Vitamine, Pro- und Präbiotika, Aminosäuren und Omega-3-Fettsäuren: Übersicht und Informationen

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Vitamine, Pro- und Präbiotika, Aminosäuren und Omega-3-Fettsäuren: Übersicht und Informationen

Rainer Langlitz
Veröffentlicht von Rainer Langlitz in Gesundheit · 11 Dezember 2022
Vitamine, Pro- und Präbiotika, Aminosäuren und Omega-3-Fettsäuren: Übersicht und Informationen

1. Vitamine

Wikipedia über Vitamine (Zitat):

"Vitamine sind organische Verbindungen, die ein Organismus nicht als Energieträger, sondern für andere lebenswichtige Funktionen benötigt, die jedoch der Stoffwechsel nicht bedarfsdeckend synthetisieren kann. Vitamine müssen mit der Nahrung aufgenommen werden, sie gehören zu den essentiellen Stoffen. Pflanzen  benötigen normalerweise keine zusätzlichen Vitamine, sie können alle  für sie notwendigen organischen Stoffe selbst synthetisieren.

Einige Vitamine werden dem Körper als Vorstufen, sogenannte Provitamine zugeführt, die der Körper dann erst in die Wirkform umwandelt. Man unterteilt Vitamine in fettlösliche (lipophile) und wasserlösliche (hydrophile)  Vitamine. Chemisch bilden die Vitamine keine einheitliche Stoffgruppe.  Da es sich bei den Vitaminen um recht komplexe organische Moleküle  handelt, kommen sie in der unbelebten Natur nicht vor. Vitamine müssen  erst von Pflanzen, Bakterien oder Tieren gebildet werden. Namentlich  unterschieden werden die Vitamine durch Benennung mit verschiedenen  Buchstaben."

Zitat Ende.















2. Probiotika und Präbiotika

2.1 Wikipedia über Probiotika (Zitat):

"Ein Probiotikum (Mehrzahl Probiotika, Hybridwort aus lateinisch pro  ‚für‘‘ und altgriechisch bios  ‚Leben‘) ist eine Zubereitung (Produkt), die lebende Mikroorganismen enthält. Es zählt zu den Functional-Food-Produkten. In ausreichenden Mengen oral aufgenommen, können Probiotika einen gesundheitsfördernden Einfluss auf den Wirtsorganismus haben.[1][2][3]  Das Ausmaß dieser möglichen Wirkung ist aber in vielen Fällen  umstritten oder nicht unbedingt so ausgeprägt wie von der Werbung  suggeriert wird.[4]  Im Vergleich zu „konventionellen“ Nahrungsmitteln wurde jedenfalls eine  erhöhte gesundheitsfördernde Wirkung von probiotischen Nahrungsmitteln  nicht nachgewiesen.[5] Die am längsten als Probiotika angewendeten Organismen sind Milchsäurebakterien, aber auch Hefen und andere Spezies sind in Gebrauch.
Probiotika können als Zugabe in Lebensmitteln (hierzu zählen auch Nahrungsmittel, Nahrungsergänzungsmittel oder diätetische Lebensmittel) oder in Form von Arzneimitteln verabreicht werden. Abgegrenzt werden Probiotika von den Präbiotika, die eine positive Wirkung (Wachstumsanregung) auf bereits sich im Darm befindende Mikroorganismen haben[6], und den Synbiotika, einer Kombination aus beidem."

Zitat Ende.

2.2 Wikipedia über Präbiotika (Zitat):

Zitat:

"Präbiotika  (auch Prebiotika) sind „Substrate, die  selektiv von Wirtsmikroorganismen genutzt werden und einen  gesundheitlichen Nutzen vermitteln.“ (Gibson et al., 2017).[1]
Präbiotika gehören neben Probiotika zu den häufigsten Lebensmittelzusätzen. Die meisten potentiellen Präbiotika sind Kohlenhydrate,  aber die Definition schließt nicht aus, dass auch Nicht-Kohlenhydrate  als Präbiotika verwendet werden können. Sie stellen eine selektive  Nahrungsgrundlage für Darmbakterien wie Laktobazillen und Bifidobakterien dar und können auf diese Weise gezielt die Zusammensetzung der Darmflora beeinflussen. So können sich potentiell Mikroorganismen mit einem gesundheitsfördernden Einfluss für den Menschen im Dickdarm anhäufen."

