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Fette
Die Grundlagen zu Fetten und ihrem Stoffwechsel
Steckbrief
Wissenschaftlicher Namen:
Lipide
Nährstoffkategorie:
Bestandteile von Nahrungsfetten, energiereichste Nährstoffklasse, meist Triglyceride aus Glycerin und verschiedenen Fettsäuren
Tagesbedarf laut DGE:
30 % des Gesamt-Energiebedarfs eines Menschen
Funktionen im Körper:
Fette sind für den Körper vor allem als Energiequelle und als Energiespeicher bedeutsam. Das Depotfett bietet zudem einen Schutz für innere Organe und dient der Wärmeisolation. Auch für die Resorption der fettlöslichen Vitamine sind Fette als Trägerstoffe wichtig. Bestimmte Fette spielen als Strukturbausteine für Zellmembranen sowie als Vorstufen von Sexualhormonen, Gallensäuren und Vitamin D eine wesentliche Rolle.
Der Themenkomplex Fette ist sehr umfangreich und bedarf einiger grundlegender Erklärungen. Daher bearbeiten wir das Thema in mehreren Teilen, welche wir nach und nach hier im Nährstoff-Lexikon veröffentlichen.
Beschreibung
Neben Kohlenhydraten (Zucker) und Proteinen (Eiweiß) sind Lipide (Fette) die dritte, wichtige und unentbehrliche Nährstoffkategorie. Fett enthält sehr viel Energie: Mit ca. 9 kcal (ca. 40 kJ) pro Gramm enthält es mehr als doppelt so viel Energie und Kalorien wie Kohlenhydrate und Proteine mit je etwa 4 kcal pro g.
Die Grundbausteine der Fette sind die Fettsäuren. Diese sind es auch, die für unterschiedliche Funktionen und gesundheitliche Bedeutungen verantwortlich sind.
Chemischer Aufbau
Nahrungsfette bestehen zumeist aus Triglyceriden, also einem Glycerinmolekül, an das drei Fettsäuren angehängt sind.
Diese drei Fettsäuren können bezüglich ihrer Kettenlänge und der Zahl und Position ihrer Doppelbindungen sehr unterschiedlich sein – siehe dazu den nachfolgenden Exkurs zur Struktur von Fettsäuren. Es sind diese chemischen Eigenschaften, die die physiologische Bedeutung und Wertigkeit der jeweiligen Fette bestimmen, ob sie wie gesättigte Fettsäuren eher als Depotfett eingelagert oder wie mehrfach ungesättigte Fettsäuren als Strukturbausteine in Zellmembranen eingebaut werden. Jedes fetthaltige Nahrungsmittel besitzt seine eigene Fettsäuren-Zusammensetzung.
Über die Nahrung nehmen wir auch andere fettähnliche Naturstoffe wie Cholesterin (beispielsweise über Eier und Fleisch) zu uns.
Exkurs zur chemischen Struktur von Fettsäuren
Zum besseren Verständnis von Begriffen wie gesättigte und ungesättigte Fettsäuren gibt es hier einen kleinen Ausflug in die Welt der Chemie.
Fettsäuremodell
Die Kohlenstoffatome sind wie eine Perlenkette aufgereiht. Am Kopf ist eine COOH-Gruppe, eine sogenannte Säuregruppe, daher leitet sich der Name „Fettsäure“ ab.
Kettenlänge
Die Kohlenstoffketten des Moleküls können unterschiedlich lang sein, je nachdem, aus wie vielen
C-Atome sie bestehen.
Kurzkettige Fettsäuren haben weniger als 6 C-Atome. Diese Fettsäuren kommen in der Nahrung nicht direkt vor. Sie entstehen erst bei der Vergärung von Ballaststoffen im Dickdarm oder beim Abkühlen gekochter, stärkehaltiger Nahrungsmittel wie Kartoffeln, Nudeln oder Reis. Kurzkettige Fettsäuren sind wertvolle Nahrung für unsere Darmbakterien und spielen eine große Rolle für die immunologischen Abwehrkräfte im Darm.
Mittelkettige Fettsäuren (MCTs) mit einer Kettenlänge von 6 bis 12 C-Atomen kommen außer in Kokosfett kaum in natürlichen Lebensmitteln vor. MCTs können unabhängig von Fett-spaltenden-Enzymen und Gallensäuren vom Körper verdaut und aufgenommen werden. Sie werden deshalb besonders bei Krankheiten der Bauchspeicheldrüse und des Darmes eingesetzt. Da MCTs nur in geringen Mengen (bis 30 g) gut verdaulich sind, sollte die Umstellung schrittweise erfolgen. Die Werbeversprechen von MCT-haltigen Produkten bezüglich schnellerem Abnehmen bei Übergewicht oder besserer Kondition für Sportler*innen können mit seriösen Studien nicht belegt werden.
