Omega-3-Fettsäuren in funktionellen Lebensmitteln

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Grundlagen: Omega-3-Fettsäuren
2.1 Definition und Struktur
2.2 Vorkommen
2.2.1 Pflanzliche Quellen
2.2.2 Marine Quellen
2.2.3 Neuartige Quellen
2.3 Ernährungsphysiologische Bedeutung
2.3.1 Hintergrund
2.3.2 Kardiovaskuläres System
2.3.2.1 Effekte auf den Lipoproteinstoffwechsel
2.3.2.2 Effekte auf das Gefäßendothel
2.3.2.3 Effekte auf den Blutdruck
2.3.2.4 Primär- und Sekundärprävention kardiovaskulärer Krankheiten
2.3.3 Immunsystem
2.3.4 Schwangerschaft und frühkindliche Entwicklung
2.3.5 Neurologisches System
2.3.6 Bewertung der klinischen Wirksamkeit von α-Linolensäure
2.4 Versorgungslage und Zufuhrempfehlungen
2.4.1 Erwachsene
2.4.2 Schwangere und Stillende
2.4.3 Bedarfsdeckung

3 Anreicherung von Lebensmitteln mit Omega-3-Fettsäuren
3.1 Hintergrund
3.2 Funktionelle Lebensmittel
3.2.1 Einführung
3.2.2 Entstehung des Konzeptes „funktionelle Lebensmittel“
3.2.3 Definition und Begriffsbestimmung
3.2.4 Rechtliche Grundlagen
3.2.4.1 Passclaim
3.2.4.2 Allgemeine Bestimmungen
3.2.4.3 Health-Claims-Verordnung
3.3 Omega-3-reiche Öle - Quellen und Gewinnung
3.3.1 Fischöle
3.3.2 Mikroalgenöle
3.3.3 Herstellungsprozesse
3.4 Methoden zur Anreicherung
3.4.1 Mikroverkapselung
3.4.2 Wahl der Fütterungsstrategie
3.5 Risikobewertung
3.5.1 Hintergrund
3.5.2 Ergebnisse
3.5.2.1 Risikopotenzial von DHA/EPA auf den LDL-Cholesterinspiegel
3.5.2.2 Risikopotenzial von DPA/EPA auf immunologische Funktionen
3.5.2.3 Risikopotenzial von DPA/EPA auf die Blutungsneigung

4 Marktbeobachtung - Store-Check
4.1 Zielsetzung
4.2 Vorgehensweise und Rahmenbedingungen
4.3 Ergebnis
4.4 Ernährungsphysiologische Bewertung
4.4.1 Beurteilungskriterien
4.4.2 Auswertung
4.4.3 Fazit

5 Diskussion

6 Zusammenfassung

7 Summary

Literaturverzeichnis

Anhangsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Strukturformel der α-Linolensäure

Abb. 2: Strukturformel von EPA und DHA

Abb. 3: Umwandlung von LA und ALA zu deren längerkettigen Homologen

Abb. 4: Senkung des plötzlichen Todes, der Mortalitätsrate und Gesamtmortalität bei Patienten mit überstandenem Herzinfarkt bei Supplementierung mit n-3- Fettsäuren.

Abb. 5: Eicosanoid-Biosynthese aus Arachidon- und Eicosapentaensäure

Abb. 6: Kennzeichnung in Japan für Produkte, die FOSHU zugeordnet werden können

Abb. 7: Rechtliche Rahmenbedingungen für funktionelle Lebensmittel

Abb. 8: Zusammenhang zwischen Omega-3-Gehalten und Fütterungsstrategien

Abb. 9: Unterschied von n-3-LC-PUFA zwischen Schweizer und Amerikanischem Rind (Portionsgröße 100-120 g)

Abb. 10: Berechnete tägliche Zufuhr von n-3-LC-PUFA in Deutschland über tierische Produkte bei einem durchschnittlichen Konsum von 55 g Milchfett und 37 g Fleischfett pro Tag

Abb. 11: Effekte der Supplementierung mit ALA, gamma-Linolensäure, AA, DHA oder DHA/EPA auf das Immunsystem bei Probanden im Alter zwischen 55 und 57 Jahren

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: ALA-Gehalte in % der Gesamtfettsäuren verschiedener Pflanzenöle..6

Tab. 2: Gehalte an EPA und DHA in Seefischen (fettreich, mager), Fischöl und Lebertran.

Tab. 3: Zufuhrempfehlungen für EPA und DHA zur Prävention von KHK.

Tab. 4: Wirkungen von Eicosanoiden aus Arachidon- und Eicosapentaensäure auf Entzündungsparameter

Tab. 5: Zufuhrempfehlungen verschiedener Organisationen für ALA, EPA/DHA

Tab. 6: Nährwertbezogene Angaben für Nährstoffe und Substanzen, die keine Vitamine, Mineralstoffe sind (z. B. Omega-3-Fettsäuren) und Bedingungen für ihre Verwendung

Tab. 7: Vorschläge für gesundheitsbezogene Aussagen in der deutschen Liste zur Aufnahme in die Gemeinschaftsliste

Tab. 8: Art der enthaltenen n-3-Fettsäuren und n-3-Gehalte/Portion verschiedener Pflanzenöle und -fette

Tab. 9: Art der enthaltenen n-3-Fettsäuren und n-3-Gehalte/Portion verschiedener Brotwaren.

Tab. 10: Art der enthaltenen n-3-Fettsäuren und n-3-Gehalte/Portion von Omega-3 Eiern und einem Milchprodukt

Tab. 11: Art der enthaltenen n-3-Fettsäuren und n-3-Gehalte/Portion verschiedener Fischprodukte von iglo.

Tab. 12: Art der enthaltenen n-3-Fettsäuren und n-3-Gehalte/Portion in einem Soja- Drink und Leinsamen

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Schon vor über 30 Jahren haben Beobachtungen dänischer Forscher gezeigt, dass Grönland-Eskimos trotz ihrer sehr fettreichen Ernährungsweise, bestehend aus fetten Fischsorten wie Hering, Lachs und Makrele, ein geringes Herzinfarktrisiko haben. Dieser Effekt wurde zurückgeführt auf die positiven Wirkungen fetten Fischs, welche sich auf seinen hohen Gehalt an langkettigen Omega-3-Fettsäuren begründet. Inzwischen haben intensive Forschung und zahlreiche wissenschaftliche Studien die positive Korrelation zwischen langkettigen Omega-3-Fettsäuren (EPA und DHA) und der Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen bestätigt. Darüber hinaus weisen Omega-3-Fettsäuren entzündungshemmende Wirkungen auf und beeinflussen das Immunsystem in günstiger Weise, worauf im Hauptteil der Arbeit noch eingegangen wird.

Die Lebensmittelindustrie hat die vielfältige Bedeutung von Omega-3-Fettsäuren für die Gesundheit längst erkannt und in den letzten Jahren innovative, mit Omega-3- Fettsäuren angereicherte Produkte, sogenannte „funktionelle Lebensmittel“, auf den Markt gebracht. Dabei stammt das Konzept solcher Lebensmittel mit Zusatznutzen für die Gesundheit ursprünglich aus Japan, wo schon in den 1980er Jahren funktionelle Lebensmittel vermarktet wurden.

Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist die Überprüfung und kritische Bewertung funktioneller Lebensmittel in Hinblick auf ihren Beitrag zu einer ausgewogenen Ernährung und zur adäquaten Versorgung mit Omega-3-Fettsäuren, auch vor dem Hintergrund einer wirksamen Prävention von Koronarkrankheiten. Es soll dabei die Frage beantwortet werden, ob und inwiefern der Bedarf an Omega-3-Fettsäuren durch den Verzehr supplementierter Lebensmittel gedeckt werden kann.

