Fette
Aufbau und Zusammensetzung der Nahrungsfette
Fette sind Ester aus einem Teil Glyzerin und drei Fettsäureresten. Fettsäuren werden unterschieden in gesättigte und ungesättigte Fettsäuren. Bei den gesättigten Fettsäuren sind alle Kohlenstoffatome der C-C-Bindungen mit Wasserstoffatomen besetzt. Enthält die Fettsäure eine C=C-Doppelbindung und ist nicht mit Wasserstoffatomen abgesättigt, handelt es sich um eine einfach ungesättigte Fettsäure. Sind mehrere C=C-Doppelbindungen enthalten, nennt man sie mehrfach ungesättigte Fettsäure (MUF) (Konopka, 1998).
Letztgenannte kann der menschliche Körper nicht selbst herstellen. Sie werden daher auch als essenzielle Fettsäuren bezeichnet. Die essenziellen Fettsäuren haben vitaminähnlichen Charakter, weshalb man sie früher Vitamin F nannte. Diese Fettsäuren enthalten 18 C-Atome, unterscheiden sich aber in ihrer Anzahl an Doppelbindungen. Zu den essenziellen Fettsäuren zählen die zweifach ungesättigte Linolsäure (Omega-6-Fettsäure) und die dreifach ungesättigte alpha-Linolensäure (Omega-3-Fettsäure) (Geiss, Hamm, 1998). Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (MUF) sind vor allem in Pflanzenölen wie Sonnenblumenöl, Weizenkeimöl und Distelöl enthalten. Tierische Fette enthalten, mit Ausnahme der Fischöle, vorwiegend gesättigte Fettsäuren. (Die große GU-Nährwert-Kalorientabelle 1998/1999). Die Zufuhrempfehlung für Erwachsene beträgt 10 g essenzielle Fettsäuren pro Tag (DGE 1991).
Funktion und Stoffwechsel der essenziellen mehrfach ungesättigten Fettsäuren
Essenzielle Fettsäuren erfüllen im Organismus zwei wichtige Funktionen:
Bildung der Zellmembranen (insbesondere der Mitochondrien), durch den Einbau in Phosholipide;
dienen als Ausgangssubstanz für die Synthese von Prostaglandinen
Prostaglandine werden als hormonähnliche Substanzen (Gewebshormone) bezeichnet. Sie variieren untereinander geringfühig in ihrer Struktur. Dabei handelt es sich um chemische Derivate der Prostansäure. Die Vorstufe der Prostaglandine ist die Arachidonsäure. Sie gehört zu der Gruppe der Eicosanoide (Prostaglandine, Prostazykline, Thromboxane, Leukotriene), da sie aus 20 (20 = griech. eikos) C-Atomen besteht (C20: 4 Omega-6). Sie werden durch Phosphorlipasen aus Membranlipiden freigesetzt. Bisher sind mindestens fünf Gruppen mit zahlreichen Untergruppen bekannt. Physiologisch wichtig sind PGE1, PGE2, PGI2. Sie haben vielfältige, zum Teil gegensätzliche Effekte, u.a. auf die Wirkung der Katecholamine, den Tonus der glatten Muskulatur und das kardiovaskuläre System (blutdrucksenkende bzw. steigernde Effekte). Weiterhin sind sie u.a. an der Freisetzung bestimmter Gewebehormone und der Hormonsekretion verschiedener endokriner Organe beteiligt (Klinisches Wörterbuch 1994).
Die Omega-6-Fettsäure (Linolsäure) wird unter Einfluss des Enzyms Delta-6-Desaturase in Gamma-Linolensäure umgewandelt. In der Leber werden durch eine Kettenverlängerung um jeweils zwei Kohlenstoffatome am Carboxylende und Denaturierung zum Carboxylende, Di-homo-Gamma-Linolensäure und Arachidonsäure gebildet. Die Alpha-Linolensäure wird beim Menschen in geringen Ausmaß in Eicosapentaensäure umgewandelt (Kasper, 1996).
Unter dem Einfluss des Enzyms Cyclooxygenase werden die Prostaglandine und Thromboxane gebildet. Leukotriene werden unter dem Einfluss des Enzyms Lipoxygenase gebildet (Kasper. 1996).
