Fett
Gliederung
- Chemischer Aufbau
- Kettenlänge
- Sättigungsgrad
- Essenzielle Fettsäuren
- Transfettsäuren
- Eigenschaften der Fette
- Physiologische Funktionen
- Täglicher Bedarf
Chemischer Aufbau
Fette oder auch Lipide genannt, sind Verbindungen aus dem dreiwertigen Alkohol Glycerin und Fettsäuren. Durch Veresterung werden die Fettsäuren an die OH-Gruppen des Glycerins gebunden. Dabei wird Wasser abgespalten und es entsteht ein Fett, in der Regel ein Triglycerid. Die unterschiedliche Kettenlänge der Fettsäuren bewirkt eine enorme Vielfalt an Triglyceriden.
Chemisch werden die Fettsäuren als “aliphatische Monocarbonsäuren” bezeichnet. Der Begriff aliphatisch steht entschlüsselt für offene, kettenförmige, unverzweigte Kohlenwasserstoffreste. Monocarbonsäuren sind Verbindungen mit einer Carboxylgruppe (-COOH).
Natürlich vorkommende Fettsäuren sind also unverzweigt und besitzen zwischen 2 und 24 Kohlenstoffatome (immer geradzahlig). Diese Fettsäuren werden nun eingeteilt in ihre Kettenlänge und ihren Sättigungsgrad.
Kettenlänge
Es gibt kurzkettige, mittelkettige und langkettige Fettsäuren.
kurzkettige Fettsäuren
Essigsäure (C2)
Propionsäure (C3)
Buttersäure (C4)
mittelkettige Fettsäuren
Capronsäure (C6)
Caprylsäure (C8)
Caprinsäure (C10)
Laurinsäure (C12)
langkettige Fettsäuren
Myristinsäure (C14)
Palmitinsäure (C16)
Stearinsäure (C18)
Ölsäure (C18)
Linolsäure (C18)
Arachidonsäure (C20)
Eicosapentaensäure (C20)
Docosahexaensäure (C20)
Sättigungsgrad
Nach der Anzahl der Doppelbindungen, die in den Fettsäureresten vorhanden sind, werden Fettsäuren unterschieden in “gesättigt” (keine Doppelbindung), “einfach ungesättigt” (eine Doppelbindung) und “mehrfach ungesättigt”.
Gesättigte Fettsäuren...
…sind für den Körper nicht essenziell, er kann sie also selbst herstellen, wenn er sie benötigt. Ansonsten kommen sie hauptsächlich in tierischen fettreichen Lebensmitteln vor. Was pflanzliche Lebensmittel angeht, findet man sie beispielsweise in Palmkernfett oder Kokosfett vor. Öle bzw. Fette, die reich an gesättigten Fettsäuren sind, sind in der Regel bei Raumtemperatur fest.
Gesundheitlich ist ein gewisser Teil an gesättigten Fettsäuren sinnvoll, in größeren Mengen wirken sie sich allerdings negativ aus. So führen sie wahrscheinlich zur Erhöhung des LDL-Cholesterins im Blut und somit möglicherweise zu einer Fettstoffwechselstörung. Außerdem könnten sie möglicherweise das Risiko für koronare Herzkrankheiten steigern.
Empfehlenswerte Mengen an gesättigten Fettsäuren belaufen sich auf etwa 1/3 der Gesamtfettmenge (von ~30 Energie% Fett ausgegangen).
Zur Reihe der gesättigten Fettsäuren gehören: Buttersäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure.
Einfach ungesättigte Fettsäuren...
…sind für uns Menschen genau wie auch die gesättigten Fettsäuren nicht essenziell. Auf chemischer Ebene betrachtet besitzen sie – im Gegensatz zu den gesättigen Fettsäuren – eine Doppelbindung. Hauptsächlich findet man einfach ungesättigte Fettsäuren in pflanzlichen Fettquellen wie zum Beispiel Raps- oder Olivenöl und einigen Nüssen (Macadamia, Pekanüsse, Haselnüsse, Mandeln, …) vor.
Was die gesundheitlichen Vorteile betrifft, so ist es wahrscheinlich, dass ein vermehrter Konsum einfach ungesättigter Fettsäuren das Risiko für Fettstoffwechselstörungen senken kann.
Empfehlenswerte Zufuhrmengen belaufen sich auf etwa 1/3 bis 1/2 der Gesamtfettmenge.
Mehrfach ungesättigte Fettsäuren...
…können das Risiko für Fettstoffwechselstörungen senken, sowie möglicherweise auch das Risiko für koronare Herzkrankheiten und Diabetes mellitus Typ 2.
