Der Mensch, das vermeintliche Raubtier

Nr. 4 einer Artikelreihe über die Ernährung

Sind Menschen Fleischfresser? Pflanzenfresser? Oder beides? Was auch immer, wie sollten sie ihre Nahrung am besten zu sich nehmen? Roh? Erhitzt? Oder ge-braten?

Riecht er nicht köstlich, der Schweinebraten? Schmecken sie nicht exzellent, die Kalbsmedaillons auf dem Morchelbett, in Käse-Sahne-Soße mit Martini? Eigentlich kann doch da nichts falsch daran sein!

Die Befreier Kenias

Die Massai und die Kikuyu sind zwei Volksstämme Kenias. Als Kenia noch britische Kolonie war, galten die Massai als Herrscherkaste, die Kikuyu als einfache Leute, die Massai als kräftig und gesund, die Kikuyu eher als Schwächlinge. Was die Ernährung betrifft, so lebten die Massai fast ausschließlich von Fleisch, Milch und Blut (das sie aus den angeritzten Halsvenen ihrer Ochsen zapften), während sich die Kikuyu fast ausschließlich vegetarisch ernährten.

A. R. Patterson, Leiter der kolonialen Gesundheitsbehörde, korrigierte diese Auffassung in einem Untersuchungsbericht aus dem Jahre 1935. Er stellte fest, dass die Massai schnell alterten und meist noch vor der Lebensmitte allerlei Krankheiten hatten: chronische Verdauungsprobleme, Rheuma, Zahnfleisch-schwund, Arteriosklerose, im Eiter wackelnde Zähne, steife und schmerzende Gelenke und Muskeln. Die Kikuyu wiesen einen viel besseren Gesundheitszustand auf.

Interessanterweise waren es die Kikuyu, die in den 1950-er Jahren den Freiheitskampf gegen die britische Kolonialmacht führten und danach die Wirtschaft und die Politik des freien Kenias dominierten.

Anpassungskünstler

In einem ganz anderen Bereich der Erde lebt ein ganz anderes Volk: die Eskimos. Die ursprünglichen Eskimos, wie sie bis in die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts im Norden Kanadas und auf Grönland lebten, ernährten sich fast ausschließlich von Fleisch. Sie waren in der Lage, tage- und wochenlang zu hungern und dann, bei guter Beute, auf einen Sitz ungeheure Nahrungsmengen zu vertilgen. Untersuchungen ergaben einen Tagesdurchschnitt von 299 g Eiweiß, 169 g Fett und 22 g Kohlenhydraten: viel Eiweiß, viel Fett und kaum Kohlenhydrate. Die Kalorienzahl wurde separat für Männer und Frauen erhoben. Für die Männer waren es 2.800 Kalorien, für die Frauen 2.200 Kalorien. Wenn man bedenkt, dass bei amerikanischen Grönland-Truppen ein durchschnittlicher Kalorienverbrauch von 4.300 Kalorien festgestellt wurde, weiß man, dass die erste Ursache für Krankheiten schon einmal fehlte: Überernährung.

Des weiteren zeigte sich, dass Kalorienträger (Eiweiß, Fett und Kohlenhydrate) und Wirkstoffe (Vitamine, Mineralstoffe und sekundäre Pflanzenstoffe), trotz einiger Vitamindefizite, in einem ausgeglichenen Verhältnis zueinander standen. (Unsere heutige Industriekost hat gewöhnlich wenig oder gar keine Wirkstoffe mehr.) Zucker fehlte völlig in ihrer Nahrung. (Unser durchschnittlicher Verbrauch liegt bei 120 bis 150 g pro Kopf und Tag.) Salz war mit durchschnittlich 2,77 g täglich vertreten. (Unser durchschnittlicher Verbrauch liegt bei 10 bis 20 g pro Kopf und Tag.) Genussmittel und Medikamente kamen in der Nahrung der Eskimos nicht vor. Natürlich war ihre Nahrung frei von all den Giften, die in der Industriekost enthalten sind; und natürlich waren all die Stoffe in ihrer Nahrung enthalten, die der Industriekost fehlen, weil sie während des Produktionsprozesses zerstört worden sind.