Langkettige Fettsäuren mit 14 und mehr C-Atomen liefern den Hauptanteil unseres Nahrungsfetts.
Sättigungsgrad
Kohlenstoffketten werden weiter unterteilt nach gesättigt und ungesättigt. Davon hängt ganz entscheidend ab, welche Funktionen die Fettsäuren im Körper übernehmen.
Gesättigte Fettsäuren
Jedes Kohlenstoffatom hat 4 Arme (Stellen), an denen es Bindungen mit anderen Atomen eingehen kann. In der Kohlenstoffkette gehen die C-Atome mit ein oder zwei Armen Bindungen mit anderen C-Atomen ein. Alle übrigen Bindungsmöglichkeiten sind mit Wasserstoff verbunden – chemisch gesprochen mit Wasserstoff gesättigt – daher der Begriff „gesättigte“ Fettsäure.
Gesättigte Fettsäuren sind gerade, starre, dicht aneinander gepackte Moleküle und haben in Lebensmitteln (z.B. Butter) bei Zimmertemperatur eine feste Konsistenz.
Einfach und mehrfach ungesättigte Fettsäuren
Haben zwei C-Atome in der Kette jeweils ein Wasserstoffatom losgelassen und sich doppelt verbunden, dann sind sie nicht mehr gesättigt mit Wasserstoff und werden deshalb als „ungesättigte“ Fettsäuren bezeichnet.
Durch die Doppelbindung und die cis-Position der zwei verbliebenen H-Atome (beide auf der gleichen Molekülseite) erhalten die ungesättigten Fettsäure-Moleküle eine geknickte räumliche Struktur.
Durch die gewinkelte Form sind sie lockerer gepackt und in Lebensmitteln bei Zimmertemperatur flüssig (z.B. Speiseöle).
Nun unterteilt man noch einfach ungesättigte Fettsäuren (mit nur einer Doppelbindung) und mehrfach ungesättigte Fettsäuren (mit mehreren Doppelbindungen). Zu letzteren gehören die Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren.
Trans-Fettsäuren
Diese Fettsäuren entstehen, wenn flüssige ungesättigte Pflanzenöle sehr hoch erhitzt werden (beispielsweise bei Fertigbackwaren) oder wenn daraus bei der industriellen Fetthärtung streichfähige Fette (Margarine) hergestellt werden. Trans-Fettsäuren, bei denen sich die verbliebenen H-Atome an der Doppelbindung in trans-Position versetzt gegenüberstehen, gelten als schädlich, weil sie den normalen Fettstoffwechsel stören.
Funktionen der Fette
Die Nahrungsfette erfüllen viele wichtige Funktionen im Körper. Sie fungieren als Geschmacks- und Aromaträger und lassen uns Speisen intensiver und schmackhafter wahrnehmen. Der Körper nutzt die mit der Nahrung aufgenommenen Fette v.a. zur Energieversorgung und als Energiespeicher.
Überschüssige Energie wird als Depotfett in Fettzellen im Unterhautfettgewebe oder als Organfett gespeichert. So dient Fett zur Isolation, damit die Körpertemperatur gehalten wird und als Schutzpolster für innere Organe. Nahrungsfette ermöglichen als Trägerstoffe auch die Resorption der fettlöslichen Vitamine A, D, E und K. Manche Fette werden als Strukturbausteine für Zellmembranen benötigt und sind wichtige Bausteine für Sexualhormone, Gallensäuren und Vitamin D.
Fettgewebe, also die Gesamtheit der Fettzellen im Körper, gilt auch als größte Hormon-produzierende Drüse im Körper. Das Sättigungshormon Leptin, Botenstoffe des Immunsystems und Östrogene werden im Fettgewebe gebildet.
Fettresorption und -verdauung
Nahrungsfette und andere fettartige Naturstoffe wie Cholesterin werden normalerweise aus einem gesunden Magen-Darm-Trakt sehr gut aufgenommen. Auf dem Weg vom Mund zum Darm spalten Enzyme (Lipasen), u.a. aus der Bauchspeicheldrüse, und Gallensäuren die Fette in Glycerin und Fettsäuren. Diese Einzelteile diffundieren durch die Dünndarmwand und werden in den Zellen der Darmschleimhaut wieder zu Triglyceriden zusammengesetzt.
Transport der Blutfette im Körper
Für den Weitertransport im Körper werden die wasserunlöslichen Fettbestandteile von Proteinen umhüllt, die den Transport im wässrigen Milieu Blut ermöglichen.
Diese so entstandenen Lipoproteine – Chylomikronen genannt – enthalten im Kern Fettmoleküle (wie Triglyceride und Cholesterinmoleküle) und haben eine wasserlösliche Protein-Hülle.
