BEI EXPERTEN NACHGEFRAGT

Trans-Fettsäuren und SAFA - kleine chemische Unterschiede

UNSER EXPERTE: Prof. Dr. Dr. Hans Steinhart, Direktor des Instituts für Biochemie und Lebensmittelchemie, Direktor der Abteilung Lebensmittelchemie der Universität Hamburg und geschäftsführender Gesellschafter des Instituts für Qualitätssicherung im Lebensmittel-Einzelhandel.

Steinhart: Trans-Fettsäuren sind ungesättigte Fettsäuren, die über Doppel- und Einfachbindungen in ihrer Kette von Kohlenstoffatomen verfügen. Bei den gesättigten Fettsäuren (SAFA = saturated fatty acid) existieren in der Fettsäurekette dagegen ausschließlich Einfachbindungen.

Steinhart: Auf den ersten Blick könnte man das denken, aber es stimmt weder in Bezug auf die chemische Struktur noch im Hinblick auf die Wirkung. Für die sehr unterschiedlichen Wirkungen der verschiedenen Fettsäurearten ist ihre räumliche Molekularstruktur das entscheidende Kriterium. Genau in diesem Punkt gleichen sich SAFA und trans-Fettsäuren und entfalten daher auch sehr ähnliche Wirkungen. Die Einfachbindungen der gesättigten Fettsäuren haben ebenso wie die Doppelbindungen der trans-Fettsäuren die Form eines Z, während die cis-Doppelbindung wie ein U geformt ist. Eine cis-Fettsäure mit mehreren Doppelbindungen kann eine recht bizarre räumliche Struktur aufweisen, während die Kohlenstoffatome von SAFA und trans-Fettsäuren immer eine lange Kette bilden. Trotz der strukturellen Ähnlichkeit gibt es dennoch zwischen SAFA und trans-Fettsäuren einen kleinen Unterschied: Die trans-Doppelbindung ist etwas kürzer als eine Einfachbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen.

Steinhart: Nein.

Steinhart: Auch hier spielt die Länge der Doppelbindungen von trans-Fettsäuren keine Rolle. Beide Fettsäurearten werden in der Leber gleichermaßen verstoffwechselt.

Steinhart: Ja, und auch die HDL- und LDL-Cholesterinpartikel sehen gesättigte und trans-Fettsäuren als Einheit an und verarbeiten sie auch unterschiedslos. Beim Einbau von Fettsäuren in Lipoproteine (Fett-Eiweiß-Partikel) handelt es sich ja um einen physikalischen Vorgang. Man kann sich daher gut vorstellen, daß die räumliche Molekularstruktur die entscheidende Rolle dafür spielt, ob Fettsäuren in Lipoproteine niedriger Dichte (LDL = low density lipoprotein) oder hoher Dichte (HDL = high density lipoprotein) gehen. Die ungesättigten cis-Fettsäuren bilden aufgrund ihrer ganz anderen Molekularstruktur mit den HDL eben auch ganz andere Lipoproteine als trans-Fettsäuren und SAFA mit den LDL.

Steinhart: So ist es, denn beide Fettsäurearten können das LDL-Cholesterin erhöhen, und erhöhte LDL-Cholesterinwerte sind unbestritten ein ganz wesentlicher Faktor für die krankhafte Veränderung der Arterien.

Steinhart: Derartige Umwandlungen erfolgen ab Temperaturen von 2200 C und mehr. Herrschen niedrigere Temperaturen, können nur enzymatisch bedingte Umwandlungen stattfinden. Die hierfür verantwortlichen Enzyme, die Isomerasen, sind dazu fähig, Fettsäuren mit cis-Konfiguration in trans-Fettsäuren zu verwandeln. Dies geschieht beim Abbau der Fettsäuren im Rahmen der sog. b-Oxidation. Diese Umwandlung von cis nach trans ist ein ganz normaler Stoffwechselprozeß.

Steinhart: Dies geschieht nur beim Einbau von Fettsäuren in die Zellmembranen. Dabei kommt es zu gewissen Verdrängungsmechanismen zwischen SAFA und trans-Fettsäuren. Dies ist aber nur der Fall, wenn die Nahrung so reich an trans-Fettsäuren ist, daß die Kapazitäten des Stoffwechsels nicht ausreichen, um sie ohne Umwege vollständig abzubauen. Herrscht im Organismus ein Überangebot an trans-Fettsäuren, wird ein Teil sofort verstoffwechselt und abgebaut, und ein weiterer Teil wird im Gewebe gespeichert, vornehmlich im Unterhautfettgewebe. In solchen Situationen kann es dann passieren, daß ein geringer Teil der überschüssigen trans-Fettsäuren auch als Strukturelement in Zellmembranen eingebaut wird. An diesem Punkt herrscht dann zwischen SAFA und trans-Fettsäuren Konkurrenz. Verdrängen trans-Fettsäuren SAFA in der Zellmembran, kommt der kleine geometrische Unterschied in der Länge der Kohlenstoffbindungen zum Tragen. Ob dies allerdings wirklich gravierende Folgen haben kann, ist bisher noch nicht eindeutig geklärt. Man kann sich aber recht gut vorstellen, daß durch die etwas kürzeren trans-Doppelbindungen der sehr stringente Aufbau der Zellmembran gestört wird und sozusagen winzige Lücken entstehen. Die Folge könnten gewisse Membranschäden sein.