Da die durchschnittliche Lebensdauer der Eskimos, infolge tödlicher Unfälle, gerade einmal 27 Jahre betrug, lässt sich nicht viel über ihren körperlichen Zustand sagen. Bekannt ist, dass der Eskimomann, trotz all der mildernden Faktoren, bereits vor dem 35. Lebensjahr viel von seiner Jagdtüchtigkeit - und damit Lebensfähigkeit - verloren hatte. Das Studium seiner Ernährung enthüllt dennoch eine der größten Anpassungsleistung des Menschen. Es zeigt, dass eine einseitige Fleisch-Fett-Kost bei bester Qualität und weitgehender Eliminierung der üblichen Stressfaktoren durchaus ertragen werden kann.

Moderne Zeiten

Veränderungen, die über größere Zeiträume hinweg stattfinden, werden einem gewöhnlich kaum oder gar nicht bewusst. Man erlebt nur die ständigen kleinen Veränderungen von einem Tag auf den anderen. Doch sie sind meist zu gering, um als solche bemerkt zu werden. Nach einiger Zeit hat sich das Leben tatsächlich verändert: das Gesicht im Spiegel, sein Lebensgefühl, die Art und Weise zu leben, das Treiben auf den Straßen. Doch wir bemerken es nicht, weil wir die vielen kleinen Veränderungen nicht bemerkt haben. Und natürlich kennen wir das Leben früherer Generationen nur aus Erzählungen, Büchern oder Filmen.

Doch die Welt war früher anders – ganz anders. Bis ins 19. Jahrhundert waren Infektionskrankheiten die häufigsten Todesursachen: Pocken, Milzbrand, Ruhr, Typhus, Diphtherie usw. Bis zu 600 Frauen pro 100.000 Geburten starben am Wochenbettfieber: an Infektionen und Blutvergiftungen bei der Geburt.

Die moderne Hygiene hat die Situation vollständig verändert – viele führen es auch auf Impfungen zurück. Die Infektionskrankheiten jedenfalls sind praktisch verschwunden. Doch die Menschen sind kaum glücklicher geworden; denn in der Zwischenzeit sind mindestens genauso viele andere Krankheiten an ihre Stelle getreten. Zivilisationskrankheiten nannte man sie, als man darauf aufmerksam wurde.

Man hat sicherlich Fortschritte dabei erzielt, die neuen Krankheiten zu behandeln und Menschenleben zu verlängern. Doch bei aller Dankbarkeit und Wertschätzung denjenigen gegenüber, die diese Fortschritte erzielt haben und die Forschung vorantreiben, man kann noch nicht allzu viel davon verstanden haben, wenn so viele Leute daran erkranken - und so viele in geistiger Umnachtung enden, nachdem sie schon lange zuvor ihre menschliche Würde verloren haben.

C. D. de Langen stand inmitten dieser Veränderungen. Er hatte 20 Jahre lang das Zentralkrankenhaus in Batavia, dem heutigen Djakarta (auf Java/Indo-nesien), geleitet und war danach 10 Jahre lang als Professor an der Universität Utrecht tätig gewesen, als er 1957 sein Klinisches Panorama der Überernährung schrieb. So war er sehr gut in der Lage, die – damals noch von der Zivilisation un-berührte - Bevölkerung Javas mit der Bevölkerung der Niederlande zu vergleichen.

In all seiner Zeit in Batavia hatte de Langen folgende - nicht nur - in den Niederlanden so häufigen Krankheiten selten, sehr selten oder überhaupt nicht angetroffen: Arteriosklerose, Bluthochdruck, Gallensteine, Erkrankungen der Leber, Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse, Schilddrüsenüberfunktion, Gelenkrheu-ma, Nierenentzündung, Blinddarmentzündung, Multiple Skle-rose, Nierensteine, Blasensteine, Schwangerschaftsvergiftung, Magengeschwüre, Zwölffingerdarmgeschwüre, Magenkrebs und andere. Tuberkulose, Syphilis und Malaria waren keineswegs selten, doch es hatte keinen einzigen wirklich schweren Fall gegeben.