Die Bearbeitung der oben genannten Fragestellung erfolgt in einem ersten Schritt durch die Herausarbeitung der gesundheitlichen Effekte langkettiger Omega-3- Fettsäuren. Im weiteren Verlauf werden Möglichkeiten zur Anreicherung von Nahrungsmitteln mit Omega-3-Fettsäuren erläutert sowie einige dieser Lebensmittel und ihr Beitrag zu n-3-Versorgung dargestellt. In einer abschließenden Diskussion sollen Bedeutung und Nutzen der mit Omega-3-Fettsäuren angereicherten Lebensmittel für die Gesundheit und tägliche Ernährung, hinterfragt werden.

2 Grundlagen: Omega-3-Fettsäuren

2.1 Definition und Struktur

Omega-3-Fettsäuren (n-3, ω-3) gehören zu der Gruppe der mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA), deren erste Doppelbindung sich am 3. Kohlenstoffatom ausgehend vom Methylende des Moleküls befindet. Im Gegensatz dazu ist bei Fettsäuren der Omega-6-Reihe (n-6-, ω-6-Fettsäuren) die erste Doppelbindung am 6. Kohlenstoffatom lokalisiert. Zu dieser Fettsäurefamilie zählen Linolsäure (LA) sowie das aus ihr gebildete längerkettige Derivat Arachidonsäure (AA). [HAHN und STRÖHLE 2004]

Zu den Hauptvertretern der n-3-Fettsäuren zählen:

- α-Linolensäure (ALA), 18:3¹ (s. Abbildung 1)
- Eicosapentaensäure (EPA), 20:5
- Docosapentaensäure (DPA), 22:5
- Docohexaensäure (DHA), 22:6

Abb. 1: Strukturformel der α-Linolensäure

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: WEHRMÜLLER et al. 2008

Von besonderer ernährungsphysiologischer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die hochungesättigten Fettsäuren EPA, DPA² und DHA (n-3-LC-PUFA), welche sich von ihrer Ausgangsverbindung ALA ableiten bzw. aus dieser gebildet werden. [RUXTON und DERBYSHIRE 2009]. Die Strukturformeln von EPA und DHA sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abb. 2: Strukturformel von EPA und DHA

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: KOCH 2007

ALA wie auch LA sind essentielle Nährstoffe, d.h., dass beide Substanzen mit der Nahrung zugeführt werden müssen, da der menschliche Organismus sie aufgrund fehlender Enzyme nicht selbst synthetisieren kann [HAHN und STRÖHLE 2004]. EPA, DPA und DHA sind Hauptkomponenten der Phospholipidmembran, der Strukturlipide in Hirn und Retina und erfüllen als Regulatoren bezüglich der Membranfluidität und des Ionentransports eine wesentliche Funktion [RUXTON und DERBYSHIRE 2009, GLASER und KOLETZKO 2009].

Während die Umwandlung der n-3-Fettsäuregruppe in die n-6-Reihe und umgekehrt im menschlichen Stoffwechsel nicht möglich ist [Arbeitskreis Omega-3 2002], können innerhalb der jeweiligen Fettsäurefamilie die n-3- und n-6-Fettsäuren über mehrere Stufen aus ALA bzw. LA gebildet werden [WINKLER et al. 2006]. Dies geschieht über eine Kettenverlängerung (Elongation) sowie Einführung von Doppelbindungen (Desaturierung) innerhalb einer Reihe ab dem 9. Kohlenstoffatom durch spezifische Enzyme wie Desaturasen und Elongasen [WEHRMÜLLER et al. 2008]. Die einzelnen Schritte der Umwandlung von ALA bzw. LA in ihre langkettigen Derivate EPA, DPA und DHA bzw. Arachidonsäure sind in Abbildung 3 im Einzelnen dargestellt.

Abb. 3: Umwandlung von LA und ALA zu deren längerkettigen Homologen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: WEHRMÜLLER et al. 2008

Wie aus Abbildung 3 ersichtlich wird, konkurrieren die Fettsäuren der n-3 und n-6- Reihe bei der Umwandlung in ihre längerkettigen Homologen auf jeder Stoffwechselstufe um das gleiche Enzymsystem. Trotz der größeren Affinität von ∆6- Desaturase zu ALA ist die Konvertierung von ALA in DPA, EPA und DHA stark begrenzt. Untersuchungen zufolge beträgt die effektive Umwandlungsrate von ALA zu n-3-LC-PUFA lediglich 5-10 %, wobei diese Werte im Vergleich zu anderen Daten noch sehr hoch gegriffen erscheinen. So ergaben beispielsweise Berechnungen nach Pawlowski et al. aus dem Jahre 2001 wesentlich geringere Umwandlungsraten: ALA zu EPA 0,2 %, zu DPA 0,13 % und letztlich zu DHA nur mehr 0,05 %. Die begrenzte Konvertierung begründet sich auf den im Vergleich zu ALA üblicherweise höheren Gehalt an LA in der heutigen Ernährung sowie die verringerte Aktivität des Enzyms ∆6-Desaturase beim Menschen. Die geringe Umwandlungsrate von ALA zu n-3-LC- PUFA macht deutlich, dass der Ernährung im Sinne einer zusätzlichen alimentären Aufnahme von EPA und DHA eine entscheidende Bedeutung zukommt, um das Gleichgewicht zwischen den gebildeten langkettigen Fettsäuren zu modifizieren. [SINGER und WIRTH 2003, WEHRMÜLLER et al. 2008]

Aufgrund des Konkurrenzverhaltens der beiden Fettsäuregruppen LA und ALA um das gleiche Enzymsystem im Stoffwechsel ist auf ein ausgewogenes Verhältnis der beiden Fettsäuregruppen in der Nahrung zu achten. Der EPA-Spiegel in Blut- und Zelllipiden ist bei konstanter Aufnahme von ALA umso höher, je weniger n-6-Fettsäure LA alimentär zugeführt wird. Wird LA hingegen in großen Mengen konsumiert, hemmt dies die Konvertierung der ALA in ihre langkettigen Homologen, infolgedessen wiederum eine merkliche Absenkung der EPA- und DHA-Konzentrationen im Organismus zu verzeichnen ist. Der Gehalt an LA in der Nahrung ist demnach der limitierende Faktor für die Umwandlungsraten von ALA zu EPA und DHA. [WEHRMÜLLER et al. 2008]

2.2 Vorkommen

2.2.1 Pflanzliche Quellen

Omega-3-Fettsäuren in Form der essentiellen ALA können in nennenswerter Höhe über Nahrungsmittel pflanzlichen Ursprungs aufgenommen werden. Als Quelle eignen sich neben Pflanzenölen wie Perilla-, Lein-, Walnuss-, Raps- und Sojaöl auch Nüsse (v. a. Walnüsse), Leinsamen und grünes Blattgemüse [WINKLER et al. 2006]. Unter den grünen Blattgemüsen ist Portulak mit einem Gehalt von ca. 300-400 mg ALA/100 g Frischgewicht besonders hervorzuheben. Im Mittelmeerraum wird diese spinatähnliche Pflanze mit länglich-keilförmigen und fleischigen Blättern häufig als Salat, Suppeneinlage oder wie Spinat zubereitet verzehrt. Im Vergleich zu Portulak enthält Spinat ca. 50 mg ALA/100 g Frischgewicht. Infolge des geringen Gesamtfettanteils stellen grüne Blattgemüse jedoch keine adäquate Quelle für n-3-Fettsäuren dar. [TRAUTWEIN 1999]

Leinsamen verfügt neben seinem hohen Anteil an ALA mit 40-60 % der Gesamtfettsäuren über weitere wertvolle Inhaltsstoffe wie Ballaststoffe und Phytoöstrogene (Lignane), aufgrund dessen er sich besonders gut als Bestandteil funktioneller Lebensmittel (z. B. in der Backindustrie) eignet [TRAUTWEIN 1999].

