Umgangssprachlich wird mit Fett auch das Fettgewebe im menschlichen oder tierischen Organismus bezeichnet.

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1 1.3 Fett Die meisten Nahrungsfette (Lipide) bestehen aus so genannten Triglyceriden. Darin ist ein Molekül Glycerin mit drei weiteren Bausteinen- den Fettsäuren- verbunden. Nach der chemischen Struktur unterscheidet man zwischen gesättigten, einfach ungesättigten und mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Lebenswichtig für unseren Organismus sind vor allem die mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Die, die der Körper nicht bilden kann, nennt man auch essentielle Fettsäuren. Wichtigster Vertreter ist die Linolsäure. Essentielle Fettsäuren müssen wir mit der Nahrung zu uns nehmen. Gesättigte Fettsäuren dagegen kann der Körper selbst aufbauen. Im weiteren Sinn versteht man unter Fett einen primär aus Fettsäuretriglyceriden bestehenden Stoff, der entweder aus Tier- oder Pflanzenzellen gewonnen oder synthetisch hergestellt wird. Je nachdem, ob er bei Raumtemperatur fest oder flüssig ist, spricht man von Fetten oder fetten Ölen, dazwischen liegen noch die halbfesten (streichfesten) Fette. Umgangssprachlich wird mit Fett auch das Fettgewebe im menschlichen oder tierischen Organismus bezeichnet. Fette und fette Öle finden Verwendung als Nahrungsmittel und werden auch technisch als Schmierstoff eingesetzt Chemie und Eigenschaften Beispiel für ein Triglycerid in Fetten und Ölen Die Eigenschaften eines Fettes werden von der Kettenlänge der Fettsäuremoleküle beeinflusst und davon, wie viele C=C-Doppelbindungen in den Fettsäureresten vorkommen. Eine Doppelbindung bedeutet, dass die Fettsäure einfach ungesättigt ist, mehr als eine Doppelbindung charakterisiert eine mehrfach ungesättigte Fettsäure. Natürliche Fette enthalten stets unterschiedliche Fettsäuren, stellen immer ein Gemisch dar und weisen deshalb keinen Schmelzpunkt sondern einen Schmelzbereich auf. Mit steigender Kettenlänge und abnehmender Anzahl an Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen der Kette steigt die Schmelztemperatur. Die festen Produkte enthalten hohe Anteile langer Quelle: 1/6

2 und gesättigter Fettsäuren, wohingegen die Fettsäuren in den flüssigen Ölen überwiegend einfach oder mehrfach ungesättigt sind. Beim Erhitzen zersetzen sich Fette zum Teil bereits unterhalb ihres Siedepunktes. Fette sind hydrophob (wasserabweisend) und damit kaum in Wasser löslich. Dadurch haben sie keinen Einfluss auf den osmotischen Zustand einer wässrigen Phase (z. B. Zellsaft, Zwischenzellflüssigkeit, Blut, Lymphe bei Tieren, Vakuole und Transportgefäße bei Pflanzen). Sie bilden somit als Depotfett eine geeignete Speicherform für Energie (beim Menschen 10 kg und mehr). Fette sind meist geruch- und geschmacklos, aber Geschmacksträger; der bei ranzigem Fett auftretende intensive Geruch stammt von kurzkettigen, freien Fettsäuren wie z.b. Buttersäure. Für Lebensmittel verwendete Fette werden aus Ölpflanzen oder Ölsaaten durch Pressung oder Extraktion mit Lösungsmitteln gewonnen. Raffination und damit Entfernung unerwünschter Inhaltsstoffe macht die Fette für den Menschen nutzbar. Die Eigenschaften der Fette werden bestimmt durch die enthaltenen Fettsäuren. Die Einteilung erfolgt in gesättigte, einfach ungesättigte und mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Gesättigte Fettsäuren Gesättigte Fettsäuren können vom Körper synthetisiert werden. Hauptsächliche Orte der Fettsäuresynthese sind Leber und Fettgewebe. An gesättigten Fettsäuren werden in der Hauptsache Palmitin- und Stearinsäure synthetisiert und mit Glycerin zu Triglyceriden verestert. Die Fettsäuresynthese im Körper ist ein