar Beispiele:
Kosmetikindustrie: Weil die flüchtigen Ester einen aromatischen und fruchtigen Geruch haben, werden sie zur Verwendung von Duft- und Aromastoffen verwendet. Das Buttersäureethylester riecht zum Beispiel nach Ananas.
Fischerei: Hier dient sie als Köder zum Anlocken beim selektiven Angeln. Die Köder locken karpfenartige Fische an.
Kunststoffherstellung: Hier wird Buttersäure benutzt um Kunststoffe zu festigen.
Allgemein: Auch der abschreckender Geruch dieser Säure wird gezielt genutzt. So schreckt sie zum Beispiel Maulwürfe ab oder ist Teil einer Stinkbombe.
--> Caprylsäure
Diese Säure haben wir ja weiter oben schon einmal angesprochen. Schauen wir uns diese noch etwas genauer an. Interessant ist übrigens auch der Name. Denn "capryl" leitet sich aus dem lateinischen "capra" oder "caper" ab und heißt übersetzt: "Ziege", bzw. "Ziegenbock". Das gilt übrigens auch für die Capronsäure und Caprinsäure. Daher ist oder war diese Säure auch als Ziegensäure bekannt. Der Name kommt daher weil diese Säure wohl nach Ziege riechen soll.
Der eigentliche Name dieser Säure ist "Octansäure". Es ist somit eine gesättigte und mittelkettige Fettsäure mit 8 C-Atomen.
Caprylsäure ist ein in reiner Form farbloses Öl mit schwach ranzigem Geruch und brennendem Geschmack und öliger Konsistenz. Sie ist unlöslich in Wasser, aber löslich in organischen Lösungsmitteln.
Wo kommt Caprylsäure vor?
Nun, wie auch schon erwähnt, kommt diese Säure hauptsächlich in der Kokosnuss vor, bzw. sie wird sogar aus dieser gewonnen. Aber auch in ein paar tierischen Erzeugnisse findet man sie. Das wären z.B. Milchfette (sowohl Kuhmilch, als auch von Schaf- und Ziegenmilch). In geringen Mengen kommt diese auch in manache Fleischsorten und in Meeresfrüchten und Käse vor. Weiterhin kommt sie auch in Palmkernfett vor.
Auch interessant zu wissen: Als freie Säure kommt sie auch in Äpfeln, Bananen und Erdbeeren vor. Während des Reifeprozesses wird sie in Erdbeeren zu 1-Octanol und dessen Ester, die die Hauptaromakompenten bilden, verstoffwechselt.Weiter kommt sie in Salbei, Thymian, Melonen, wie Wassermelonen und Zuckermelonen. Ingwer, Noni, Cashewnüssen, Schwarzem Holunder und der Gemeinen Akelei vor.
Herstellung: Die Carbonsäure wird synthetisch aus Octanol oder Octanal durch Oxidation hergestellt.
Verwendung in der Industrie:
Verwendung findet Caprylsäure bei der Herstellung von Seifen, Farbstoffen, natürlichen Insektiziden, Fungiziden und antiseptischen Arzneimitteln.
Als Insektizid wird sie auch in Insektensprays eingesetzt und als "Naturprodukt" beworben, da es sich nicht um ein klassisches Insektizid handelt. Caprylsäure löst den Chitinpanzer der Insekten auf, woran diese sterben.
Die Caprylsäure wird auch medizinisch gegen Pilzinfektionen (Kandidose) und einige Bakterieninfektionen verwendet. Insofern bekommt man dieser Fettsäure auch als Nahrungsergänzungsmittel
Tatsächlich hat diese Säure in den letzten Jahren an Bekanntheit gewonnen, da dieser Fettsäure einiges an gesundheitlichen Vorteilen zugeschrieben wird. Doch auf dieses Thema - also welche Fette gut für unsere Gesundheit sind und welche nicht - möchte ich in diesem Teil noch nicht weiter eingehen. Darauf komme ich erst im zweiten Teil dieser Artikelserie zu sprechen, denn sonst würde dieser Artikel einfach viel zu lang werden. Bleiben wir also erst einmal nur bei den Grundlagen, um nicht total durcheinander zu kommen.
--> Caprinsäure:
Die Caprinsäure (auch Decansäure) ist ein gesättigte Fettsäure, die ebenfalls einen "bockartigen" Geruch hat. Caprinsäure ist ein weißer Feststoff, der knapp oberhalb der Raumtemperatur schmilzt. Diese Decansäure ist gut löslich in organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen (Methanol, Ethanol) oder Ethern. In Wasser löst sie sich nur schlecht.
Der Unterschied zur Caprylsäure hier ist, dass diese Säure eine Kette aus 10 C-Atomen ist, während Caprylsäure 8 C-Atome hat.
Die Strukturformel sieht also so aus:
Bei der Caprysäure denken Sie sich einfach ein Dreieck weg.
Sie erinnern sich? Jede Spitze des Dreiecks (sowohl oben als auch unten) soll ein C-Atom darstellen. Das erste C-Atom (ganz links) ist eingezeichnet, und das letzten befindet sich an der Spitze bei dem doppelgebundenen O-Atom. Bei dem allerletzten Strich ganz rechts ist ja die "OH-Gruppe" eingezeichnet. Hier ist kein C-Atom vorhanden. Und an diesen C-Atomen hängen dann jeweils 2 H-Atome (bei den gesättigten Fetten).
Vorkommen:
Caprinsäure kommt als Glycerinester in Milchfetten vor, ist in freier oder veresterter Form aber auch in Samenölen (z. B. Kokosnußöl) und etherischen Ölen zu finden.
In folgenden Samen von diesen Pflanzen ist diese Säure zu finden:
Köcherblümchen, Ulmengewächse. bei Lorbeergewächsen z. B. in Samen des Kampferbaums. Sie findet sich in Rosmarin, Thymian und Oregano, Ingwer, Möhren und Melonen, wie Wassermelonen oder Zuckermelonen. Sie tritt auch in Palm- und Kokosöl bzw. im Fett der Ziegenmilch auf. Aus diesen Fetten kann die Säure industriell gewonnen werden. Sie kommt auch in verschiedenen ätherischen Ölen vor z. B. im Zitronengrasöl, Kamillenöl und Hopfenöl.
--> Palmitinsäure
Palmitinsäure (Hexadecansäure) ist eine gesättigte Fettsäure und Bestandteil der meisten Fette aller Lebewesen. Auch der menschliche Organismus kann die Fettsäure synthetisieren.
Sie ist farblos und besteht aus kristalline Plättchen. Der Name dieser Säure stammt aus der ersten Gewinnung durch Verseifen von Palmöl durch Edmond Frémy (um 1840).
Diese Fettsäure besteht aus einer Kette von 16 C-Atomen. Aufgrund ihrer Struktur besitzt sie eine relativ hohe Schmelztemperatur und ist daher bei Raumtemperatur fest.
Palmititnsäure ist nahezu unlöslich in Wasser, lässt sich auch schlecht lösen in kaltem Ethanol oder Petrolether, aber gut in heißem Ethanol, Diethylether, Propanol und Chloroform.
Palmitinsäure ist in bedeutendem Maße am Aufbau aller Organismen beteiligt. So kommt sie sowohl in pflanzlichen als auch in tierischen Organismen hauptsächlich in Triglyceriden vor. Dort dient sie neben anderen Fettsäuren und Glycerin als Hauptenergiespeicher.
Hier mal eine kleine Liste, wo diese Säure sehr oft vorkommt:
Palmöl - 41-46 %
Butterfett - 24-32 %
Schweineschmalz - 24-30 %
Kakaobutter - 23-30 %
Rindertalg - 23-29 %
Baumwollsaatöl - 21 -27 %
Avocadoöl -10 - 26 %
Ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften machen sie zu einer wichtigen Komponente in Lebensmitteln, Kosmetika und industriellen Produkten.
Verwendung in der Industrie:
Kosmetik: Aufgrund ihrer stabilisierenden Eigenschaften und der Fähigkeit, Feuchtigkeit zu bewahren, wird Palmitinsäure häufig in der Kosmetikindustrie verwendet, beispielsweise in Hautpflegeprodukten, Seifen und Lippenstiften.
Lebensmittelindustrie: Sie wird oft als Emulgator oder Stabilisator in verschiedenen Lebensmittelprodukten eingesetzt.
Diese Fettsäure spielt in biologischen Systemen eine wichtige Rolle in vielerlei Hinsicht. Jedoch gibt es auch die Warnung hiervon nicht so viel aufzunehmen. Doch - wie gesagt - auf gesundheitlich Aspekte gehe ich erst im zweiten Teil genauer drauf ein.
--> Propionsäure
Propioon ist eine kurzkettige Fettsäure, die natürlicherweise im menschlichen Darm produziert wird. Sie entsteht, wenn Darmbakterien ballaststoffreiche Nahrung abbauen.
Von der chemischen Struktur her besteht sie aus drei Kohlenstoffatomen und verfügt ebenfalls über verschiedene gesundheitsfördernde Eigenschaften.
Der Name Propionsäure wurde ihr 1847 vom französischen Chemiker Jean-Baptiste Dumas gegeben. Dumas leitete ihn aus griech. "protos", (das Erste), und "pion", (Fett) ab, da sie die kleinste (erste) Carbonsäure ist, die ein ähnliches Verhalten wie Fettsäuren zeigt, indem sie beim Aussalzen einen Ölfilm auf Wasser und ein seifenartiges Kaliumsalz bildet.
Ihre Stukturformel sieht demnach wie folgt aus:
Diese Säure ist farblos und flüssig, hat aber einen etwas unangenehmen Geruch.
Propionsäure kommt in der Natur in einigen ätherischen Ölen vor. Wie gesagt, wird diese Säure durch bestimmte Bakterien, wie z.B. Clostridien, im Dickdarm gebildet wenn Ballaststoffe abgebaut werden. Auch bei der Herstellung bestimmter Käse ist die Bildung von Propionsäure durch bestimmte Bakterien von Bedeutung: Denn es sind diese sogenannten "Propionsäurebakterien", die bei Emmentaler und anderen Hartkäsesorten die charakteristischen Löcher und das Aroma, durch Freisetzung von Kohlenstoffdioxid und Propionsäure, bilden. Sie bildet sich auch bei Gärungs- und Fermentationsprozessen beziehungsweise beim biologischen Abbau von pflanzlichen bzw. tierischen Materialien.
Auch als Mitverursacher des unangenehmen Mundgeruchs beim Menschen ist diese Fettsäure - neben Buttersäure, Schwefelwasserstoff und anderen flüchtigen schwefelhaltigen organischen Verbindungen - beteiligt.
Propionsäure ist löslich in Ethanol, Diethylether und Chloroform, aber nur schwach löslich in Wasser.
Diese Säure wird auch industriell hergestellt. Da dieser Vorgang jetzt etwas zu chemisch-lastig wird, belasse ich es mal mit der Erklärung. Das kann auf Wikipedia nachgelesen werden.
Wofür wird diese Fettsäure in der Industrie verwendet?
Beispielsweise ist Propionsäure ein wichtiger Synthesebaustein zur Herstellung von Kunststoffen, Herbiziden und Arzneimitteln. Propionsäure (E 280) sowie ihre verschiedenen Salze (Natriumpropionat (E 281), Calciumpropionat (E 282) und Kaliumpropionat (E 283)) werden als Konservierungsmittel verwendet. Allerdings hat diese Säure ein etwas unangenehmen Geschmack. Deswegen verwendet man diese Salze anstatt die Säure selber, z.B. für abgepacktes Schnittbrot oder Feingebäck.
Die Säure selbst wird häufig der Silage zugesetzt, dort darf der Anteil bis zu 2 % der Trockenmasse betragen.
In der BRD waren Propionsäure und deren Salze in Schnittbrot ab 1988 jedoch verboten, da berichtet wurde, dass sie bei Ratten krebsähnliche Veränderungen des Vormagens hervorrufen. Nach aktuellem EU-Recht ist sie wieder erlaubt. Auch von der amerikanischen Food and Drug Administration wird Propionsäure als sicher eingestuft. Der Mensch benötigt zum Abbau von Propionsäure Vitamin B12.
Weiterhin sind Propionsäure und deren Salze als Konservierungsmittel für Kosmetika zugelassen.
--> Stearinsäure:
Stearinsäure ist wie Palmitinsäure ein Hauptbestandteil von Fetten und Ölen. Dabei besteht Stearinsäure aus 18 Kohlenstoffatomen. Sie wird daher auch als Octadecansäure bezeichnet. Der einzige Unterschied im chemischen Aufbau zur Palmitinsäure ist der, dass Stearinsäure um 2 C-Atome länger ist.
Und auch hier verrät der Name die Herkunft dieser Fettsäure. Denn die Bezeichnung "Stear" stammt aus dem Griechischen und bedeutet Talg oder Schmalz. Hauptsächlich ist also diese Fettsäure eben in (Rinder) Talg und Schmalz zu finden. Aber auch in Butter oder auch in manchen pflanzlichen Fetten und fetten Ölen findet man diese ebenfalls, in Form von Triglyceride. Jedoch ist der Anteil von Stearinsäure in pflanzlichen Lebensmittel eher gering. Die größten pflanzlichen Stearinsäurelieferanten sind Haselnüsse und Kakaobutter (30 bis 37 %). Andere pflanzliche Öle und Fette besitzen meist nur einen Anteil von maximal 7 Prozent.