De Langen beschäftigte sich ausgiebig mit der Frage nach den Ursachen dieser so erstaunlichen Unterschiede; und er sah die Hauptursache in der Ernährung.

Das erste, was ihm ins Auge fiel, war der unterschiedliche Kalorienkonsum. Während die Leute auf Java (bei einem etwas kleineren Körperbau) durch-schnittlich etwa 2.100 Kalorien am Tag zu sich nahmen, waren es bei den Europäern unter ähnlichen Umständen an die 4.000.

Der zweite Unterschied, den er sah, betraf die Eiweiß- und Fettzufuhr. Die Javaner ernährten sich fast ausschließlich vegetarisch, mit etwa 50 g Eiweiß und 10 g Fett am Tag. Die Europäer nahmen von beidem über 100 g, vorwiegend tierischen Ursprungs, zu sich. Um de Langen selbst das Wort zu geben:

„Überall sieht man, dass bei wachsendem Wohlstand eine Verschiebung von der Stärkenahrung zur Eiweiß- und Fettkost und von pflanzlicher zu tierischer Nahrung stattfindet, und überall sieht man in der Tat, dass die genannten Krankheitsbilder mit dieser Verschiebung zusammengehen“ (nach Bircher 2013, S. 36).

Ein dritter Unterschied betraf die Kochsalzzufuhr: etwa 4 g pro Tag bei den Javanern, gegenüber 12 bis 20 g bei den Europäern. Da Menschen, im Gegensatz zu echten Fleischfressern fast nur das Muskelfleisch von Tieren essen, dem es an Natrium und Chlor mangelt, versuchen sie diesen Mangel auszugleichen; und sie tun das durch den exzessiven Verzehr von Kochsalz (Natriumchlorid) – der wiederum zu überhöhtem Blutdruck und einer ganzen Reihe dadurch verursachter Krankheiten führt.

De Langen beobachtete nichts weniger als das Aufkommen der Zivilisations-krankheiten: der heutigen Volkskrankheiten. Seine Studien sind einzigartig, weil sie nur zu seiner Zeit und nur an den Orten der Erde möglich waren, an denen er sich aufhielt. Sie fordern schon von daher unseren Respekt. Ein Narr, der das nicht versteht!

Ein Blick in die Familie

„Der Mensch stammt vom Affen ab“, sagt man. Das ist zwar nicht ganz richtig, weil man dabei einige Entwicklungsschritte hin zum heutigen Menschen weggelassen hat, doch Schimpansen sind die nächsten lebenden Verwandten des heutigen Menschen: des Homo sapiens (lat. „homo“, Mensch; „sapiens“, einsichtsvoll, verständig, weise: „der weise Mensch“) ₁. Die Menschen trennten sich vor etwa fünf Millionen Jahren von den Schimpansen. Die unmittelbaren Vorläufer des Homo sapiens sind allesamt ausgestorben (siehe Abbildung 1).

Die genetische Übereinstimmung zwischen Homo sapiens und Schimpansen beträgt annähernd 99 %; und Schimpansen sind, von gelegentlichen Ausnahmen abgesehen, Vegetarier _{2, 3, 4}. Dasselbe gilt für die anderen Mitglieder der Familie: die Gorillas und die Organ-Utans.

Abb. 1: Familie der Menschenaffen

Die Hauptnahrung der Familie, wenn man vom Menschen absieht, sind Früchte – die einzige Nahrung im übrigen, die von Natur aus ausschließlich für den Verzehr bestimmt ist („Liebesgaben der Natur“) _{5, 6}. Und genau dafür ist ihr Gebiss am besten geeignet. Auch der Mensch hat diese Art von Gebiss. Er hat sich in letzter Zeit sicherlich kein Raubtiergebiss zugelegt. Der Schweinebraten, der zwei Stun-den im Ofen war, ist natürlich kein Problem für ihn, ebenso wenig wie das Steak, mit dem extra scharfen Steak-Messer in extra dünne Scheibchen geschnitten. Ein Raubtiergebiss hat aber die Funktion, rohe Tierkörper zu zerreißen.

