Omega-3-Fettsäure

Omega-3-Fettsäuren sind eine spezielle Gruppe innerhalb der ungesättigten Fettsäuren. Sie gehören zu den essentiellen Fettsäuren, sind also lebensnotwendig und können vom Körper nicht selbst hergestellt werden. Die Bezeichnung stammt aus der alten Nomenklatur der Fettsäuren. Bevor man sie als solche identifizierte, wurden sie gemeinschaftlich als „Vitamin F“ bezeichnet.

Beispiel: Strukturformel der Linolensäure, links Carboxylgruppe (COOH), rechts das (ω)-C-Atom
Beispiel: Strukturformel der Eicosapentaensäure, links Carboxylgruppe (COOH), rechts das (ω)-C-Atom, (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-Eicosa-5,8,11,14,17-pentaensäure
Beispiel: Strukturformel der Docosahexaensäure, links Carboxylgruppe (COOH), rechts das (ω)-C-Atom, (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-Docosa-4,7,10,13,16,19-hexaensäure

Omega-3 bedeutet, dass die letzte Doppelbindung in der mehrfach ungesättigten Kohlenstoffkette der Fettsäure bei der – von dem Carboxyl-Ende aus gesehen – drittletzten C-C-Bindung vorliegt. Omega (ω) ist der letzte Buchstabe des griechischen Alphabets und bezeichnet das von der Carboxylgruppe entfernteste Ende der Fettsäurekette.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen

Omega-3-Fettsäuregehalte verschiedener Pflanzenöle:

  • α-Linolensäure kommt in allen photosynthetisch aktiven Geweben - also in Pflanzenblättern - vor.
  • Chia, Chiaöl (Salvia hispanica) - bis ca. 64 %
  • Perillaöl (Perilla frutescens) - ca. 60 %
  • Leinsamen, Leinöl (Linum usitatissimum) - bis über 50 %
  • Hanföl - ca. 17 % (Gamma-Linolensäure (Omega6) ca. 4 %)
  • Walnussöl - ca. 13 %
  • Rapsöl - ca. 9 %
  • Sojaöl - ca. 8 %
  • diverse Algen, Moose, Farne in unterschiedlichen Gehalten.

Omega-3-Fettsäuregehalte verschiedener Fettfische:

Langlebige Raubfische enthalten Methylquecksilber, welches aus toxikologischen Gründen bereits ab einem monatlichen Fischverzehr von 114 g (Schwertfisch) oder 454 g (Thunfisch) bedenklich wird. Fast unbedenklich sind Sardine, Anchovis oder Makrele (toxikologisch unbedenkliche monatliche Aufnahme 2724 g), noch besser Lachs (3623 g/Monat). Andere Toxine wie Cadmium, HCB, PCBs sind von geringerer Bedeutung. Hochwertige Fischöle/-kapseln enthalten keine relevanten Mengen an Toxinen.[1]

Beispiele

Bekannte Omega-3-Fettsäuren sind:

Bedeutung als Nahrungsmittel

In alten Lehrbüchern, die auf Untersuchungen im Reagenzglas oder am Versuchstier basieren, steht, dass α-Linolensäure in die längerkettigen Eicosapentaen- und Docosahexaensäure verwandelt wird. Dies stimmt wohl für das Hirn des Neugeborenen, im weiteren Leben ist der Mensch unter unseren gegenwärtigen Ernährungsbedingungen kaum dazu in der Lage: α-Linolensäure wird im Durchschnitt nur in minimalen Mengen (ca. 5 %) in Eicosapentaensäure, und so gut wie nicht (< 0,5 %) in Docosahexaensäure verwandelt.[2]

Würde α-Linolensäure in biologisch bedeutsamen Mengen in längerkettige omega-3 Fettsäuren verwandelt, so müssten sie vergleichbare Wirkungen haben. Das Gegenteil ist der Fall: Beim Menschen hebt α-Linolensäure bestimmte Blutfette (Triglyceride), während Eicosapentaensäure oder Docosahexaensäure diese Fette senken. α-Linolensäure wirkt nicht blutdrucksenkend, wohl aber Docosahexaensäure. Andere Wirkunterschiede, z. B. bei anderen Blutfetten oder bei der Gefäßfunktion, sind beschrieben. Dies bedeutet, dass sich mit pflanzlicher α-Linolensäure nicht die Wirkungen von Omega-3-Fettsäuren aus Fisch oder Fischöl erzielen lassen. Dies bedeutet auch, dass eine gesundheitsfördernde Wirkung der pflanzlichen α-Linolensäure separat nachzuweisen ist, was bisher nur in Ansätzen gelang. Aufgrund wissenschaftlicher Arbeiten ist aber an einer positiven Auswirkung von Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure kaum zu zweifeln, was im Folgenden näher erläutert wird. Durch diese Betrachtungsweise ist der Streit darüber, welche Omega-3-Fettsäuren essentiell sind, in den Hintergrund getreten. Über andere Omega-3-Fettsäuren, wie C18:4ω-3 oder C22:5ω-3 ist weniger bekannt, sie scheinen von geringerer Bedeutung.[3]

Täglicher Bedarf oder der richtige Omega-3-Index?

