Essenzielle Fettsäuren EFS

Essentielle fettsäuren (vitamin f) foto: e. Castrejon - dr. David @ https://www. David. Care
ESSENTIELLE FETTSÄUREN (VITAMIN F) FOTO: E.CASTREJON - DR. DAVID @ HTTPS://WWW.DAVID.CARE

Ernährung: Essentielle Fettsäuren

Essenzielle Fettsäuren oder EFS (EFA auf Englisch) sind Fettsäuren, die Menschen und andere Tiere mit der Nahrung aufnehmen müssen, weil der Körper sie für eine gute Gesundheit benötigt, sie aber nicht selbst synthetisieren kann.

Was sind essenzielle Fettsäuren EFS?

Der Begriff «essenzielle Fettsäure» bezieht sich auf Fettsäuren, die für biologische Prozesse benötigt werden, umfasst aber nicht die Fette, die nur als Brennstoff dienen. Essenzielle Fettsäuren sind nicht zu verwechseln mit ätherischen Ölen, die «essenziell» im Sinne einer konzentrierten Essenz sind.

Es sind nur zwei essenzielle Fettsäuren bekannt, die für den Menschen essenziell sind: Alpha-Linolensäure (eine Omega-3-Fettsäure) und Linolsäure (eine Omega-6-Fettsäure).[2] Einige andere Fettsäuren werden manchmal als «bedingt essenziell» eingestuft, was bedeutet, dass sie unter bestimmten Entwicklungs- oder Krankheitsbedingungen essenziell werden können; Beispiele sind Docosahexaensäure (eine Omega-3-Fettsäure) und Gamma-Linolensäure (eine Omega-6-Fettsäure).

Als die beiden EFSs 1923 entdeckt wurden, bezeichnete man sie als «Vitamin F», aber 1929 zeigten Forschungen an Ratten, dass die beiden EFSs besser als Fette und nicht als Vitamine zu klassifizieren sind.[3] 

Wies die meisten Fette & öle kommen auch die essenziellen Fettsäuren in Form von Triglyzerid-Estern in der Natur vor, welche durch Verseifung in die freie, essenzielle Fettsäuren umgewandelt wird.

Wie bei allen Fetten sind auch die essenziellen Fettsäuren bei Menschen und vielen Tieren Energiequelle als auch als Speicher für Energie, die der Körper nicht unmittelbar benötigt werden. Jedes Gramm essenziellen Fettsäuren und Fettsäureester setzt bei seiner Verbrennung oder Verstoffwechselung etwa 9 Nahrungskalorien (37 kJ = 8,8 kcal) frei.[5] Siehe auch Fette und Öle.

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ESSENZIELLE FETTÄUREN ESSENTIAL FATTY ACIDS - FOTO: M.ADAMI - DR. DAVID AT HTTPS://WWW.DAVID.CARE

Biochemische Funktionen der essenziellen Fettsäuren im Körper

Die biologischen Wirkungen der essenziellen ω-3- und ω-6-Fettsäuren werden durch ihre gegenseitigen Wechselwirkungen vermittelt (siehe Wechselwirkungen zwischen essenziellen Fettsäuren).
Im Körper erfüllen die essenziellen Fettsäuren mehrere Funktionen. Bei jeder dieser Funktionen wirkt sich das Gleichgewicht zwischen ω-3 und ω-6 in der Nahrung stark auf die Funktion aus.

Sie werden modifiziert und bilden 

  • die klassischen Eicosanoide (die Entzündungen und viele andere zelluläre Funktionen beeinflussen)
  • die Endocannabinoide (die sich auf Stimmung, Verhalten und Entzündungen auswirken)
  • die Lipoxine, eine Gruppe von Eicosanoid-Derivaten, die über den Lipoxygenaseweg aus ω-6-EFAs und Resolvinen aus ω-3-EFAs gebildet werden (in Gegenwart von Acetylsalicylsäure, die Entzündungen herunterreguliert)
  • die Isofurane, Neurofurane, Isoprostane, Hepoxiline, Epoxyeicosatriensäuren (EETs) und Neuroprotectin D
  • Sie bilden Lipid Rafts (beeinflussen die zelluläre Signalübertragung)[4]
  • Sie wirken auf die DNA (Aktivierung oder Hemmung von Transkriptionsfaktoren wie NF-κB, das mit der Produktion entzündungsfördernder Zytokine in Verbindung steht)[5]

Wichtigkeit der essenziellen Fettsäuren in der Ernährung

Säugetiere sind nicht in der Lage, Doppelbindungen in Fettsäuren jenseits von Kohlenstoff 9 und 10 einzuführen, daher sind die Omega-6-Linolsäure (18:2n-6; LA) und die Omega-3-Alpha-Linolensäure (18:3n-3; ALA) für den Menschen in der Ernährung essenziell. Der Mensch kann jedoch sowohl LA als auch ALA durch alternative Entsättigung und Kettenverlängerung in Fettsäuren mit längeren Kohlenstoffketten und einer grösseren Anzahl von Doppelbindungen umwandeln.