Pflanzenfresser beginnen bereits im Mund mit der Verdauung von Kohlenhydraten. Sie verwenden dazu bestimmte Enzyme: Amylasen (vom grch. „amylon“, Stärke + -ase, Wortbildungselement mit der Bedeutung „Enzym“). Sie verwenden Amylasen, um Vielfachzucker (in Form von Stärke) aufzuspalten. Amylasen brauchen ein neutrales bis alkalisches Milieu. Deshalb ist der Speichel von Pflanzenfressern alkalisch. Fleischfresser bilden keine Amylasen für die Mundverdauung. Ihr Speichel ist sauer, was die Verdauung von Eiweißen (im Magen und Dünndarm) begünstigt. Menschen haben die Mundverdauung von Pflanzenfressern. Säuren im Mund lassen ihnen die Zähne faulen.

Der Magen des Fleischfressers ist einfach gebaut, die Oberfläche ist auffällig glatt; der Magen des Pflanzenfressers ist ein kompliziertes Organ - Extremfall ist der mehrteilige Magen von Wiederkäuern.

Der Grund ist einfach. Fleischfresser ernähren sich vor allem von tierischen Eiweißen aus Muskeln und Organen. Wichtig für die Verdauung ist dabei die Salzsäure des Magens. Sie lässt das Eiweiß gerinnen und übernimmt so den ersten Schritt der Eiweißverdauung. Der Magen des Fleischfressers produziert daher bis zu zehnmal mehr Salzsäure als der Magen des Pflanzenfressers. Er hat also eine vergleichsweise einfache Aufgabe; eine seiner besonderen Leistungen besteht darin, sich vor Selbstverdauung zu schützen.

Pflanzliche Nahrung hingegen braucht einen ausgedehnten Magen-Darm-Trakt. Er wird bei Wiederkäuern quasi noch verlängert, indem teilweise verdaute Nahrung nochmals in den Mund zurückbefördert und nochmals gekaut wird. Nur auf diese Weise können die Vielfachzucker der Nahrung (Stärke und Zellulose) aufgebrochen werden. Wesentlich dabei ist die Mitwirkung einer üppigen Darm-flora, bestehend aus Bakterien, Hefen und anderen Mikroorganismen.

Der menschliche Magen ist durchaus in der Lage, vermehrt Säure zu produzieren, um mit Eiweißzufuhren aus Fleisch, Milch, Brot und Pizza fertigzuwerden. Eine Dauerbelastung kann aber zu Magenentzündungen, Magengeschwüren und Magenkrebs, und wenn saure Mageninhalte immer wieder in die Speiseröhre gelangen, Entzündungen der Speiseröhre und Speiseröhrenkrebs führen.

Tierische Nahrung enthält von Haus aus eine Menge von Mikroorganismen. Lebensmittelvergiftungen gehen daher meist auf tierische Nahrung zurück. Die vermehrte Salzabsonderung des Fleischfressermagens hat auch die Funktion, die vermehrte Keimzufuhr zu bewältigen.

Fleischfresser haben deshalb einen verhältnismäßig kurzen Darm. Ein kurzer Darm ermöglicht eine schnelle Passage der heiklen Fracht. Das Verhältnis von Darmlänge zu Körperlänge (vom Kopf bis zum Steiß) beträgt bei der Katze 3 : 1, beim Hund 5 : 1. Bei Pflanzenfressern sieht es anders aus. So ist das Verhältnis beim Pferd 10 : 1, beim Rind gar 20 : 1. Allesfresser stehen gewöhnlich dazwi-schen. Das Schwein tanzt mit einem Verhältnis von 15 : 1 aus der Reihe. Was den Menschen betrifft, so ist der Darm eines Erwachsenen zwischen acht und zehn Metern lang; seine Körperlänge vom Kopf bis zum Steiß beträgt zwischen 80 und 100 Zentimetern. Somit stehen Darmlänge und Körperlänge im Verhältnis von etwa 10 : 1.