Verschiedene Fachgesellschaften empfehlen unterschiedliche Omega-3-Fettsäuren. Für den täglichen Bedarf wurden zwischen 200 mg und 3,8 g / Tag oder 0,8 – 2 Energieprozent genannt.[4] Dies zeigt Uneinigkeit der Fachgesellschaften und führt zu Unsicherheit beim interessierten Verbraucher. Eine neuere Sicht stellt dem täglichen Bedarf wünschenswerte Spiegel von Omega-3-Fettsäuren im Menschen entgegen, die als Omega-3-Index erfasst werden (Anteil Eicosapentaen- plus Docosahexaensäure in roten Blutkörperchen).[5][6]

Omega-3-Fettsäuren im Herz-Kreislaufsystem

In beobachtenden Studien, wie sie von Epidemiologen durchgeführt werden, scheint Verzehr von Fisch schwach mit der Abwesenheit von Herz-Kreislauferkrankungen korreliert zu sein. Wird der Gehalt des verzehrten Fisches an Eicosapentaen- und Docosahexaensäure mit betrachtet, wird diese Korrelation stärker. Am deutlichsten wird das Bild, wenn der Omega-3-Index betrachtet wird. Ein Omega-3-Index von < 4 % bedeutet ein etwa 10-fach höheres Risiko, den plötzlichen Herztod zu erleiden, als ein Omega-3-Index von > 8 % [5]. In der Allgemeinbevölkerung ist der plötzliche Herztod je nach Omega-3-Index sehr unterschiedlich häufig: In Deutschland, wo man häufig einen Omega-3-Index um 4 % misst, beträgt die Inzidenz des plötzlichen Herztodes 148/100 000, während sie in Japan, wo der Omega-3-Index wohl um 11 % liegt, 7.8/100 000 Personenjahre beträgt.[7][8] Für nicht-tödliche Herzkreislauferkrankungen gilt eine ähnliche, aber schwächere Korrelation.[9]

Wirkmechanismen

Eicosapentaen- und Docosahexaensäure sind Bestandteile der Zellmembranen und wirken modulierend auf die Funktion verschiedenster Zellen. Deswegen gibt es nicht einen einzigen Wirkmechanismus dieser beiden Omega-3-Fettsäuren sondern verschiedenste. α-Linolensäure wird nur in einem geringen Maße in die Zellmembranen eingebaut, und hat kaum Wirkungen. In Untersuchungen am Menschen wurden folgende Wirkmechanismen für Eicosapentaen- und Docosahexaensäure nachgewiesen.[10][11][3]:

  • sie wirken anti-arrhythmisch (beugen Herzrhythmusstörungen vor), sowohl auf Ebene des Vorhofes wie der Herzkammer
  • sie stabilisieren instabile Gefäßbezirke, die sonst Herzinfarkte verursachen („instabile Plaques“)
  • sie verlangsamen das Voranschreiten von Veränderungen der Herzkranzgefäße
  • sie senken Blutfette (Triglyceride)

zahlreiche weitere positive Wirkungen auf Gefäßfunktion, Blutdruck, Entzündungsmediatoren und vieles andere mehr

Klinische Studien

Bislang liegen die Ergebnisse von vier großen klinischen Interventionsstudien an insgesamt über 30.000 Personen vor: DART (Diet And Reinfarction Trial [12]), GISSI-P (Gruppo Italiano per lo Studio della Sopravvivenza nell'Infarto miocardico-Prevenzione [13]), DART-2 [14] und JELIS (Japan EPA Lipid Intervention Study [15]). DART und GISSI-P zeigten eine Reduktion der Gesamtmortalität zwischen 20 % und 29 %, des plötzlichen Herztodes von etwa 45 % und kardialer Ereignisse nach Gabe von knapp einem Gramm Eicosapentaen- und Docosahexaensäure pro Tag.[5][12][13] DART-2 wurde so schlecht durchgeführt, dass verlässliche Schlussfolgerungen nicht zu ziehen waren.[14] An JELIS nahmen 18 645 hyperlipidämische Japaner mit weiteren kardiovaskulären Risikofaktoren für 5 Jahre teil.[15] Traditionell wird in Japan viel Fisch, d.h. viel Eicosapentaen- und Docosahexaensäure verzehrt, was hohe Spiegel nach sich zieht. Diese Spiegel wurden durch die Gabe von 1.8 g / Tag Eicosapentaensäure noch weiter erhöht. Die Inzidenz des plötzlichen Herztodes lag in JELIS bei 40/100 000, also noch deutlich unter der Inzidenz der deutschen Allgemeinbevölkerung (s.o.). Auch andere kardiale Ereignisse waren in JELIS insgesamt selten, und wurden durch Einnahme von Eicosapentaensäure noch weiter reduziert.[15]