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ESSENZIELLE FETTÄUREN ESSENTIAL FATTY ACIDS - FOTO: M.ADAMI - DR. DAVID AT HTTPS://WWW.DAVID.CARE

Beim Menschen kann Arachidonsäure (20:4n-6; AA) aus LA synthetisiert werden. AA wiederum kann in eine noch längere Fettsäure, die Docosapentaensäure (22:5n-6; DPA), umgewandelt werden. In ähnlicher Weise kann ALA in Docosahexaensäure (22:6n-3; DHA) umgewandelt werden, wobei die letztere Umwandlung begrenzt ist und zu niedrigeren DHA-Spiegeln im Blut führt als bei direkter Einnahme. Dies wird durch Studien an Veganern und Vegetariern veranschaulicht:[7] Wenn in der Ernährung relativ viel LA als ALA enthalten ist, begünstigt dies die Bildung von DPA aus LA und nicht von DHA aus ALA. Dieser Effekt kann durch eine Änderung des relativen Verhältnisses von LA zu ALA verändert werden, ist aber effektiver, wenn die Gesamtaufnahme von mehrfach ungesättigten Fettsäuren niedrig ist.

Bei Frühgeborenen ist die Fähigkeit, LA in AA und ALA in DHA umzuwandeln, begrenzt, und vorgebildetes AA und DHA können erforderlich sein, um den Bedarf des sich entwickelnden Gehirns zu decken. Sowohl AA als auch DHA sind in der Muttermilch enthalten und tragen zusammen mit den übergeordneten Fettsäuren LA und ALA zur Deckung des Bedarfs des Neugeborenen bei. Vielen Säuglingsnahrungen werden AA und DHA zugesetzt, um sie der menschlichen Milch gleichwertig zu machen.

Was sind essenzielle Nährstoffe?

Als essenzielle Nährstoffe werden solche definiert, die nicht de novo in ausreichender Menge für eine normale physiologische Funktion synthetisiert werden können. Diese Definition gilt für LA und ALA, nicht aber für die längerkettigen Derivate bei Erwachsenen[8]. Insbesondere die längerkettigen Derivate haben jedoch pharmakologische Eigenschaften, die Krankheitsprozesse beeinflussen können, was jedoch nicht mit der Essenzialität der Nahrung verwechselt werden sollte.

Natürliche Quellen essenzielle Fettsäuren

Einige der Nahrungsquellen für ω-3- und ω-6-Fettsäuren sind Fisch und Schalentiere, Algenöl, Leinsamen und Leinsamenöl, Hanfsamen, Olivenöl, Sojaöl, Rapsöl, Chiasamen, Kürbiskerne, Sonnenblumenkerne, Blattgemüse und Walnüsse.

Essenzielle Fettsäuren spielen bei vielen Stoffwechselvorgängen eine Rolle, und es gibt Hinweise darauf, dass ein niedriger Gehalt an essenziellen Fettsäuren oder ein falsches Gleichgewicht zwischen den Arten der essenziellen Fettsäuren bei einer Reihe von Krankheiten, einschließlich Osteoporose, eine Rolle spielen kann.[19]

Längeren Omega-3-Fettsäuren in Fischen
Eicosapentaenoic acid oder eicosapentaensäre (epa) in salmon lachs www. David. Care
EICOSAPENTAENOIC ACID ODER EICOSAPENTAENSÄRE (EPA) IN SALMON LACHS HTTPS://WWW.DAVID.CARE

Fisch ist die Hauptquelle für die längeren Omega-3-Fettsäuren, die Eicosapentaensäure (EPA) und die Docosahexaensäure (DHA), obwohl sie diese Fette ursprünglich durch den Verzehr von Algen und Seetang erhalten. Einige pflanzliche Lebensmittel enthalten Omega-3-Fettsäuren in Form von Alpha-Linolensäure (ALA), die einen bescheidenen Nutzen für die kardiovaskuläre Gesundheit zu haben scheint.[20] Der menschliche Körper kann (und bei rein vegetarischer Ernährung muss er dies oft, sofern nicht bestimmte Algen oder daraus gewonnene Nahrungsergänzungsmittel verzehrt werden) ALA in EPA und anschliessend in DHA umwandeln. Diese Dehnung von ALA ist ineffizient. Die Umwandlung in DHA ist bei Frauen höher als bei Männern; man nimmt an, dass dies auf die Notwendigkeit zurückzuführen ist, den Fötus und den Säugling während der Schwangerschaft und des Stillens mit DHA zu versorgen[21].

