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Was sind Fettsäuren?

Das Wort Fettsäuren hört man immer wieder mal zum Thema Ernährung. Meist ist dann von Omega 3 Fettsäuren und Omega 6 Fettsäuren oder gesättigten und ungesättigten Fettsäuren die Rede.

Was sind Fettsäuren Infografik
Was sind Fettsäuren eigentlich?

Fettsäuren bestehen immer aus Kohlenstoffatomen. Mit diesen Kohlenstoffatomen verbinden sich dann noch Wasserstoff- und Sauerstoffatome. Es gibt eine riesige Anzahl verschiedener Fettsäuren.


Die Infografik kann hier als PDF heruntergeladen werden. Wenn Du die Infografik auf deiner Webseite einbinden möchtest, gib bitte folgendes an: „Quelle: www.fettsäuren.org


Die einfachste Fettsäure ist die Methansäure (auch Ameisensäure). Diese besteht aus einem Kohlenstoffatom in Verbindung mit 2 Wasserstoff- und 2 Sauerstoffatomen. Die chemische Formel ist CH2O2.
Die Struktur stellt sich wie folgt dar:

Methansäure (auch Ameisensäure)

An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass ein Kohlenstoffatom 4 Bindungen eingehen kann (Wasserstoffatome können eine Bindung eingehen und Sauerstoffatome 2 Verbindungen), da dieses 4 Bindungsstellen besitzt. Bei der Methansäure besteht eine Doppelbindung zu einem Sauerstoffatom und jeweils eine einfache Bindung zu einem Wasserstoff- und Sauerstoffatom.

Struktur Methan
1 Struktur von Methan

Die Fettsäure mit 2 Kohlenstoffatomen heißt Ethansäure und ist den meisten sicher schon unter Essigsäure bekannt. Die chemische Formel ist C2H4O2.

Ethansäure (Essigsäure) C2H4O2

Nun können immer mehr Kohlenstoffatome in einer Kette aneinander gereiht dazu kommen. Beispielsweise hat die in der Milch vorkommende Butansäure (auch Buttersäure) 4 Kohlenstoffatome. Die chemische Formel C4H8O2.

Butansäure (auch Buttersäure) C4H8O2

Wie man unschwer erkennen kann, werden die Strukturen der Fettsäuren immer komplexer und unübersichtlicher. Damit man den Überblick nicht verliert, werden die Kohlenstoffatome nicht mehr mit Buchstaben gezeichnet, sondern einfach nur als Kante.

Jede Kante stellt dabei ein Kohlenstoffatom dar und die Wasserstoffatome werden in dieser Darstellung auch nicht mehr gezeichnet. Es befinden sich aber immer noch 2 Wasserstoffatome an den Kanten (somit an den Kohlenstoffatomen).

Gesättigte Fettsäuren

Es gibt Fettsäuren, die mehr 30 Kohlenstoffatome haben, z.B. die Gedinsäure mit 34 Kohlenstoffatomen (C34H68O2).

Gedinsäure mit 34 Kohlenstoffatomen (C34H68O2)

Alle diese Fettsäuren haben eine Besonderheit. Zwischen den Kohlenstoffatomen gibt es immer nur eine einfache Bindung. Außerdem sind diese Fettsäuren immer vollständig mit Wasserstoffatomen gesättigt. Man nennt diese Fettsäuren daher auch gesättigte Fettsäuren.

Bekannte gesättigte Fettsäuren sind beispielsweise Myristinsäure mit 14 Kohlenstoffatomen. Diese kommt in den meisten pflanzlichen und tierischen Fetten vor, z.B. in Kokosfett oder Palmkernöl.

Ungesättigte Fettsäuren

Kohlenstoffatome können untereinander auch doppelte Bindungen eingehen. Dies kann zwischen nur 2 Kohlenstoffatomen (einfach) oder auch zwischen mehr als 2 Kohlenstoffatomen (mehrfach) geschehen. Durch eine doppelte Bindung können die Kohlenstoffatome 2 Wasserstoffatome weniger binden. Dadurch ist die Fettsäure nicht mehr vollständig mit Wasserstoff gesättigt.