Weitere große Interventionsstudien in verschiedenen Kollektiven sind im Gange und werden die bisherigen Ergebnisse weiter präzisieren. Aktuelle systematische Übersichtsarbeiten und Metaanalysen zeichnen insgesamt ein einheitliches Bild: Reduktion der Gesamtmortalität um ca. 17 %, der kardiovaskulären Mortalität um ca. 36 %, und des plötzlichen Herztodes um ca. 50% durch Eicosapentaen- und Docosahexaensäure, kein Effekt von alpha-Linolensäure.[16][17]

Omega-3 Fettsäuren in Schwangerschaft und Stillzeit

Die Placenta versorgt den heranwachsenden Fötus mit 50–60 mg Docosahexaensäure pro Tag.[18] Bei 25 unselektierten Schwangeren in Deutschland wurden Omega-3-Index-Werte zwischen 2,6 und 14,9% gemessen. Regulationsmechanismen in der Plazenta versuchen den Fetus auf einen Omega-3-Index von 10–11% einzustellen.[19][20] Bei Müttern mit niedrigen Spiegeln führt dies zum Leeren vorhandener Speicher.[18] Eine gute Versorgung der Mutter mit Eicosapenten- und Docosahexaensäure zeigte in Interventionsstudien ein besseres Ergebnis in den folgenden Kriterien:[18]

  • Frühgeburtsbestrebungen sind seltener, wenn frühzeitig mit einer Supplementation begonnen wird. Ein Beginn nach der 33 Woche ist ineffektiv, wie sich in Interventionsstudien zeigte.[21][22]
  • Wochenbettdepression tritt selten in Populationen auf, die durch einen hohen Fischverzehr oder einen hohen Gehalt der Muttermilch an DHA charakterisiert sind.[23] Interventionsstudien sind im Gange.[18]
  • Die Gehirnentwicklung verläuft bei Kindern mit hohen Spiegeln von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure günstiger, wie sich in Interventionsstudien mit Tests, die komplexere Hirnleistungen erfassten, zeigen ließ.[18][24]
  • Der Intelligenzquotient von 4-jährigen Kindern, deren Mütter in der Schwangerschaft täglich 2 g Eicosapentaen- und Docosahexaensäure supplementierten war in einer Interventionsstudie 4 Punkte höher, als bei den Kontrollen.[25] Dies wurde darauf zurückgeführt, dass die Spiegel von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure im Nabelschnurblut der intelligenteren Kinder doppelt so hoch waren.[25]
  • Muttermilch lässt sich über die Ernährung der Mutter Dosis-abhängig mit Eicosapentaen- und Docosahexaensäure anreichern.[26] Die Ergebnisse der Interventionsstudien sind nicht ganz konsistent, zeigen aber generell bessere komplexe Hirnleistungen bei Kindern, deren Mütter in der Stillzeit Eicosapentaen- und Docosahexaensäure supplementierten.[18][27] Einzelne Hersteller ergänzen Milchnahrung mit DHA.

Ende August 2007 hielt mit Förderung der EU eine Gruppe kompetenter Wissenschaftler eine Konsensuskonferenz ab: „New EU Recommendation Suggests Pregnant Women Need Higher Levels of Omega-3“.[28] Es wurde empfohlen, in der Schwangerschaft mindestens 200 mg/Tag DHA einzunehmen, wobei darauf hingewiesen wurde, dass bis 2.7 g / Tag Eicosapentaen- und Docosahexaensäure in Interventionsstudien ohne wesentliche Nebenwirkungen gegeben worden waren. Auch hier zeigte sich Einigkeit bei der Einschätzung des Wertes der omega-3 Fettsäuren in der Schwangerschaft, hinsichtlich der Dosis aber Uneinigkeit.

