Die Eicosapentaensäure (EPA) ist eine Omega-3-Fettsäure mit außerordentlich positiven Wirkungen auf die Gesundheit. Durch die Harmonisierung der Blutfett-Werte und die Senkung des Blutdruckes schützt die fünffach ungesättigte Fettsäure vor Arteriosklerose.
Daneben hilft EPA bei Rheuma, hemmt Entzündungen und fördert den Zell- und Nervenstoffwechsel sowie die Aktivität des Immunsystems.
EPA ist vor allem in Fischölen enthalten, aber auch in Algen, deren Nährstoffe über die Nahrungskette in die Tiere gelangen. Der menschliche Körper kann die Fettsäure auch in Eigen-Produktion aus der essenziellen Alpha-Linolensäure herstellen.
Die Biosynthese verläuft allerdings so langsam, dass die Aufnahme von EPA mit der Nahrung erforderlich ist. Deswegen gilt auch EPA als essenzieller Nährstoff.
Wie wichtig die Aufnahme von EPA ist, verdeutlicht ein Blick auf den Speiseplan der Japaner. Die Insel-Bewohner verzehren tagtäglich nicht nur mehrere Gemüse in abwechselnden Anteilen, sondern auch Fisch. Kommt hierzulande fast jeden Mittag Fleisch auf den Teller, gehört dort der Seefisch zur regelmäßigen Kost.
Daher sind die Japaner sehr viel besser mit EPA versorgt als ihre Zeitgenossen in den „Fleisch-Nationen“ und erleiden höchstwahrscheinlich aus diesem Grund viel seltener einen Herzinfarkt oder Schlaganfall. Die Lebenserwartung der Japaner ist auch eine der höchsten weltweit.
Freilich ist auch der gesamte Lebensstil dabei ein entscheidender Faktor. So neigen die Japaner auch nicht zur Völlerei, weswegen nur 3,3 % von ihnen übergewichtig sind. Zum Vergleich sind 33,7 % der US-Amerikaner adipös und arteriosklerotisch, weil sie sich viel Fleisch und Frittiertes mit trans-Fettsäuren und Acrylamid einverleiben.
Können Feldfrüchte Seefisch ersetzen?
Die Überfischung der Ozeane schränkt die globale Versorgung der Menschheit mit Seefisch zunehmend ein. Damit steht auch die optimale Aufnahme von EPA auf dem Spiel. Genetiker haben deswegen Enzym-Gene für die EPA-Biosynthese aus Bakterien entnommen und in Pflanzen eingeschleust.
Erfolg hatten die Forscher schon beim Leindotter, der nach der Manipulation EPA und Docosahexaensäure (DHA) in den Samenkörnern einlagerte. Der mit Raps verwandte Kreuzblütler wird bereits seit der Jungsteinzeit kultiviert.
Sicher brauchen wir Alternativen zum enger werdenden Angebot an Seefischen. Die Bestrebungen der Genetiker sind daher zwar einerseits positiv, anderseits auch kritisch zu beurteilen, wenn die Menschheit aufgrund ihrer Ressourcen-Verschwendung auf genetisch veränderte Organismen (GMO) angewiesen ist.
Eine Alternative zur Genmanipulation ist die Gewinnung von EPA aus einzelligen Algen. Die Meerespflanzen werden in Aqua-Kulturen herangezogen und anschließend zentrifugiert und das Öl dekantiert. Das Verfahren ist jedoch recht kostenaufwendig, sodass die Präparate nicht ganz preiswert sind.
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Was heißt „Omega-3“, „fünffach ungesättigt“ und „cis“ oder „trans“?
Wer sich dafür interessiert, wie die Bezeichnung von EPA und anderer Fettsäuren zustande kommt, kann sich hier kurz mit der Terminologie befassen. Das ist aber etwas kompliziert. Im Absatz „Bedarf und Quellen von Eicosapentaensäure“ geht es leichter verständlich weiter.
EPA (Summenformel C20H30O2), auch als „Timnodonsäure“ bezeichnet, heißt wissenschaftlich kurz „C20 : 5,Omega-3“ oder ganz richtig „C20 : 5,ω3“. Das bedeutet: In einer Kette von 20 Kohlenstoff-Atomen („C“) sind neben Einfachbindungen 5 Doppelbindungen eingeschaltet.