Zitat Ende.


3. Aminosäuren

Wikipedia über Aminosäuren (Zitat):

"Aminosäuren (AS), unüblich aber genauer auch Aminocarbonsäuren, veraltet Amidosäuren genannt, sind chemische Verbindungen mit einer Stickstoff (N) enthaltenden Aminogruppe und einer Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) enthaltenden Carbonsäuregruppe.[1] Aminosäuren kommen in allen bekannten Lebewesen vor. Sie sind die Bausteine von Proteinen (Eiweiß) und werden frei bei der Zerlegung von Proteinen (Proteolyse). Essentielle Aminosäuren kann ein Organismus nicht selber herstellen, sie müssen daher mit der Nahrung aufgenommen werden.

Zur Klasse der Aminosäuren zählen organische Verbindungen, die zumindest eine Aminogruppe (–NH2 bzw. substituiert –NR2) und eine Carboxygruppe (–COOH) als funktionelle Gruppen enthalten, also Strukturmerkmale der Amine und der Carbonsäuren  aufweisen. Chemisch lassen sie sich nach der Stellung ihrer Aminogruppe  zur Carboxylgruppe unterscheiden – steht die Aminogruppe am Cα-Atom unmittelbar benachbart zur endständigen Carboxygruppe, nennt man dies α-ständig und spricht von α-Aminosäuren.

Ausgewählte α-Aminosäuren sind die natürlichen Bausteine von  Proteinen. Sie werden miteinander zu Ketten verknüpft, indem die  Carboxygruppe der einen Aminosäure mit der Aminogruppe der nächsten eine  Peptidbindung eingeht. Die auf diese Weise zu einem Polymer verketteten Aminosäuren unterscheiden sich in ihren Seitenketten und bestimmen zusammen die Form, mit der das Polypeptid im wässrigen Milieu dann zum nativen Protein auffaltet. Diese Biosynthese von Proteinen findet in allen Zellen an den Ribosomen nach Vorgabe genetischer Information statt, die in Form von mRNA vorliegt.
Die Basensequenz der mRNA codiert in Tripletts die Aminosäurensequenz, wobei jeweils ein Basentriplett ein Codon darstellt, das für eine bestimmte proteinogene Aminosäure  steht. Die hiermit als Bausteine für die Bildung von Proteinen in einer  bestimmten Reihenfolge angegebenen Aminosäuren formen die Proteine.[2] Beim Menschen sind es 21 verschiedene proteinogene Aminosäuren, neben den standardmäßig 20 (kanonischen) Aminosäuren auch Selenocystein. Nach der Translation können die Seitenketten einiger im Protein eingebauter Aminosäuren noch modifiziert werden.

Das Spektrum der Aminosäuren geht allerdings über diese rund zwanzig proteinogenen weit hinaus. So sind bisher über 400 nichtproteinogene natürlich vorkommende Aminosäuren bekannt, die biologische Funktionen haben.[3] Die vergleichsweise seltenen D-Aminosäuren stellen hierbei eine spezielle Gruppe dar.[4] Die Vielfalt der synthetisch erzeugten und die der theoretisch möglichen Aminosäuren ist noch erheblich größer.

Einige Aminosäuren spielen als Neurotransmitter eine besondere Rolle, ebenso verschiedene Abbauprodukte von Aminosäuren; biogene Amine treten nicht nur als Botenstoffe im Nervensystem auf, sondern entfalten auch als Hormone und Gewebsmediatoren vielfältige physiologische Wirkungen im Organismus."

Zitat Ende.