Umsetzung im Alltag: Die Konsensuskonferenz empfiehlt den Verzehr zweier Portionen fetten Fischs (beispielsweise Lachs oder Makrele) pro Woche für schwangere und stillende Frauen, was auch mit den Empfehlungen der Europäische Agentur für Lebensmittelstandards übereinstimmt. Frauen, die wenig oder keinen Fisch verzehren, sollten die Verwendung von Omega-3-Supplementen erwägen.[29]

Omega-3-Fettsäuren in Neurologie und Psychiatrie

Omega-3-Fettsäuren sind unter anderem für Struktur und Funktion von Hirn und Auge essentiell. Verschiedene Wirkmechanismen, die hierfür relevant sind, hat man beschrieben: Veränderungen in der dopaminergen Funktion, Regulation von Hormonsystemen, Veränderungen intrazellulärer Botschaftersysteme, vermehrte dendritische Verzweigung und Synapsenbildung und eine Anzahl anderer.[30] Dies gilt insbesondere für Docosahexaensäure, weniger für Eicosapentaensäure und nicht für alpha-Linolensäure.

Schlaganfall: In einer systematischen Übersichtsarbeit zeigte sich, dass der ischämische Schlaganfall bei Personen, die Omega-3-Fettsäuren zu sich nehmen, etwa 30 % seltener auftritt. Omega-3-Fettsäurespiegel scheinen nicht mit dem Auftreten hämorrhagischer Schlaganfälle assoziiert.[31]

Kognitive Einschränkung/Alzheimer-Erkrankung: In beobachtenden Untersuchungen zeigte sich, dass der Verzehr von mehr Fisch, vor allem aber höhere Spiegel von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure, mit einem niedrigeren Risiko für den Verlust an Kognition und Demenzentwicklung vergesellschaftet sind.[32][33][34] Eine erste kleine Interventionsstudie hatte viel versprechende Ergebnisse,[35] weitere werden gegenwärtig durchgeführt.

Depression: Unipolare oder bipolare Depressionen treten häufiger bei Personen mit geringem Verzehr von Fisch und/oder niedrigen Spiegeln von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure auf.[30] Ein niedriger Omega-3-Index ist ein Risikofaktor für zukünftige Selbstmordversuche.[36] Zu verschiedenen durchgeführten Interventionsstudien (Dosierungen zwischen 1 und 9,6 g/Tag) liegen mehrere Metaanalysen vor, deren Ergebnisse nicht übereinstimmen.[30][37][38] Es scheint einiges darauf hinzuweisen, dass es für den Nachweis eines antidepressiven Effektes darauf ankommt, welche der Omega-3-Fettsäuren den Teilnehmern der Studien verabreicht wurde. [38] Es konnte nachgewiesen werden, dass EPA einen antidepressiven Effekt bei einer Applikation von mehr als 1 g/Tag aufweist, während DHA allein nur einen geringfügigen bis keinen antidepressiven Effekt zeigt. [39] Mehrere Kombinationsstudien, die beide Omega-3-Fettsäuren in einem Verhältnis von > 1 von EPA:DHA verabreichten, konnten ebenfalls positive antidepressive Effekte aufzeigen. Betrug hingegen das Verhältnis von EPA zu DHA weniger als 1, konnten keine antidepressiven Effekte gemessen werden. [40] Es scheint somit noch Forschungsbedarf zu geben, um genaue Anweisungen für die Ernährung herausgeben zu können (sprich Monotherapie einzelner Omega-3-Fettsäuren gegenüber einer Kombinationstherapie und auch die Höhe der eingesetzten täglichen Dosis). Allerdings besteht ein nachhaltiges Interesse daran, auf diesem Gebiet weiterzuforschen, da die bisherigen Ergebnisse vielversprechend sind, insofern als bei einer Reihe von Versuchspersonen Depressionen gemildert oder ganz aufgehoben wurden. Es wurde vorgeschlagen, sich in zukünftigen Studien an Omega-3-Fettsäurespiegeln zu orientieren.[41] Weitere Interventionsstudien werden gegenwärtig durchgeführt.

Schizophrenie: Omega-3-Fettsäurespiegel sind in schizophrenen Patienten niedriger als in gesunden Kontrollen.[30] In 3 von 4 Interventionsstudien wurden positive Effekte gesehen,[30] sowie in Studien zur Wirkung von Eicosapentaensäure.[42] Weitere Interventionsstudien werden gegenwärtig durchgeführt.