Aufgrund ihrer der Palmitinsäure ähnlichen chemischen Struktur kommen beide Fettsäuren immer gemeinsam vor.
Stearinsäure ist eine weisse, wachsartige, flockige harte Masse und ist in Wasser praktisch unlöslich. Vom Geschmack her ist sie recht neutral
Genauso wie die Palmitinsäure dient auch diese Fettsäure (gebunden an Glycerin) als effektiver Energiespeicher im Körper.
Herstellung:
Stearinsäure kann durch Verseifung aus pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten gewonnen werden. Dazu wird Fett zusammen mit Natronlauge gekocht und dabei in Glycerin und das Natriumsalz der Fettsäuren (Seife) hydrolysiert. Diese Fettsäuresalze werden mit Mineralsäuren wieder in die Fettsäuren überführt. Da Fette meistens eine Mischung verschiedener Glycerinester von Fettsäuren enthalten, müssen diese aufwendig durch Destillation getrennt werden oder werden als Mischung weiterverwendet.
Verwendung in der Industrie:
Stearinsäure wird in der Automobil-, Lebensmittel- und Arzneimittelindustrie als Zusatzstoff verwendet. Stearinkerzen werden aus Stearinsäure hergestellt. Rasierschaum enthält oft Stearinsäure. Das Natriumsalz Natriumstearat wird als Reinigungsmittel verwendet. Stearinsäure ist Ausgangsstoff zur Herstellung verschiedener Waschmittel.
So.. das waren so die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden gesättigten Fettsäuren. Wie gesagt, wie der Einfluss dieser Fettsäuren auf die Gesundheit ist, klären wir im zweiten Teil dieser Artikel-Serie.
Denn jetzt geht es nun weiter mit der nächsten Gruppe von Fettsäuren, bzw. Fetten. Und das sind die "ungesättigten" Fettsäuren.
Ungesättigte Fette
Was gesättigte Fette sind wissen Sie ja jetzt. Das ist eine Kette von C-Atomen, die allesamt mit jeweils 2 H-Atome verbunden sind. Die anderen beiden "Arme" des C-Atoms sind mit den anderen C-Atomen (davor und danach) verbunden. Das erste C-Atom und das letzte sehen etwas anders aus. Das erste Atom war ja mit 3 H-Atome verbunden und das letzte mit einer Doppelbindung O-Atom und einer OH-Gruppe.
Was ist jetzt so anders bei den ungesättigten Fettsäuren? Nun, ganz einfach: Irgendwo in dieser Kette von C-Atomen befindet sich 1 C-Atom (oder mehrere) welches NICHT mit 2 H-Atome gebunden ist, sondern nur mit 1 H-Atom. Dieser freie "Arm" ist stattdessen mittels einer Doppelbindung mit dem nächsten C-Atom verbunden.
Also so:
H H H
| | |
-- C = C -- C
|
H
Sie sehen also das da ein C-Atom mit den nächsten C-Atom mit einer Doppelbindung verbunden ist (C=C). Folglich dessen können hier nur noch 1 H-Atom an diesen beiden C-Atome dran hängen. Denn C-Atome sind ja 4 wertig. Mehr wie 4 Atome können da nicht dran hängen.
Doppelbindungen sind nicht sehr stabil und sehr anfällig für Oxidationen. Daher sind auch Öle mit hohen Gehalten an ungesättigten Fettsäuren nicht sehr haltbar.
Eine ungesättigte Fettsäure könnte zum Beispiel so aussehen:
H3C-C-C-C-C-C-C-C-C = C-C-C-C-C-C-C-C-COOH
Das ist die Ölsäure, die in großen Mengen im Olivenöl enthalten ist, aber auch im Mandelöl, Erdnussöl und Rapsöl. Sie besteht aus 18 C-Atomen und ist daher eine langkettige Fettsäure. Die Doppelbindung befindet sich am 9. C-Atom. Man zählt die C-Atome dabei von ganz links aus (Methylgruppe H3C)..
Wie auch schon gesagt, ist dies jetzt eine einfach ungesättigte Fettsäure, da sie nur an einer Stelle eine Doppelbindung aufweist.
Bei der mehrfach ungesättigte Fettsäure gibt es mindestens 2 oder mehrere solcher Doppelbindungen innerhalb der Kette.
Um das zu verdeutlichen, hier mal eine richtig gezeichnete Strukturformel der mehrfach ungesättigten Fettsäure "Eicosapentaensäure (EPA)".
Bitte sehen Sie mir es nach, das ich mich für die vereinfachte Darstellung entschieden habe. Denn würde ich die vollständige Darstellung zeichnen wollen, müsste ich 20 C-Atome mit all den ganzen H-Atomen zeichnen. Das wäre etwas mehr Arbeit gewesen. Wobei, genau genommen habe ich hier eine (mir selbst ausgedachte) erweiterte vereinfachte Darstellung gezeichnet. Denn bei der ganz vereinfachten Darstellung zeichnet man nur den Anfang (H3C) und das Ende (COOH) ein - und in diesem Falle die Doppelbindungen.
Sie erinnern sich ja? Jede Spitze in der Zeichnung steht für ein C-Atom. Und an jedes C-Atom (bei der vollständigen Sättigung) sind 2 H-Atome dran.
Die zusätzlichen Striche stellen Doppelbindungen dar. Und an diesen Doppelbindungen zwischen den C-Atomen ist jeweils nur 1 H-Atom befestigt. Dieses eine H-Atom an den Doppelbindungen habe ich eingezeichnet - wie man sehen kann.
Und wie man ebenfalls erkennen kann, gibt es hier insgesamt 5 Doppelbindungen. Eine Doppelbindungen an der dritten Stelle, die nächste an der sechsten, dann an der neunten, an der zwölften und zuletzt an der fünfzehnten Stelle (wiederum von der Methylgruppe H3C aus gezählt).
Anstatt "mehrfach ungesättigte" Fettsäure, kann man auch (wie hier) "5-fach-ungesättigte" Fettsäure sagen. Somit benennt man gleich die Anzahl der Doppelbindungen mit.
Und vielleicht noch so nebenbei: Der Grund warum man bei den ungesättigten Fettsäuren die Doppelbindungen so "um die Ecke" zeichnet ist der, weil es heisst, dass ungesättigte Fettsäuren an diesen Doppelbindungen einen Knick aufweisen. Die Kohlenwasserstoffkette biegt also plötzlich ab. Die gesättigten Fettsäuren sind immer gerade Ketten (weil sie keine Doppelbindung haben), ungesättigte Fettsäuren sind geknickt. Sind sie eine einfach ungesättigte Fettsäure, dann sind sie nur einmal geknickt. Sind sie mehrfach ungesättigt, dann sind sie eben mehrfach (3 mal, 5 mal, etc) geknickt. Eine solche Struktur nennt man Cis-Konfiguration.
Was die Fettsäure Eicosapentaensäure selbst angeht, ist es ja diese Fettsäure - gemeinsam mit der Docosahexaensäure DHA - die insbesondere im fetten Fisch vor vorkommen - aber auch in Algenölen. Sind sind auch bekannt als die sogenannten "Omega-3-Fettsäuren".
So, und was heisst das denn nun jetzt?
Nun, wenn Ihnen das mit den mehrfach ungesättigten Fettsäure und den Knicken klar ist, dann werden Sie jetzt auch endlich verstehen was es mit den Bezeichnungen "Omega 3", "Omega 6", "Omega 9" auf sich hat.
Omega-Fettsäuren
Omega-Fettsäuren sind immer ungesättigte Fettsäuren, und daher auch immer langkettig. Sie können einfach ungesättigt sein (also nur 1 Doppelbindung haben) und sie können auch mehrfach ungesättigt sein.
Der Begriff "Omega 3" oder "Omega 6" und so weiter, sagt aus, an welcher Position in der Kette das erste C-Atom ist, welches eine Doppelbindung hat,
"Omega 3" bedeutet also, dass das 3. C- Atom in dieser Kette das erste C-Atom ist, welches diese Doppelbindung hat. Wie schon erwähnt, man zählt immer von der Methylgruppe aus (H3C). Diese Methylgruppe nennt man übrigens auch "Omega-Ende".
Bei den Omega-6-Fettsäuren befindet sich die erste Doppelbindung am 6. C-Atom vom Omega-Ende aus gezählt. Nehmen wir als Beispiel mal die Linolsäure. Diese sieht (sehr vereinfacht dargestellt) so aus:
H3C-C-C-C-C-C = C-C-C = C-C-C-C-C-C-C-C-COOH
Die erste Doppelbindung ist also an der 6. Stelle. Das muss jetzt nicht bedeuten das es die einzige Doppelbindung ist (kann aber), sondern nur wo die ERSTE ist.
Diese Linolsäure, die besonders reichlich im Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Distelöl und vielen weiteren Ölen und Fetten enthalten ist, besteht aus 18 C-Atomen und hat zwei Doppelbindungen. Es ist also eine zweifach ungesättigte Fettsäure.
Bei den Omega-9-Fettsäuren befindet sich die erste (und einzige) Doppelbindung am 9. C-Atom vom Omega-Ende aus gezählt. Das wäre z.B. die weiter oben genannte Ölsäure aus Olivenöl - eine einfach ungesättigte Fettsäure.
Sie sehen also, das Thema ist gar nicht so schwierig wie es vorher ausgesehen hat, oder? :-)
An dieser Stelle vielleicht noch mal eben ein kleiner Hinweis zur Schreibweise von Fettsäuren, die man oft sieht.
Die Schreibweise von Fettsäuren
Manchmal findet man bei Fettsäuren Angaben wie z.B. diese hier:
C 22:6 ω-3
oder auch
C 18:2 ω-6
oder etwas einfacher
C 8:0
Was bedeutet das?
- Nun, das C steht natürlich für Kohlenstoff
- Die erste Zahl steht für die Anzahl der C-Atome in der Kohlenwasserstoffkette der Fettsäure.
- Die Zahl nach dem Doppelpunkt steht für die Anzahl der Doppelbindungen
- Das Zeichen ω bedeutet Omega, so dass die Angabe ω-3 oder ω-6 oder ω-9 auf eine Omega-3-, Omega-6- oder Omega-9-Fettsäure hinweist.
Demnach bedeutet das erste Beispiel,
dass es sich hier um eine Omega 3 - Fettsäure handelt, die sechsfach ungesättigt ist und eine Kette von 22 C-Atomen hat. Hierbei handelt es sich um die Docosahexaensäure DHA.
Das letzte Beispiel bedeutet: Es ist keine Omga-Säure, da ja kein Omega angegeben ist. Auch hat diese Säure keine Doppelbindungen (da hier ja "0" steht). Es ist also eine gesättigte Fettsäure mit 8 C-Atomen. Hierbei handelt es sich um die Caprylsäure.
So,..dann schauen wir uns jetzt mal einige Beispiele (und auch die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden) ungesättigten Fettsäuren an.
Beispiele für ungesättigte Fettsäuren
Einfach ungesättigte Fettsäuren:
- Palmitoleinsäure
- Ölsäure
- Elaidinsäure (Transfettsäure)
- Vaccensäure (Transfettsäure)
- Gondosäure
- Cetoleinsäure
- Erucasäure
- Nervonsäure
Mehrfach ungesättigte Fettsäure:
- Linolsäure
- Linolensäure
- Arachidonsäure
- Eicosapentaensäure (EPA)
- Docosahexaensäure (DHA)
--> Palmitoleinsäure:
Palmitoleinsäure (chemisch: cis-Hexadec-9-ensäure) ist eine einfach ungesättigte Fettsäure mit 16 Kohlenstoffatomen. Die Doppelbindung befindet sich zwischen C9 und C10 bzw. vom Ende der Kohlenstoffkette aus gesehen am siebten Kohlenstoffatom. Also kann man auch sagen, dass es sich hier um eine eine Omega-7-Fettsäure handelt. Diese Säure zählt allerdings zu den nicht-essentiellen Fettsäuren. Dazu später mehr.
Diese Säure ist bei Raumtemperatur flüssig. Sie ist farblos und nur schwer löslich in Wasser.
Vorkommen:
Palmitoleinsäure kommt in Pflanzenfetten nicht so oft vor, meistens in geringeren Mengen bis ca. 10 %. In größeren Mengen kommt sie (chemisch gebunden an Glycerin; wie ganz am Anfang erklärt) in tierischen Geweben wie Depotfett von Vögeln, Nage- und einigen Säugetieren, sowie Reptilien und Amphibien, in Fisch- und Seetierölen sowie Walrat und in Säugetier-Leber vor. Auch in Muttermilch wurde sie nachgewiesen.
In pflanzlichen Fetten und Ölen kommen Palmitoleinsäure-haltige Triacylglyceride in hoher Konzentration im Sanddornöl von bis über 32 % der Fettsäurereste, im Macadamiaöl und im Avellanaöl der Chilenischen Haselnuss zu ca. 20 % der Fettsäurereste vor. Auch kommt sie in verschiedenen Algenölen und im Samenöl der Schakalbeere, im Fruchtfleisch der Zuckermelone, der Papaya und der Kaki in größeren Mengen vor. Ebenfalls befindet sich diese Fettsäure in erhöhter Konzentration in den Fettsäuren von Bäckereihefe.