Bei gezielter Langzeitzufuhr von mehrfach ungesättigten Fettsäuren kommt es zu folgenden Wirkungen:
Einbau in körpereigene Strukturen (Phospholipide, Triglyzeride der Körperzellen, zirkulierende Blutzellen und Lipoproteine);
Beeinflussung von Membranfluidität und Wirkstoffverteilung;
Beeinflussung der Stoffwechselvorgänge und Auswirkung auf die Ausbildung arteriosklerotischer Gefäßveränderungen und Zellalterung;
Senkung des Cholesterinspiegels;
Senkung der Triglyzeride;
günstige Beeinflussung der Hämostase mit Hemmung oder Erniedrigung proaggregatorischer und Mehrung antiaggregatorischer Prostaglandine;
Verbesserung der Fließeigenschaften des Blutes;
Senkung des Blutdrucks;
zusätzliche relaxierende und antiinflammatorische Wirkung.
(Nach Berg, 1989, entnommen aus Geiss, Hamm, 1998)
Energiebereitstellung durch Fett im Kraftsport
Die Energiebereitstellung im Kraftsport erfolgt durch energiereiche Phosphate und der anaeroben Glykolyse. Erst bei einer länger andauernden Belastung (z.B. Ergometertraining) greift der Organismus auf seine Fettreserven zurück. Bei der Ausübung eines reinen Krafttrainings werden keine Fette zur Energiebereitstellung herangezogen (Geiss, Hamm, 1998).
Fettsäurenstoffwechsel
Freie Fettsäuren werden zusammen mit Sauerstoff innerhalb des Zitronensäurezyklus (Citratzyklus) verstoffwechselt. Die Fettsäuren werden in Fettacetyl-CoA umgewandelt und treten dann in den Zitronensäurezyklus ein. Auf diesem Weg erfolgt die Umwandlung in das Acetylcoenzym A. Bei hohen Fettoxidationsraten kommt es zu einer vermehrten Produktion von Acetyl-CoA und Zitrat, dem ersten, aus dem Acetyl-CoA gebildeten Zwischenprodukt des Zitronensäurezyklus. Die Glykolyse und die Bildung des Pyruvats wird durch die erhöhte Fettsäurenoxidation gehemmt.
In dieser Situation wird weniger Energie aus Kohlenhydraten gewonnen. Im Falle einer hohen Zufuhr von Kohlenhydraten wird umgekehrt die Lipolyse und damit die Energiebereitstellung aus Fettsäuren reduziert. Die Regulierung dieser beiden Energiebereitstellungssysteme unterliegt nervösen und hormonellen Steuerungsmechanismen. Durch exogene Kohlenhydrat- bzw. Fettzufuhr oder durch die Verabreichung stoffwechselaktiver Substanzen kann die Energiebereitstellung der beiden Substrate stimuliert werden (Brouns, 1993).
Die Resorption der Fette beginnt im Dünndarm unter Einwirkung von Gallensekret. Der erste Schritt der Fettverdauung besteht in einer Emulgierung. Durch die Bewegung des Magens (Peristaltik) werden die kleinen Fetttröpfchen eingehüllt. Dabei setzt bereits eine erste Hydrolyse (Spaltung) durch die aus den Zungengrunddrüsen sezernierte Lipase ein. Die eigentliche Emulgierung der Fette findet jedoch im Dünndarm unter Einwirkung von Gallenflüssigkeit statt. Durch die Emulgierung wird zum einen die Wasserlöslichkeit verbessert, zum anderen die Oberfläche der Fettpartikel enorm vergrößert, so dass die Enzyme des Pankreas besser angreifen können.
Bei der enzymatischen Hydrolyse werden die Fette in Glyzerin und freie Fettsäuren gespalten. In der Darmmukosazelle erfolgt dann eine Reveresterung zu Triglyzeriden, die folgend mit der Lymphe abtransportiert werden.
Im Unterschied zu den langkettigen Fettsäuren erfolgt die Resorption der mittelkettigen Triglyzeride (MCT) auch ohne Gallensekret und ohne Pankreasenzyme. MCT werden als ganzes Molekül durch die Darmwandteile hindurchgeschleust und brauchen nicht gespalten werden. Das macht sie in der Diätetik zum Beispiel bei Fettresorptions- und Fettverwertungsstörungen interessant (Kasper, 1996). Für den Sportler sind MCT als reine Energieträger von Interesse, da sie mit 8,3 Kcal pro Gramm mehr als doppelt soviel Energie liefern wie die Kohlenhydrate. Der entscheidende Vorteil gegenüber normalen Speisefetten besteht darin, dass sie praktisch nicht in körpereigenes Fett umgewandelt werden. Anders als die langkettigen Triglyzeride werden MCT nicht mit der Lymphe abtransportiert, sondern gelangen über das Pfortadersystem direkt zur Leber, wo sie für energetische Zwecke verwendet werden.