energieverbrauchender Prozess und findet dann in größerem Umfang statt, wenn die Ernährung kohlenhydratreich und fettarm ist. Bei einer fettreichen Ernährung findet lediglich eine Einspeicherung von Fett statt, aber keine Fettsäuresynthese. Mit der in Deutschland üblichen Ernährung wird ein Drittel und mehr des Energiebedarfs in Fetten zugeführt, davon sind mehr als 60% gesättigte Fettsäuren vorwiegend tierischer Herkunft, haben eine feste Konsistenz und einen hohen Schmelzpunkt wie z.b. Kokosfett, pflanzliche Frittierfette, Milchfett, Streichfette wie Margarine und Butter. Einfach ungesättigte Fettsäuren Einfach ungesättigte Fettsäuren sind hauptsächlich zur Aufrechterhaltung der Funktion und Fluidität von Zellmembranen erforderlich. Einfach ungesättigte Fettsäuren können zum Teil vom Körper selbst aus gesättigten Fettsäuren gebildet werden. Gesättigte und einfach ungesättigte Fettsäuren können auch aus Glucose und Aminosäuren hergestellt werden und sind somit nicht essentiell. Nicht synthetisiert werden können Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren. Sie gehören damit zu den essentiellen Fettsäuren, die mit der Nahrung zugeführt werden müssen. Mehrfach ungesättigte Fettäuren Die wichtigsten essentiellen Fettsäuren sind Linolsäure ( C 18:2 Omega-6 ) und Alpha- Linolensäure ( C 18:2 Omega-3 ). Sie sind immer pflanzlichen Ursprungs. Quelle: 2/6

3 Es handelt sich hier um zwei Familien von essentiellen Fettsäuren, die nicht ineinander umwandelbar sind. Früher wurden sie auch als Vitamin F bezeichnet. Linolsäure: Hauptsächlich in Getreidekeimölen, Sonnenblumenöl, Distelöl, Sojabohnenöl und Rapsöl, haben i.d.r. eine flüssige Konsistenz und sind extrem licht- und wärmeempfindlich. Besonderheiten sind Walnuss- und Leinöl. Beide sind besonders wertvoll, dürfen aber nicht erhitzt werden, da sie sonst gesundheitsschädliche Fettsäuren bilden. Linolsäure ist eine Vorstufe der Gamma-Linolsäure (Omega-6) und damit der Arachidonsäure. Alpha-Linolensäure: Kommt in den Chloroplasten grüner Blattgemüse, z.b. Spinat, aber auch in anderen Pflanzen, wie z.b. Linsen und Walnüssen vor. Die reichste Quelle für Linolensäuren ist Portulak, dessen Blätter als Salat gegessen werden. Alpha-Linolensäure (Omega-3) ist die Vorstufe von Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA). Diese beiden Fettsäuren kommen hauptsächlich in Fisch vor. Sie werden im Organismus verstärkt aus der Alpha-Linolensäure synthetisiert, wenn Alpha- Linolensäure aus Pflanzennahrung reichlich vorhanden ist. Sie werden vermindert synthetisiert, wenn ihre Zufuhr mit der Nahrung, z.b. Fisch, hoch ist. Docosahexaensäure ist wichtiger Bestandteil von Gehirnstrukturlipiden, deshalb ist die Zufuhr von Alpha-Linolensäure besonders für den wachsenden Organismus von größter Bedeutung. Trans- Fettsäuren Vorkommen: Beim Erhitzen der Fette und beim Härten (Margarine) entstehen Trans- Fettsäuren. Nahrungsfette wie native Pflanzenöle, Fette von Schwein und Geflügel liegen üblicherweise in der Cis-Konfiguration vor, d.h. sie sind frei von Trans- Fettsäuren.. Entstehung: In Rindfleisch und Milchprodukten kommen Trans-Fettsäuren auf natürliche Art und Weise und ohne negative Folgen vor. Lediglich die bei der Härtung von pflanzlichen Fetten entstehenden Trans-Fettsäuren gelten als gesundheitsschädigend. Fette können mit zwei verschiedenen Methoden gehärtet werden. Erstens durch (katalytische) Hydrierung, d.h. die Doppelbindungen werden aufgebrochen, indem die fehlenden Wasserstoffatome mit Hilfe eines Katalysators angelagert werden. Es entstehen gesättigte Fettsäuren. Läuft die Härtung nur unvollständig ab (partiell) bzw. wird sie vorzeitig abgebrochen entstehen die negativen Trans-Fettsäuren. Die