--> Ölsäure:
Ölsäure, auch Oleinsäure, ist der wichtigste Vertreter der einfach ungesättigten Fettsäuren. Ihr systematischer Name lautet (Z)-9-Octadecensäure. Sie ist aufgrund der Lage ihrer Doppelbindung eine Omega-9-Fettsäure.
Sie ist eine farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit fettartigem Geruch. Sie ist nahezu unlöslich in Wasser, aber löslich in Methanol.
Vorkommen: Ölsäure kommt chemisch gebunden in Triglyceriden in fast allen natürlichen pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten vor. Sie ist die am häufigsten vorkommende Fettsäure im menschlichen Fettgewebe und nach der Palmitinsäure die zweithäufigste Fettsäure im menschlichen Gewebe insgesamt.
Einen besonders hohen Anteil an veresterter Ölsäure besitzen z. B. Olivenöl (70-75 %), Erdnussöl (50-70 %), Rapsöl (HEAR-Sorten 12-24 %, LEAR-Sorten 50-65 %), Avocadoöl (44-76 %), Gänsefett (41-72 %), Palmöl (37-42 %, Schweineschmalz (36-52 %), Sesamöl (35-46 %), Hammeltalg (31-56 %), Rindertalg (26-45 %), Sonnenblumenöl (14-65 %) und insbesondere sogenanntes High-Oleic-Sonnenblumenöl aus speziell gezüchteten Sorten mit 75-93 % Ölsäureanteil.
Wie die Industrie diese Säure extrahiert
Durch alkalische Verseifung können die Fettsäuren aus den entsprechenden Triacylglyceriden gewonnen werden, indem die entsprechenden Fette oder Öle mit Basen gekocht werden. Die freien Fettsäuren werden durch Neutralisation mit (Mineral-)Säure erhalten. Da die natürlichen Fette und Öle stets viele unterschiedliche Fettsäuren enthalten, schließt sich in der Regel eine destillative Trennung des entstandenen Gemisches an.
Kommerziell wird Ölsäure über eine Hydrolyse und anschließende Kristallisation aus Talg gewonnen. Durch diesen Prozess können Konzentrationen von etwa 70 % gewonnen werden, die als Olein bezeichnet werden.
Verwendung in der Industrie
Kosmetik:
Ölsäure wird häufig in Hautpflegeprodukten aufgrund ihrer feuchtigkeitsspendenden und hautpflegenden Eigenschaften eingesetzt. Sie kann helfen, die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen und Trockenheit zu reduzieren.
Lebensmittelindustrie: In der Lebensmittelindustrie wird Ölsäure oft als Zusatzstoff verwendet, um den Geschmack von Lebensmitteln zu verbessern. Sie kann Aromen tragen und zur Textur von Lebensmitteln beitragen.
Medizin:
Ölsäure wird in der Herstellung von pharmazeutischen Produkten wie Salben, Cremes und Emulsionen verwendet. Sie kann als Trägeröl für bestimmte Wirkstoffe dienen.
Industrielle Anwendungen:
In der Industrie findet Ölsäure Verwendung in der Produktion von Schmierstoffen und Schmiermitteln. Ihre schmierenden Eigenschaften tragen dazu bei, die Reibung in Maschinen zu verringern.
Chemische Eigenschaften der Ölsäure
Ölsäure ist im Vergleich zu den mehrfach ungesättigten Fettsäuren (z. B. Linolensäure) nur wenig oxidationsempfindlich. Sie oxidiert langsam an der Luft unter Gelbfärbung, die auf die Bildung von Zerfallsprodukten zurückzuführen ist. Hauptangriffspunkt der Oxidation ist die C-C-Doppelbindung. Sie wird dabei besonders von Licht, Wärme oder gelösten Metallionen gefördert und verläuft hauptsächlich über freie Radikal.bildung.
--> Gondosäure
Gondosäure ist eine organische Verbindung aus der Gruppe der Alkensäuren. Sie ist eine einfach ungesättigte Fettsäure in der Gruppe der Omega-9-Fettsäuren. Sie hat eine Kette von 20 C-Atomen.
Hierbei handelt es sich um eine farblose Flüssigkeit, die wasserunlöslich ist.
Vorkommen:
Sie kommt verestert als Triacylglycerid in größeren Mengen von bis zu 70 % im Samenfett von verschiedenen Seifenbaumgewächsen vor z. B. zu 35-40 % in der Guarana, in kleineren Mengen aber auch in verschiedenen anderen Pflanzenarten. Auch kommt sie in Kohl-Arten vor, z. B. im Leindotteröl zu ca. 12-16 % und in den alten Rapsöl-Sorten zu ca. 5-10 % vor. Im Jojobaöl sind ca. 65-70 % der enthaltenen Fettsäuren Gondosäure, die in den Wachsestern gebunden ist.
Verwendung:
In der EU ist die Gondosäure als haarkonditionierender Zusatzstoff in kosmetischen Artikeln zugelassen. Die Kennzeichnung erfolgt mit der INCI-Bezeichnung "Gondoic acid" auf der Liste der Inhaltsstoffe.
--> Cetoleinsäure
Cetoleinsäure ist eine langkettige, einfach ungesättigte Fettsäure in der Gruppe der Omega-11-Fettsäuren.
Sie ist bei Raumtemperatur fest.
Vorkommen:
In den Wachsestern im Jojobaöl ist sie zu 15-20 % enthalten, im Avellanaöl von der Chilenischen Haselnuss sind etwa 9-10 % enthalten. In verschiedenen Pflanzenölen kommt sie verestert als Triacylglycerid in geringen Mengen vor, ebenso in Fischölen, Tran und im Lebertran.
--> Erucasäure
Die Erucasäure (auch: Erukasäure) ist eine einfach ungesättigte Fettsäure. Es ist eine Omega 9 - Fettsäure mit 22 C-Atomen.
Bei Raumtemperatur ist sie fest und kristallin. Sie ist nahezu unlöslich in Wasser, aber löslich in vielen organischen Lösungsmitteln.
Vorkommen:
Die Erucasäure befindet sich in größerer Menge in den Samen von Kreuzblütlern, in einigen alten Rapssorten, Rübsen und Meerkohlarten. In den alten Rapsöl-Sorten war ihr Anteil höher als in modernen. Sie findet sich auch im Brokkolisamenöl und im Senföl und kommt in Seetier- und Fischölen vor.
Erucasäure ist in der EU ein zugelassener Inhaltsstoff kosmetischer Mittel in der Funktion als hautpflegender Bestandteil.
Außerdem wird sie zur Herstellung von Emulgatoren, von oberflächenaktiven Substanzen und anderen Chemikalien verwendet, die beispielsweise Schmiermitteln zugesetzt werden.
--> Nervonsäure:
Nervonsäure ist eine einfach ungesättigte Fettsäure und zählt zu den Omega-9-Fettsäuren. Nervonsäure ist nicht essentiell, kann also nach Bedarf vom Körper selber hergestellt werden.
Vorkommen:
Nervonsäure kommt im menschlichen Körper vor allem in Geweben des zentralen Nervensystems vor. Außerdem ist sie in Fischöle und in einigen Pflanzenölen enthalten.
Das Samenöl des seltenen Baums Malania oleifera aus der Familie Olacaceae hat den höchsten bekannten Anteil an Nervonsäure. Einen hohen Anteil besitzt auch das Lunariaöl aus den Samen des Einjährigen Silberblattes (Lunaria annua).Ebenfalls einen hohen Anteil an Nervonsäure besitzt auch das Samenöl des Dreiblütigen Ahorns.
Verwendung:
Sie wird vor allem als Kunststoffadditiv und Gleitmittel technisch eingesetzt.
--> Linolsäure:
Und damit beginnen wir mit den mehrfach ungesättigten Fettsäuren - was Linolsäure ja ist. Genau genommen handelt es sich um eine zweifach ungesättigte Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen. Sie gehört aufgrund der Lage ihrer zweiten Doppelbindung zur Gruppe der Omega-6-Fettsäuren und Alkadienen.
Wichtig: Diese Säure nicht verwechseln mit der ähnlich klingenden Omega-3-Fettsäure Linolensäure.
Der Name Linolsäure leitet sich vom lateinischen linum (griech. linon) für Lein (Flachs) und oleum "Öl" ab.
Es ist eine farblose bis gelbliche Flüssigkeit - also bei Raumtemperatur flüssig. Außerdem ist sie geruchslos und nahezu unlöslich in Wasser. Weterhin ist sie sehr oxidationsempfindlich. Sie verfällt also an der Luft recht schnell.
Vorkommen:
Linolsäure kommt als Ester chemisch gebunden in vielen Triglyceriden vor, die Hauptanteile der natürlichen fetten Öle sind. Traubenkernöl mit 58-78 % und Distelöl mit 55-81 %. haben den höchsten Linolsäuregehalt aller Pflanzenöle. Auch in Hanföl (etwa 50 %),Sojaöl (49-57 %), Baumwollsaatöl (45-58 %), Weizenkeimöl (40-55 %), Maiskeimöl (34-62 %), Sonnenblumenöl (20-75 %) oder Kürbiskernöl (18,1-62,8 %) finden sich hohe Anteile; weniger hohe in Rapsöl (18-30 %) und Leinöl (12-18 %); wenige in Olivenöl mit nur 3-20 % Linolsäuregehalt.
Wie gesagt, liegen in diesen Fetten und Ölen die Linolsäure nicht frei vor, sondern sie sind an Glycerin gebunden.
Linolsäure ist sogar ein regelmäßiger Bestandteil der menschlichen Haut, speziell der Epidermis
Linolsäure ist essenziell für den menschlichen Organismus. Wir brauchen diese Fettsäure also zur Aufrechterhaltung für unsere Gesundheit. Doch sie kann nicht vom Körper selbst hergestellt werden. Daher ist Ihr Körper auf eine regelmäßige Zufuhr der wichtigen Omega-6-Fettsäure über die Nahrung angewiesen.
Herstellung in der Industrie:
Auch diese Fettsäuren lässt sich durch alkalische Verseifung aus den Triglyceriden gewinnen, indem die entsprechenden Fette oder Öle mit Alkalien gekocht werden.
--> Linolensäure
Linolensäure (auch Alpha-Linolensäure, oder kurz ALA genannt (englisch für alpha-Linolenic acid)) ist eine dreifach ungesättigte Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen und gehört zur Gruppe der Omega-3-Fettsäuren. (18:3 ω-3).
Alpha-Linolensäure wird manchmal auch nur kurz Linolensäure genannt, obwohl es noch mehrere andere Fettsäuren gibt, die das Wort Linolensäure in ihrem Namen tragen, z.B. die gamma-Linolensäure [GLA, (18:3 (ω-6) und Dihomo-gamma-Linolensäure. Daher muss man hier auch etwas genauer sein welche Linolensäure man denn nun meint.
Vorkommen:
Linolensäure findet sich als Ester chemisch gebunden in vielen Triglyceriden, welche den Hauptanteil der natürlichen Fette und Öle ausmachen.
Hierzu gehören unter anderem Leinöl (56-71 %), Chiaöl (ca. 60 %), Perillaöl (31-42 %), das Öl aus dem Iberischen Drachenkopf (bis zu 70 % der Fettsäure-Reste), Hanföl (28 %), Walnussöl (ca. 15 %), Rapsöl (5-16 %) und Sojaöl (4-11 %).
Manche pflanzlichen Öle enthalten nur geringe Mengen (bis 1,5 %); dazu zählen Sonnenblumenöl, Olivenöl und Traubenkernöl (weniger als 1 % Linolensäure, 72 % Linolsäure). Tierische Quellen sind Pferdefett (ca. 30 %) und Schweineschmalz (weniger als 1,5 %).
Linolenäsure ist eine farblose, geruchlose und ölige Flüssigkeit. Sie ist unlöslich in Wasser, jedoch gut löslich in organischen Lösungsmitteln.
Wenn Linolensäure extrahiert wurde, ist sie sehr oxidationsempfindlich und altert an der Luft rasch unter Gelbfärbung. Im weiteren Verlauf der Oxidation kommt es zur Verharzung unter Bildung von Firnis. Daher muss diese Fettsäure sorgfältig unter Luftausschluss aufbewahrt werden.
Alpha-Linolensäure (ALA) ist ein essentieller Nährstoff, der zur Bildung der Omega-3-Fettsäuren Docosahexaensäure (DHA) und Eicosapentaensäure (EPA) benötigt wird. Studien zeigen, dass etwa 5-10 % der aufgenommenen Alpha-Linolensäure in EPA und 2-5 % in DHA umgewandelt werden kann. Andere Studien kommen auf andere Ergebnisse. Einige sagen, es sind weniger als 5 Prozent, wieder andere sagen, dass es sogar weniger als 1 % sein soll. Und dann gibt es wieder Studien, die sagen, dass der Körper genug DHA bilden kann, wenn man genug ALA über den Tag aufnimmt. Die Studienlage ist also nicht so sehr genau.
Herstellung in der Industrie:
Die Fettsäure lässt sich ebenfalls durch alkalische Verseifung aus den entsprechenden Triglyceriden gewinnen, indem die entsprechenden Fette oder Öle mit Alkalien gekocht werden. Hautpsächlich wird sie Leinöl gewonnen, da Leinöl einen so hohen Anteil an dieser Fettsäure hat.
--> Arachidonsäure
Arachidonsäure ist eine vierfach ungesättigte Fettsäure in der Gruppe der Omega-6-Fettsäuren. Sie besitzt 20 C-Atome. Ihr Trivialname leitet sich von der vollständig gesättigten Arachinsäure ab, welche durch Hydrierung der Arachidonsäure entsteht.