Problematisch für den Menschen ist immer die besonders bei der Fleischverdauung anfallende Harnsäure ₇. Fleischfresser, wie Hunde und Katzen, verfügen über ein Enzym, das die Harnsäure abbaut: die Uricase (vom grch. „ouron“, Harn + „- ase“) ₈. Menschen (wie auch die anderen Mitglieder der Familie) haben kein derartiges Enzym. Sie müssen die Harnsäure über die Nieren, zum Teil auch über Speichel, Schweiß und Darmabsonderungen ausscheiden. Bei einer Überlastung der Nieren fällt vermehrt Harnsäure im Körper an. Sie bildet mit der Zeit Ablagerungen in ableitenden Harnwegen und Blutgefäßen.

Eine wichtige Rolle spielt dabei das Natrium-Salz der Harnsäure Natriumurat: eine Verbindung der Harnsäure mit Natrium. Letzteres wird dem Körper gewöhn-lich in großen Mengen in Form von Kochsalz (Natriumchlorid) zugeführt. Natrium-urat bildet schmerzhafte Kristalle in peripheren Gelenken und Geweben, was die Gicht ausmacht; oder es lagert sich in Nierensteinen ab, die wiederum mit Nierenkoliken verbunden sein können. Die Nieren als Ausscheidungsorgane werden praktisch bei allen Formen der Fehlernährung in Mitleidenschaft gezogen: ein Grund für all die Dialyse-Zentren in Ihrer Umgebung (Dialyse: vom grch. „dialysis“, Auflösung; Trennung; zu „dialyein“, auflösen; trennen: Blutreinigung mittels „künstlicher Niere“; auch „Blutwäsche“).

Die Rolle des Eiweißes

Eine „Verschiebung von der Stärkenahrung zur Eiweiß- und Fettkost und von pflanzlicher zu tierischer Nahrung“: das ist es, was de Langen als Ursache der neuen Krankheiten erkannte. Wenn heutzutage Leute vor „möglichen Ernährungs-mängeln“ bei streng vegetarischer Ernährung warnen und zu einer „ausge-wogenen Ernährung“ raten (ein bisschen von allem was krank macht und was nicht krank macht), zeigen sie also nur, wie schlecht vorbereitet sie für eine Diskussion sind, an der sie teilnehmen. „Woher bekommen die Vegetarier ihre Eiweißversorgung?“ ist eine häufig gestellte Frage ₉. Sinnvoller wäre jedoch: „Was machen die Muskelfleischesser mit all ihrem Eiweißüberschuss?“

Eiweiße (oder „Proteine“: vom grch. „protos“. erster) sind fast in jeder Körperzelle enthalten ₁₀. Sie geben dem Körper Struktur (so in der Muskulatur der inneren Organe und des Fortbewegungsapparats); und sie bilden unzählige molekulare Hilfsstoffe, Vehikel und Maschinen, die Stoffe durch den Körper transportieren, (als Membranproteine) Ionen in die Zellen schleusen, (als Enzyme) chemische Reaktionen bewerkstelligen, (als Überträgerstoffe) elektrische Impulse von einer Nervenzelle zur nächsten übertragen, usw. Es sind die „biologischen Intelligenzträger“. Überwiegend aus Eiweißen bestehen Muskeln, Herz, Hirn, Haut und Haare.

Dass tierisches Eiweiß „hochwertiger“ und „besser verwertbar“ als pflanzliches wäre, ist jedoch ein altes Missverständnis ₉. Man dachte früher, und manche denken das auch heute noch, ein Eiweiß wäre um so „hochwertiger“, je ähnlicher es dem eigenen Körpereiweiß wäre, und es wäre dann auch „besser verwertbar“, weil man entsprechend weniger davon bräuchte.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass jegliche Nahrungseiweiße, soweit sie überhaupt verwendet werden, erst einmal in ihre Bestandteile zerlegt werden, bevor körpereigene Eiweiße daraus hergestellt werden. Es geht also nicht darum, dem Körper möglichst „hochwertige“ tierische Eiweiße zu verabreichen – ansonsten wäre Kannibalismus die beste Lösung -, sondern ihm das zu geben, was er braucht, und ihn vor dem zu verschonen, was er nicht braucht.

