AUSFÜHRLICH UND WEITERFÜHREND

Antioxidantien

Autoxidation von Fetten: Fette sind organische Stoffe, die oxidieren können, und zwar umso leichter, je mehr Doppelbindungen in den Fettsäuren des Fettes enthalten sind. Am Geschmack und an der Haltbarkeit eines Fettes läßt sich der Prozeß der Autoxidation leicht erkennen. Leinöl z.B., das relativ viel mehrfach ungesättigte Fettsäuren mit drei Doppelbindungen enthält, oxidiert sehr rasch (siehe Basiswort Fettverderb). Bei der Autoxidation ungesättigter Lipide handelt es sich um einen katalysierten Prozeß, d. h. Sauerstoff reagiert mit den ungesättigten Fettsäuren der Triglyceride oder anderen Lipiden. Der Prozeß läuft in drei Phasen ab (Induktion, Kettenwachstum bzw. Kettenverzweigung und Kettenabbruch), und zwar umso schneller, je mehr Doppelbindungen und Radikale im Spiel sind.

Mechanismus der Autoxidation von Fettsäuren (R = Fettsäurerest)

Die erste Phase der Induktion wird durch Licht, Wärme, Enzyme (Lipoxigenasen) und Schwermetalle (z.B. Eisen, Kupfer) angeregt bzw. in Gang gehalten. Die dabei entstehenden freien Radikale reagieren mit Sauerstoff zu Hydroperoxilradikalen, die weiteren Fettsäuren Wasserstoffatome entreißen. Die so entstehenden Hydroperoxide sind relativ instabil und können zu verschiedenen Produkten zerfallen, die wiederum mit Fettsäuren oder Sauerstoff Verbindungen eingehen, die erneut Radikalketten entstehen lassen. Fettsäurehydroperoxide sind geruch- und geschmacklos. Aus ihnen entstehen jedoch aromaintensive Abbaustoffe (z. B. gesättigte und ungesättigte Carbonyle, Alkohole, Hydroxisäuren).

Fetthaltige Lebensmittel sind anfällig für die Lipidperoxidation , die eine Reihe von ungünstigen Auswirkungen hat: Der Nährwert sinkt (Verlust an Vitaminen und essentiellen Fettsäuren ), Farbe, Struktur und Aroma verändern sich und die Gesundheit ist durch den Verzehr derart veränderter Fette in Gefahr. Vakuumverpackung und kühle Lagerung sind geeignete physikalische Methoden, um dem Fettverderb in bestimmten Lebensmitteln vorzubeugen, können den Prozeß der Autoxidation jedoch niemals stoppen.

Wirkmechanismus: Weiter hinauszögern läßt er sich durch den Zusatz von Antioxidantien. Sie greifen an zwei Stellen in die Reaktionskette der Autoxidation ein: Entweder verhindern sie die Kettenreaktion durch Abfangen der Peroxilradikale oder sie unterbrechen die Autoxidation durch Abfangen von Alkoxilradikalen. Wie dieser chemische Prozeß stufenweise abläuft, zeigt Abb. 2. Das Antioxidans (AH) greift in die Autoxidation der Lipide als schneller H-Donator (Wasserstoffgeber) für die Peroxil- und Alkoxilradikale ein (Reaktion 1+2). Nach Ablauf der 5. Reaktion kann das Antioxidansradikal (A-A) noch ein weiteres Radikal inaktivieren, bevor es selbst inaktiv wird.

Vitamin E : Für das Unterbrechen der autoxidativen Kettenreaktion gilt Vitamin E als wichtigstes Antioxidans (siehe auch Basiswort Vitamin E ). Es schützt vor allem mehrfach ungesättigte Fettsäuren in den Zellmembranen gegen den Angriff freier Radikale, indem es die Kettenreaktion der Lipidperoxidation unterbricht bzw. hinauszögert. Radikale entstehen z. B. beim Rauchen, durch Streß oder verschiedene Umwelteinflüsse, Infektionen oder intensive Sonnenbestrahlung und können außer Zellmembranen auch Enzyme und Eiweißbausteine zerstören. Die Wirksamkeit von Vitamin E (Tocopherole) ist von seiner Herkunft abhängig. Pflanzen speichern in ihren Samen und Keimen Energie in Form von Fett, das vor allem durch g - und d -Tocopherol vor dem Verderb geschützt wird. Am biologisch wirksamsten im menschlichen Organismus ist das ebenfalls in Pflanzenöl und den aus ihm hergestellten Produkten (Pflanzenmargarine) enthaltene RRR-a-Tocopherol bzw. d-a -Tocopherol. Diese Vitamin E-Form kann oxidative Prozesse effektiver verhindern als synthetisch hergestelltes Vitamin E (all-rac-a -Tocopherol).

Bedarf: Epidemiologische Studien belegen, daß Antioxidantien davor schützen können, an Herz und Kreislauf zu erkranken. Enthält die Nahrung diese Substanzen nur in geringer Menge, treten zwar keine Mangelsymptome auf, aber das Erkrankungsrisiko steigt. Ferner hat sich herausgestellt, daß der Verzehr von reichlich Obst und Gemüse einen besseren antioxidativen Schutz gewährleistet als Vitaminpräparate. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für gesunde Erwachsene pro Tag: Etwa 12-30 mg Vitamin E (a -Tocopherol) basierend auf der durchschnittlichen Aufnahme an mehrfach ungesättigten Fettsäuren (0,6 mg Linolsäure).