Mehrfach ungesättigte Fettsäuren besitzen zwei oder mehr Doppelbindungen. Empfehlenswert ist eine Zufuhr an mehrfach ungesättigten Fettsäuren von mindestens 1/5 der Gesamtfettmenge. Diese kann beispielsweise durch diverse Öle, Nüsse und Samen gedeckt werden.
Im Körper werden mehrfach ungesättigte Fettsäuren unter anderem als Ausgangsstoffe für Mediatoren (Botenstoffe) genutzt, welche dann Eicosanoide genannt werden. Zu den Eicosanoiden gehören Leukotrine, Prostaglandine, Prostacycline und Thromboxane. Sie beeinflussen die Fließeigenschaften des Blutes sowie die Blutgerinnung und wirken somit auch auf den Blutdruck. Außerdem spielen sie eine Rolle bei entzündlichen Erkrankungen, wie Rheuma, Neurodermitis und Arteriosklerose.
Welche Wirkungen die Eicosanoide genau haben, wird bestimmt durch die mehrfach ungesättigte Fettsäure, aus der sie hergestellt wurden. Eicosanoide, die aus Arachidonsäure synthetisiert wurden, verstärken beispielsweise die Thrombozytenaggregation, wirken gefäßverengend und entzündungsfördernd. Hingegen wirken Eicosanoide aus Eicosapentaensäure gegenteilig. Sie verbessern die Fließeigenschaften des Blutes, sind gefäßerweiternd und entzündungshemmend. Generell unterscheidet man bei den mehrfach ungesättigten Fettsäuren auch zwischen Omega-3-Fettsäuren und Omega-6-Fettsäuren. Zu den Omega-6-Fettsäuren gehören beispielsweise Linolsäure, γ-Linolensäure und Arachidonsäure. Unter den Omega-3-Fettsäuren befinden sich Eicosapentaensäure (EPA), Docosahexaensäure (DHA) sowie Alpha-Linolensäure (ALA). Sowohl EPA als auch DHA sind langkettige Omega-3-Fettsäuren, die man nur in fettreichem Seefisch, wie beispielsweise Lachs, Hering oder Makrele, vorfindet. Kurzgesagt verbessern Omega-3-Fettsäuren die Fließeigenschaften des Blutes, wodurch Ablagerungen an den Gefäßwänden vorgebeugt werden. Zudem haben sie einen positiven Einfluss auf das Immunsystem und wirken zusätzlich antiinflammatorisch, hemmen also Entzündungsreaktionen im Körper.
Essenzielle Fettsäuren
Essenzielle Fettsäuren sind für den Menschen wie der Name schon sagt, essenziell. Wir brauchen sie zum überleben. Allerdings ist unser Körper nicht dazu in der Lage sie von selbst herzustellen, beispielsweise durch Umbau anderer Substanzen. Wir müssen sie also mit der Nahrung zuführen. Zu den essenziellen Fettsäuren zählen die Omega-Fettsäuren, dabei am relevantesten Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren. Während es bei normalem Ernährungszustand selten ein Problem darstellt genügend Omega-6-Fettsäuren aufzunehmen, sieht es bei Omega-3 schon eher kritisch aus. Vor allem die wichtigen O3-Fettsäuren EPA und DHA sind oft kaum bis gar nicht in der Ernährung vorhanden, da diese sich hauptsächlich nur in fettreichem Seefisch befinden.
Die pflanzliche Omega-3-Fettsäure ALA ist durchaus noch gut vertreten in der Ernährung durch Quellen wie Leinöl, Walnüsse, Rapsöl etc. Dennoch herscht häufig eine Unterversorgung an langkettigen O3-Fettsäuren. Ein dauerhafter Mangelzustand kann Folgen wie Hautläsionen, gestörte Wundheilung oder eine verminderte Immunabwehr haben. Zudem korreliert ein Mangel an O3-Fettsäuren mit Sehstörungen, verminderter Lernfähigkeit sowie gestörter Oberflächen- und Tiefensensibilität.
Transfettsäuren
Jeder kennt sie, viele wissen bereits, dass sie nicht gut für den Menschen sind. Transfettsäuren sind ebenso wie alle oben beschriebenen Fettsäuren Fette, die allerdings eine andere chemische Struktur haben. Statt der üblichen cis-Konfiguration, haben sie eine trans-Konfiguration. Das bedeutet, dass die Wasserstoffatome nun nicht mehr auf der gleichen Seite liegen, sondern auf gegenüberliegenden Seiten. Dadurch verändert sich die komplette Fettsäure im Aufbau und besitzt nun auch in unserem Körper andere Eigenschaften. Transfettsäuren wirken ähnlich wie gesättigte Fettsäuren. Ein hoher Konsum führt wahrscheinlich das Risiko für Fettstoffwechselstörungen gepaart mit erhöhtem LDL-Cholesterin und erniedrigtem HDL-Cholesterin. Zusätzlich erhöht sich auch das Risiko für koronare Herzkrankheiten. Aus diesen Gründen empfiehlt es sich die Zufuhr an Transfettsäuren zu beschränken und nicht mehr als 1% der gesamten Kalorien aus Transfettsäuren zu beziehen.
