Fette

Aufbau und Eigenschaften

Fette sind mehr als nur reine Energieträger und äußerst vielfältig.

Sie bestehen aus einer chemischen Verbindung (Ein sog. Ester) des Alkohols Glycerin und drei Fettsäuren. Diese Verbindungen werden auch als Triglyceride bezeichnet.

Je nach Zusammensetzung sind diese Verbindungen bei Raumtemperatur fest oder flüssig. Sind sie fest bezeichnet man sie als „Fett“, sind sie flüssig als „fettes Öl“.

Im Schnitt enthalten natürliche Fette:

  • ca. 96 % Triglyceride (mit mindestens 2 verschiedene Fettsäuren)
  • ca. 3 % Diglyceride
  • ca. 1 % Monoglyceride

Fette werden den Lipiden (=wasserunlösliche Naturstoffe) zugeordnet und sind in lipophilen organischen Lösungsmitteln wie Petrolether, Ether und Benzol löslich.

Auch zu den Lipiden gehören z.B. Wachse und Isoprenoide wie Steroide (z.B. Hormone) oder Carotinioide (z.B.Pigmente).

Je nach Zusammensetzung bestehen Fette aus Fettsäuren mit einer oder mehreren chemischen Doppelbindungen. Unterschieden werden gesättigte und ungesättigte Fettsäuren.

  1. Gesättigte Fettsäuren besitzen nur Einfachbindungen und keine Doppelbindungen. Alle C-Atome sind mit H-Atomen gesättigt. Aufgrund ihrer chemischen Struktur sind die gesättigten Fettsäuren wenig reaktionsfreudig.
  2. Einfach ungesättigte Fettsäure verfügen über eine Doppelbindung.
  3. Bei mehrfach ungesättigten Fettsäuren sind mehrere Doppelbindungen vorhanden.

In der Regel liegen die Doppelbindungen in Fettsäuren in einer cis-Konfiguration vor. Hierbei handelt es sich um eine bestimmte Form der Moleküle, bei der sich die zwei Substituenten auf der gleichen Seite der Referenzebene befinden. Sind sie entgegengesetzt bezeichnet mal die Form als trans-konfiguriert. Die Konfigurationen unterscheinde sich in chemischen und physikalischen Eigenschaften wie z.B. Schmelztemperatur. Durch die Verarbeitung von Fetten kann es zu einer Umlagerung von Doppelbindungen kommen.

Urheber:  Jü; public domain; Orginaldatei (Stand Oktober 2023)

Abbildung 1: Beispiel für ein Triglycerid (Triacylglycerin) in Fetten und Ölen. Der blau markierte Fettsäurerest ist gesättigt, der grün markierte ist einfach, der rot markierte dreifach ungesättigt. Die Doppelbindungen sind cis-konfiguriert. Im Zentrum ist schwarz das dreifach acylierte Glycerin erkennbar.

Ein hoher Gehalt an ungesättigten Fettsäuren führt dazu, dass das Fett bei Raumtemperatur flüssig ist. Ein hoher Grad an gesättigten Fettsäuren führt zu einer festen oder halbfesten Konsistenz (Kirst et al. 2008). Pflanzliche Fette enthalten viele ungesättigte Fettsäuren und liegen daher meist als Öle vor.

Reine Lipide quellen auch nicht in Wasser, stattdessen haben sie die Eigenschaft, mit sich selbst lose Aggregate zu bilden. Zudem sind Fette empfindlich gegenüber Oxidation, da sie zehnmal so viel Sauerstoff zu lösen wie Wasser. Zu erkennen sind oxidierte Lipide an einem typischen ranzigen durch das flüchtige Oxidationsprodukte gebildete Aroma. Ranzig werden auch die körpereigenen Fette z.B. bei Krankheiten, physischer Belastung oder bei Entwicklungs- und Alterungsprozessen (Ebermann & Elmadfa 2008).

Nomenklatur

Bei ungesättigen Fettsäuren ist die Carboxygruppe benachbarte Kohlenstoffatom ist zu dieser α-ständig, das nächste Kohlenstoffatom β-ständig und das letzte entsprechend dem letzten Buchtstaben im griechischen Alphabet ω-ständig.

Die Eigenschaften der jeweiligen Fettsäure sind entscheidend abhänig von der relativen Position der ersten Doppelbindung zum Omega-Ende. Daher werden diese als „Omega minus n“-, kurz „Omega-n“-Fettsäuren bezeichnet.

Für alle Fettsäuren gibt es einen Lipidnamen. Angegeben wird dieser in der Form X:Y (ω−n) mit

  • X = Länge der C-Kette
  • Y = Anzahl der Doppelbindungen
  • n = Position der ersten Doppelbindung relativ zum Omega-Ende

Beispiel: Die Omega-3-Fettsäure Alpha-Linolensäure hat der Lipidname 18:3 (ω−3)

Verdauung und Verwertung

Fette sind mit einem zu Kohlenhydraten und Proteinen etwa doppelt so hohem Brennwert von ca. 39 kJ/g (9,3 kcal/g) ein guter Energielieferant. Zudem sind sie zusammen mit Glykogen ein wichtiger Energiespeicher im Körper.

Aufgaben von Fetten:

  • Fettsäuren als Bausteine von Membranen, einige essentielle Fettsäuren kann der Körper nicht herstellen
  • Energielieferant. Nicht benötigtes Fett wird als Energiereserve des Körpers gespeichert.
  • Fettpolster schützen Organe vor Verletzungen
  • Wärmeisolierung
  • Geschmacksträger für fettlösliche Aroma- und Geschmacksstoffe

Mit der Nahrung aufgenommene Fette werden durch Gallensalze im Dünndarm unter Bildung von Micellen emulgiert. Lipasen bauen anschließend im Dünndarm die Triglyceride ab. Bestandteile und auch Fettsäuren werden über die Darmschleimhaut aufgenommen. Nach einer fettreichen Mahlzeit kann der Fettgehalt im Blut stark ansteigen. Die Fette werden in die Zellen aufgenommen und durch intrazelluläre Lipasen in Glycerin und drei Fettsäuren gespalten. Die Fettsäuren werden über die x-Oxidation weiter abgebaut und in den Citratzyklus eingefügt. Das Glycerin wird direkt verbrannt oder zu Glucose umgebaut (Meyer und Zentek 2010).

Gespeichert werden Fette in Geweben wie Muskulatur und Leber oder in Fettdepots wie Unterhautbindegewebe und im Bauchraum.

Der Körper kann Fettsäuren synthetisieren. Allerdings ist dies dem tierischen Körper nur eingeschränkt möglich. Ungesättigten Fettsäuren Linolsäure und α-Linolensäure können nicht gebildet werden. Sie sind essentiell, müssen also mit der Nahrung zugeführt werden. Aus ihnen kann der Körper dann wiederum langkettige, mehrfach ungesättigte Fettsäuren wie AA und EPA selbst herstellen.

Quelle

Ebermann R., Elmadfa I.: Lehrbuch Lebensmittelchemie und Ernährung. Springer Verlag, 2008; S.530; ISBN 978-3-211-48649-8

Krist S., Buchbauer G., Klausberger C.: Lexikon der pflanzlichen Fette und Öle. Springer Wien, 2008; ISBN 978-3-211-75606-5

Meyer H., Zentek J. : Ernährung des Hundes. Grundlagen – Fütterung – Diätetik. 5. Auflage. Parey Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-8304-4151-7, S. 11