Die erste Doppelbindung befindet sich an der 3. Stelle der Kette („Omega-3“, oder griechisch „ω3“) vom Methyl-Ende beginnend gezählt. Die genaue Position der Doppelbindungen kommt in der Bezeichnung „all-cis-5,8,11,14,17-Eicosapentaensäure“ zum Ausdruck. Die „Säure“ ist dabei eine endständige Carboxyl-Gruppe (COOH). Dies wird mit einer genaueren Summenformel beschrieben: C19H29COOH.
Die Zahl der Doppelbindungen und der Kohlenstoff-Atome haben EPA den Namen gegeben: „eicosi”, griechisch „20“ und „penta“, griechisch „5“.
Ein Kohlenstoff-Atom ist vierwertig, kann also 4 Einzelbindungen eingehen. Bei Einfachbindungen in der Kette kann ein „C“ noch 2 Wasserstoff-Atome aufnehmen, bei Doppelbindungen jedoch nur eines. Das Atom ist dann nicht mit Wasserstoff „gesättigt“. Bei 5 Doppelbindungen ist die Kette also „fünffach ungesättigt“.
Die Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoff-Atomen einer Kohlenstoff-Kette sind frei drehbar, sodass die Kette „schlackert“. Die Bindungen sind zwar abgewinkelt, aber nicht starr wie bei Doppelbindungen, die nicht rotieren können. Deswegen bildet die Kette an diesen Zweifachbindungen zwei „Knicke“. Die davon abstehenden Enden in der Kette können sich zueinander neigen („cis“) oder voneinander weg weisen („trans“).
Biogene trans-Fettsäuren werden nur von Mikroben gebildet. In höheren Organismen (Tiere, Pflanzen, Pilze) kommen ausschließlich cis-Fettsäuren vor. Auch unser Körper ist auf die cis-Varianten angewiesen, denn die trans-Fettsäuren können unsere Enzyme nicht „packen und knacken“. An den „trans-Knicken“ bricht die Verarbeitung ab, sodass Reaktions-Produkte übrig bleiben, die im Stoffwechsel Schaden anrichten.
Während der lebensmittelchemischen Bearbeitung entstehen sowol cis- als auch die trans-Fettsäuren, die gezielt isoliert und Konsum-Produkten beigemengt werden. Zweck der industriellen Behandlung ist die Fetthärtung, denn die trans-Formen haben einen höheren Schmelzpunkt.
Gewünscht ist das deshalb, weil solche Fette besser in den Lebensmitteln verbleiben und nicht heraustropfen oder schmieren. Wegen der gesundheitlichen Nachteile sollten trans-Fettsäuren allerdings absolut gemieden werden.
Die Folgen trans-Fette sind ungünstige Fett- und Cholesterin-Werte und damit auch eine verstärkte Ausprägung der Arteriosklerose. Auf der sicheren Seite ist der Konsument, der ausschließlich frische, nicht industriell malträtierte Lebensmittel verzehrt.
Dabei sollten die Nahrungsmittel auch nicht mit Block-Fetten frittiert werden, weil bei den hohen Temperaturen oberhalb von 130° C ebenfalls trans-Fettsäuren entstehen. Eine Alternative dazu ist das Ausbacken in Pflanzenölen, die schon bei geringeren Temperaturen ihren Siedepunkt erreichen.
Bedarf und Quellen von Eicosapentaensäure
Ein durchschnittlicher Erwachsener sollte zwischen 0,5 und 1,0 g EPA pro Tag zu sich nehmen. Diese Menge kann nur mit dem Verzehr von Fisch oder Mikro-Algenöl erzielt werden. Schon 50 g Hering oder Makrele, 80 g Thunfisch, 60 g Lachs oder 10 g Lebertran können diesen Bedarf decken. Forelle liefert mit 0,14 g/100 g relativ wenig EPA. Daneben kann Geflügelfleisch mit einem Gehalt von 0,18 g/100 g zur Versorgung beitragen. Öle aus der Alge Schizochytrium sind als Präparte für die EPA- (und DHA-) – Versorgung erhältlich. Die Einnahme einer Kapsel soll den Tagesbedarf von EPA und DHA decken.
Pflanzliche Öle sind Quellen der Vorstufe von EPA. Zwar besteht Leinöl zu über 50 % aus Alpha-Linolensäure (ALA) , allerdings ist die Umwandlung in EPA begrenzt.
Eicosapentaensäure-Mangel
EPA-Mangel entsteht bei Unter- und Fehlernährung, insbesondere, wenn zu wenig Seefisch verzehrt wird. Wer dazu unzureichende Mengen gesunder Pflanzenöle mit Alpha-Linolensäure aufnimmt, begünstigt die Unterversorgung mit EPA.