Steinhart: Ja, die Menge macht’s. Ich schließe völlig aus, daß unter den in Deutschland üblicherweise verzehrten trans-Fettsäuremengen derartige Störungen auftreten können. Bei einer aktuellen Abschätzung der täglichen trans-Fettsäureaufnahme sind wir zu folgendem Ergebnis gekommen: Derzeit werden in Deutschland aufgrund gesunkener trans-Fettsäuregehalte in Margarinen und wegen eines rückläufigen Fleischkonsums nur noch durchschnittlich 1,9 g (Frauen) bzw. 2,3 g (Männer) trans-Fettsäuren über die Nahrung aufgenommen. Enthält das Nahrungsfett nicht mehr als 5% trans-Fettsäuren, werden diese sofort verstoffwechselt oder im Fettgewebe gespeichert, so daß in den Zellmembranen keine trans-Fettsäuremoleküle zu finden sind. Selbst wenn einige dieser Moleküle SAFA in der Zellmembran verdrängen, ist dies unbedeutend.

Steinhart: Erst wenn der trans-Fettsäuregehalt des Nahrungsfettes 10% und mehr beträgt, kommen diese Überlegungen zum Tragen. Das wären, umgerechnet auf die deutschen Verzehrsgewohnheiten, gut 10 g pro Tag - also etwa das Fünffache der tatsächlichen trans-Fettsäureaufnahme.

Steinhart: Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfehlen für Erwachsene der Industrienationen, möglichst nicht mehr als 30% der Nahrungsenergie in Form von Fett aufzunehmen - das sind etwa 80 g pro Tag. Nach der Dreierregel sollten davon nur ein Drittel auf SAFA entfallen, während die beiden anderen Drittel aus einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren bestehen sollten. Betrachtet man nun gesättigte und trans-Fettsäuren als Einheit, ist es praktisch kaum möglich, täglich 10 g trans-Fettsäuren über die Nahrung aufzunehmen, wenn sie denn nicht extrem fettreich ist.

Steinhart: Im Vergleich zur großen Menge der Bevölkerung essen Vegetarier ja generell weniger Fett und meiden in jedem Fall Fleisch und Wurstwaren. Diese Ernährungsform bietet eine gute Voraussetzung für eine gesunde Ernährung, sie bedeutet aber nicht, daß die vegetarische Kost grundsätzlich frei von trans-Fettsäuren ist. Erlaubt sind bei Vegetariern alle pflanzlichen Produkte, also auch Pflanzenmargarine, die - von Diätmargarine abgesehen - in geringen Mengen auch trans-Fettsäuren enthält. Eine weitere trans-Fettsäurequelle sind für Vegetarier - sieht man einmal von Fleisch und Wurstwaren ab - zahlreiche Wiederkäuerprodukte, die im vegetarischen Speiseplan erlaubt sind und von Natur aus auch trans-Fettsäuren enthalten. Dazu zählen Kuh-, Schafs- und Ziegenmilch und die aus diesen Milchsorten hergestellten Produkte wie Käse, Quark, Joghurt usw. Insgesamt sind die von Vegetariern verzehrten trans-Fettsäuremengen allerdings so gering, daß sie unter gesundheitlichen Aspekten keine Rolle spielen. Eine Ernährung, die gar keine trans-Fettsäuren enthält, ist schwierig zu realisieren, aber dafür besteht auch keine Notwendigkeit.

Redaktion der Stichwortsammlung "Bei Experten nachgefragt":
Maria Hacks und Corinna Luerweg, Wissenschaftsverlag Wellingsbüttel GmbH, Hamburg

WEITERFÜHRENDE LITERATUR:

• Stichwortserie: Nahrungsfette und -öle, Hrsg.: Margarine-Institut für gesunde Ernährung, 1996.

• Stichwortserie: Fett und Ernährung, Hrsg.: Margarine-Institut für gesunde Ernährung, 1995.

• Fritsche, J., Steinhart, H.: "Trans fatty acid content in German margarines", Fett/Lipid, 99, 6, 214-217, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1997.

• Fritsche, J., Steinhart, H.: "Contents of trans fatty acids in German foods and estimation of daily intake", Fett/Lipid, 99, 9, 314-318, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1997.