Der Transport der Chylomikronen, die die Fettmoleküle in ihrem Kern einschließen, erfolgt durch die Zellwand in die Lymphbahn und von dort in den Blutkreislauf. Enzyme an den Blutgefäßen lösen je nach Bedarf Fettsäuren aus den Chylomikronen heraus, die in die Zellen, z.B. Fett- oder Muskelzellen, diffundieren. In den Fettzellen werden sie als Trigyceride gespeichert und in den Muskelzellen zur Energiegewinnung verstoffwechselt.
Fett erscheint erst 1 bis 2 Stunden nach der Nahrungsaufnahme im Blut, die Resorption von Fett dauert relativ lange und verzögert auch die Aufnahme anderer Nährstoffe.
Fettstoffwechsel
Der Fettstoffwechsel spielt eine wichtige Rolle für die Gesundheit. Er umfasst sowohl den Abbau der Fettsäuren zur Energiegewinnung, als auch die Energiespeicherung als Fettdepot.
Energiegewinnung
Für die Energiegewinnung werden die in den Zellen gespeicherten Triglyceride wieder in ihre Bestandteile Glycerin und Fettsäuren zerlegt. Die eigentliche Umwandlung der Fettsäuren in die universelle Energieeinheit des Körpers – in ATP (Adenosintriphosphat) – erfolgt in den Kraftwerken der Zelle, den Mitochondrien. L-Carnitin bindet die Fettsäuren und schleust sie ins Mitochondrium.
Während der Fettverbrennung (ß-Oxidation) werden die einzelnen Fettsäuren in kleine Einheiten zerlegt. Über Zwischenprodukte des Citratzyklus wird dann die gesamte Energie der Fettsäuren in der Atmungskette unter Sauerstoffverbrauch in die universelle Energiewährung des Stoffwechsels ATP umgewandelt und steht so dem Körper zur Verfügung. Dieser Stoffwechselweg der Bereitstellung von ATP-Energie läuft in jeder Körperzelle ständig ab.
Energiespeicherung
Mit seinem hohen Brennwert von 9 kcal/g ist Fett für den Körper die ideale Form, um Energie zu speichern. Alle Fette, die der Körper aktuell nicht für Zellmembranen, Hormonproduktion oder Bewegungsenergie benötigt, speichert er als Triglyceride in den Fettzellen. Diese Fettreserven können bei Bedarf in ATP-Energie, z.B. für Muskelarbeit, umwandelt werden. Jede Fettzelle hat eine riesige Speicherkapazität und kann sich bis auf das 200-fache ausdehnen. Auch das Gehirn, das normalerweise für seine Energieversorgung nur Glukose verwendet, kann im Hungerstoffwechsel ein Abbauprodukt der Fettsäuren, die Ketonkörper, als Energiequelle nutzen.
Normalgewichtige Männer haben durchschnittlich 15 kg Depotfett, Frauen bis zu 20 kg. Auch das Muster der Fettverteilung ist geschlechterspezifisch: Bei Frauen lagern sich die Fettdepots an Oberschenkeln, Hüfte und Po (Birnenform), bei Männern eher am Bauch (Apfelform) an.
Ernährung
Laut der aktuellen Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung sollte bei Erwachsenen die Fettaufnahme 30 % des Gesamt-Energiebedarfs (also der täglich benötigten Kalorienmenge) betragen, bei Kindern altersabhängig etwas mehr. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass der durchschnittliche Fettanteil in unserer Ernährung mit 35 – 40 % zu hoch ist.
Der Gesamt-Kalorienbedarf berechnet sich aus dem Grundumsatz plus dem Leistungsumsatz. Der Grundumsatz ist die Kalorienmenge, die der Körper in Ruhe benötigt, um alle lebenswichtigen Funktionen aufrechtzuerhalten, wie Atmung, Herzschlag und Stoffwechsel. Der Leistungsumsatz umfasst die Kalorien, die ein Mensch für körperliche oder geistige Arbeit, für Wachstum, Schwangerschaft und Stillen zusätzlich benötigt. Alles zusammen ergibt den Gesamt-Kalorienbedarf. Alles was dem Körper an Kalorien (Fett, Kohlenhydrate) zu viel zugeführt wird, lagert er „für schlechte Zeiten“ in den Fettzellen ein. Laut RKI sind mehr als 50 % der Menschen in Deutschland übergewichtig, mit allen negativen Auswirkungen auf ihre Gesundheit.
Bitte beachten
Nicht das Fett per se ist schlecht, sondern die insgesamt für den individuellen Bedarf oft zu hohe Kalorienzufuhr. Die These „Fett macht dick“ gilt deshalb so pauschal nicht. Der menschliche Körper braucht Fette, aber eben in der richtigen Form und Menge.
Was Ihrem Körper gut tut und zu welchen Fetten Sie greifen sollten, erfahren Sie demnächst hier im Nährstoff-Lexikon.
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