Tabelle 1 gibt einen Überblick über verschiedene Pflanzenöle, anhand derer sich deutliche Unterschiede im Gehalt von ALA erkennen lassen.

Tab. 1: ALA-Gehalte in % der Gesamtfettsäuren verschiedener Pflanzenöle

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: modifiziert nach SINGER und WIRTH 2003

Perillaöl bietet mit ca. 64 % den höchsten Gehalt an ALA gefolgt von Leinöl mit 60 %. Obwohl Rapsöl weniger der essentiellen ALA aufweist als Leinöl, zeichnet es sich durch sein günstiges Fettsäuremuster bzw. seinen moderaten Gehalt an der n-6- Fettsäure LA aus [BARTH 2006]. Wie bereits in Kapitel 2.1 erläutert, ist eine Absenkung des n-6/n-3 Quotienten in der Ernährung wünschenswert, da hohe Gehalte an n-6-Fettsäuren in Form von LA die enzymatische Katalyse von ALA kompetitiv hemmen und als Folge dessen weniger der gesundheitlich relevanten Fettsäuren EPA und DHA im Stoffwechsel entstehen [WEHRMÜLLER et al. 2008].

2.2.2 Marine Quellen

Während ALA Bestandteil einer Vielzahl pflanzlicher Öle ist, sind größere Mengen ihrer langkettigen Folgeprodukte EPA und DHA ausschließlich in Kaltwasserfischen zu finden. Fettfische wie Hering, Makrele, Lachs und Thunfisch bieten im Gegensatz zu mageren Fischsorten neben Fischöl und Lebertran die höchsten EPA- und DHA- Gehalte und stellen damit eine Hauptquelle dar (s. Tabelle 2) [HAHN und STRÖHLE 2004].

Tab. 2: Gehalte an EPA und DHA in Seefischen (fettreich, mager), Fischöl und Lebertran

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: HAHN und STRÖHLE 2004

Der Gehalt an n-3-Fettsäuren bei Fischen kann je nach Zuchtform variieren. Im Vergleich zu unter natürlichen Bedingungen lebenden Seefischen weisen Zuchtfische z. T. geringere Werte an EPA und DHA auf, wenn ihnen über das Futter nicht genügend Omega-3-Säuren zugeführt werden. Fische synthetisieren die langkettigen Fettsäuren nicht selbst, sondern akkumulieren diese nach Verzehr von EPA- und DHA- reichen Algen und Phytoplankton in ihrem Fettgewebe. Mittlerweile lassen sich mittels biotechnologischer Verfahren Omega-3-reiche Mineralalgenöle aus bestimmten Algenarten gewinnen, die beispielsweise zur Anreicherung von Lebensmitteln eingesetzt werden können (s. Kapitel 3.3.2). [WINKLER et al. 2006, HABER und RÜSING 2005]

2.2.3 Neuartige Quellen

Die Erschließung neuartiger Quellen für langkettige n-3-Fettsäuren gewinnt eine immer größere Bedeutung vor dem Hintergrund der bestehenden Problematik einer Überfischung der Meere. Zunehmend diskutiert werden gentechnische Verfahren in der Pflanzenbiotechnologie, mit Hilfe derer die Bereitstellung langkettiger n-3-Fettsäuren auf Basis nachwachsender Rohstoffe in hohem Maße erfolgen könnte ohne die schwindenden Fischressourcen zu belasten. [SINGER und WIRTH 2003]

Während in Europa aufgrund maßgebender Rechtsvorschriften gentechnisch veränderte Rapssorten (gv-Raps) landwirtschaftlich bislang nicht genutzt werden dürfen, ist gv-Raps in anderen Ländern wie Kanada, USA, Japan oder Australien bereits seit einigen Jahren zum Anbau zugelassen. Seit 1994 werden in Deutschland Freisetzungsversuche mit gentechnisch veränderten Rapspflanzen durchgeführt, mit dem Ziel, mittels gezielter Eingriffe in den Pflanzenstoffwechsel maßgeschneiderte Fettsäurezusammensetzungen zu erzeugen. Das Forschungsinteresse auf diesem Gebiet nimmt stetig zu. In der Rapszüchtung wird intensiv daran gearbeitet, die Ölqualität bzw. das Fettsäuremuster zu optimieren und an verschiedene Verwendungszwecke anzupassen. Inzwischen ist eine Vielzahl an Rapslinien mit modifizierten Fettsäurevarianten in der Entwicklung, die durch den erhöhten Anteil langkettiger n-3-Fettsäuren eine gesundheitliche Aufwertung des Rapsöls erzielen. [Biologische Sicherheitsforschung 2009]

So arbeitet das Unternehmen BASF Plant Science gegenwärtig an der Entwicklung einer neuartigen Rapssorte, die aufgrund von metabolischen Veränderungen dazu befähigt ist, selbst EPA und DHA in ihrem Stoffwechsel zu synthetisieren und auf diese Weise künftig eine nachhaltige Quelle für n-3-LC-PUFA darstellen könnte.

2.3 Ernährungsphysiologische Bedeutung

2.3.1 Hintergrund

Die präventiven Effekte von n-3-Fettsäuren auf koronare Herzkrankheiten (KHK) wie Arteriosklerose sind inzwischen unumstritten und durch zahlreiche klinische Studien mit überzeugender Evidenz belegt [WOLFRAM 2006]. Von primärer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die langkettigen n-3-Fettsäuren EPA und DHA, die eine Vielzahl von Stoffwechselreaktionen und physiologischen Prozessen im Organismus positiv beeinflussen [WOLFRAM 2006]. Omega-3-Fettsäuren wirken sich nicht nur günstig auf die Herzgesundheit aus. Verschiedene Studien und Forschungsarbeiten deuten auf einen möglichen Zusammenhang zwischen n-3-Fettsäuren und der Prävention von Krebserkrankungen, Demenz sowie psychischen Erkrankungen wie Depressionen hin, wobei angemerkt werden muss, dass bezüglich dieser Krankheiten gegenwärtig noch keine suffiziente Evidenz für eine gesicherte Wirkung der n-3- Fettsäuren vorliegt. Zur Klärung der Wirkmechanismen auf diesen Gebieten ist zukünftig weitere Forschungsarbeit erforderlich. [RUXTON und DERBYSHIRE 2009]

Zusammenfassend erstrecken sich die gesundheitsfördernden Wirkungen der n-3- Fettsäuren auf folgende physiologische Parameter:

- Kardiovaskuläres System (Arteriosklerose)
- Immunsystem und Entzündungsmechanismen (entzündlich-rheumatische Arthritis, Brust- und Darmkrebs, Typ-1-Diabetes)
- Schwangerschaft und frühkindliche Entwicklung (Gehirnentwicklung, Sehvermögen)
- Neurologisches System (Demenz, Alzheimer, Depressionen)

In den nachstehenden Kapiteln sollen die Effekte der n-3-Fettsäuren auf die oben genannten Bereiche und Parameter und die ihnen zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen im Einzelnen erläutert werden.