Es handelt es sich um eine farblose klare Flüssigkeit.
Vorkommen:
Arachidonsäure kommt in Pflanzlichen Lebensmittel nur sehr gering vor. Das Immunsystem braucht die Arachidonsäure, um richtig zu funktionieren. Aber der Körper kann tatsächlich aus der Linolsäure die Arachidonsäure herstellen. Somit kann man seinen Körper indirekt mit dieser Fettsäure versorgen.
Tierische Quellen für Arachidonsäuere sind:
Schweineschmalz (besonders viel, 1700 mg pro 100 g), Schweineleber (870 mg pro 100 g), Eigelb (297 mg pro 100 g), Thunfisch (280 mg pro 100 g) und Leberwurst (230 mg pro 100 g). Weiterhin ist diese Fettsäure in vielen weiteren Fischsorten enthalten.
Für Säuglinge ist diese Fettsäure auch wichtig, jedoch können diese noch nicht unbedingt Arachidonsäure aus Linolsäure so gut synthetisieren. Jedoch enthält Muttermilch einen guten Anteil an Arachidonsäure. Insofern ist es also auch aus diesen Grund wichtig das das Kind gestillt wird.
--> Eicosapentaensäure (EPA):
Eicosapentaensäure ist eine mehrfach ungesättigte Fettsäure (5-fach). Sie besitzt 20 C-Atome und gehört zur Klasse der Omega-3-Fettsäuren. EPA wird oft - vor allem bei Themen wie Ernährung - in Zusammenhang mit Docosahexaensäure (DHA) genannt.
Es ist eine farblose Flüssigkeit.
Vorkommen:
In Lebewesen ist Eicosapentaensäure ubiquitär verbreitet, d. h. allgegenwärtig. Angereichert findet sie sich in fetten Seefischen wie dem Lachs oder dem Atlantischen Hering in Form ihrer Acylglycerine (Glyceride) und Phospholipide. In Pflanzen kommt sie so gebunden nur in geringen Mengen vor. Außer in manchen Algen findet man diese Fettsäure auch.
Ebenfalls kann der menschliche Körper diese Fettsäure auch in Eigen-Produktion herstellen, und zwar aus der essenziellen Alpha-Linolensäure. Die Biosynthese verläuft allerdings so langsam, dass die Aufnahme von EPA mit der Nahrung erforderlich ist. Deswegen gilt auch EPA als essenzieller Nährstoff.
Wie die Industrie diese Fettsäure herstellt
Zur Herstellung der Eicosapentaensäure wird Fischöl aus Fischabfällen fetter Seefische aufbereitet.
Bei der Aufbereitung von Fischöl wird dieses aus der natürlichen Triglycerid-Form (TG-Form) mittels Ethanol in die Ethylester-Form (EE-Form) von EPA und DHA umgeestert, Nach der Reinigung und Aufkonzentrierung durch Destillation kann die Ethylester-Form mittels Glycerin wieder zurück in die natürliche Triglycerid-Form umgeestert werden Um Kosten zu sparen, enthalten viele Omega-3-Produkte bzw. EPA/DHA-Konzentrate die Ethylester-Formen von EPA und DHA, die chemisch gesehen kein Öl mehr darstellen, fälschlicherweise jedoch häufig weiterhin als Fischöl-Konzentrat bezeichnet und vermarktet werden.
Wie gesagt, gibt es seit einiger Zeit auch rein pflanzlich produzierte Omega-3-Kapseln auf dem Markt. Das darin enthaltene EPA und DHA wird direkt aus Algen gewonnen oder aus entsprechend hochwertigen Pflanzenölen wie Hanföl zusammengesetzt.
--> Docosahexaensäure (DHA):
Docosahexaensäure ist eine mehrfach ungesättigte Fettsäure und gehört der Klasse der Omega-3-Fettsäuren an. Sie ist eine 6-fach-Fettsäure und besitzt 22 C-Atome.
Es ist eine hellgelbe Flüssigkeit. Sie ist wasserunlöslich.
Zu den Geweben im menschlichen Körper, die Docosahexaensäure synthetisieren, gehören die Milchdrüsen (Brüste). DHA ist in Muttermilch enthalten, nicht jedoch in Kuhmilch, was eine Eigenheit der Spezies Mensch sein mag: Der Säugling erhält durch die Muttermilch so zusätzliche Docosahexaensäure zum Aufbau des relativ großen Menschengehirns im Gegensatz zu der Menge, die die Leber des Kleinkinds selbst synthetisieren kann.
Vorkommen:
Am häufigsten werden fettreiche Seefische wie Lachs oder Atlantischer Hering als Nahrungsquelle für Eicosapentaensäure und DHA genannt. Fischen aus Aquakultur muss in der Regel EPA und DHA über das Futter bereitgestellt werden, z. B. mittels Fischmehl und Fischöl aus Seefischen.
Aber auch hier gibt es einige Algenarten, die diese Fettsäure enthalten. Daher können eben auch Nahrungsergänzungsmittel mit pflanzlichen Omega-3-Fettsäuren auch mit pflanzliches DHA angereichert werden.
Auch hier kann der menschliche Körper das DHA aus den Alpha-Linolensäure herstellen. Doch auch hier gilt, dass die Umwandlung sehr gering ist.
Herstellung in der Industrie: Zur Herstellung der Docosahexaensäure gibt es zwei derzeit industriell genutzte Möglichkeiten: die Aufarbeitung von Fischölen aus Fischabfällen fetter Seefische und die biotechnologische Gewinnung durch Züchtung Docosahexaensäure bildender Mikroalgen. Fische können diese Fettsäure selbst herstellen.
Auch hier ist es so, dass zu einer ausreichenden Versorgung mit DHA vor allem in den ersten zwei Lebensjahren geraten wird. Mittlerweile setzen auch einige Hersteller von Säuglingsnahrung ihren Produkten Fischöl zu, um den Bedarf von Säuglingen an Omega-3-Fettsäuren zu decken. Jedoch ist in der Muttermilch natürlicherweise diese Fettsäure ebenfalls vorhanden.
So, und jetzt kommen wir zur einer weiteren Kategorie, welche ich hier und da schon mal kurz angesprochen habe. Und zwar zu den essentiellen und nicht-essentiellen Fettsäuren.
Essentielle und nicht-essentielle Fettsäuren
Nun, diese Einteilung ist sehr einfach. Alles was dies bedeutet ist folgendes:
Essentielle Fettsäuren (EFA) sind Fettsäuren, die vom Körper nicht selbst hergestellt werden können und daher über die Nahrung zugeführt werden müssen.
Nicht-Essentielle Fettsäuren demnach sind Fettsäuren, die nicht unbedingt über die Nahrung aufgenommen werden müssen, weil der Körper diese noch selber herstellen kann.
Die meisten Fettsäuren kann unser Körper also tatsächlich bei Bedarf selbst bilden. Es gibt nur wenige Fettsäuren, die wirklich essentiell sind, nämlich die folgenden:
- Linolsäure - Omega-6-Fettsäure
- ALA (Alpha-Linolensäure) - Omega-3-Fettsäure
- DHA (Docosahexaensäure) und EPA (Eicosapentaensäure) - beide sind Omega-3-Fettsäuren
Lange galten DHA und EPA als nicht essentiell, weil sie vom Körper aus ALA hergestellt werden können. Jedoch hat sich aber gezeigt, dass diese Eigenproduktion bei vielen Menschen nicht genügt, weshalb häufig auch DHA und EPA zu den essentiellen Fettsäuren gezählt werden können.
Fettsäuren, die eine Doppelbindung bis einschließlich zum 9. C-Atom haben (diesmal aber von der Carboxylgruppe aus gezählt), können vom Körper selbst hergestellt werden. Fettsäuren, die Doppelbindungen nach dem 10. C-Atom besitzen, können nicht vom Körper synthetisiert werden. Daher müssen diese mit der Nahrung aufgenommen werden und sind somit essentielle Fettsäuren.
Also so sieht das aus:
Die Linolsäure
H3C-C-C-C-C-C=C-C-C=C-C-C-C-C-C-C-C-COOH
hat eine Doppelbindung am 12. C-Atom und ist daher essentiell
.
Die Alpha-Linolensäure
H3C-C-C=C-C-C=C-C-C=C-C-C-C-C-C-C-C-COOH
hat Doppelbindungen am 12. und 15. C-Atom und ist daher essentiell.
Die Ölsäure
H3C-C-C-C-C-C-C-C-C=C-C-C-C-C-C-C-C-COOH
hat nur eine Doppelbindung am 9. C-Atom und ist daher nicht essentiell.
So, und jetzt kommen wir noch zu einer letzten Unterscheidung. Wir haben jetzt also gesättigte, ungesättigte, kurz-, mittel- und langkettigen als auch essentielle und nicht essentielle Fettsäuren kennen gelernt.
Nun gibt es noch eine andere Gruppe von Fettsäuren, und das sind die sogenannten "Transfetten". Diesen Begriff haben Sie bestimmt auch schon mal gehört, nicht wahr? Und was das für Fette sind, das klären wir jetzt auch noch mal eben.
Transfette
Wie Sie ja jetzt wissen, gibt es einen Unterschied zwischen gesättigten und ungesättigten Fetten. Die gesättigten Fettsäuren haben immer eine vollständige Reihe von einfach gebundenen C-Atomen, an denen immer (außer an den beiden äußeren Paaren) 2 H-Atome dran hängen. Bei den ungesättigten Fettsäuren sind irgendwo in der Kette mindestens 2 C-Atome über eine Doppelbindung verbunden. Dadurch bleiben bei diesen beiden C-Atomen nur noch jeweils 1 "Arm" übrig, an dem 1 H-Atom dran hängt.
Durch diese andersartige Verbindung an dieser Stelle, entsteht bei dem Molekül an dieser Stelle eine Knick. Die Kohlenwasserstoffkette "biegt" plötzlich "ab". Deswegen zeichnet man diese Kette an dieser Stelle auch so schief, um das zu verdeutlichen.
Transfettsäuren sind nun auch immer ungesättigte Fettsäuren. Sie haben also auch eine oder mehrere Doppelbindungen. Diese Doppelbindungen sind hier aber nicht "normal", sondern diese Bindungen sind an dieser Stelle "gestört". Diese Störung führt dazu das die Doppelbindung sich so verdreht, dass sie trotzdem nicht geknickt sind - also genauso (oder ähnlich) als gerade Kette aussehen wie eine gesättigte Fettsäure. Somit haben wir also eine Art "Zwischending" zwischen gesättigter und ungesättigter Fettsäure. Daher auch "Trans-Konfiguration" oder "TRANS-Fettsäuren".
Und diese Konstellation, diese unnatürliche Veränderung in der Molekülkette, führt dann dazu das diese Fettsäure eine äußert schädliche Wirkung auf den menschliche (und wohl auch auf den tierischen) Körper haben. Diese Fettsäuren gilt es also zu meiden. Diese entstehen meist durch industrieller Veränderungen, oder durch überhitzen von Fetten. Doch wie schädlich diese Fettsäuren wirklich sind und was sie so alles anrichten können und wo sie überall vorkommen, das erkläre ich Ihnen im zweiten Teil dieser Artikel-Serie.
Soo...
Jetzt sind wir so ziemlich am Ende der Grundlagen über Fette und Öle angekommen. Nun wissen Sie also wie Fette prinzipiell aufgebaut sind und welche verschiedene Fette es gibt. Und um das noch einmal zu verdeutlichen: Wenn von "Fetten" gesprochen wird, ist ja eigentlich das gesamte Fett-Molekül gemeint - also die Triglyceride. Sie erinnern sich: Ein Triglycerid besteht ja auch dem Glycerin-Molekül + 3 Fettsäuren. Demnach sind also die Fettsäuren (die, die ich zuletzt vorgestellt haben) also die einzelnen Bestandteile von den ganzen Fetten. In einem Lebensmittel (z.B. Nüsse, Avocados, ganze Kokosnuss, etc) sind ja immer die vollständig gebundenen Triglyceride enthalten - also das gesamte Fettmolekül bestehend aus Glycerin + Fettsäuren. Das heisst also: In diesen vollständigen Lebensmittel kommt es so gut wie gar nicht vor das da irgendwo einzelne freiliegende Fettsäuren drin sind, sondern sie alle sind gebunden! Sie sind gebunden an Ballaststoffe und an all die anderen Pflanzenstoffe.
Bei gepressten Ölen ist das gesamte Fett von den andere Pflanzenstoffen getrennt. Aber es handelt sich bei (den guten) Ölen immer noch um vollständige Triglyceride. Erst wenn die Oliven zu lange nach der Ernte liegen und stark nachgereift sind, dann trennen sich (durch den eintretenden Zersetzungsprozess) die Fettsäuren von den Glyceriden. Und genau das macht auch die Qualität von z-B. eben Olivenöl aus. Wenn zu viele freie Fettsäuren in den Ölen sind, dann handelt es sich um eine eher minderwertige Qualität. Denn bei der chemischen Analyse bei der Quaitätsmessung wird genau dieser Anteil an "freien Fettsäuren" gemessen. Ein Ölivenöl mit der Bezeichnung "nativ Extra" darf demnach nur maximal 0,8 Prozent freie Fettsäuren enthalten.