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Das IUPAC Lipid Handbook bietet eine sehr umfangreiche und detaillierte Auflistung der Fettgehalte von tierischen und pflanzlichen Fetten, einschließlich ω-3- und -6-Ölen.[22] Die EFA Education Group der National Institutes of Health veröffentlicht Essential Fats in Food Oils[23], eine Liste von 40 gängigen Ölen, die sich stärker auf EFAs konzentriert und nach dem Verhältnis n-6:3 sortiert ist. 

Vegetable Lipids (vegetabile Fette) als Components of Functional Food listet bemerkenswerte pflanzliche EFA-Quellen sowie Kommentare und einen Überblick über die involvierten Biosynthesewege auf.[24] Der aufmerksame Leser wird feststellen, dass diese Quellen nicht ganz übereinstimmen. Der EFA-Gehalt pflanzlicher Quellen variiert mit den Anbaubedingungen. Tierische Quellen weisen grosse Unterschiede auf, die sowohl mit dem Futter des Tieres als auch mit der Tatsache zusammenhängen, dass die EFA-Zusammensetzung bei Fetten aus verschiedenen Körperteilen stark variiert.

Medizin-Historisches zu Arachidonsäure und Linolensäure

Zwischen 1930 und 1950 wurden Arachidonsäure und Linolensäure als «essenziell» bezeichnet, weil beide mehr oder weniger in der Lage waren, den Wachstumsbedarf von Ratten zu decken, die fettfrei ernährt wurden. In den 1950er-Jahren zeigte Arild Hansen, dass Säuglinge, die mit Magermilch gefüttert wurden, einen Mangel an essenziellen Fettsäuren entwickelten. Dieser war durch eine erhöhte Nahrungsaufnahme, schlechtes Wachstum und eine schuppige Dermatitis gekennzeichnet und wurde durch die Gabe von Maisöl geheilt.

In einer späteren Arbeit von Hansen wurden 426 Kinder nach dem Zufallsprinzip vier Behandlungen zugeteilt: modifizierte Kuhmilchnahrung, Magermilchnahrung, Magermilchnahrung mit Kokosnussöl oder Kuhmilchnahrung mit Maisöl. Die Säuglinge, die die Magermilchnahrung oder die Nahrung mit Kokosnussöl erhielten, entwickelten Anzeichen und Symptome eines Mangels an essenziellen Fettsäuren. Diese konnten durch die Verabreichung von Ethyl-Linoleat (dem Ethylester der Linolsäure) mit etwa 1 % der Energiezufuhr behoben werden.[9]

Collins et al. 1970[10] waren die ersten, die einen Linolsäure-mangel bei Erwachsenen nachwiesen. Sie stellten fest, dass Patienten, die intravenös mit Glukose ernährt wurden, von ihren Fettvorräten isoliert wurden und rasch biochemische Anzeichen eines Mangels an essenziellen Fettsäuren (Anstieg des 20:3n-9/20:4n-6-Verhältnisses im Plasma) und Hautsymptome entwickelten. Dies konnte durch die Infusion von Lipiden behandelt werden, und spätere Studien zeigten, dass die örtliche Anwendung von Sonnenblumenöl die Hautsymptome ebenfalls beheben konnte.[11] Linolsäure spielt eine besondere Rolle bei der Aufrechterhaltung der wasserdurchlässigen Hautbarriere, wahrscheinlich als Bestandteil von Acylglycosylceramiden. Diese Aufgabe kann weder von ω-3-Fettsäuren, noch von Arachidonsäure erfüllt werden.