2.3.2 Kardiovaskuläres System

Die biologische Wirksamkeit der n-3-LC-PUFA hinsichtlich der Prävention kardiovaskulärer Erkrankungen basiert auf einer Reihe von Effekten, welche das Herz- Kreislauf-System in günstiger Weise beeinflussen [SINGER 2003, SINGER und WIRTH 2003, DAWCZYNSKI und JAHREIS 2009, RUXTON und DERBYSHIRE 2009]:

- Senkung des Thromboserisikos durch eine Verminderung der Thrombozyten- aggregation und -adhäsion
- Stabilisierung des Herzrhythmus (antiarrhythmische Wirkung)
- Senkung der Serum-Triglyzeride (TG), insbesondere bei Vorliegen einer Hypertriglyzeridämie
- Verbesserung der Funktionen des Gefäßendothels
- Erhöhung des HDL (High Density Lipoprotein)-Cholesterols
- Senkung des Blutdrucks bei Hypertonie
- Erhöhung der Plaquestabilität
- Entzündungshemmung

2.3.2.1 Effekte auf den Lipoproteinstoffwechsel

Die Supplementierung der Nahrung mit n-3-Fettsäuren führt zu einer signifikanten Senkung der TG, wie zahlreiche Studien dokumentiert haben. Dieser Effekt ist sowohl bei normolipidämischen als auch hyperlipidämischen Personen zu beobachten und tritt umso ausgeprägter in Erscheinung, je höhere TG-Ausgangswerte vorliegen. Bei einer Zufuhr von 3 g der langkettigen Fettsäuren EPA und DHA ist bei Patienten mit Hypertriglyzeridämie eine Herabsetzung des TG-Spiegels um bis zu 40 % zu erwarten, bei höheren Dosen ab 5 g pro Tag kann sogar eine Reduktion um mehr als 50 % erzielt werden. [Arbeitskreis Omega-3 2002, HAHN et al. 2002]

Hinter diesen Effekten werden nach HAHN et al. [2002] eine Reihe biochemischer Mechanismen vermutet, die kausal zusammenhängen:

- Es wird angenommen, dass n-3-Fettsäuren die Lipolyse freier Fettsäuren vermindern. Dies bewirkt eine verringerte Konzentration freier Fettsäuren im Plasma, infolgedessen die Synthese von Triglyzeriden und VLDL (Very Low Density Lipoprotein) abnimmt.

- Überdies wird n-3-LC-PUFA eine hemmende Wirkung bezüglich der Aktivität hepatischer Enzyme zugeschrieben, welche an der Bildung von TG beteiligt sind.

- Die oben genannten Prozesse tragen dazu bei, dass die Freisetzung von VLDL-Partikeln aus der Leber gehemmt und als Resultat die TG-Konzentration deutlich herabgesetzt wird. Vermutlich trägt eine verstärkte Umwandlung von VLDL in LDL (Low Density Lipoprotein) ebenfalls zu einer Senkung des TG- Spiegels bei. Dieser Anstieg der LDL-Fraktion konnte vermehrt bei Personen mit hohen TG-Ausgangswerten und in Verbindung mit Fettstoffwechselstörungen beobachtet werden.

2.3.2.2 Effekte auf das Gefäßendothel

n-3-Fettsäuren übernehmen als vasodilatatorische Mediatoren eine wichtige physiologische Funktion hinsichtlich der Prävention von Arteriosklerose. Neben ihrer Eigenschaft, die proaggregatorische und vasokonstruktorische Aktivität der Thromboxane der 2er Reihe zu reduzieren (s. Kapitel 2.3.3), fördern n-3-Fettsäuren die Freisetzung von PCI₃-Metaboliten, was zu antiaggregatorischen Effekten sowie zu einer Gesamtzunahme vasodilatatorischer Prostaglandinen führt. Auch ist unter Einfluss von n-3-LC-PUFA eine verminderte Expression spezieller arteriosklerotischer Entzündungsmarker wie E-Selectin festzustellen. [HAHN et al. 2002]

Des Weiteren erhöhen n-3-Fettsäuren die Synthese des Botenstoffes NO (Stickstoffmonoxid), resultierend in einer verstärkten Gefäßrelaxation. Das Regulator- Molekül stellt durch seine vasodilatatorische Wirkung und der Fähigkeit zur Hemmung der Thrombozytenaggregation und -adhäsion ein wichtiges System zum Schutz der Gefäßwand dar [HAHN und STRÖHLE 2004]. Zudem hemmt NO die Mitogenese, Proliferation und Migration der Monozytenadhäsion und trägt damit zur Homöostase der Blutgefäße und folglich zu einer antiatherogenen Wirkung bei. Ferner ist bekannt, dass NO die Permeabilität des Gefäßendothels vermindert und damit die Infiltration von Lipoproteinen und Monozyten in die Intima reduziert. [HAHN et al. 2002, HAHN und STRÖHLE 2004].

Die entzündungshemmende Wirkung von n-3-LC-PUFA gründet sich u. a. auf eine reduzierte Bildung proinflammatorischer Zytokine sowie der verringerten Freisetzung des Platelet-activating-factors (PAF), der bei Entzündungsvorgängen bzw. thrombo- aggregatorischen Prozessen eine wichtige Rolle spielt [HAHN et al. 2002].

2.3.2.3 Effekte auf den Blutdruck

Die oben beschriebene Wirkung von n-3-LC-PUFA auf die Bildung vasoaktiver Mediatoren tritt ebenfalls bei der Regulation des Blutdrucks in Erscheinung. n-3-LC- PUFA können eine moderate Absenkung leicht bis mittel erhöhter Blutdruckwerte herbeiführen [HAHN et al. 2002, SINGER und WIRTH 2003]. Dabei beträgt die Reduktion der systolischen und diastolischen Blutdruckwerte laut Studienergebnissen durchschnittlich 0,7 bzw. 0,4 mmHg/g aufgenommener n-3-Fettsäuren [HAHN et al. 2002].

Es muss darauf hingewiesen werden, dass diese Effekte auf einem Zusammenspiel unterschiedlicher, antihypertensiv wirkender Faktoren wie beispielsweise einer insgesamt blutdrucksenkenden Kost basieren und nicht einzelnen Parameter zuzuschreiben sind [HAHN et al. 2002].

2.3.2.4 Primär- und Sekundärprävention kardiovaskulärer Krankheiten

Nach WOLFRAM [2006] ist auf vielen Ebenen, einschließlich klinischer Studien an Patienten, die präventive Wirksamkeit der Omega-3-Fettsäuren nach jahrelanger Forschung mit deutlicher Evidenz belegt und allgemein anerkannt.

Bei der primären und sekundären Prävention der tödlichen KHK betont WOLFRAM [2006] vor allem den Stellenwert der langkettigen n-3-Fettsäuren EPA und DHA, die in erster Linie über Seefisch bzw. in Form von Supplementen alimentär zugeführt werden können.