Aufbau

Alle Proteine sind aus Aminosäuren zusammengesetzt ₁₁. Aminosäuren (Amino-: Wortbildungselement mit der Bedeutung „eine Aminogruppe enthaltend“) haben mindestens eine Carboxylgruppe (- COOH) und eine Aminogruppe (- NH₂). Letztere entstammt einem Ammoniakmolekül (Ammoniak ist eine gasförmige, stechend riechende Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Summenformel NH₃; es bildet Aminosäuren, wobei stets ein H-Ion ersetzt wird; daher die Summenformel - NH₂.

Alle Aminosäuren haben mindestens zwei Kohlenstoff-Atome. Die Position des Kohlenstoff-Atoms, an dem sich die Aminogruppe befindet, bezüglich des Kohlenstoff-Atoms, das Teil der Carboxylgruppe ist, entscheidet darüber, um welche Klasse von Aminosäuren es sich handelt. Die Zählung beginnt stets mit dem Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe.

Die α-Aminosäuren haben eine endständige Carboxylgruppe (die rechte Hälfte der Strukturformel in Abbildung 2) und in unmittelbarer Nachbarschaft eine Aminogruppe. Die Aminogruppe befindet sich am zweiten Kohlenstoffatom (einschließlich des Kohlenstoff-Atoms der Carboxylgruppe).

Abb. 2: Strukturformel der α-Aminosäure. N = Stickstoff, H = Wasserstoff, C = Kohlenstoff, O = Sauerstoff. 1 Bindestrich steht für 1 gemeinsames Elektronenpaar. Zwischen dem O- Atom und dem C-Atom der Carboxylgruppe gibt es also eine „Doppelbindung“.)

Unterschiedliche Aminosäuren einer Klasse unterscheiden sich durch ihre Seitenkette (auch „Aminosäurerest“ oder kurz „Rest“). Es ist dieser Rest, der die spezifische Aminosäure ausmacht.

Die α-Aminosäuren sind proteinogene Aminosäuren (proteinogen: aus „Protein“ + „- gen“, vom grch. „genes“, hervorbringend). Wenn von „Amino-säuren“ die Rede ist, sind meist proteinogene α-Aminosäuren gemeint.

Andere Klassen von Aminosäuren:

β-Aminosäuren: Die Aminogruppe der β-Aminosäuren befindet sich am dritten Kohlenstoff-Atom. Der einfachste Vertreter ist das β-Alanin (z. B. Bestandteil eines Coenzyms).

γ-Aminosäuren: Die Aminogruppe der γ-Aminosäuren befindet sich am vierten Kohlenstoff-Atom. Der einfachste Vertreter ist die γ-Amino-buttersäure (GABA; für das gleichbed. engl. Gamma Amino Butter Acid): ein Überträgerstoff im Zentralen Nervensystems.

Es gibt Proteine, die nur aus einigen wenigen Aminosäuren bestehen (Peptide: vom grch. „pepsis“, Verdauung [weil sie zuerst in der Verdauung gefunden wurden]); es gibt aber auch Proteine, die Hunderte oder Tausende beinhalten. Das größte menschliche Protein besteht aus über 30.000 Aminosäuren. Es sind jedoch nur einige wenige Aminosäuren, die dazu verwendet werden. Gegenwärtig sind 23 bekannt. Es ist allein ihre Kombination, die all die verschiedenen Proteine ausmacht. Jede Körperzelle enthält Tausende davon. Der gesamte Körper dürfte mehr als 300.000 verschiedenen Proteine beinhalten ₁₂.