Borderline-Persönlichkeiten: Erste Daten von Interventionsstudien zeigten, dass Eicosapentaen- und Docosaehexaensäure Feindseligkeit und Aggression sowie depressive Symptome vermindern können.[30][43]

Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung: In betroffenen Jugendlichen und Erwachsenen hat man niedrigere Omega-3-Fettsäure-Spiegel gefunden als in gesunden.[44]. Omega-3-Fettsäuren erhöhen das im Gehirn verfügbare Dopamin, wirken also wie die gängigen Stimulantien, die zur Behandlung von ADHS genutzt werden. Die Wirkung ist allerdings langfristig. In doppelt verblindeten klinischen Studien, in denen Kindern mit Aufmerksamkeitsschwäche ca. 0,6 Gramm Omega-3-Fettsäuren (EPA und/oder DHA) zugeführt wurden, ergaben sich Behandlungseffekte, die langfristig (nach ca. 3 bis 6 Monaten) mit denen herkömmlicher Medikation vergleichbar waren, jedoch nicht bei allen Betroffenen wirken.[45][46][47]

Omega-3 Fettsäuren und weitere Erkrankungen

Prostatacarcinom: In beobachtenden Untersuchungen gewann man Hinweise auf einen protektiven Effekt des Verzehrs von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure, während α-Linolensäure möglicherweise das Gegenteil bewirkt.[48] Höhere Spiegel von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure, nicht aber von α-Linolensäure, waren mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit für das Prostatacarcinom assoziiert.[49] Mehrere Interventionsstudien zum Thema werden gegenwärtig durchgeführt.

Bei entzündlichen Erkrankungsbildern mit Autoimmunkomponente, wie rheumatoider Arthritis, entzündlichen Darmerkrankungen, Asthma oder primärer sklerosierender Cholangitis sprechen Wirkmechanismen, wie die Verminderung entzündungsfördernder Mediatoren, für einen therapeutischen Effekt. Erste Interventionstudien hatten positive Ergebnisse, aber eine abschließende Bewertung steht noch aus, da noch weitere Interventionsstudien durchgeführt werden müssen.[50]

Bei bösartigen Erkrankungen wie kolorektales Karcinom oder Brustkrebs war das Erkrankungsrisiko umso kleiner, je höher die Spiegel von Eicosapentaen- und Docosahexaensäure in den Erythrozyten waren.[51][52][53] Frühere Untersuchungen, die den Verzehr von Fisch untersuchten, zeigten weniger klare Ergebnisse.[54] Auch hier kann noch keine abschließende Beurteilung abgegeben werden.

Die AREDS Studie ergab, dass ein erhöhter Gehalt an Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung der altersbedingten Makuladegeneration entgegenwirken könnte. Diese Befunde sollen in der AREDS II Studie weiter untersucht werden.

Fettsäure-Wechselwirkungen

Die Verwertung von Omega-3-Fettsäuren im menschlichen Organismus wird u.a. auch durch die Konzentration von Omega-6-Fettsäuren beeinflusst, da diese in einigen biochemischen Vorgängen konkurrieren. [55] Es wird daher diskutiert, welchen Einfluss das Verhältnis von Omega-6-Fettsäuren zu Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung auf die menschliche Gesundheit hat. Dieses Verhältnis hat sich von geschätzten 2:1 in prähistorischen Zeiten verändert zu 15 bis 20:1 heute in Ländern wie Deutschland, Österreich oder der Schweiz. Auch im Fleisch von Nutztieren wurde das Verhältnis verschoben, da heutige auf Getreide basierende Kraftnahrung einen deutlich höheren Anteil an Omega-6-Fettsäuren aufweist als die natürliche, auf Grünpflanzen basierende Nahrung.

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 einziges Speiseöl mehr Omega-3-Fettsäure (in Form von Linolensäure) als Omega-6-Fettsäure. Weitere Speiseöle mit hohem relativen Omega-3-Gehalt sind Hanföl (3:1), Rapsöl (2:1) und Walnussöl (6:1).

Olivenöl weist ein Verhältnis von ca. 11:1 auf, Maiskeimöl ca. 50:1, Sonnenblumenöl 120:1, Distelöl 150:1.

Ein hohes Omega-6-zu-Omega-3-Verhältnis wird in einigen Arbeiten mit entzündlichen Vorgängen in Verbindung gebracht.

In einer amerikanischen Studie wurde zwar der positive Einfluss von Nahrung mit höherem Omega-3-Fettsäuregehalt bei Herzerkrankungen bestätigt, aber keine nennenswerte Beeinträchtigung durch die Omega-6-Aufnahme festgestellt. [56]

Siehe auch

Literatur

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  • David Servan-Schreiber (Hrsg.): Kapitel 9: Die Revolution der Omega-3-Fettsäuren. In: Die neue Medizin der Emotionen. 10. Auflage. ISBN 3-88897-353-8, S. 155-178 (Behandelt Omega-3-Fettsäuren, insbesondere die Anwendung bei Depressionen). 
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Einzelnachweise

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