Primärprävention

Studien haben gezeigt, dass der tägliche Verzehr von ca. 40-60 g Fisch eine Senkung der KHK-Mortalität um 40-60 % bewirken kann. Allerdings tritt dieser Effekt nur bei denjenigen Personen auf, die ohnehin ein erhöhtes Risiko für KHK aufweisen. Bei Vorliegen eines geringen Risikos für KHK sind diese Effekte hingegen nicht zu erwarten. [WOLFRAM 2006, HAHN et al. 2002]

Auch Meta-Analysen konnten den Zusammenhang zwischen regelmäßigem Fischverzehr und dem Auftreten von KHK bestätigen. Demnach senkt der Verzehr von Fisch (≥ 1-mal/Woche), im Vergleich zu einer Ernährungsweise mit wenig oder keinem Fischkonsum, sowohl das Risiko für eine tödliche KHK als auch für das Auftreten einer KHK signifikant. [WOLFRAM 2006]

Sekundärprävention

Meta-Analysen zur Wirksamkeit der n-3-Fettsäuren auf die sekundäre Prävention von KHK haben ergeben, dass langkettige n-3-Fettsäuren in Form von Fisch, Fischöl oder Supplementen eine signifikante Senkung der Gesamtmortalität, des tödlichen Herzinfarktes sowie des plötzlichen Herztodes (s. Abbildung 4) erzielen. Bezüglich der Häufigkeit des nicht tödlichen Herzinfarktes ließen sich hingegen keine Veränderungen feststellen. [WOLFRAM 2006]

Schon im Jahre 1999 verzeichnete eine umfassende Interventionsstudie der GISSI- PREVENZIONE INVESTIGATORS ähnliche Ergebnisse. Über einen Zeitraum von 3,5 Jahren wurde an insgesamt 11324 Probanden, die bereits einen Herzinfarkt erlitten hatten (vor ≤3 Monate), der Effekt einer Supplementation von n-3-LC-PUFA in Form von 850 mg EPA und DHA pro Tag untersucht und dokumentiert. Die Intervention mit n-3-LC-PUFA bewirkte eine signifikante Senkung der Gesamtmortalität um 20 %, der Mortalitätsrate durch kardiovaskuläre Erkrankungen um 30 % und des plötzlichen Todes um 45 % (s. Abbildung 3), während die Häufigkeit der nicht tödlichen Herzinfarkte und Schlaganfälle nicht verringert werden konnte. [DAWCZYNSKI und JAHREIS 2009]

Abb. 4: Senkung des plötzlichen Todes, der Mortalitätsrate und Gesamtmortalität bei Patienten mit überstandenem Herzinfarkt bei Supplementierung mit n-3- Fettsäuren

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: eigene Darstellung

Eine weitere Studie der GISSI-Group aus dem Jahre 2008, bei der mehr als 6000 Probanden mit chronischen Herzkrankheiten über 3,9 Jahre täglich 1 g Fischöl verzehrten (882 mg EPA und DHA), zeigte ebenfalls eine Abnahme der Todesfälle sowie der herzbedingten Krankenhausaufenthalte, wodurch oben genannte Ergebnisse gestützt werden [DAWCZYNSKI und JAHREIS 2009].

Zufuhrempfehlungen (s. Kapitel 2.4.1)

Die American Heart Association hat konkrete Zufuhrempfehlungen für die Primär- und Sekundärprävention koronarer Herzkrankheiten herausgegeben, die in Tabelle 3 aufgeführt sind.

Tab. 3: Zufuhrempfehlungen für EPA und DHA zur Prävention von KHK

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: modifiziert nach American Heart Association 2010

Fazit

Abschließend lässt sich sagen, dass n-3-LC-PUFA bei Personen mit höherem Risiko für KHK bessere Effekte erzielen und je nach Ausprägung einer Koronarsklerose (z. B. tödlicher oder nicht tödlicher Herzinfarkt) unterschiedlich gut wirken. Wie eine Mehrzahl von Studien nachgewiesen hat, spielen n-3-LC-PUFA bedingt durch ihre antiarrhythmische Wirkung vor allem bei der Verhinderung des tödlichen Herzinfarktes eine entscheidende Rolle, wohingegen die Häufigkeit der nicht tödlichen Herzinfarkte weitgehend unbeeinflusst bleibt. Der Einsatz von n-3-LC-PUFA scheint demnach insbesondere für die Sekundärprävention nach überstandenem Herzinfarkt sinnvoll. [WOLFRAM 2006, DAWCZYNSKI und JAHREIS 2009]

2.3.3 Immunsystem

Die immunmodulierenden Eigenschaften hochungesättigter n-3-Fettsäuren beruhen überwiegend auf ihrer Funktion als Ausgangssubstanz der Eicosanoide. Bei den Eicosanoiden handelt es sich um hormonähnliche Substanzen, die als lokale Mediatoren fungieren und bereits in geringen Konzentrationen biologisch hochaktiv wirken. Sie beeinflussen eine Vielzahl von Funktionen im Stoffwechsel wie beispielsweise die Blutgerinnung, Entzündungs- und Schmerzreaktionen, die Regulation des Gefäßtonus sowie Allergien. [HAHN und STRÖHLE 2004, WEHRMÜLLER et al. 2008]

Abbildung 5 zeigt die schematische Darstellung der Eicosanoid-Biosynthese aus den Fettsäuren AA (n-6) und EPA (n-3).

Abb. 5: Eicosanoid-Biosynthese aus Arachidon- und Eicosapentaensäure

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: eigene Darstellung

Wie aus Abbildung 3 entnommen werden kann, erfolgt zunächst die enzymatische Freisetzung der n-6-Fettsäure AA sowie der n-3-Fettsäure EPA aus den Membranphospholipiden durch das Enzym Phospholipase A. Unter katalytischer Einwirkung von Lipooxygenasen und Cyclooxigenasen werden die Fettsäuregruppen anschließend zu Eicosanoiden verschiedener Serien umgewandelt, deren inflammatorisches Potenzial sich erheblich voneinander unterscheidet, wie aus Tabelle 4 ersichtlich wird. [HAHN und STRÖHLE 2004]

Tab. 4: Wirkungen von Eicosanoiden aus Arachidon- und Eicosapentaensäure auf Entzündungsparameter

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: eigene Darstellung

Im Gegensatz zu den Eicosanoiden der n-6-Fettsäure AA weisen die aus EPA synthetisierten Mediatoren der 3er- (Thromboxan A₃, Prostaglandin E₃) und 5er-Serie (Leukotrien B₅) kein inflammatorisches Potenzial auf, woraus sich ableiten lässt, dass EPA eine wesentliche Schlüsselfunktion in Bezug auf die Entzündungshemmung im Organismus übernimmt [ADAM 2009].

Da die Art der gebildeten Mediatoren vom Angebot der jeweiligen Ausgangsfettsäure (EPA und Arachidonsäure) abhängt, sollte die alimentäre Zufuhr von n-6-Fettsäuren zugunsten einer gesteigerten Aufnahme von n-3-Fettsäuren verringert werden, beispielsweise durch den Verzehr von fetten Fischsorten, Fischöl oder n-3-reichen Pflanzenölen. Die erhöhte Zufuhr von n-3-LC-PUFA mit der Nahrung bewirkt einen Anstieg dieser Fettsäuren in den Membranen und damit die Hemmung der Synthese proinflammatorisch wirkender Eicosanoide der 2er- (Thromboxan A₂, Prostaglandin E₂) und der 4er-Serie (Leukotrien B₄). [WINKLER et al. 2006]

In Hinblick auf die Prävention entzündlich-degenerativer Erkrankungen wie Rheuma und Arteriosklerose gelten n-3-Fettsäuren, insbesondere EPA, aufgrund ihrer immunmodulierenden Effekte als überaus wirkungsvoll [ADAM 2009]. RUXTON und DERBYSHIRE [2009] bewerten n-3-LC-PUFA bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen wie rheumatischer Arthritis (RA) als sehr günstig. So ergab eine Reihe von Studien, dass eine Supplementierung von EPA und DHA als adjuvante Therapie bei RA die Symptomatik des Krankheitsbildes deutlich verbesserte. Patienten berichteten über eine herabgesetzte Druckempfindlichkeit geschwollener Gelenke sowie über eine Abnahme der Morgensteifigkeit. Darüber hinaus konnte die Einnahme antientzündlicher Medikamente wie nicht-steroidaler Antirheumatika eingeschränkt werden [RUXTON und DERBYSHIRE 2009].