Einfach ungesättigte und mehrfach ungesättigte Fettsäuren

Bei nur einer doppelten Bindung zwischen Kohlenstoffatomen spricht man dann von einer einfach ungesättigten Fettsäure. Besitzt eine Fettsäure mehr als eine doppelte Bindung zwischen den Kohlenstoffatomen, spricht von mehrfach ungesättigten Fettsäuren, da diese an mehr als 2 Kohlenstoffatomen keine vollständige Sättigung mit Wasserstoffatomen besitzen.

Ein Beispiel für eine einfach ungesättigte Fettsäure ist die Ölsäure (C18H34O2).

Ölsäure (C18H34O2)

Die Doppelbindung der Kohlenstoffatome wird immer vom Ende der Molekülkette gezählt. Diese Doppelbindung befindet sich am 9. Kohlenstoffatom. Damit gehört diese Fettsäure zu den sogenannten Omega 9 Fettsäuren (ω9). Die Ölsäure weißt noch eine weitere Besonderheit auf. Der Knick in der Molekülkette deutet darauf hin, dass diese Ölsäure bei 20°C flüssig ist. Dies spielt später bei der Erklärung von Transfetten noch eine Rolle.
Ölsäure ist die häufigste einfach ungesättigte Fettsäure. Sie kommt in allen pflanzlichen und tierischen Fetten vor. Sehr viel Ölsäure befindet sich mit 60% – 80% in Olivenöl.

Eine bekannte mehrfach ungesättigte Fettsäure ist die Linolsäure (C18H32O2). Man erkennt schon an der Summenformel, dass die Linolsäure auch 18 Kohlenstoffatome besitzt, wie die Ölsäure (C18H34O2). Da es bei der Linolsäure jedoch 2 Doppelbindungen gibt, können 2 Wasserstoffatome weniger gebunden werden. Linolsäure gehört zu den Omega 6 Fettsäuren (ω6).

Omega 6 Fettsäuren

Die Bezeichnung Omega 6 Fettsäuren (ω6) kommt daher, da sich die erste von mehreren Doppelbindungen am 6. Kohlenstoffatom (vom Ende der Kette gezählt) befindet. Linolsäure ist in vielen Ölen, wie Traubenkernöl, Sojaöl, Sonnenblumenöl oder Rapsöl enthalten. In diesen Ölen liegt der Anteil der Linolsäure zwischen 50% bis 80%. Dagegen kommt Linolsäure in Olivenöl nur bis zu ca. 20% vor. Dieser geringe Anteil an Omega 6 Fettsäure spielt eine wichtige Rolle für das Verhältnis von Omega 6 zu Omega 3 Fettsäure. Die Linolsäure wird im Körper durch Enzyme (Fettsäure-Elongase, Delta-6-Desaturase) zuerst in Dihomo-Gamma-Linolensäure (C20H34O2) und dann in Arachidonsäure (C20H32O2). Die Umwandlung erfolgt durch die Bindung zusätzlicher Kohlenstoffatome und der Schaffung einer weiteren Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen. Dihomo-Gamma-Linolensäure und Arachidonsäure sind für die Bildung von Eicosanoiden und einer Reihe von Stoffwechselvorgängen verantwortlich.

Omega 3 Fettsäure und Omega 6 Fettsäure

Die beiden Fettsäuren Omega 3 (ω3) und Omega 6 (ω6) werden immer wieder in einem Atemzug erwähnt. Warum ist dies so?

Omega 3 (ω3) und Omega 6 (ω6) sind essentielle Fettsäuren. Das heißt diese können nicht vom Körper selbst gebildet werden, sondern müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Das diese Fettsäuren nicht im menschlichen Körper hergestellt werden können, liegt wohl daran, dass die menschlichen Zellen nicht in der Lage sind Doppelbindungen von Kohlenstoffatomen nach dem 9. Kohlenstoffatom (vom Ende der Kette ausgehend) herzustellen.

Eine bekannte Omega 3 Fettsäuren (ω3) ist die alpha-Linolensäure (C18H30O2). Man erkennt auch hier wieder die 18 Kohlenstoffatome. Allerdings sind hier nur noch 30 Wasserstoffatome gebunden. Dies liegt daran, dass in der alpha-Linolensäure eine 3-fache Doppelbindung von Kohlenstoffatomen vorliegt.

alpha Linolensäure

alpha-Linolensäure kommt in einigen pflanzlichen Ölen vor. Besonders hoch ist der Anteil im Leinöl mit bis zu 70% Anteil. Ebenfalls einen hohen Anteil findet man im Chiöl (ca. 60%).