4. Omega-3-Fettsäuren

Wikipedia über Omega-3-Fettsäuren (Zitat):

"Die Omega-3-Fettsäuren sind eine Untergruppe innerhalb der Omega-n-Fettsäuren, die zu den ungesättigten Verbindungen zählen. Die Bezeichnung stammt aus der alten Nomenklatur der Fettsäuren. Bevor man sie als solche identifizierte, wurden sie gemeinhin als Vitamin F bezeichnet. Omega-3 bedeutet, dass die letzte Doppelbindung in der mehrfach ungesättigten Kohlenstoffkette der Fettsäure bei der – von dem Carboxy-Ende aus gesehen – drittletzten C-C-Bindung vorliegt. Omega (ω) ist der letzte Buchstabe des griechischen Alphabets und bezeichnet das von der Carboxygruppe entfernteste Ende der Kohlenstoffkette.

Lebensmittel
Omega-3-Fettsäuren sind in Algen, Fischen und Pflanzen als Carbonsäureester beziehungsweise Triglyceride enthalten. Pflanzen enthalten fast ausschließlich α-Linolensäure (ALA), während in Fettfischen – wie Aal, Karpfen und Sardine – und Algen, etwa Rotalgen, vorwiegend Docosahexaensäure (DHA) und Eicosapentaensäure (EPA)[1] vorkommen können.

Omega-3-Fettsäuregehalte (ALA) verschiedener Pflanzenöle:
  • Leinöl: 56–71 %[2]
  • Chiaöl: bis ca. 64 %
  • Perillaöl: ca. 60 %
  • Sacha Inchi Öl: ca. 48 %
  • Leindotteröl: ca. 38 %
  • Hanföl: ca. 17 %
  • Walnussöl: ca. 13 %
  • Rapsöl: ca. 9 %
  • Sojabohnenöl: ca. 8 %
 

Omega-3-Fettsäuregehalte (EPA und DHA) verschiedener Fische:
  • Atlantischer Lachs, gezüchtet, gegart, geräuchert: 1,8 %
  • Sardellen – Europa, eingelegt in Öl oder Salz: 1,7 %
  • Sardine – Pazifischer Ozean, eingelegt in Tomatensoße oder Salz, mit Gräten: 1,4 %
  • Atlantischer Hering, in Essig eingelegt: 1,2 %
  • Makrele – Atlantik, gekocht, geräuchert: 1 %
  • Weißer Thun – eingelegt in Wasser oder Salz: 0,7 %

Omega-3-Fettsäuren in der Ernährung
α-Linolensäure,  Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure sind bekanntere  Omega-3-Fettsäuren, die verstärkt für die menschliche Ernährung  erforscht wurden.

Dabei werden pflanzliche Omega-3-Fettsäuren (α-Linolensäure, „ALA“)  zur Energiegewinnung verstoffwechselt, in Zellmembranen eingebaut und sind Vorläufer von Serie-3 Prostaglandinen.

Umwandlung von ALA zu DHA und EPA
Der menschliche Körper eines Erwachsenen wandelt die pflanzliche Omega-3-Fettsäure ALA zu einem geringen Teil in Eicosapentaensäure (EPA), Docosapentaensäure und Docosahexaensäure (DHA) um.
Für die Umwandlung der pflanzlichen ALA benötigt der Körper die  Enzyme Delta-6-Desaturase und Delta-5-Desaturase. Diese verarbeiten aber  gleichzeitig die Omega-6-Fettsäure Linolsäure zu DGLA und Arachidonsäure.  Durch ein hohes Verhältnis von Omega-6- zu Omega-3-Fettsäuren wird so  mehr Arachidonsäure und weniger EPA und DHA erzeugt. In unserer heutigen  Nahrung ist das Omega-6-zu-Omega-3-Fettsäuren-Verhältnis mit > 7:1  sehr ungünstig; die DGE empfiehlt 5:1.[5]
Um die Umwandlungsrate zu erhöhen, ist eine Reduzierung der Omega-6-Fettsäuren  in der Ernährung empfehlenswert, damit mehr Enzyme für die Umwandlung  der α-Linolensäure in EPA und DHA zur Verfügung stehen. Den mit Abstand  höchsten relativen Anteil an Omega-3-Fettsäuren enthält Leinöl mit einem Verhältnis von Omega-6 zu Omega-3 von etwa 1:3. Es enthält als eines der wenigen Speiseöle – neben Leindotteröl, Chiaöl und Perillaöl  – mehr Omega-3-Fettsäuren (in Form von α-Linolensäure) als  Omega-6-Fettsäuren. Weitere Speiseöle mit relativ niedrigem Omega-6- zu  Omega-3-Verhältnis sind Rapsöl (2:1), Hanföl (3:1), Walnuss-,  Weizenkeim- und Sojaöl (6:1) sowie Olivenöl (8:1). Maiskeimöl weist  hingegen ein Verhältnis von ca. 50:1 auf, Sonnenblumenöl 120:1 und  Distelöl 150:1.