Nach aktuellem Kenntnisstand lauten die Zufuhrempfehlungen für Patienten mit RA wie folgt [ADAM 2009]:

- ALA: ˃4 g/Tag
- LA: <8 g/Tag
- EPA: ˃0,3 g/Tag
- AA: <0,08 g/Tag

Ein Zusammenhang zwischen n-3-Fettsäuren und der Prävention des Typ-1-Diabetes wird ebenfalls für wahrscheinlich gehalten, jedoch sind für präzisere Aussagen weitere Untersuchungen zu den Wirkmechanismen von n-3-Fettsäuren auf das Immunsystem erforderlich [WINKLER et al. 2006].

Einige Wirkungsweisen der n-3-LC-PUFA lassen ebenfalls darauf schließen, dass eine Ernährungsweise reich an diesen Fettsäuren vor der Entstehung von Darm- und Brustkrebs schützen könnte. Gründe für diese Annahme sind die unterdrückte Synthese proinflammatorischer n-6-Eicosanoide, Einflüsse auf die Genexpression sowie auf den Östrogenstoffwechsel und schließlich die direkte Hemmung von Cyclooxygenasen, die in Verdacht stehen, an der Krebsentstehung beteiligt zu sein. Einem Bericht des World Cancer Research Fund/American Institute for Cancer Research (2007) zufolge wird die protektive Wirkung von n-3-LC-PUFA als wahrscheinlich erachtet, obgleich auch andere Nährstoffe wie Vitamin D und Selen eine zusätzliche Rolle für die Krebsprävention spielen dürften. [RUXTON und DERBYSHIRE 2009]

2.3.4 Schwangerschaft und frühkindliche Entwicklung

Ebenfalls erwiesen ist die Relevanz hochungesättigter n-3-Fettsäuren für die Schwangerschaft, die postnatale Entwicklung des Kindes sowie die Stillzeit. Schwangere und Stillende haben einen erhöhten Bedarf an n-3-LC-PUFA, der sich auf die mütterliche Gewebezunahme und das Wachstum des Fötus begründet. Zur Bedarfsdeckung wird der regelmäßige Verzehr von Seefisch, vorzugsweise in Form fetter Fischsorten, befürwortet. [WINKLER et al. 2006]

Die regelmäßige Aufnahme von DHA während Schwangerschaft und Stillzeit wirkt sich auf folgende Parameter der Schwangerschaft und der kindlichen Entwicklung günstig aus [GLASER und KOLETZKO 2009]:

- Schwangerschaftsdauer und Geburtsgewicht
- Entwicklung des Immunphänotyps
- Sehschärfe
- Hirnwachstum
- kognitive Funktionen und Aufmerksamkeit
- motorische Aktivität

Schwangerschaftsverlauf

Mitte der 80er Jahre beobachteten Olsen et al. Unterschiede bezüglich der Schwangerschaftsverläufe in Dänemark und auf den Färöer-Inseln. Im Vergleich zu Frauen in Dänemark wiesen die Bewohnerinnen der Färöer-Inseln eine längere Schwangerschaftsdauer verbunden mit einem höheren Geburtsgewicht der Säuglinge auf. Als Ursache vermutete Olsen die hauptsächlich fischbetonte Kost der Inselbewohner und die damit einhergehende höhere Aufnahme der im Seefisch enthaltenen n-3-LC-PUFA EPA und DHA. [GLASER und KOLETZKO 2009]

In den darauf folgenden Jahren erfolgte die Durchführung verschiedener Interventionsstudien, welche die Korrelation zwischen Schwangerschaftsverlauf und der Einnahme von n-3-Fettsäuren genauer untersuchten. Meta-Analysen haben gezeigt, dass die Zufuhr von n-3-LC-PUFA-reichen Ölen die Dauer der Schwangerschaft um 1,6 bzw. 2,6 Tage verlängerte³ und gleichzeitig das Säuglingsgeburtsgewicht um durchschnittlich 50 g erhöhte. Darüber hinaus reduzierte die Einnahme von n-3-LC-PUFA-Supplementen das Auftreten von Frühgeburten vor der 34. Schwangerschaftswoche um 31 %, bei Risikoschwangerschaften sank die Zahl sogar um 61 %. [GLASER und KOLETZKO 2009]

Ferner liegen Hinweise darauf vor, dass ein geringer bis kein Fischkonsum mit einem erhöhten Risiko für Frühgeburten sowie einem niedrigen kindlichen Geburtsgewicht assoziiert ist [WINKLER et al. 2006].

Muttermilch und n-3-LC-PUFA

Die Aufnahme von n-3-LC-PUFA während der Schwangerschaft wirkt sich zudem günstig auf die Zusammensetzung der Muttermilch hinsichtlich ihres Gehaltes an

Immunglobulinen aus, welche für die Entwicklung des kindlichen Immunsystems von Bedeutung sind. Eine Studie untersuchte im Jahre 2004, inwiefern sich die immunologischen Parameter der Muttermilch durch die tägliche Gabe von 3,7 g n-3- LC-PUFA in Form von Fischöl während der Schwangerschaft veränderten. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wies die Muttermilch drei Tage postpartum einen signifikant höheren Gehalt an n-3-LC-PUFA auf, der mit der Konzentration an Immunglobulinen positiv korrelierte. [RUXTON und DERBYSHIRE 2009]

Frühkindliche Entwicklung

Für die Gewährleistung der optimalen Entwicklung des Gehirns beim Fötus ist eine ausreichende Zufuhr von n-3-LC-PUFA während der Schwangerschaft überaus wichtig. Das menschliche Gehirn nimmt sowohl im Laufe der Schwangerschaft als auch innerhalb der ersten zwei Lebensjahre besonders rasch an Größe und Gewicht zu. Allerdings ist die Zunahme an Nervengewebe abhängig vom Angebot an Fettsäuren, vor allem an essentiellen Lipiden, zu deren Synthese der Organismus nicht befähigt ist. Der Fötus ist daher auf eine exogene Zufuhr dieser Fettsäuren über den mütterlichen Blutkreislauf angewiesen. Das Hirngewebe besteht zu einem überaus großen Anteil aus LC-PUFA, insbesondere langkettigen Fettsäuren wie AA und DHA, wohingegen LA und ALA nur geringfügig vorhanden sind. Große Mengen an DHA sind ebenfalls in der Großhirnrinde sowie der Retina vertreten, welche für das Sehvermögen entscheidend ist. Die Anreicherung von DHA in diesen Organen vollzieht sich im letzten Trimester der Schwangerschaft sowie im ersten Lebensjahr sehr schnell. Durch eine alimentäre DHA-Aufnahme während der Schwangerschaft kann die Versorgung des Fötus mit DHA und damit die Entwicklung des Gehirns und des kindlichen Sehvermögens unmittelbar gefördert und verbessert werden. [GLASER und KOLETZKO 2009]

Zudem haben verschiedene Studien aufgezeigt, dass eine erhöhte DHA-Zufuhr bereits in der Schwangerschaft den Grundstein für die postnatale kognitive Entwicklung des Kindes legt [RUXTON und DERBYSHIRE 2009, GLASER und KOLETZKO 2009].