In der Nahrung befinden sich Transfettsäuren hauptsächlich in Lebensmitteln, bei denen im Herstellungsprozess hydrierte Fette verwendet wurden, aber auch durch das Fett von Wiederkäuern kommt es zur Aufnahme von Transfettsäuren. Es gibt also sowohl natürliche Prozesse, die zur Entstehung dieser Fettsäuren führen, als auch lebensmitteltechnologische Prozesse wie beispielsweise das Härten von Fetten bei der Herstellung von Margarine, aber auch starkes Erhitzen von Ölen und Fetten, die nicht für so hohe Temperaturen geeignet sind, führt zur Entstehung von Transfettsäuren.
Unter den Lebensmitteln, die am meisten Transfettsäuren enthalten befinden sich Backwaren, Fertiggerichte, Pommes Frites bzw. generell frittierte Lebensmittel, einige Frühstücksflocken mit Fettzusatz und viele Süßigkeiten.
Eigenschaften der Fette
Fette haben unterschiedliche Eigenschaften, die durch die Zusammensetzung der Fettsäuren bestimmt werden. Dementsprechend gibt es für Fett beispielsweise auch keinen festgelegten Schmelz- oder Siedepunkt, sondern jeweils Bereiche. Je länger die Kette der Fettsäuren ist, desto höher liegt der Schmelzpunkt. Umgekehrt ist es so, dass der Schmelzpunkt niedriger ist, je mehr Doppelbindungen die Fettsäure besitzt. Der Schmelzpunkt ist für uns im Alltag gut sichtbar beim Kochen. So haben beispielsweise pflanzliche Fett in der Regel einen niedrigeren Schmelzpunkt, weshalb sie bei Raumtemperatur flüssig sind (Bsp.: Olivenöl, Rapsöl, Maiskeimöl, …) oder knapp über Raumtemperatur flüssig werden (Bsp.: Kokosfett). Der Schmelzpunkt tierischer Fette liegt demnach ein wenig höher, weshalb sie erst deutlich über Raumtemperatur flüssig werden (Bsp.: Butterfett, Schweinefett, Rindertalg).
Neben dem Schmelzbereich (von fest zu flüssig) gibt es dann auch für alle Fette einen Siedebereich (von flüssig zu gasförmig). Der jeweilige Siedepunkt eines Fettes stellt zugleich den Temperaturpunkt dar, über den hinaus man das Fett nicht erhitzen sollte, da es sich ansonsten zersetzt, wobei gesundheitsschädliche Stoffe entstehen. Deshalb sollten wasserfreie Fette wie z.B. Öle nur bis etwa 180°C maximal erhitzt werden, emulgierte Fette wie z.B. Butter oder Margarine nur bis maximal 140°C. Je nach Zusammensetzung der Fette bestehen hier natürlich Unterschiede von Fett zu Fett. Neben der Art der Fettsäuren spielen hier auch Faktoren wie der Wasser- und Eiweißgehalt der Fettquelle eine Rolle, aber auch die Länge der Garzeit bzw. die Kontaktdauer zwischen heißem Fett und der Luft. Ansonsten haben auch Substanzen wie Kochsalz, Fleisch- oder Stärkepartikel einen Einfluss, da sie katalytisch, also aufspaltend wirken.
Eine weitere Eigenschaft, die Fette besitzen bzw. teilweise besitzen, ist die Löslichkeit. In Wasser sind Fette schwer bis gar nicht löslich, weshalb Fett beim Kochen oft auf der Wasseroberfläche schwimmt. Hingegen sind Fette in Lösungsmitteln wie Ether oder Benzin gut löslich.
Obwohl Fette grundsätzlich in Wasser nicht löslich bzw. kaum sind, finden wir häufiger ein Gemisch von beiden im Alltag vor. Das liegt an der Eigenschaft der Emulgierbarkeit. Eine Emulsion bezeichnet das Vermischen zweier ineinander nicht löslicher Substanzen durch Schütteln oder Schlagen. Solche Emulsionen sind beispielsweise Mayonnaise, Milch oder Sahne. Die drei Beispiele stehen für eine Öl-in-Wasser-Emulsion. Butter und Margarine sind eine Wasser-in-Öl-Emulsion. Bei solchen Emulsionen liegt eine Flüssigkeit in kleinsten Partikel / Tröpfchen verteilt in der anderen Flüssigkeit verteilt vor.