Eine weitere Ursache sind entzündliche Darmerkrankungen, die zu einer Resorptions-Störung führen. Auch wenn der Bedarf an Omega-3-Fettsäuren erhöht ist, kann die gewohnte Ernährung einen Mangel hervorrufen. Dies ist der Fall in der Schwangerschaft, bei schweren chronischen Krankheiten und akuten Infekten sowie bei erheblicher körperlicher oder psychischer Belastung.
Der normale Blutwert von EPA beträgt 20 bis 55 mg/l Blut-Serum. Den Labor-Parameter wird der Arzt dann bestimmen, wenn bestimmte Symptome auf einen EPA-Mangel hindeuten. Dazu zählen reduzierte körperliche und geistige Leitungsfähigkeit sowie eine beschleunigte Arteriosklerose mit Hypertonie und Durchblutungsstörungen.
Beeinträchtigt ist auch die Immun-Abwehr, die Blutgerinnung und die Fruchtbarkeit. Zusätzlich können Sehbehinderungen und psychische Erkrankungen wie Depressionen auftreten. Daneben wird die Haut trocken und Haare und Zeh- und Fingernägel werden morsch.
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Eicosapentaensäure-Überschuss
Zu viel EPA aufzunehmen, ist bei normaler Ernährung oder der vorschriftsmäßigen Einnahme von Fischölkapseln praktisch nicht möglich. Nur der Missbrauch der Nahrungsergänzungsmittel kann einen ungünstigen Überschuss provozieren. Das macht sich beispielsweise durch Verdauungs-Probleme bemerkbar. Beschrieben worden sind auch eine herabgesetzte Kondition und Störungen der Blutgerinnung.
Eicosapentaensäure als Energie-Lieferant
Eicosapentaensäure ist in Fetten (Triglyceride, Lipide) eingebunden, wobei ein Teil Glycerin mit 3 Teile Fettsäure verbunden ist. Diese „Ester-Bindung“ zwischen dem dreiwertigen Alkohol Glycerin und den organischen Säuren führt zu einem Verlust der Alkohol- und der Säure-Eigenschaften gleichermaßen.
Erst im Verdauungstrakt spalten Enzyme (Lipasen) die Triglyceride in Fettsäuren und Glycerin. So können die Nährstoffe effektiver vom Dünndarm-Epithel aufgenommen werden. Im Darmgewebe erfolgt allerdings schon vor der Abgabe ins Blut die Resynthese zum vollständigen Triglycerid. Die Fette sind zum Transport in kleinen, Membran-umhüllten Vesikeln verpackt, die als „Chylomikronen“ bezeichnet werden und die auch Cholesterin enthalten.
Diese Fett-Partikel wandern zu den Geweben, wo sie den verschiedensten Zwecken dienen. Die Fettsäuren wie EPA können zur Erzeugung von Stoffwechsel-Energie verwendet oder in Speicherfetten werden, jedoch sind andere Funktionen viel wichtiger.
Eicosapentaensäure verbessert biologische Membranen
In Phospholipden gebunden bilden Fettsäuren die Grund-Matrix aller Membranen, die die Zelle als „Haut“ umgeben und auch zellinterne membranöse Strukturen bilden. Dazu gehören verschiedene Zell-Organellen, die abgegrenzte Räume für biochemische Umsetzungen schaffen. Die Mitochondrien (die „Zellkraftwerke“) sind von 2 Membranen umhüllt.
Die Grund-Matrix jeder Membran besteht aus einer doppelten Lage aus Phospholipiden. Diese bimolekulare Struktur muss einerseits stabil sein, damit sie nicht reißt. Andererseits sollen Membranen auch aber auch geschmeidig sein, um Verformungen standzuhalten. Je höher der Anteil von EPA und DHA in einer Membran ist, umso flexibler ist sie. Wichtig ist das beispielsweise für die roten Blutkörperchen (Erythrozyten), die sich in sehr engen Kapillaren „schlanker“ machen müssen. Das ist einer der Gründe, warum EPA die Durchblutung verbessert.
Das Membran-reichste Organ unseres Körpers ist das Gehirn. Nicht nur die umfangreich verzweigten Nervenzellen mit ihrer enormen Oberfläche sind der Grund dafür, sondern auch die sie umgebenden Hüllen. Diese Myelinscheiden bilden eine Art elektrische Isolierung und bewerkstelligen auch die Versorgung der Neurone mit Sauerstoff und Nährmitteln.