Umwandlungsrate von ALA zu DHA und EPA
Gemessen  wurden in einer Studie eine Umwandlungsrate von α-Linolensäure in  Eicosapentaensäure von ca. 5 % und in Docosahexaensäure von unter 0,5 %.[6] In einer anderen Studie sah man entsprechende Umwandlungsraten von 6 % und 3,8 %.[7] Die höheren Umwandlungsraten waren in dieser Studie jedoch abhängig von einer hohen Zufuhr von gesättigten Fettsäuren  über die Nahrung. Wurden dagegen hohe Mengen von Omega-6-Fettsäuren  zugeführt, sanken die Umwandlungsraten um 40–50 %. Ein  Omega-6-zu-Omega-3-Fettsäuren-Verhältnis von nicht mehr als 4:1 bis 6:1  wurde demnach als günstig angesehen.
Leinöl hat beispielsweise ein Omega-6-zu-Omega-3-Fettsäuren-Verhältnis zwischen 1:6 und 1:3[8][9]  und liegt damit deutlich unter 4:1. Olivenöl enthält keine  Omega-3-Fettsäuren (in nennenswertem Umfang). Bei Butter liegt das  Verhältnis zwischen 0,33 und 4,43 (also höchstens leicht über 4:1),  wobei daneben ein sehr hoher Anteil an gesättigten Fettsäuren vorliegt.[9]  Allerdings ist der Gesamtanteil an Omega-3-Fettsäuren in Butter sehr  gering. Das Omega-6-zu-Omega-3-Fettsäuren-Verhältnis von  (erucasäurearmem) Rapsöl liegt zwischen 1:1 und 6:1[9]  und überschreitet damit die 6:1-Grenze noch nicht. Der Anteil an  Omega-3-Fettsäuren beruht bei Leinöl, Butter und Rapsöl jeweils  vollständig auf α-Linolensäure.
Eine Studie des Royal Adelaide Hospital in Australien zeigt, dass α-Linolensäurereiches Pflanzenöl (zusammen mit einer Linolsäurearmen Ernährung) ähnlich den EPA-Spiegel im Gewebe steigen lässt wie eine Supplementierung mit Fischölen.[10]  Hingegen wird eine Steigerung des DHA-Spiegels im Blut durch  Supplementierung von zusätzlicher ALA, EPA oder anderer Vorstufen zur  Umwandlung durch die International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids (ISSFAL) verneint.[6]  Barcel-Coblijn und Murphy hingegen kommen zu dem Schluss, dass der  Körper ausreichend DHA bilden kann, wenn genug α-Linolensäure (>1200  mg) pro Tag aufgenommen wird.[11]  Der Stoffwechsel von Neugeborenen ist zu einer verstärkten Umwandlung  fähig, da sie die Stoffe für ihre Hirnentwicklung benötigen.[12] Ein Review von 2016, welches die Umwandlungsraten von ALA in DHA untersuchte, kommt zu dem Schluss, dass ALA ein ungeeignetes Substitut für DHA ist.[13]