Eine letzte, relativ bekannte Eigenschaft von Fetten ist der Fettverderb oder das Ranzig werden. Durch Einwirkung von Wärme, Sauerstoff und Licht, aber auch Metallen und Mikroorganismen können Fette und fettreiche Lebensmittel leicht verderben. Alle diese Einflussfaktoren können zur Spaltung der Fette und zur Zersetzung der freien Fettsäuren führen.
Physiologische Funktionen
Fette erfüllen diverse Aufgaben in unserem Körper. Nicht nur sind sie ein guter Energielieferant mit 9,3kcal pro Gramm. Sie dienen auch als Energiespeicher. Durch die hohe Energiedichte kann der Körper viel Energie auf kleinem Raum speichern. Diese Energiespeicher sind das Depotfett, was wir an unserem Körper tragen. Neben der Energie in Form von Kalorien versorgen uns Fette jedoch auch mit essenziellen Fettsäuren, also solchen, die unser Körper nicht selbstständig synthetisieren kann. Wir müssen sie mit der Nahrung und demnach mit dem Nahrungsfett zuführen.
Außerdem sind Fette Träger der fettlöslichen Vitamine A, D, E und K. Ohne Fette könnten wir diese Vitamine wesentlich schlechter aufnehmen. Zudem sind diese fettlöslichen Vitame im Fettmilieu resistenter und stabiler gegenüber Oxidation im Vergleich zu wässrigen Suspensionen.
Das Depotfett oder Körperfett dient als Schutz gegenüber mechanischen Einflüssen. So haben wir beispielsweise an den Handflächen und Fußsohlen Fett, welches als Druckpolster dient, aber auch innerhalb des Körper dient Fett der Lagebefestigung von Organen und Leitungsbahnen (Niere, Augäpfel, Gehirn).
Abgesehen von Organen und Leitungsbahnen haben Fette im Körper generelle strukturelle Funktionen. So gehört beispielsweise die Zellkompartimentierung, also die Aufteilung unterschiedlicher Bereiche innerhalb einer Zelle, dazu. Dies gelingt, da Fette Bestandteil von Zellmembranen und Zellorganellmembranen sind. Als Zellmembranbestandteile fungieren sie außerdem auch als eine Art Anker, an dem Enzyme binden können. So befestigen sie zum einen periphere Membranproteine an der Zellmembran. Zum anderen auch Kohlenhydrate, mit denen sie Glykolipide bilden, welche dann als Bestandteil der Zelloberfläche zur Zell-Zell-Erkennung dienen.
Ebenfalls bilden Fette einen Baustoff für Hormone. Sie dienen hierbei unter anderem als Ausgangssubstanz für die Eicosanoidsynthese. Daraus werden 4 größere Klassen an Botenstoffen hergestellt: Prostacycline, Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene. Diese wiederum sind alle an diversen physiologischen und pathologischen Prozessen beteiligt, beispielsweise Blutgerinnung, Gefäßerweiterung oder Entzündungsreaktionen.
Neben diesen hormonellen Funktionen spielen Fette auch eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Körpertemperatur. So wirken Fetteinlagerungen im subkutanen Gewebe, also unter der Haut, als Isolatoren und regulieren auf diese Weise die Körpertemperatur.
Nicht zu vergessen spielen Fette natürlich auch im Essen selbst eine Rolle. So führen sie zu einem angenehmen Geschmack der Speisen und sorgen, sobald verspeist, für ein verlängertes Sättigungsgefühl.
Täglicher Bedarf
Eine pauschale Aussage zum täglichen Bedarf an Fetten ist schlecht möglich. Worauf jeder Mensch achten sollte, ist eine gewisse Grundversorgung mit Fetten, ohne die die oben benannten physiologischen Funktionen nicht oder nur teilweise erfüllt werden könnten. Es empfiehlt sich – besonders für Frauen – nicht unterhalb von 0,5g Fett pro kg Körpergewicht für einen längeren Zeitraum zu sich zu nehmen.
Unter durchschnittlichen Bedingungen ist eine Fettzufuhr zwischen 0,8g bis 2g Fett pro kg Körpergewicht empfehlenswert. Dabei sollte auf Vorlieben in der Ernährung geachtet werden. Wer tendenziell fettreichere Lebensmittel lieber isst, orientiert sich am oberen Limit.
Sportler und vor allem Leistungssportler profitieren von einer Fettzufuhr im unteren Bereich dieser Empfehlung, da sie mehr Energie in Form von Kohlenhydraten benötigen.