Aber Achtung: Wenn Oliven zu lange gelagert sind und sich die Fettsäuren schon sehr weit getrennt haben, dann kann man mit bestimmten Verfahren diese Fettsäuren entfernen und dann daraus das Olivenöl herstellen. Daraus ergibt sich dann die Tatsache das das Olivenöl trotzdem keine oder kaum freie Fettsäuren enthält. Naja.. und das ist ja wohl Betrug, oder? Jedoch kann dieser Betrug aufgedeckt werden, indem der Säuregehalt chemisch analysiert wird. Stellt man also fest, dass der Säuregehalt viel zu niedrig ist, dann ist genau das passiert: Man hat die Oliven zu lange liegen gelassen oder unsachgemäß behandelt oder zu fest gepresst, und dann einfach die frei liegenden Fettsäuren entfernt. Also: Achten Sie beim Kauf darauf das Sie das gute "Nativ Extra" mit höchstens 0,8 Prozent freie Fettsäuren einkaufen. Je weniger freie Fettsäuren ein Olivenöl enthält, desto schonender wurde es geerntet und gepresst. Ein etwas höherer Säuregehalt bedeutet aber nicht unbedingt mindere Qualität. Das wäre so, als würde man einen Wein nach seinem Alkoholgehalt oder dem Anteil an Tanninen beurteilen. Erst die Kombination verschiedener Analyse-Werte erlaubt dem Fachmann eine Einschätzung der Qualität.
Denn es ist ja so, dass wir die Fette am besten verwerten können, wenn wir die Fette in Form von vollständigen Fett-Molekülen aufnehmen. Wenn wir freie Fettsäuren so direkt aufnehmen, dann ist das für den Körper etwas anderes. Dann muss er diese Fettsäuren anders behandeln. Wenn Sie also isolierte Palmitinsäure aufnehmen anstatt diese Fettsäure in Ihren Körper über ein vollständiges Lebensmittel zu sich zu nehmen , dann ist das schon etwas anderes. Denn alles wirkt miteinander zusammen. Einzelne Dinge eingenommen sind - nicht in allen Fällen, aber in vielen - für den Körper meist nicht so gut. Besonders wenn die Dosierung zu hoch ist. Denn einzelne Stoffe wird er anders behandeln wie gebundene Moleküle. Doch auf diese Angelegenheit komme ich im zweiten Teil noch einmal etwas genauer zu sprechen.
Der Grund warum ich das hier trotzdem angesprochen habe ist, weil es neben den Triglyceriden noch andere Fett-ähnliche Stoffe gibt. Ganz genau, das Thema "Fett" ist mit den Triglyceriden noch nicht ganz vollständig beleuchtet, weil es da noch eine andere Gruppe gibt. Aber: Die Triglyceride sind die Haupt-Fette, mit denen wir es bei der Ernährung zu tun haben. Die anderen Gruppen spielen zwar auch eine Rolle, aber sind in die Ernährung nicht so stark vertreten wie die Triglyceride. Deswegen werde ich diese hier nur kurz andeuten und vielleicht später in den anderen Artikeln hier und da mal noch etwas genauer besprechen. Je nachdem ob es für das Verständnis wichtig ist oder nicht.
Andere Gruppen von Fett-Ähnliche Stoffe
Der Haupt-Oberbegriff, worunter all diese Fett- und Fettähnliche Stoffe fallen, ist der Begriff "Lipide".
Dieser Begriff kommt aus dem altgriechisch "lípos" für "Fett" und "-id/-oid", was soviel heisst wie eben "fettartiger/Fetten ähnelnder Stoff". Dies ist also eine Sammelbezeichnung für wasserunlösliche Naturstoffe, die sich aber aufgrund ihrer geringen Polarität sehr gut in "fett-liebende" Lösungsmitteln wie Chloroform oder Methanol lösen.
Insofern ist die allgemeine Bezeichnung "Fett" als Synonym für Lipide, nicht ganz korrekt. Denn die Triglyceride - also die Fette - sind nur eine Untergruppe der Lipide. Und was noch darunter fällt, schauen wir uns jetzt mal an.
Folgende Stoffe fallen unter den Begriff "Lipide":
- Triglyceride
- Wachse
- Phospholipide
- Sphingolipide
- Glycolipide
- Isoprenoide
Die Triglyceride kennen Sie ja jetzt. Die haben wir ja hier jetzt ausführlich besprochen. Schauen wir uns also den zweiten Punkt mal an.
--> Wachse:
Nein, Wachse kann man nicht essen. :-) Das ist schon klar. Aber tatsächlich sind Wachse auch fettähnliche Substanzen - allerdings nur die echten, natürlichen Wachse. Denn Wachse sind Einfach-Ester von Fettsäuren und unterscheiden sich als solche von den Dreifach-Estern der Fette und Öle. Sowohl der Säuren- als auch der Alkoholteil von Wachsen haben lange gesättigte Alkylreste. Im Gegensatz zu Triglyceriden sind Wachse weniger "ölig", außerdem härter und poröser.
Laut der "Deutschen Gesellschaft für Fettwissenschaft" wird ein Stoff als Wachs bezeichnet, wenn er bei 20 °C knetbar, fest bis brüchig-hart ist, eine grobe bis feinkristalline Struktur aufweist, farblich durchscheinend bis undurchsichtig, aber nicht glasartig ist, über 40 °C ohne Zersetzung schmilzt, wenig oberhalb des Schmelzpunktes leicht flüssig (wenig viskos) ist, eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit aufweist sowie unter leichtem Druck polierbar ist.
Der Begriff "Wachs" stammt aus dem Althochdeutschen: wahs ("Bienenwachs, Wachs") wie "Wabe" und "weben", zu indogermanisch "ueg" ('weben', 'Gewebe').
Hauptkomponenten dieser natürlichen Stoffgemische sind Ester von Fettsäuren (auch Wachssäuren genannt) mit langkettigen, nicht aromatischen , primären Alkoholen, den so genannten Fettalkohole. Natürliche Wachse enthalten zudem freie, langkettige Carbonsäuren, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe.
Prototyp einer Wachssäure ist die Montansäure (Octacosansäure) C28H56O2. Fettsäuren und Wachsäuren sind teilweise recht ähnlich, da beim Aufbau einiger Naturwachse auch typische Fettsäuren, wie Palmitin- und Stearinsäure, beteiligt sind.
Arten von Wachsen:
Da gibt es einmal die Tierische Wachsen wie Wollwachs, Chinawachs, Bienenwachs und Bürzeldrüsenfett, aber auch Talg und andere Insektenwachse. Auch Walrat und Schellack enthalten Anteile an Wachsen.
Aber auch Pflanzen enthalten Wachse. Wachsschichten auf Blättern und Früchten haben die Aufgabe, Pflanzen vor Wasserverlusten zu schützen. Zu den pflanzlichen Wachsen gehören Zuckerrohrwachs, das Carnaubawachs der Carnauba-Wachspalme, Candelillawachs, das aus verschiedenen Euphorbiaceae gewonnen wird.
Und dann gibt es noch weitere Wachse von anderen Pflanzenarten. Diese lasse ich jetzt aber mal weg, damit es nicht zu umfangreich wird hier. Wem es interessiert, kann sich ja auf Wikipedia unter "Wachse" weiter schlau machen. :-)
Und dann gibt es noch mineralische und Fossile Wachse wie Paraffin, Petroleum, Erdölwachse und einige andere.
Weiterhin gibt es sogenannte Teilsynthetische Wachse für deren Grundlage man natürliche Wachse verwendet, diese aber durch Weiterverarbeitung abändert. Und dann gibt es noch die synthetischen Wachse, die von der Industrie hergestellt werden, die aus Erdöl und Braunkohle gewonnen werden.
Natürliche Wachse hingegen gewinnt man meist durch Extraktion und nachfolgende Reinigung und Bleichung.
--> Phospholipide:
Phospholipide sind eine Gruppe von Lipiden. die eine Phosphatgruppe in der Molekülkette enthalten. Phospholipide gehören zu den polaren Lipiden. Der Begriff "polare Lipide" bezeichnet in der Biochemie Lipide, die eine größere Ladungsverschiebung in einer Richtung aufweisen und damit nicht mehr elektrisch Neutral sind. Somit sind sie also anders wie die neutralen Lipide und können sich gut in polaren organischen Lösungsmitteln lösen.
Und der Begriff "Phosphor" kommt von altgriechisch "phosphoros" (zu deutsch "lichttragend", vom Leuchten des weißen Phosphors bei der Reaktion mit Sauerstoff). Es ist ein chemisches Element mit dem Symbol P und der Ordnungszahl 15.
Phosphor kommt in mehreren, sich stark unterscheidenden Modifikationen vor. Phosphorverbindungen sind für alle Lebewesen essenziell und bei Aufbau und Funktion der Organismen in zentralen Bereichen beteiligt, wie der DNA und der zellulären Energieversorgung (ADP/ATP).
Arten und Wirkungen von Phosphor
Phosphor tritt in vier allotropen Modifikationen als weißer, roter, schwarzer und violetter Phosphor auf. Jeder dieser Grundtypen bildet verschiedene Kristallstrukturen. Dadurch kommt es zu sehr großen Unterschieden in physikalischen Eigenschaften und Reaktivität..
Da die anderen Modifikationen schwer direkt zu gewinnen sind, wird zunächst immer weißer Phosphor produziert und dieser dann in andere Modifikationen umgewandelt. Diese können durch hohen Druck und hohe Temperatur ineinander überführt werden. Der schwarze Phosphor ist bei Raumtemperatur die eigentlich stabile Modifikation, die anderen sind allerdings auf Grund der geringen Umwandlungsgeschwindigkeit metastabil. Weißer Phosphor kann im Labor durch Erhitzung von rotem Phosphor unter Ausschluss von Sauerstoff hergestellt werden. Umgekehrt kann roter Phosphor auch durch mehrstündiges Erhitzen von weißem Phosphor auf etwa 180-350 °C erzeugt werden.
In fein verteiltem Zustand entzündet sich weißer Phosphor an der Luft von selbst, ab etwa 50 Grad entzünden sich auch kompakte Stücke und verbrennen zu Phosphor(V)-oxid. Daher muss weißer Phosphor unter Wasser aufbewahrt werden. Brennender Phosphor darf nicht mit Wasser gelöscht werden, da die Gefahr besteht, dass der Phosphorstaub in feine Ritzen gespült wird und sich nach Verdunstung des Wassers wieder selbst entzündet. Brennender Phosphor wird am besten mit Sand gelöscht. Das bei der Verbrennung von Phosphor entstehende Phosphorpentoxid bindet sehr stark Wasser aus der Umgebung an sich, und bildet mit der Luftfeuchtigkeit dichte Nebel aus Phosphorsäure.
Gefahren
Weißer Phosphor ist hochgiftig; schon etwa 50 mg können für einen erwachsenen Menschen tödlich sein. Der Tod tritt erst nach fünf bis zehn Tagen ein. Auch wird weißer Phosphor nur langsam ausgeschieden. Die langsame Giftwirkung macht(e) Phosphor als Rattengift geeignet. Hierzu waren sogenannte "Phosphorlatwergen" in Gebrauch. Wegen der allgemeinen Gefahren, und weil geeignetere Mittel zur Verfügung stehen, ist weißer Phosphor als Rattengift obsolet.
An der Luft kann weißer Phosphor eine bläuliche Chemilumineszenz zeigen, was bedeutet, dass durch eine chemische Reaktion elektromagnetische Strahlung im Bereich des ultravioletten und sichtbaren Lichts emittiert wird.
(Text entnommen von Wikipedia zu "Phosphor")
Zusammensetzung von Phosphor
Phospholipide sind also Stoffe, die sich aus einem wasserliebenden Kopf und zwei wasserabweisenden Kohlenwasserstoffschwänzen zusammensetzen. Sie lösen sich also in beide Elemente auf - also in Wasser und Fetten, bzw. Ölen.
Phospholipide sind ähnlich aufgebaut wird Triglyceride. Der Unterschied ist, das das Glycerin nur mit zwei Fettsäuren - statt 3 - verestert ist.
Die dritte Hydroxylgruppe (H-O) des Glycerins enthält nun einen Phosphat-Rest. Dieser Phosphat-Rest kann mit verschiedenen Aminoalkoholen oder auch zyklischen Alkoholen weiter verestert werden. Dadurch entstehen Verbindungen wie das Phosphatidyl-Cholin (auch Lecithin genannt) oder das Phosphatidyl-Serin. Solche Phospholipide sind Bestandteile biologischer Membranen und spielen eine wichtige Rolle im Gehirnstoffwechsel.
Phospholipide - insbesondere Doppellipidschichten - verleihen der Zelle lebensnotwendige Fähigkeiten wie Stabilität und Durchlässigkeit, aber auch Flexibilität. In der Doppellipidschicht stecken Proteine und Kanäle, die Moleküle in die Zelle schleusen und sie auch wieder herauslassen können.
Phospholipide - aber auch Proteine - sind in der Zellmembran auch sehr flexibel und können sich wie in einer Flüssigkeit bewegen. Sie können sich aber auch um ihre eigene Achse drehen oder die Seite der Membran unter Energieverbrauch wechseln.
--> Sphingolipide:
Sphingolipide sind wichtige Bestandteile der Zellmembran und gehören ebenfalls zur Verbindungsklasse der polaren Lipide.