Direkte Zufuhr von DHA und EPA
Algenöl und Fischöl enthalten EPA und DHA direkt.  Primär wird DHA und EPA von Algen produziert. Vegane  Nahrungsergänzungsmittel enthalten Algenöl. Über die Nahrungskette  nehmen außerdem frei lebende Fische entsprechende Algen und somit DHA  und EPA auf. Aus diesen kann Fischöl gewonnen werden.[14] Bei Fischen in Aquakulturzucht hängt der Anteil vom Futtermittel ab.[15]
In Rindfleisch finden sich deutlich weniger Omega-3-Fettsäuren,  sowohl in Form von α-Linolensäure als auch als EPA und DHA. Jedoch ist  das Omega-6-zu-Omega-3-Fettsäuren-Verhältnis bei Tieren aus extensiver  Weidehaltung deutlich günstiger als bei konventioneller Tierhaltung.[16]

Gesundheit
Täglicher Bedarf
Eine offizielle Zufuhrempfehlung gibt es nur für die pflanzliche Omega-3-Fettsäure ALA.[17] Für DHA und EPA gibt es keine solche Empfehlung. Eine Ausnahme gilt für Schwangere, für welche die Deutsche Gesellschaft für Ernährung 200 mg DHA pro Tag empfiehlt.[18]
Gleichwohl existiert ein großer Markt für Omega-3-Supplemente. So  übersteigt bspw. in den USA der Konsum von DHA- und EPA-Supplementen  sogar die Aufnahme von langkettigen Omega-3-Fettsäuren durch Fisch.[19]

Studien
Eine Cochrane-Review  aus dem Jahr 2020 stellt die bislang umfassendste systematische  Übersichtsarbeit zur Supplementierung von Omega-3-Fettsäuren und Herz-Kreislauf-Erkrankung  dar. Sie kommt zu dem Schluss, dass lediglich eine moderate und  unsichere Evidenz dafür besteht, dass DHA und EPA das Risiko für Koronare Herzkrankheit senken. Zudem sei der Effekt nur klein.[20] Dabei führte auch eine erhöhte Zufuhr an DHA und EPA nicht zu besseren Ergebnissen.[21] Supplemente könnten aber möglicherweise die Triglyceride-Level senken.

Eine erhöhte Zufuhr von ALA (durch Lebensmittel oder Supplemente)  könne möglicherweise das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Arrhythmie senken.[20] Allerdings ist der Effekt bezogen auf Mortalität und Koronare Herzkrankheit höchstens klein oder auch gar nicht vorhanden.[22]
Uneinheitlich ist die Studienlage in Bezug auf Krebs, Alzheimer, Demenz, Syndrom des trockenen Auges, Rheumatoide Arthritis. Studien konnten bislang keine überzeugende Ergebnisse liefern.[23]  In der Schwangerschaft kann sich Fischkonsum möglicherweise positiv  auswirken, jedoch nur dann, wenn Fischarten gewählt werden, die wenig Quecksilber enthalten.[24]

Health Claims
Im Rahmen der Health-Claims-Verordnung hat die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit die behaupteten Gesundheitseffekte von EPA- und DHA-Fettsäuren bewertet. Gültige Health Claims sind u. a.:[25][26][27][28]
  • ALA – Essenzielle Fettsäuren werden für ein gesundes Wachstum und eine gesunde Entwicklung bei Kindern benötigt
  • ALA trägt zur Aufrechterhaltung eines normalen Cholesterinspiegels im Blut bei
  • DHA trägt zur Erhaltung einer normalen Gehirnfunktion bei
  • DHA trägt zur Erhaltung normaler Sehkraft bei
  • DHA trägt zur Aufrechterhaltung eines normalen Triglyceridspiegels im Blut bei
  • DHA und EPA tragen zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks bei
  • DHA und EPA tragen zur Aufrechterhaltung eines normalen Triglyceridspiegels im Blut bei
  • DHA und EPA tragen zu einer normalen Herzfunktion bei

Daneben listet die EU-Behörde eine Reihe ungültiger bzw. veralteter  Health Claims und Bedingungen für die Verwendung der autorisierten  Angaben sowie Bedingungen und/oder Beschränkungen hinsichtlich der  Verwendung des Lebensmittels und/oder zusätzliche Erklärungen oder  Warnungen auf."

Zitat Ende.


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