Verzehrten Mütter während der Schwangerschaft regelmäßig Seefisch (340 g/Woche), wirkte sich dies positiv auf die kognitiven Fähigkeiten ihrer Kinder im Sinne einer verbesserten Entwicklung der verbalen Intelligenz, der Feinmotorik sowie des Sozialverhaltens bis zu einem Alter von acht Jahren aus. Kinder, deren Mütter während Schwangerschaft und Stillzeit Lebertran zu sich nahmen, erzielten bei späteren Tests ein durchschnittlich um 4 IQ-Punkte besseres Testergebnis im Alter von vier Jahren. [GLASER und KOLETZKO 2009]

2.3.5 Neurologisches System

Auch bei der Prävention von Depressionen, Alzheimer und Demenz könnten n-3-LC- PUFA aufgrund ihrer Bedeutung für den Lipidstoffwechsel im Gehirn eine Rolle spielen und zukünftig neue ernährungstherapeutische Perspektiven eröffnen [KOCH 2007].

Allerdings ist die Wirkung von n-3-LC-PUFA auf depressive Erkrankungen nicht vollständig gesichert. Während einige Studien auf einen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von 0,2 bis 9,6 g n-3-LC-PUFA und der Risikoreduktion depressiver Erkrankungen hinweisen, konnte in anderen Untersuchungen wiederum keine derartige Assoziation verzeichnet werden. So zeigte eine erst kürzlich durchgeführte Studie an Patienten mit leichter bis moderater Form von Depressionen bei einer erhöhten Zufuhr von EPA und DHA keinerlei Effekte auf die Stimmungslage oder kognitive Vorgänge. Trotz Vorliegen einiger vielversprechender Ergebnisse in Bezug auf mögliche günstige Effekte von EPA und DHA auf die psychische Gesundheit wäre es verfrüht, den Einsatz von n-3-LC-PUFA in Therapie und Prävention von Depressionen ausdrücklich zu empfehlen. Bei der Entstehung der Alzheimer Krankheit muss ebenfalls angemerkt werden, dass gegenwärtig keine hinreichende Evidenz für die Prävention und Behandlung vorliegt. [RUXTON und DERBYSHIRE 2009]

Wohl aber liegen Untersuchungen vor, welche auf günstige Effekte von EPA und DHA auf den Gehirnstoffwechsel hindeuten. So vermindert insbesondere DHA die Entstehung bestimmter Eiweißstoffe (Amyloid-Beta-Peptide), die sich im Gehirn ablagern und auf diese Weise den geistigen Verfall bei Alzheimer-Patienten bewirken [KOCH 2007].

Anders verhält es sich bei der Entstehung von Demenz und dem Abbau kognitiver Funktion bei gesunden älteren Menschen. Der Einfluss regelmäßigen Fischkonsums auf den Erhalt der geistigen Fähigkeiten konnte in verschiedenen Studien belegt werden. Die alimentäre Aufnahme von n-3-LC-PUFA scheint dabei das Risiko an Demenz zu erkranken um bis zu 60 % zu senken. [RUXTON und DERBYSHIRE 2009]

2.3.6 Bewertung der klinischen Wirksamkeit von α -Linolensäure

Während die präventivmedizinische Wirksamkeit von n-3-LC-PUFA für das Herz- Kreislauf-System praktisch erwiesen ist, liegen für ALA nur wenig epidemiologische Daten vor. Hinweise, die auf einen direkten Effekt der ALA auf die Risikoreduktion kardiovaskulärer und anderer Krankheiten hindeuten, sind sehr eingeschränkt und qualitativ ungenügend. Mögliche unabhängige Wirkungsmechanismen bezüglich ALA werden inzwischen diskutiert, doch liegen bis jetzt keine genaueren Untersuchungen vor. Einige Gesundheitsorganisationen sprechen daher ihre Zufuhrempfehlung für Omega-3-Fettsäuren weniger für ALA als unmittelbar für ihre längerkettigen Metabolite EPA und DHA aus (s. Kapitel 2.4.1). [SINGER und WIRTH 2003, WEHRMÜLLER et al. 2008]

Wie einige Studien herausfanden, beeinflusst eine moderat erhöhte Zufuhr von ALA weder postprandiale Lipidämie, Blutdruck, Thrombozytenaggregation, Blutgerinnung, Entzündungsparameter noch das Immunsystem in positiver Weise, was darauf schließen lässt, dass ALA als Vorstufe von EPA und DHA eine geringere biologische Wertigkeit besitzt. Allerdings konnte eine Meta-Analyse den positiven Effekt eines erhöhten ALA-Konsums auf Herzrhythmusstörungen belegen. [WEHRMÜLLER et al. 2008]

Damit ALA eine ähnlich günstige Wirkung erzielt wie EPA und DHA sind überaus hohe Konzentrationen der n-3-Fettsäure erforderlich. So wurde beobachtet, dass die durch eine sehr hohe Zufuhr von ALA hervorgerufenen Veränderungen von Entzündungsmarkern stets gekoppelt waren an Veränderungen der Serumkonzentrationen von n-3-LC-PUFA. Dieser Effekt trat bei moderater Zufuhr von ALA nicht ein, was wiederum zurückzuführen ist auf die inadäquate Umwandlung von ALA in EPA und DHA. Unter praktischen Ernährungsbedingungen ist ALA demnach kein Ersatz für EPA und DHA. [WEHRMÜLLER et al. 2008]

2.4 Versorgungslage und Zufuhrempfehlungen

2.4.1 Erwachsene

Vergleicht man die Versorgungslage hinsichtlich n-3-LC-PUFA mit den gängigen Zufuhrempfehlungen verschiedener Gesundheitsorganisationen, so werden Defizite in der Bedarfsdeckung ersichtlich. In Deutschland und den USA liegt die durchschnittliche Aufnahme der n-3-LC-PUFA bei ca. 0,1 bis 0,3 g pro Tag [DAWCZYNSKI und JAHREIS 2009]. Nach WEHRMÜLLER et al. [2008] werden in Ländern mit relativ geringem Fischkonsum Aufnahmemengen von schätzungsweise knapp 0,1 g EPA/DHA erreicht. Mit ca. 0,23 g EPA/DHA pro Tag erzielen deutsche Männer eine geringfügig höhere Zufuhrmenge als deutsche Frauen mit ca. 0,14 g pro Tag [WEHRMÜLLER et al. 2008].

Die wünschenswerten Zufuhrempfehlungen verschiedener Institute für n-3-PUFA sind nicht einheitlich. Zudem werden in deutschsprachigen Empfehlungen selten konkrete Mengenangaben für die anteilige oder absolute Zufuhr der für die Krankheitsprävention bedeutsamen Fettsäuren EPA und DHA ausgesprochen [Arbeitskreis Omega-3 2002]. So bezieht die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) ihre Referenzwerte für die Aufnahme von Omega-3- bzw. Omega-6-Fettsäuren ausschließlich auf ALA und LA, nicht aber auf deren längerkettigen Metabolite EPA und DHA.