Wegen des hohen Membran-Anteils ist auch der Bedarf an EPA des Zentral-Nerven-Systems besonders hoch. Daran sollten werdende Mütter denken, wenn es um die Gehirnentwicklung ihres entstehenden Kindes geht. Auch die Augen sind im Grunde Gehirnanteile und benötigen zum Heranwachsen und Gedeihen ebenfalls große Mengen EPA.
Die Fettsäure senkt auch das Risiko einer Frühgeburt und einer allgemeinen Unterentwicklung von Babys. Daneben schützt eine optimale Versorgung mit EPA vor einer Schwangerschaftsvergiftung (Präeklampsie) und dem eklamptischen Anfall (Eklampsie).
Eicosapentaensäure verbessert die Blutfett-Werte
Omega-3-Fettsäuren senken die riskanten Blutfett-Werte und wirken damit der Arteriosklerose entgegen. EPA ist dabei (neben DHA) die effektivste Form dieser organischen Verbindungen. Der Mechanismus funktioniert über die Beeinflussung von Enzymen des Fettstoffwechsels. EPA fördert die Aktivität der Lipoproteinlipase, die Triglyceride und das schädliche VLDL (Very Low Density Lipoprotein) aus dem Blut entfernt. Gleichzeitig hemmt EPA Leber-Enzyme, die an der Biosynthese von gefährlichen Blutfetten beteiligt sind. Infolge dieser Effekte sinkt auch das ungünstige LDL-Cholesterin (Low Density Lipoprotein). Die Konzentration des als positiv erachteten HDL (High Density Lipoprotein) im Blut steigt an.
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Aus Eicosapentaensäure entstehen wichtige Hormone
EPA wird im Körper zu Hormonen umgebildet, die zur Gruppe der Eicosanoide gehören. Diese Botenstoffe regulieren Entzüdnungs-Prozesse, Muskel-Tonus, Durchblutung und Blutgerinnung sowie den Fettstoffwechsel. Zu den Eicosanoiden zählen Prostaglandine, Thromboxan und Prostazyklin, Leukotriene sowie Endocannabinoide.
Prostaglandine
Die Prostaglandine sind eine Gruppe von Eicosanoiden, unter denen auch entzündungshemmende Mediatoren zählen. Damit wird die Entstehung Autoimmunkrankheiten wie Rheuma, Neurodermitis und Morbus Chron unwahrscheinlicher.
Andere dieser Botenstoffe führen zur Entspannung der glatten Muskulatur (Darm) und fördern die Produktion von Verdauungs-Enzymen. Eine weitere Wirkung ist die Hemmung der Blutplättchenverklumpung, wodurch Herzinfarkt und Thrombosen verhindert werden können. Zusätzlich können im Blut entstehende Plaques kaum noch an den Gefäßwänden anhaften. Daneben triggern diese Prostaglandine die Ausschüttung des Hormons Stickstoffmonoxid (NO), das die Gefäße erweitert und so den Blutdruck senkt.
Thromboxan
Thromboxan ist ein Eicosanoid, das die Gerinnungsneigung des Blutes erhöht und die Gefäße verengt. Diese Effekte müssen mit den Gegen-Reaktionen der Prostaglandine im Gleichgewicht stehen, damit Herz-Kreislauf-Erkrankungen nicht entstehen können, andererseits aber der Wundverschluss gewährleistet bleibt.
Prostazyklin
Prostazyklin ist ein Eicosanoid, das teils zu den Prostaglandinen gerechnet wird. Die Wirkung besteht in einer Gefäßerweiterung und einer Hemmung der Thromben-Bildung. Zudem ist Prostazyklin an der Entstehung von Fieber beteiligt und erhöht die Schmerz-Sensibilität.
Leukotriene
Leukotriene sind Eicosanoide, die Entzündungen fördern. Obwohl auch bei deren Biosynthese EPA als Ausgangs-Substanz dient, ist der Spiegel dieser Hormone umso höher, je weniger EPA im Stoffwechsel vorliegt. Eine optimale Aufnahme von EPA hemmt daher auch im Zusammenhang mit dem Leukotrien-Umsatz entzündliche Prozesse.
Endocannabinoide
Endocannabinoide sind Eicosanoide, die entzündliche Vorgänge im Gehirn hemmen und Schmerzen lindern. Das Hormon ist Teil des Endogenen Endocannabinoid-System, zu dem auch diejenigen Rezeptoren gehören, auf das pflanzliche Tetrahydrocannabinol (THC aus Hanf) wirkt.
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