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ESSENZIELLE FETTÄUREN SCHALENTIERE ESSENTIAL FATTY ACIDS SHELLFISH DR. DAVID AT HTTPS://WWW.DAVID.CARE

Der wichtigste physiologische Bedarf an ω-6-Fettsäuren wird der Arachidonsäure zugeschrieben. Arachidonsäure ist die wichtigste Vorstufe von Prostaglandinen, Leukotrienen, die eine wichtige Rolle bei der Zellsignalisierung spielen, und dem endogenen Cannabinoid Anandamid[12]. Metaboliten aus dem ω-3-Stoffwechselweg, vor allem aus Eicosapentaensäure, sind meist inaktiv, und dies erklärt, warum ω-3-Fettsäuren die Fortpflanzungsstörung bei Ratten nicht korrigieren, wo Arachidonsäure zur Herstellung aktiver Prostaglandine benötigt wird, die eine Gebärmutterkontraktion verursachen. [13] Bis zu einem gewissen Grad können alle ω-3- oder ω-6-Fettsäuren zu den wachstumsfördernden Effekten eines EFA-Mangels beitragen, aber nur ω-6-Fettsäuren können die Fortpflanzungsleistung wiederherstellen und die Dermatitis bei Ratten korrigieren. In kritischen Lebensphasen (z. B. in der Laktation) und bei bestimmten Krankheiten werden bestimmte Fettsäuren weiterhin benötigt.

In der nichtwissenschaftlichen Literatur wird allgemein davon ausgegangen, dass der Begriff essenzielle Fettsäure alle ω-3- oder -6-Fettsäuren umfasst. Konjugierte Fettsäuren wie die Calendinsäure werden nicht als essenziell angesehen. Die massgeblichen Quellen beziehen sich auf die gesamte Fettsäurefamilie, geben aber im Allgemeinen nur Ernährungsempfehlungen für LA und ALA, mit Ausnahme von DHA für Säuglinge unter 6 Monaten. Jüngste Übersichten der WHO/FAO aus dem Jahr 2009 und der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit[14] haben die Datenlage überprüft und Empfehlungen für die Mindestzufuhr von LA und ALA abgegeben. Sie empfehlen auch die Zufuhr von längerkettigen ω-3-Fettsäuren, da der Verzehr von fettem Fisch mit einem geringeren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht wird. In einigen früheren Übersichtsarbeiten wurden alle mehrfach ungesättigten Fettsäuren in einen Topf geworfen, ohne zu unterscheiden, ob es sich um kurz- oder langkettige PUFA oder um ω-3- und ω-6-PUFA handelte.[15][16][17]

Literatur & wissenschaftliche Referenzen

  1.  Robert S. Goodhart; Maurice E. Shils (1980). Modern Nutrition in Health and Disease (6th ed.). Philadelphia: Lea and Febinger. pp. 134–138. ISBN 978-0-8121-0645-9.
  2. Whitney Ellie; Rolfes SR (2008). Understanding Nutrition (11th ed.). California: Thomson Wadsworth. p. 154.
  3. Burr, G.O., Burr, M.M. and Miller, E. (1930). «On the nature and role of the fatty acids essential in nutrition» (PDF)J. Biol. Chem86 (587): 587–621. doi:10.1016/S0021-9258(20)78929-5. Archived (PDF) from the original on 2007-02-21. Retrieved 2007-01-17.
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  5. Calder PC (December 2004). «n-3 fatty acids, inflammation, and immunity–relevance to postsurgical and critically ill patients»Lipids39 (12): 1147–61. doi:10.1007/s11745-004-1342-z. PMC 7101959. PMID 15736910.
  6. Buckley MT, et al. (2017). «Selection in Europeans on Fatty Acid Desaturases Associated with Dietary Changes»Mol Biol Evol34 (6): 1307–1318. doi:10.1093/molbev/msx103. PMC 5435082. PMID 28333262.
  7. Sanders TA (2009). «DHA Status of vegetarians». Prostaglandins Leukotrienes Essential Fatty Acids81 (2–3): 137–41. doi:10.1016/j.plefa.2009.05.013. PMID 19500961.
  8. FAO/WHO Fats and fatty acids in human nutrition. Report of an expert consultation. FAO Food and Nutrition Paper 91, Rome 2011. ISSN 0254-4725
  9. Wiese, H; Hansen, A; Adams, DJ (1958). «Text». Journal of Nutrition66 (3): 345–360. doi:10.1093/jn/66.3.345. PMID 13611579.
  10. Collins FD, Sinclair AJ, Royle JP, Coats DA, Maynard AT, Leonard RF (1971). «Plasma lipids in human linoleic acid deficiency». Nutr Metab13 (3): 150–67. doi:10.1159/000175332. PMID 5001758.
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  13. Sanders, Tom; Emery, Peter (2003). Molecular Basis of Human Nutrition. London: Taylor Frances. ISBN 9780367806323.
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