Tabelle 5 enthält einen Überblick über Zufuhrempfehlungen verschiedener Gesundheitsorganisationen für ALA und EPA/DHA.⁴

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

*errechnet sich aus 0,5 % der Gesamtenergie (EN), bezogen auf einen Energierichtwert von 2000 kcal

**errechnet sich aus 0,6 bis 1,2 % der EN, bezogen auf einen Energierichtwert von 2000 kcal

***errechnet sich aus 0,7 % der EN, bezogen auf einen Energierichtwert von 2000 kcal

Quelle: eigene Darstellung

2.4.2 Schwangere und Stillende

Vor dem Hintergrund der vorliegenden Studien und Untersuchungen zur Relevanz langkettiger n-3-Fettsäuren für den Schwangerschaftsverlauf und die Entwicklung des Kindes (s. Kapitel 2.3.4), haben die Perinatal Lipid Nutrition Group (PeriLip) und das Early Nutrition Programming Project (EARNEST) in Zusammenarbeit mit einigen internationalen wissenschaftlichen Gesellschaften und mit Unterstützung der Europäischen Kommission spezifische Empfehlungen für die Zufuhr von n-3-LC-PUFA herausgegeben. Demnach wird eine mittlere DHA-Aufnahme von mindestens 0,2 g pro Tag für schwangere und stillende Frauen befürwortet. Bei höheren Zufuhrmengen von bis zu 1 g DHA oder 2,7 g n-3-LC-PUFA ließen sich in randomisierten Studien allerdings keine nachteiligen Effekte beobachten. In Bezug auf die DHA-Anreicherung im Gehirn des Fötus ist entscheidend, dass DHA in präformierter Form zugeführt wird, da ALA als ihre Ausgangssubstanz eine weitaus geringere Effektivität bezüglich der Gehirnentwicklung aufweist. [GLASER und KOLETZKO 2009]

Um eine adäquate Versorgung mit DHA zu gewährleisten, gelten auch für Schwangere und Stillende die üblichen empfohlenen 1-2 Portionen fetter Seefisch pro Woche [GLASER und KOLETZKO 2009]. WINKLER et al. [2006] sprechen sich sogar für wöchentlich 2-3 Fischmahlzeiten aus. Frauen, die wenig bis keinen Fisch verzehren, wird geraten, zur Deckung ihres Bedarfs stattdessen ggf. auf Supplemente oder auf mit n-3-angereicherte Lebensmittel zurückzugreifen [GLASER und KOLETZKO 2009].

Aufgrund einer möglichen Kontamination von Seefisch mit Umweltschadstoffen wie Methylquecksilber oder Dioxinen untersuchte die Europäische Kommission für Lebensmittelsicherheit (European Food Safety Authority [EFSA]), ob der Verzehr von Fisch während der Schwangerschaft mit eventuellen Risiken verbunden ist. Die EFSA kam zu dem Ergebnis, dass überwiegend große, am Ende der Nahrungskette stehende Raubfische mit Schadstoffen belastet sind, wohingegen kleinere Fische wie Lachs, Hering, Makrele und Sardinen ohne Bedenken verzehrt werden können. Überdies haben große Studien gezeigt, dass die im Seefisch enthaltenen n-3- Fettsäuren mit ihrem positiven Nutzen für die Gesundheit mögliche Nachteile durch die Kontamination von Fisch deutlich überwiegen, zumal das Risiko für das Überschreiten der tolerierbaren Aufnahmemenge von Umweltschadstoffen bei den gängigen Zufuhrempfehlungen ohnehin sehr gering einzustufen ist. [GLASER und KOLETZKO 2009]

2.4.3 Bedarfsdeckung

Der Fischkonsum in der deutschen Bevölkerung lag im Jahre 2002 bei lediglich 16,4 g täglich, was einer durchschnittlichen Aufnahme von ca. 0,1 g langkettigen Omega-3- Fettsäuren pro Tag entspricht. Bereits durch die Erhöhung des wöchentlichen Fischverzehrs wäre die Schließung der Versorgungslücke von EPA und DHA möglich. [SCHMITT et al. 2002]

So können ein bis zwei Fischmahlzeiten, vorzugsweise bestehend aus fetten Fischsorten, die empfohlenen Zufuhrmengen des Arbeitskreises Omega-3 und der American Heart Association an EPA/DHA (ca. 0,3 g) adäquat decken [WEHRMÜLLER et al. 2008].

Theoretisch ist die Deckung des Bedarfs an Omega-3-Fettsäuren ebenfalls durch konsequente Verwendung ALA-haltiger Öle und andere Lebensmittel mit hohem ALA- Anteil möglich. Angesichts der geringen Konvertierung von ALA in die biologisch aktiven Fettsäuren EPA und DHA müssten jedoch ca. 10-20 g reine ALA zugeführt werden, um die empfohlene kardioprotektive Zufuhrmenge von ca. 1 g EPA zu erreichen. [SCHMITT et al. 2002, HAHN und STRÖHLE 2004]

In Anbetracht der sehr geringen Umwandlungsraten von ALA zu EPA und DHA stellt sich zusätzlich die Frage, inwiefern die aufzunehmenden Mengen an ALA aus pflanzlichen Lebensmitteln, speziell aus Pflanzenölen, als realistisch einzustufen sind. Studien haben ermittelt, dass ca. 50 g Rapsöl pro Tag einem Fischkonsum von 50-100 g Fettfisch entspricht, woraus jedoch eine erhöhte Gesamtfettzufuhr von 40,8 Energieprozent resultiert. Rapsöl enthält ca. 10 % n-3-Fettsäuren. Ausgehend von einer 10%igen Syntheserate von ALA zu EPA und DHA müsste eine tägliche Zufuhr von 10 ml Rapsöl erfolgen, um lediglich die Deckung des Minimalbedarfs von 0,1 g EPA/DHA zu erwirken. Zur Sicherung des von vielen Organisationen empfohlenen optimalen Bedarfs von 0,3 g pro Tag sind bereits tägliche Mengen von 30 ml Rapsöl erforderlich, zur Sicherstellung der für die Sekundärprävention relevanten 1 g EPA/DHA sogar 100 ml Rapsöl pro Tag. [SINGER und WIRTH 2003]

Abgesehen von der energetischen Fettbelastung durch eine derartig hohe Zufuhr von Öl, stellt diese Ernährungsweise keineswegs eine sinnvolle Kompensation der empfohlenen zwei Fischmahlzeiten pro Woche dar [Arbeitskreis Omega-3 2002]. Die im Seefisch enthaltenen langkettigen n-3-Fettsäuren bieten die höchste biologische Wertigkeit [SINGER und WIRTH 2003].

Optimierung des n-6/n-3-Quotienten

Das Verhältnis der Fettsäuren ALA und LA zueinander ist von entscheidender Relevanz für die adäquate Umwandlung von ALA in ihre aktiven Metabolite EPA und DHA. Während das Verhältnis von n-6- zu n-3-Fettsäuren bei unseren Vorfahren (Jäger und Sammler) mit vermutlich 1:1 bis 2:1 ausgeglichen war, liegt die Relation von n-6/n-3 heutzutage bei ca. 10:1. Einzelne Untersuchungen ermittelten sogar einen Wert von 20:1. Die weit verbreitete Verwendung LA-reicher Pflanzenöle (Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Distelöl) und Margarinen sowie die Fütterung von Getreide an Schlachttiere gelten als Hauptursache für den drastischen Anstieg von n- 6-PUFA in der Ernährung in den letzten 100 Jahren. Die durchschnittlich 10-fach höhere Aufnahme von LA im Gegensatz zu ALA deckt sich bei Weitem nicht mit den Empfehlungen der DGE, die ein n-6/n-3 Verhältnis von 5:1 in der Ernährung für wünschenswert erachtet. [DAWCYNSKI und JAHREIS 2009, WEHRMÜLLER et al. 2008]

[...]

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¹ 18 Kohlenstoffatome, 3 Doppelbindungen

² die Funktionen von DPA sind allerdings praktisch nicht untersucht [WEHRMÜLLER et al. 2008]

³ durch Hemmung von Prostaglandinen der Serie 2, die als Signalstoffe in der Uteruskontraktion und Zervixreifung agieren [WINKLER et. al 2006]

⁴ Quelle: WEHRMÜLLER et al. 2008