Sphingolipide haben eine etwas andere Zusammensetzung. Sie basieren nicht auf dem dreiwertigen Alkohol Glycerin, sondern auf einem sogenannten Aminoalkohol namens "Sphingosin". Sphingosin ist ein einfach ungesättigter Aminoalkohol, dessen Moleküle aus 18 Kohlenstoffatomen, einer Aminogruppe und zwei Hydroxygruppen bestehen.
Sphinglipide findet man häufig in Nervengewebe, wo sie eine wichtige Rolle in der Signalübertragung und der Interaktion einzelner Zellen spielen.
Der Begriff "Sphingosin" leitet sich von griech. "sphiggion" ab, was "Schnur, Kette" bedeutet.
Zu den wesentlichen Lipiden in der Zellmembran zählen Glycerophospholipide, Cholesterol und Sphingolipide (Phospho- und Glycosphingolipide).
Ihre Funktionen lassen sich zum einen über den Aufbau und der Regulation der Fließfähigkeit zellulärer Membranen beschreiben und zum anderen bei der Erklärung von interzellulären Erkennungsprozessen (siehe Vielzeller).
Es gibt drei Haupttypen von Sphingolipiden: Ceramide und die daraus abgeleiteten Sphingomyeline und Glycosphingolipide. Diese Typen unterscheiden sich in der Art ihres Restes.
Ceramide kommen zusammen mit anderen Hautbestandteilen im Menschen unter anderem in der Hornschicht vor. Sie bilden dort aufgrund ihrer wasser- und fettlöslichen Struktur Doppellipidschichten und damit eine natürliche Barriere, die die Haut vor dem Austrocknen schützt und das Eindringen von Fremdstoffen verhindert. Bei einer Störung des Gleichgewichts dieser Stoffe kommt es zu trockener Haut oder zu krankhaften Hauterscheinungen wie Dermatosen, atopischer Dermatitis (Neurodermitis) und Schuppenflechte (Psoriasis).
Das Grundgerüst eines Sphingomyeline kann so aussehen: Hauptteil ist das Sphingosin. Daran ist eine Fettsäure verknüpft- An die Hydroxygruppe befindet sich eine Phosphatgruppe. Daran kann dann entweder der Alkohol Ethanolamin oder Cholin verkettet sein.
--> Glycolipide:
Glycolipide basieren ebenfalls auf dem Sphingosin und einer Fettsäure. Es fehlt jedoch der Phosphatrest der Phospholipide. Diese Verbindungen tragen vielmehr einen zum Teil recht großen Mehrfachzucker-Rest, oder mehrere Einfachzucker-Reste. Zu dieser Substanzfamilie gehört z. B. das sogenannte Gangliosid oder das Cerebrosid. Glykolipide gehören zu den Membranlipiden und sie kommen z. B. auf der Außenseite der Plasmamembran vor.
Das Lipid besteht aus Fettsäuren, die über Ester-Bindungen mit Glycerin oder über Amid-Bindungen mit Sphingosin verbunden sind. Enthält das Glycolipid Glycerin, wird es als "Glyceroglycolipid" bezeichnet und gehört dann zu den Glycerolipiden.
--> Isoprenoide:
Isoprenoide sind organische Verbindungen, die sich vom Isopren ableiten lassen. Darunter sind viele Naturstoffe, die zu den isoprenoiden Naturstoffen zusammengefasst werden.
Wichtige Untergruppen der Isoprenoide sind die Terpene und Terpenoide, darunter die Steroide.
Isopren selbst wird von vielen Bäumen und Phytoplankton produziert; der Grund dafür ist aber nicht geklärt. Gemäß einer Hypothese soll das gasförmige Isopren die Pflanzen vor Oxidation durch bodennahes Ozon schützen. Die namensgebende Struktureinheit des Isoprens wird bezüglich der Orientierung in Kopf und Schwanz unterteilt. Als Eselsbrücke kann bei der Darstellung des Isoprens mit Kopf und Schwanz eine Analogie zu einem Pferd gezogen werden. Natürlich vorkommende polymere Isoprenoide sind z. B. Latex oder Guttapercha. Ein synthetisches polymeres Isoprenoid ist der Kunststoff Neopren.
Isoprenoide werden in der Umwelt nur schwer abgebaut, da sie infolge der Seitenketten für Mikroorganismen und chemische Reaktanten nur schwer angreifbar sind.
Steroide
Natürliche Steroide kommen in Tieren, Pflanzen und Pilzen vor. Ihre biochemischen Aufgaben reichen von der Herstellung von Vitaminen und Sexualhormonen (Androgene beim Mann beziehungsweise Estrogene bei der Frau) über Gallensäure und Krötengifte bis zu den herzaktiven Giften von Digitalis und Oleander.
Der Name der Stoffklasse leitet sich ab vom ersten bekannten Steroid, dem Cholesterin. In Tieren und im menschlichen Organismus stellt Cholesterin das wichtigste Steroid dar; Pflanzen enthalten es dagegen nur in geringer Menge.
So..
.. und damit haben wir nun auch einen kleinen Blick zu diesen "besonderen Lipide" geworfen. Klar kann man an der einen oder anderen Stelle noch etwas mehr sagen, aber Sie sehen ja. dass es dann doch etwas zu chemisch-fachlich und kompliziert wird. Soweit müssen wir, was diese Stoffe angeht, aber gar nicht für dieses Thema "Fette" hinein gehen. Das sind nämlich Dinge, die bei der Ernährung nicht so sehr eine allzu große Rolle spielen. Naja, außer was dem letztgenannten Steroid angeht - nämlich das Cholesterin. Und darüber wird ja nun sehr viel geredet! Und deswegen müssen wir uns dieses Thema auch ein wenig genauer anschauen. Hier, in diesem ersten Teil, werde ich auf die grundlegende Dinge eingehen. Weitere, vertiefenden Einsichten zu Cholesterin werden dann nach und nach in den nächsten beiden Teilen dieser Artikel-Serie kommen.
Gut, dann wollen wir mal. :-)
Das Cholesterin
Cholesterin, auch Cholesterol genannt, leitet sich von dem griechisch Wort "cholé" ab, was auf deutsch "Galle" heisst, und von dem Wort "stereos", was auf deutsch "fest, hart, verhärtet" heisst. Denn dieser Naturstoff ist ein weißer, geruchsloser Feststoff und kommt in unseren Zellmembranen vor - die äußere Umhüllung unserer Zellen.
Es erhöht die Stabilität der Membran und trägt gemeinsam mit Proteinen dazu bei, Signalstoffe in die Zellmembran einzuschleusen und wieder hinauszubefördern. Weiterhin ist es unverzichtbar für viele Stoffwechselprozesse, beispielsweise für die Bildung von Hormonen - wie z.B. Cortisol, Testosteron (männliches Sexualhormon) und Östrogen (weibliches Sexualhormon). Auch bei der Verdauung ist die Substanz unverzichtbar: Sie wird zum Beispiel zur Bildung der Gallensäuren benötigt.
Alle Tiere und Menschen können Cholesterin selbst herstellen, mit Ausnahme mancher Nematoden und Arthropoden, die es aus der Nahrung aufnehmen müssen.
Cholesterin wird zu 80 % von unserem Körper selbst gebildet, und zwar in der Leber. Von dort wird es über das Blut in die Zellen aller Organe und Gewebe transportiert. Der kleinere Teil wird mit der Nahrung aufgenommen.
Jetzt erscheint es zunächst seltsam wie ein fester, unlöslicher Stoff denn über das Blut in die Zellen transportiert werden kann. Nun, dazu bedient sich unserer Körper einen kleinen Trick. Es wird für den Transport in kleine Partikel verpackt. Diese Partikel nennt man "Lipoproteine". Diese bestehen, wie schon der Name andeutet, aus Fett und verschiedenen Eiweißen (Proteinen). Dabei gibt es eine große Gruppe ganz verschiedener Lipoproteine, die grob nach ihrer Dichte eingeteilt werden.
Und zwar gibt es diese 3 Cholesterin-Arten: LDL-Cholesterin, HDL-Cholesterin und VDL-Cholesterin.
"LDL" steht für Low-Density-Lipoprotein (Lipoprotein niedriger Dichte): Dieser Pakettyp transportiert Cholesterin aus der Leber in den Körper.
"HDL"-Cholesterin steht für High-Density-Lipoprotein (Lipoprotein hoher Dichte): Dieser Pakettyp transportiert Cholesterin aus dem Gewebe zurück zur Leber.
"VLDL"-Choleserin seht für Very low density lipoprotein: Lipoprotein mit sehr geringer Dichte. Vorstufe von LDL. transportiert Triglyceride und Cholesterin von der Leber zu anderen Körperzellen.
Je höher ihr Lipidanteil ist, desto geringer ist ihre Dichte und desto schädlicher - so heisst es - sind sie für die Gesundheit. Darauf aber komme ich gleich näher zu sprechen.
Cholesterin stellt der Organismus also selbst her. Jedoch, wenn man über die Nahrung zu viel Cholesterin aufgenommen hat, dann produziert er weniger.
Vorkommen in Lebensmittel
Cholesterin kommt in fast allen tierischen Fetten vor. Ein typischer Wert für Butter beträgt zum Beispiel 2340 mg pro kg.
Pflanzliches Material und Bakterien enthalten nur geringe Mengen. Maiskeimöl enthält beispielsweise 55 mg pro kg, Rapsöl 53 mg pro kg und Baumwollsamenöl 45 mg pro kg.
Sehen Sie unter folgenden Link eine Tabelle mit Lebensmitteln, die viel Cholesterin enthalten: Cholesterin-Tabelle
Bedenken Sie dabei, dass die Mengenangaben alle pro 100g des Lebensmittel gemeint sind. Also nicht wundern, wenn bei "Eier" so ein hoher Wert steht. :-) Denn ein Ei der größe "M" hat ein Gewicht zwischen 53 und 62 gramm. Also müssen Sie hier in Gedanken etwas umrechnen. Und bedenken Sie zudem auch, dass bei dem ersten Eintrag "Eigelb, roh" steht - also NUR das Eigelb. Das heißt, das Gewicht zwischen 53 und 62g gilt für ein vollständiges Ei. Scrollen Sie weiter runter zu dem Eintrag "Ei, hart gekocht". Damit ist ein ganzes Ei gemeint.
Doch was hat es also jetzt nun mit "schlechten" und "guten" Cholesterin auf sich?
Nun, allgemein bekannt ist folgendes:
Die Unterscheidung der verschiedenen Werte
HDL - Das "gute" Cholesterin
Das gute an diesem Cholesterin soll sein, dass es überschüssiges Cholesterin aus den Geweben und Blutgefäßen zurück zur Leber transportiert. Dort wird es dann teilweise zu Gallensäuren umgewandelt oder direkt als Cholesterin mit der Gallenflüssigkeit über den Stuhl ausgeschieden. HDL verfügt also über die Fähigkeit, Cholesterinmoleküle, die sich bereits an die Gefäßwände geheftet haben, wieder zu lösen und in Richtung Leber abzutransportieren. Dadurch kann es der Entstehung von Gefäßverengungen entgegenwirken.
LDL - Das "schlechte" Cholesterin
Die Aufgabe des LDL-Moleküls besteht darin, das Cholesterin von der Leber zu den Geweben zu transportieren. Mit 46 Prozent Cholesterin im Gepäck transportiert das LDL die größte Cholesterinmenge durch den Körper. Das HDL besteht dagegen lediglich aus etwa 18 Prozent Cholesterin.
Befindet sich nun mehr Cholesterin im Blut als die Zellen benötigen, kann es sein, dass ein Teil der Cholesterinfracht an den Arterienwänden kleben bleibt. So könnten dann Ablagerungen entstehen, die zur Verengung der Arterien führen und letztlich zur Entstehung einer Arteriosklerose beitragen. Deswegen sagt man in der Medizin, dass ein erhöhter LDL-Wert als besonders gesundheitsgefährdend gilt.
VLDL zu LDL
Das VLDL-Cholesterin dient in erster Linie dem Triglycerid-Transport, denn es besteht zu knapp der Hälfte aus Triglyceriden. Der Cholesterinanteil beträgt gerade einmal 10 Prozent.
Während seiner Reise durch den Körper spalten spezielle Enzyme immer wieder Triglyceride vom VLDL ab, um diese zur Energiegewinnung zu verwenden. Dies geschieht so lange, bis das VLDL schliesslich zu LDL umgewandelt ist. Also ist ein hoher VLDL- Wert im Blut somit scheinbar ebenso ungünstig wie ein hoher LDL-Wert.
Die Cholesterin-Werte
So, und an dieser Stelle beginnt dieses Thema seinen großen Lauf zu nehmen. Denn was die Werte angeht, da gibt so viele unterschiedliche Ansichten, Studien und Ergebnisse. Es gibt da zwar einige Dinge, die klar sind, einiges was man beachten kann, aber in gewisser Weise wieder unterschiedliche Ansichten. Denn es gibt Menschen, die auch mit einem hohen Cholesterin-Wert gut weiterleben, ohne Probleme. Andere wiederum haben schon bei leicht erhöhten Werten schon Probleme. Nun, diese Umstände ließen in der Vergangenheit immer Fragen offen. Doch wenn man sich mal intensiver mit diesen Thema beschäftigt, stellt man fest, dads es dafür doch schon recht gute Erklärungen gibt. Denn ein reines schwarz-weiss-Denken, im Sinne von "das Cholesterin ist böse" und "das ist gut", ist wohl nicht unbedingt ganz so richtig. Und weiterhin sollte man bei all der ganzen Thematik auch nicht vergessen, das Herz-Gesundheit nicht einfach nur bedeutet "Hoher oder niedriger LDL-Cholesterin-Wert". Denn es geht ja nicht nur allein um das Cholesterin, sondern insgesamt um eine gesunde Lebensweise, die das Herz-Kreislauf-System gesund hält. Der ganzheitliche Ansatz ist also wichtig.