andere Methode, die heute schon bevorzugt eingesetzt wird, ist die Umesterung. Hierbei werden Katalysatoren eingesetzt, die bewirken, dass die Fettsäuren des Fettmoleküles (Triglycerids) ihre Plätze tauschen. Dadurch verändern sich die physikalischen Eigenschaften (Schmelztemperatur oder Streichfähigkeit) des Fettes. Bei dieser Härtungemethode entstehen in der Regel keine Trans-Fettsäuren. Obwohl Trans-Fettsäuren auch über eine Doppelbindung verfügen, zeigen sie nicht die positiven Effekte der Cis-Fettsäuren, z.b. die Cholesterinsenkung, da die Wasserstoffatome wechselseitig angelagert werden. Sie erhöhen LDL- und erniedrigen HDL-Cholesterol. Die Zufuhr von Trans-Fettsäuren trägt zum atherogenen Risiko bei. Um die Blutfette günstig zu beeinflussen, genügt es nicht, den Gehalt der gesättigten Fettsäuren zu senken, es muss auch der Gehalt der Nahrung an Trans-Fettsäuren berücksichtigt werden. Quelle: 3/6

4 1.3.2 Verdauung und Absorption der Fette Die Fettverdauung findet hauptsächlich im Duodenum und Jejunum (Dickdarm) statt. In Mund und Magen gibt es Lipasen, die aber beim Erwachsenen keine Rolle spielen sondern nur bei Kindern aktiv sind. Damit die Fette durch die Lipasen angegriffen werden können, wird zunächst ihre Oberfläche stark vergrößert. Das geschieht durch Emulgierung mit Gallensalzen und durch peristaltische Bewegungen Funktion und Speicherung von Fetten Fette und Öle gehören zu den Grundnährstoffen des Menschen. Sie werden im menschlichen Körper unter anderem benötigt als Energielieferant Lösungsmittel für fettlösliche Vitamine Schutzpolster für innere Organe wie Niere, Herz und Nervensystem Bestandteil der Zellmembranen Fette sind neben den Kohlenhydraten (Zucker, Glykogen) die wichtigsten Energiespeicher der Zellen. Man unterscheidet zwischen braunem Fett (vor allem bei Neugeborenen vorhanden, dient vor allem der Isolation und Wärmeerzeugung) und weißem Fett (dient als Energiespeicher). Das Depotfett als Energiespeicher im menschlichen Körper stammt überwiegend aus dem mit der Nahrung aufgenommenen Fett, da die in anderer Form dem Körper zugeführte Energie (Zucker und Eiweiß) aufgrund der enzymatischen Ausstattung des menschlichen Körpers (der menschlichen Physiologie) nur äußerst eingeschränkt in Fett umgewandelt werden kann. Andere Säugetiere können sehr gut aus einem allgemeinen Energieüberschuss in der Nahrung Depotfette bilden. Der physikalische Brennwert liegt bei ca. 39 kj/g bzw. 9 kcal/g Fett und ist somit mehr als doppelt so hoch wie bei Kohlenhydraten und Eiweiß (17,2 kj/g bzw. 4 kcal/g). Die Fette dienen der Energiegewinnung der Zellen. Wenn mehr Fett zugeführt wird, wird es als Fettgewebe gespeichert. Das Fettgewebe unterliegt einem ständigen Umbau durch Lipolyse und Reverestung. Wenn sich beide Vorgänge die Waage halten, bleibt der Fettgehalt in der Zelle konstant. Die Fettgewebslipasen werden z.bsp. von Glucagon aktiviert. Wenn diese überwiegen kommt es zu einem verstärkten Abbau von Fettgewebe. Gehemmt werden die Fettgewebslipasen durch Insulin. Wenn ausreichend Insulin vorhanden ist, wird die Speicherung von Fett gefördert. Bei Insulinmangel fällt die Hemmung der Fettgewebslipasen fort. Die Lipolyse überwiegt. Die Anzahl der Fettzellen kann durch Überernährung gesteigert werden. Zunächst kommt es bei hoher Fettzufuhr zu einer Überfütterung der Fettzellen. Die Anzahl der Fettzellen steigt erst später. Bei Gewichtsabnahme bleiben leere Fettzellen noch jahrelang erhalten und füllen sich bei gesteigerter Nahrungszufuhr rasch wieder auf. Quelle: 4/6