Warum sind Omega 3 Fettsäuren so wichtig?

Die alpha-Linolensäure wird im Körper zuerst in Eicosapentaensäure (EPA) umgewandelt. Dies geschieht mittels Enzymen (delta-6-Desaturase, Fettsäure-Elongas, delta-5-Desaturase) im Körper. Dabei werden zusätzliche Kohlenstoffatome (Elongierung) gebunden und 2 weitere Doppelbindungen (Desaturierung) entstehen.
Eicosapentaensäure (EPA) ist wiederum der Ausgangsstoff für Docosahexaensäure (DHA). Dies geschieht wieder durch Enzyme (Fettsäure-Elongas, delta-6-Desaturase, ß-Oxidation) im Körper.

Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) sind ebenfalls Omega 3 Fettsäuren (ω3). Man findet diese vor allem in „fetten“ Kaltwasserfischen und Mikroalgen. Darum ist es ratsam 1-2 mal die Woche Fisch zu essen. Wem dies nicht möglich ist, der kann die beiden Fettsäuren EPA und DHA auch über Fischölkapseln aufnehmen.

DHA ist für viele Stoffwechselaktivitäten im Körper verantwortlich. Es ist außerdem in vielen Zellmembranen zentraler Bestandteil. So bestehen bis zu 97% der Omega 3 Fettsäuren (ω3) im Gehirn aus DHA.

Unsere heutige Ernährungsweise enthält eine sehr große Menge von Omega 6 Fettsäuren (ω6). Damit gerät das Verhältnis von Omega 3 und Omega 6 Fettsäuren stark aus den Fugen. Angeraten wird ein Verhältnis 1:2 bis 1:5 von Omega 3 zu Omega 6. In unserer Gesellschaft haben wir jedoch Verhältnisse von 1:15 bis 1:30. Dieses Verhältnis kann man leicht über einen Bluttest herausfinden.

Die Omega 6 Synthese (von Linolsäure zu Arachidonsäure) nutzt die gleichen Enzyme für die Umwandlung im Körper, wie die Omega 3 Synthese (alpha-Linolensäure zu Docosahexaensäure). Durch den hohen Anteil von Omega 6 Fettsäuren im Körper, werden die Enzyme gebunden und stehen nicht mehr für die Umwandlung von Omega 3 Fettsäuren zur Verfügung. Dies gilt als mögliche Ursache für Entzündungen und Krankheiten.

Omega 3 und Omega 6 Synthese
Omega 3 und Omega 6 Synthese

trans-Fettsäuren

Weiter oben habe wurde schon die „gebogene“ Form von einfach ungesättigten Fettsäuren beschrieben. Diese entsteht durch die Doppelbindung. Diese „gebogenen“ Ketten nennt man auch CIS-Bindung. Durch diese Bindung sind die Fette meist bei 20°C flüssig.

Daneben gibt es noch die TRANS-Bindung. Dabei wird die Anordnung der beiden Wasserstoffatome verändert. Diese liegen sich in der TRANS-Bindung diagonal gegenüber.

Bildquelle: https://www.olionatura.de/basiswissen/oele-kombinieren/basiswissen-fettsaeuren
Bildquelle: https://www.olionatura.de/basiswissen/oele-kombinieren/basiswissen-fettsaeuren

Diese TRANS-Bindungen entstehen durch Bakterien in der Natur oder bei der künstlichen Härtung. In der Natur kommen trans-Fettsäuren nur in sehr geringen Mengen vor. Solche trans-Fettsäuren kommen vor allem in frittierten Produkten, Fertiggerichten, Backwaren oder minderwertigen Magarinen vor. Diese sind in höheren Mengen äußerst schädlich für den menschlichen Körper und sollen das Risiko für verschiedene Krankheiten, wie Arteriosklerose, hoher Blutdruck, Insulinresistenz, Krebs, Allergien u.a. steigern.