Und da dieses Thema so umfangreich ist, werde ich - wie weiter oben schon gesagt - noch nicht alles zu diesen Thema sagen, sondern erst einmal ein paar grundsätzliche Dinge. Aber gleichzeitig werde ich aber mal so das wichtigste zuerst benennen - was so die wichtigste Erkenntnis aus dieser Thematik hervorgegangen ist. Alles weitere, was sich noch zu diesen Thema ergeben kann, werde ich dann in den nächsten Teilen dieser Artikel-Serie zum Thema Cholesterin erklären. Es kann also sein, dass ich dieses Thema noch einmal aufgreifen werde und noch hinzu addieren werde, was noch dazu gesagt werden sollte.
Ok, dann beginnen wir mal mit der ersten Frage, und die ist:
"Wie sollten die Werte nach offizieller Meinung optimal sein?"
Nun, folgende Normwerte bzw. Grenzwerte wurden festgelegt.
Gesamtcholesterin:
Normwert bis 200 mg/dl ( bis 5,2 mmol/l)
Grenzwert bis 240 mg/dl (bis 6,2 mmol/l)
LDL-Cholesterin:
Normwert bis 130 mg/dl (bis 3,4 mmol/l)
Grenzwert liegt bis 160 mg/dl (bis 4,15 mmol/l)
HDL-Cholesterin:
Normwert über 45 mg/dl ( über 1,2 mmol/l)
Grenzwert unter 45 mg/dl ( unter 1,2 mmol/l)
Triglyceridwert (Nahrungsfette):
Normwert unter 150 mg/dl (1,7 mmol/l)
Als grenzwertig gelten Werte zwischen 150 und 200 mg/dl, sind aber - wenn die Person ansonsten bei guter Gesundheit ist - tolerierbar. Als zu hoch gelten Werte über 200 mg/l, Die HDL-Werte sollten auch nicht zu niedrig sein, also eben schon mehr als 45 mg/dl aufweisen.
So, das sind die aktuellen Werte. Denn es ist jetzt so: Diese Werte wurden in der Vergangenheit immer mal wieder abgeändert. Erst fing man mit niedrigeren Werten an. Dann erhöhte man sie, und dann wurde der eine oder andere Wert auch mal wieder nach unten hin korrigiert.
Von daher gibt es noch Quellen, die auch heute noch von folgenden Werte sprechen:
Gesamtcholesterin: sollte unter 150 mg/dl sein
LDL-Cholesterin: besser unter 70 mg/dl
Diese Werte kann man allerdings nur dann erreichen, wenn man so gut wie keine (oder gar keine) Tierprodukte isst...
Aber was ist denn jetzt das Problem mit den hohen Werten? Und ist es wirklich immer so das ein hoher LDL-Wert immer ein Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bedeutet?
Nun, gehen wir es mal der Reihe nach durch.
Die Gefäßverengung
Erst einmal müssen wir unterscheiden zwischen zwei verschiedene Erkrankungen, die ähnlich geschrieben werden.
Atherosklerose und Arteriolosklerose
Schauen Sie genau hin. Bei dem ersten Wort geht es um "ATHEROS - klerose" und beim zweiten Begriff um "ARTERIOS - klerose".
Das erste Wort bezeichnet die krankhafte Einlagerung von Cholesterin und anderen Fetten in die innere Wandschicht arterieller Blutgefäße. Die Atherosklerose tritt bevorzugt an den Herzkranzgefäßen, der Aufzweigung der Halsschlagader und den großen Beinarterien auf. Sie kann grundsätzlich aber in jeder Arterie des Körpers auftreten. Sie ist ein chronisch entzündlicher Prozess.
Das zweite Wort, die Arteriolosklerose, beschreibt eine Gefäßerkrankung der Arteriolen, also der kleinsten Arterien. Sie heißt auch hypertensive Mikroangiopathie, weil Bluthochdruck als wesentliche Ursache angenommen wird. Die Erkrankung beginnt mit einer Verdickung der innersten Gefäßschicht, die im weiteren Verlauf auf die übrigen Wandschichten übergreift und das Gefäß einengt.
Bei dem LDL-Problem geht es ja um die Atherosklerose. Wie gesagt, haben alle Cholesterinarten im Körper wichtige Aufgaben zu erfüllen. Daher müssen sie in ausreichender Menge vorhanden sein. Ausreichend bedeutet, dass weder zu viel noch zu wenig Cholesterin im Blut enthalten sein sollte.
Daher wird zur Überprüfung der einzelnen Werte ein Cholesterinspiegel erstellt. Hierzu werden der Gesamtcholesterinwert, der HDL-Wert sowie der LDL-Wert im Blut gemessen. Der Gesamtcholesterinwert ergibt sich aus der Summe des im HDL und LDL enthaltenen Cholesterins.
Auch die Triglycerid-Konzentration im Blut wird bestimmt. Der Cholesterin-Anteil im VLDL-Lipoprotein wird in der Regel nicht direkt gemessen, sondern aus der Höhe des Triglyceridspiegels errechnet.
Die Konzentration der Cholesterinmenge im Blut wird entweder in mg/dl (Milligramm pro Deziliter) oder in mmol/l (Millimol pro Liter) angegeben. Will man das eine ins andere umrechnen, multipliziert man den mg/dl-Wert mit 0,0259 und erhält dann den mmol/l-Wert.
Für die Einschätzung des Risikos, eine Atherosklerose zu entwickeln, sind die Messergebnisse der einzelnen Werte allerdings nicht aussagefähig genug. Viel wichtiger ist das Verhältnis zwischen LDL- Cholesterin und HDL-Cholesterin.
Dieses Verhältnis errechnet man aus dem Quotienten von LDL und HDL. Dieser sollte kleiner als 3,0 sein. Man sagt, ein erhöhtes Risiko liegt bei einem Wert zwischen 3,0 und 5,0 vor.
Hier mal ein Beispiel:
Ausgangswerte:
Gesamtcholesterin: 250 mg/dl
LDL-Wert: 135 mg/dl
HDL-Wert: 90 mg/dl
Würde man jetzt nur auf den Gesamtcholesterinwert schauen, dann wäre der Grenzwert eindeutig überschritten und der Arzt würde sehr wahrscheinlich ein Medikament verschreiben.
Wird hingegen der Quotient aus LDL und HDL errechnet, lautet das Ergebnis 1,5. Das ist ja kein großer Wert, von dem ein Risiko für die Entstehung einer Gefäßverengung durch Cholesterinablagerung ausgehen würde. Eine Senkung des Cholesterinwertes wäre in diesem Fall vollkommen unnötig.
Allerdings ergibt sich eine ganz andere Situation, wenn der erhöhte Cholesterinspiegel in einem direkten Zusammenhang mit anderen Grunderkrankungen steht.
Doch zunächst einmal stellt sich ja noch die Frage wie es denn überhaupt zu einer Ablagerung von Cholesterin kommen kann?
Wie eine Gefäßverengung entsteht
Es ist nicht unbedingt so, dass sich das Cholesterin einfach so an den Gefäßwenden dran hängt, sondern vielmehr ist es so, dass das Lipoprotein durch bestimmte Vorgänge sozusagen "zerbrochen" wird und dann nicht mehr nutzbar ist für den Körper. Doch wodurch wird das Lipoprotein denn zerbrochen? Die Antwort: Durch Oxidationsprozesse- hervorgerufen durch oxidativen Stress. Und das ist eines der wesentlichen Faktoren für das Cholesterin-Problem.
Die Sache ist also die:
Der Körper benötigt ja viele Vitamine und Mineralstoffe, damit er richtig funktioniert. Das sehr bekannte Vitamin C spielt hier eine wichtige Rolle. Denn Vitamin C wird zum Beispiel auch benötigt für die Kollagenproduktion. Mit Hilfe dieses Stoffes werden ja auch unter anderem die Gefäßwände flexibel gehalten. Hat man also ein Mangel an Vitamin C, oder der Körper kann aus anderen Gründen dieses Vitamin C nicht mehr für das Kollagen benutzen, dann kommt es zur Verhärtung der gefäßschützende Schicht und zu Verletzungen der Gefäßwände. Damit jetzt kein Desaster entsteht, kann der Körper sich jetzt damit behelfen das er die Gefäße mit Cholesterin "zusammenflickt". Folglich dessen erhält die Leber das Signal, die Cholesterinproduktion sofort zu erhöhen, wodurch der LDL-Wert im Blut deutlich ansteigt. Wenn also die Ursache eines erhöhten Cholesterinspiegels in einem Vitamin-C-Mangel begründet liegt, wäre eine Cholesterinsenkung jetzt fatal, denn damit würde die gesundheitserhaltende Reparaturmassnahme des Körpers unterbunden.
Je öfter solche Brüche entstehen in den Gefäßen, desto mehr muss er dann also flicken. Das allein kann also auch zu einer Verengung der Gefäße führen. Doch meistens kommt noch etwas anderes hinzu. Und hier kommt die Sache mit der Oxidation ins Spiel.
Ich habe ja schon an anderen Stellen in meine Texten beschrieben was oxidativer Stress ist. Kurz gesagt: Eine Oxidation beschreibt eine chemische Reaktion zwischen zwei Molekülen, von denen eines der beiden Moleküle genötigt wird, Elektronen an das andere Molekül abzugeben. Verantwortlich für diesen "Elektronenraub" sind sogenannte freie Radikale. Sie verändern durch diesen "Raub" die Struktur des Moleküls und beeinträchtigen so seine ursprüngliche gesunde Funktion.
Diese freie Radikal-Bildung kann vom Körper abgefangen werden, und zwar mit Hilfe der "Anti"-Oxidantien. Eben also Vitamin C, Vitamin E, Zink, Selen, Vitamin A und so weiter. Hat der Körper also einen Mangel an diesen wichtigen Substanzen, dann können vermehrt freie Radikale im Körper entstehen. Und diese können entstehen durch schlechte Ernährung, Schadstoffe aller Art, Umweltgifte, Rauchen, Alkohol, seelischer Stress und so weiter. Sie sehen also, das sind alles Dinge, die wir tagtäglich ausgesetzt sind. Die einen mehr, die anderen weniger. Deswegen ist es ja so wichtig sich um seine Gesundheit zu kümmern. Gut, wenn also jetzt die freie Radikale mit den Cholesterin-Lipiden in Berührung kommen, dann werden diese durch den Oxidativen Prozess in ihrer Funktion verändert. Und LDL-Choleserin ist sogar recht gut reaktionsfreudig, denn es besteht ca. zur Hälfte aus ungesättigten Fettsäuren. Sie erinnern sich? Ungesättigte Fette (vor allem die mehrfach ungesättigten Fettsäuren) sind durch ihre weniger stabilen Moleküle nicht so gut haltbar und werden schneller ranzig. Deswegen müssen diese Fette in dunklen Flaschen Luftdicht aufbewahrt werden, weil durch zuviel Licht und Sauerstoff sie beginnen zu oxidieren. Und deswegen ist das LDL-Cholesterin so anfällig dafür.
Also, die Oxidation des Cholesterins löst eine starke Veränderung sowohl der Struktur als auch der elektronischen Ladung des Cholesterins aus, so dass das oxidierte Cholesterin für den Körper nun unbrauchbar geworden ist. Jetzt wird das Immunsystem aktiv. Es gilt nun diese oxidierten Partikel umgehend zu eliminieren. Denn möglicherweise sind diese jetzt schädlich geworden für den Körper. Diese Aufgabe übernehmen die Fresszellen - die sogenannten Makrophagen - des Immunsystems. Diese sind unter anderem in der Blutgefässwand lokalisiert. Sie verbinden sich jetzt mit den oxidierten Molekülen zu einem Komplex und zersetzen sie. Ist die Anzahl der oxidierten Cholesterin-Moleküle zu groß, müssen die Makrophagen Schwerstarbeit leisten. Sie nehmen ungebremst die Moleküle auf und verwandeln sich dabei in sogenannte Schaumzellen, die sich in der Innenhaut der Gefäßwand festsetzen. Dort wachsen sie immer weiter, bis sie irgendwann platzen, wodurch weitere Fresszellen angelockt werden, die ebenfalls wieder Schaumzellen bilden. Und diese aufgeplatzten Zellen führen dazu, dass Cholesterin ausläuft. Es klebt auf der Gefäßwand und bildet dort Plaques (Ablagerungen). Das Bindegewebe reagiert auf diese Fettablagerung mit einer vermehrten Zellbildung, die eine Verdickung der Gefäßwand zur Folge hat. Und damit hätten wir nun die Engstelle in der Arterie.