5 1.3.4 Sterine/Steriode Das im tierischen Fett vorkommende Sterin ist Cholesterin. In Pflanzen findet man Phytosterine. Cholestrol/Cholesterin Kommt nur in Fetten tierischen Ursprungs vor. Chemisch gesehen ist Cholesterin ein Lipid, ein Fett, da es zur Gruppe der Sterine zählt. Für unseren Körper ist es sehr wichtig, da mit seiner Hilfe das für den Knochaufbau entscheidende Vitamin D gebildet wird. Es ist Bestandteil der Zellwände und dient als Vorstufe bei der Bildung von wichtigen Hormonen im Körper. Abgebaut wird Cholesterin in der Leber zu Gallensäure, die im auskristallisierten Zustand Gallensteine bilden kann. Unser Körper stellt Cholesterin in der Leber selbst her (endogene Synthese), verwertet jedoch das aus der Nahrung stammende Cholesterin (exogene Synthese) ebenfalls. Die Absorptionkapazität des Dünndarms für Cholesterin ist auf 3g/Tag begrenzt. Die Zufuhr mit der Nahrung beträgt im Schnitt etwa 500mg, die endogene Synthese produziert ca mg pro Tag. Normalerweise reicht die Eigenproduktion von Cholesterin völlig aus, so dass bei exogener Zufuhr von Cholesterin ein körpereigenes Regulierungssystem die Cholesterinmenge steuert. Wenn weniger Cholesterin mit der Nahrung zugeführt wird, steigt die endogene Synthese an. Deshalb kann der Serumcholesterinspiegel durch Senkung des Nahrungscholesterins nicht beliebig gesenkt werden, sondern lediglich um 10-15%. Ausnahmen sind so genannte cholesterinsensitive Personen, bei denen sich der Cholesterinspiegel durch Drosselung der Cholestrinzufuhr mit der Nahrung befriedigend senken lässt. Bei bestimmten Fettstoffwechselstörungen oder Krankheiten ist die Regulation des Cholestrinspiegels gestört, so dass er im Blut, gemessen in Milligramm pro 100 Milliliter Serum gesundheitsgefährdend ansteigt. Cholesterin wird in allen Organen und Geweben des Körpers benötigt und gelangt dort vom Darm aus über das Blut hin. Da Cholesterin als Fett im wässrigen Blut nicht löslich ist, verbindet es sich mit bestimmten Eiweißstoffen, die als Träger fungieren; deshalb nennt man die Verbindungen auch Lipoproteine (Lipid=Fett, Protein=Eiweiß). Diese Lipoproteine unterscheiden sich je nach Verhältnis von Fett zu Eiweiß- in: HDL Lipoproteine mit hoher Dichte (high density lipoprotein) LDL niedriger Dichte (low density lipoprotein) VLDL - sehr geringer Dichte (very low density lipoprotein) LDL hat die Aufgabe, das Cholesterin aus dem Entstehungsort Leber überall dorthin zu transportieren, wo es benötigt wird. Wird zuviel Cholesterin zugeführt oder zuwenig von den Zellen aufgenommen, bleibt das restliche LDL im Blut und kann sich an den Arterienwänden ablagern Folge: Artherosklerose. Das HDL dagegen nimmt überschüssiges Cholesterin und auch LDL aus dem Blut und transportiert es zurück zur Leber, wo es z.t. wieder zu Gallensäure abgebaut wird. Gesättigte Fettsäuren haben zweifellos eine Cholesterin erhöhende Wirkung, weil das LDL- Cholesterin ansteigt, die Aufnahme des LDL-Cholesterins in die Zellen vermindert wird und das schützende HDL-Cholesterin nur in geringem Umfang vorhanden ist. Quelle: 5/6

6 Phytosterine In Pflanzen als ß-Sitosterin, Campesterin und Sigmasterin. Bei hoher Zufuhr hemmen sie die intestinale Cholesterinabsorption und bewirken eine Senkung der LDL-Fraktion. Der Mechanismus ist noch nicht ganz geklärt Zusammensetzung einiger Fette und Öle Anzahl C-Atome Cis- Doppelbindung Name Butter Olivenöl Kokosfett Leinöl Sonnenblumenöl 4, 6, 8, 10 - Butan-, Hexan-, Oktan-, Dekansäure 9 % 0 % 16 % 0 % 0 % 12 - Laurinsäure 4 % 0 % 48 % 0 % 0 % 14 - Myristinsäure 8 % 1 % 16 % 0 % 0 % 16 - Palmitinsäure 22 % 10 % 9 % 5 % 8 % 18 - Stearinsäure 10 % 2 % 3 % 4 % 8 % 18 9 Ölsäure 37 % 78 % 6 % 22 % 27 % 18 9,12 Linolsäure 10 % 9 % 2 % 17 % 57 % 18 9, 12, 15 Linolensäure 0 % 0 % 0 % 50 % 0 % 20 5, 8, 11, 14 Arachidonsäure 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % Quelle: 6/6