Sehen Sie also, was wirklich das Problem ist. Deswegen kommt es zu Verengung in den Arterien. Das bedeutet also, wenn in einem gesunden Körper genügend Vitamine und andere Antioxidantien vorhanden sind, dann kann ein zeitweise erhöhter Cholesterinspiegel dem Körper nicht viel anhaben. Denn nicht nur wird verhindert das es zur einer Oxidation des Cholesterins kommt, sondern gleichzeitig ist es ja so, dass sehr viele gesunde vitalstoffreiche Lebensmittel den Cholesterinspiegel auch noch senken. Insofern kann bei einem gesunden Lebensstil nicht allzuviel passieren in dieser Hinsicht. Welche Lebensmittel das sind und wie genau der Cholesterinspiegel gesenkt wird, erkläre ich in den nächsten Teil dieser Artikel-Serie. Und falls Sie jetzt denken das ich damit folgendes sagen wollte: "Ach, dann ist es ja egal wieviel Fleisch und andere Tierprodukte ich esse. Hauptsache ich esse dann und wann auch mal Vitamine." .. dann muss ich sie enttäuschen. Nein, so war das nicht gemeint. :-) Über den Verzehr von Fleisch und andere Tierprodukte gibt es noch viel mehr zu sagen als einfach nur "Cholesterin". Also, aus gesundheitlicher Sicht. Denn Herzgesundheit ist nicht nur Cholesterin. Da kommt noch eine Menge mehr hinzu. Natürlich kann ein zu großer Verzehr von Tierprodukten (vor allem wenn die Qualität schlecht ist) Herzerkrankungen begünstigen, aber es muss nicht unbedingt an einem erhöhten Cholesterinspiegel liegen. Einerseits. Anderseits kann man schon sagen, dass - wenn Sie einen hohen Spiegel haben (durch das Essen von Tierprodukten) - und Sie auch sonst nicht so viel Acht auf Ihre Gesundheit geben (zu wenig Vitalstoffreiche Ernährung), die Wahrscheinlichkeit größer ist das das viele LDL oxidiert und Schaden anrichet, als wenn Sie nur einen sehr geringen Spiegel haben (trotzdem aber schlecht zurecht sind), der dann oxidieren könnte und Probleme macht. Oder anders gesagt: Viel LDL + wenig Vitalstoffe (und freie Radikale) = höhere Wahrscheinlichkeit einer Gefäßverengung. Wenig LDL + freie Radikale = geringere Wahrscheinlichkeit von Probleme. Doch anders herum geht es auch: Normaler LDL-Spiegel + schlechte Gesundheitszustand (und Oxidationsprozess) = trotzdem eine gewisse Gefahr von Gefäßverengungen.
Und genau das ist ja auch alles schon vorgekommen. Es gab Menschen mit Herzprobleme die einen erhöhten Cholesterinspiegel haben und welche die im Normbereich liegen. Es kommt also auch auf den restlichen Zustand an. Und sehr viele Menschen da draußen ernähren sich eben nach der "üblichen westlichen Ernährungsart", die ja eben genau das alles fördert. Und noch einiges mehr.
Doch was genau hier noch alles durch diesen ungesunden Lebensstil geschehen kann (in Hinsicht der Herzgesundheit), darauf kann ich an dieser Stelle jetzt leider auch nicht weiter eingehen, denn ich muss langsam zum Schluss kommen hier. :-) Das kommt alles in den nächsten oder übernächsten Teil zum Thema "Fette".
Aber kommen wir noch einmal kurz zurück zu den Gefäßen: Also, jetzt ist das Gefäß wegen den Schaumzellen und so verdickt. Nun kann noch folgendes geschehen. Der Gewebeauswuchs behindert die Sauerstoffversorgung in diesem Bereich, wodurch einige der Gefäßwandzellen absterben können. Lagern sich dort dann noch zusätzlich Kalksalze ab, verhärten die Plaques, so dass die Gefäßwand schließlich einreisst. Um den Riss schnellstens zu verschliessen, eilen sogenannte Thrombozyten (Blutplättchen) zur Hilfe. Diese verkleben miteinander und bilden auf diese Weise ein Blutgerinnsel. Blutgerinnsel, auch Thromben genannt, sind allerdings gefährlich, denn sie können nicht nur die gerissenen Blutgefäßwände wie ein Pflaster verkleben, sie können auch - wenn sie zu groß werden - das gesamte Blutgefäss verstopfen und im schlimmsten Fall einen Herzinfarkt oder Schlaganfall auslösen.
Das ist also der Haupt-Mechanismus dahinter. Meiden Sie also so gut es geht oxidativen Stress. Dann kann ein erhöhter Cholesterinspiegel nicht automatisch zu einem Problem werden. Denn es hat sich in Untersuchungen immer wieder gezeigt, dass es einige Menschen gibt, die ständig einen hohen Cholesterinspiegel haben, aber dennoch keine arteriosklerotischen Veränderungen zeigen. Wohl wegen der Ernährung und Lebensweise wahrscheinlich.
Doch wie kann es denn vorkommen, das man einen hohen Cholesterinspiegel hat und trotzdem dabei weitestgehend gesund ist?
Nun, es gibt da noch ein paar andere Faktoren, die dafür sorgen können, dass man öfter einen hohen Spiegel hat.
Und das sind folgende:
Hoher Cholesterinspiegel durch Gendefekt
Es gibt wenige Menschen, die einen genetischen Defekt aufweisen, der den Cholesterinspiegel dauerhaft erhöht hält. In diesem Fall fehlt den Betroffenen ein Teil der Rezeptoren, die das Andocken des Cholesterins und damit die Aufnahme in die Zelle überhaupt erst ermöglichen. Somit bleibt ein Großteil des Cholesterins im Blut, wodurch der Cholesterinspiegel permanent erhöht ist.
Hoher Cholesterinspiegel durch Vererbung
Im Vergleich zum Gendefekt gibt es weitaus mehr Menschen, die die Veranlagung zu einem erhöhten Cholesterinspiegel in die Wiege gelegt bekommen.
Das bedeutet jedoch nicht, dass sie automatisch hohe Cholesterinwerte aufweisen, denn es wurde "nur" die NEIGUNG zu erhöhten Werten vererbt. Die Veranlagung kommt erst zum Tragen, wenn sich weitere Faktoren, wie z. B. eine ungesunde Ernährung, Stress, Bewegungsmangel etc. dazu gesellen.
Hoher Cholesterinspiegel durch Organerkrankungen
Es gibt einige Erkrankungen, die sich direkt auf den Cholesterinspiegel auswirken. Zu diesen Erkrankungen zählen unter anderem eine Schilddrüsenunterfunktion, eingeschränkte Nierenfunktionen oder eine Lebererkrankung.
Eine Schilddrüsenunterfunktion verzögert den Cholesterinabbau. Dadurch kommt es bei dieser Erkrankung sowohl zu einem erhöhten Gesamtcholesterin als auch zu erhöhten LDL-Werten.
Eine deutlich eingeschränkte Nierenfunktion geht häufig mit einer Fettstoffwechselstörung einher, die wiederum eine Erhöhung des Cholesterinspiegels zur Folge hat.
Eine schwere Erkrankung der Leber, der z. B. eine Entzündung oder ein Tumor zugrunde liegt, kann hingegen den Cholesterinspiegel absenken, da die Cholesterineigenproduktion der Leber dann stark eingeschränkt ist.
Doch natürlich geht es bei diesen Krankheiten noch um viele weitere Symptome. Der Cholesterinwert, der hier nicht der Norm entspricht, ist ja nicht der einzige Hinweis dafür, dass hier ein Problem vorliegt.
Hinzu kommt noch die Tatsache, das viele Menschen, die solche oder ähnliche Erkrankungen haben, regelmäßig Medikamente einnehmen. Medikamente aber können den Cholesterinspiegel ebenfalls sehr ungünstig beeinflussen.
Doch auf die Medikamente, vor allem den Cholesterinsenkern, gehe ich auch erst später drauf ein.
Hoher Cholesterinspiegel durch Stress
Tatsächlich kann ein hoher Stresspegel, der über einen längeren Zeitraum anhält, auch den Cholesterinspiegel ebenfalls deutlich erhöhen. Das konnte in verschiedenen Studien belegt werden. Auch wenn noch nicht ganz klar ist, welcher konkrete Mechanismus sich dafür verantwortlich zeigt.
Wissenschaftler denken, dass die in Stresssituationen freigesetzten Hormone, wie z. B. das Cortisol, den Körper zur verstärkten Freisetzung von Fettsäuren und Glucose anregen. Damit jedoch die Fettsäuren an die energiebedürftigen Orte im Körper transportiert werden können, ist wieder das Transporterprotein LDL notwendig, das nun verstärkt in der Leber gebildet wird und den LDL-Wert steigen lässt.
Denkbar ist auch, dass der Körper in Zeiten starker Stressbelastungen nicht in der Lage ist, das überschüssige Cholesterin in vollem Umfang abzubauen.
Oder was ja auch sein kann ist, dass durch anhaltende Stresssituationen eine Reihe entzündlicher Prozesse ausgelöst werden können, wodurch wiederum die Cholesterinproduktion in der Leber erhöht wird.
Hoher Cholesterinspiegel durch zu viele (schlechte) Kohlenhydrate
Durch den Verzehr von zuviel isolierten Kohlenhydrate wie Zucker und Weissmehl sowie Produkte daraus (Süsswaren, Gebäck, Kuchen, Teig- und Brotwaren) kann der Cholesterinspiegel auch erhöht werden. Dazu wurde vor einiger Zeit ein bestimmter Mechanismus entdeckt. Doch auch das kläre ich erst später.
Hoher Cholesterinspiegel durch zu viel Fett
Auch das Essen von zu große Mengen an Triglyceriden (Nahrungsfette) können Probleme machen.
Triglyceride sind zwar - wie hier ja erklärt - wichtige Energielieferanten, doch ein übermässiger Verzehr dieser Fette führt - bei gleichzeitigem Bewegungsmangel - nicht nur zu Übergewicht oder gar Fettleibigkeit. Ein hoher Triglycerid-Spiegel kann ebenso wie erhöhte Cholesterinmengen unter bestimmten Voraussetzungen zu Fettablagerungen in den Gefäßwänden führen und diese verengen.
Zudem korreliert ein hoher Triglycerid-Spiegel häufig mit niedrigen HDL-Werten, wodurch das Risiko der Entstehung einer Arteriosklerose erhöht wird.
Meist ist dann auch noch die Qualität jener Lebensmittel, die zu den heute beliebtesten Fettlieferanten zählen, oft nicht besonders gut. Beispielsweise sind es fetter Käse, Wurst und Süsswaren, die den Triglyceridspiegel in die Höhe schnellen lassen.
OK!
Das war's nun. :-)
Ich denke das war jetzt lang genug. Ursprünglich hatte ich vor in diesen Teil noch ein paar weitere Dinge mit rein zu bringen, aber dieser Artikel ist dann doch länger geworden wie ich dachte. Also besprechen wir alles weitere in den nächsten beiden Teilen!
Als nächstes werde ich den Fettstoffwechsel beschreiben und dann auch erklären wofür genau der Körper die Fette und Fettsäuren benötigt. Damit werde ich dann auch erklären welche Fette gesund sind und welche nicht. Welche sollten wir öfters nehmen und warum, und welche sollten wir meiden? Und dann werde ich auf den Zusammenhang mit den Kohlenhydratstoffwechsel eingehen. Denn ich wollte da ja noch was zu Ende erklären, gell? Da war ja noch was, was ich in der Kohlenhydrat-Artikel-Serie gesagt habe. :-)
Weiterhin werde ich wahrscheinlich noch einmal etwas zu Cholesterin sagen und auf die Lebensmittel, die den Cholesterinspiegel günstig beeinflussen. Auch werde ich dann auf das eine oder andere Medikament eingehen, welche in diesen Zusammenhang oft verschrieben werden, und auch die Vor- und Nachteile aufzeigen.
Joa, mal gucken ob ich das alles in dem zweiten Teil rein bringen kann oder ob ich dann noch ein dritten Teil schreiben muss.
Joa, dann danke ich Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit. Schön, dass Sie diesen langen Artikel bis hier hin zu Ende gelesen haben. :-)
Ich denke, das Meiste war einigermaßen recht gut verständlich, oder? Ok, der Lipid-Teil (also das mit den Phophorlipide, etc.) war vielleicht etwas sehr fachlich. Aber für das Gesamtverständnis ist dieser Teil nicht so sehr relevant. Aber der Vollständigkeit-halber wollte ich das noch erwähnen.
Also, gut. Jetzt ist aber Schluss. :-)
Lassen Sie mal einen Kommentar dar, wie Sie diesen Artikel finden.
Bis dann!
Herzlichst,
Sascha Markantelli
Meine Quellen:
Naturheilt.com - Die Cholesterin-Lüge
Zentrum der Gesundheit - Cholesterinspiegel
Wikipedia: Cholesterin
herzstiftung.de - Was ist Cholesterin?
gesundheitsinformation.de - Was ist Cholesterin und wie entsteht Arteriosklerose?
cholesterin-neu-verstehen.de
studysmarter.de - Phosphorlipide
oelea.de - Fette und Olivenöl
supernahrung.com - Linolensäure
gesundfit.de - Linolsäure
Wikipedia.org - Ölsäure
chemfinderone.de - Ölsäure
Wikipedia: Erucasäure
chemiezauber.de - Veresterung von Glycerin
fett-ev.eu - Fettsäuren
Jamede.de - gesättigte Fette
Zentrum der Gesundheit - Fettsäuren
healthyhappy.de - Fettsäuren
studysmarter.de - Ameisensäure
mentalfoodchain.com - Caprylsäure
sundt.de - Carprylsäure
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