Verdauung und Verwertung

Proteine als Bestandteile der Nahrung, ganz egal ob tierischer oder pflanzlicher Herkunft, werden im menschlichen Körper immer zuerst in ihre Aminosäuren zerlegt, bevor sie in irgendeiner Weise verwendet werden. Im letzteren Fall werden sie in den Ribosomen („Protein-Fertigungsanlagen“ der Zelle) nach Vorga-be von DNA-Codes - zum Teil auch mit nachträglichen Veränderungen - zu den jeweils benötigten Proteinen zusammengebaut.

Es sind nur maximal zehn Aminosäuren - für das Kind zehn, für den Erwachsenen acht -, die der Mensch aus der Nahrung beziehen muss. Man nennt sie essentielle Aminosäuren (essentiell: vom lat. „essentia“, Wesen, Sache). Alle anderen kann er selbst herstellen, entweder direkt oder mittels Modifikation anderer Aminosäuren.

Pflanzen und Mikroorganismen sind in der Lage, sämtliche für sie notwendigen Aminosäuren selbst aufzubauen. Für sie gibt es also keine essentiellen Aminosäuren. Pflanzen stellen umgekehrt alle Aminosäuren bereit, die der Mensch braucht, um seinen Eiweißbedarf zu decken.

Ob tierische oder pflanzliche Proteine verwendet werden, spielt zunächst keine Rolle. Entscheidend ist, was an Aminosäuren darin enthalten ist ₁₀. Tierische Proteine haben jedoch einige Nachteile pflanzlichen gegenüber ₉. Tierische Proteine sind schwerer verdaulich. Der Körper muss einen höheren Aufwand betreiben, um an die verschiedenen Aminosäuren zu kommen. Muskelfleisch, aus dem das meiste tierische Eiweiß kommt, ist zudem arm an Begleitstoffen, dafür aber reich an Fetten, die er nicht unbedingt braucht – und oft auch an Medikamentenrückständen (aus der Tierhaltung).

Der Körper ist nur begrenzt in der Lage, tierische Proteine zu verdauen oder auszuleiten ₁₃. Der Rest muss irgendwo gelagert werden. Bevorzugte Speicher liegen im Binde- und Stützgewebe. Mögliche Ergebnisse sind Eiweißspeicher-krankheiten. Darunter fallen Arteriosklerose (Ablagerungen in und an den Wänden der Blutgefäße), und Rheuma (Ablagerungen in den Gelenken oder in der Muskulatur). Bluthochdruck resultiert u. a. daraus, dass Blutgefäße durch Ablagerungen verengt sind. Die mit dem überschüssigen Eiweiß einhergehende Übersäuerung des Körpers öffnet der ganzen Liste von Zivilisationskrankheiten die Tür, wie sie uns de Langen aufgeschrieben hat.

Geeignetes, leicht verdauliches Eiweiß ist in den meisten Hülsenfrüchten (Bohnen, Erbsen, Linsen), in Getreide und Gemüse enthalten ₁₄. Besonders günstig sind Amarant(h) und Hirse. Buchweizen und Quinoa enthalten alle essentiellen Aminosäuren. Dasselbe gilt auch für die Süßlupine (in Pulverform im Bioladen erhältlich) ₁₅.

Die Rolle des Fetts

Oberbegriff der Fette sind die Lipide (vom grch. „lipos“, Fett + „-[o]id: vom grch. „- eides“, -förmig, -artig: fettartige Stoffe, Fettstoffe) _{16, 17}. Es handelt sich um eine Vielfalt recht unterschiedlicher Verbindungen. Allen gemeinsam ist, dass sie nicht in Wasser löslich sind.

Fette gehören zu den „einfachen Lipiden“. Je nachdem, ob sie bei Raumtemperatur fest oder flüssig sind, spricht man von „Fetten“ oder „(fettigen) Ölen“ (keine fettigen Öle sind ätherische Öle und Mineralöle). In Pflanzen findet man Fette oder Öle vor allem in Samen und Keimen, im tierischen Körper im Fettgewebe.

Aufbau

Fette enthalten bestimmte Säuren. Man hat sie Fettsäuren genannt ₁₈. Es sind mehr oder weniger lange Kohlenwasserstoff-Ketten (- CH₂ – CH₂ – CH₂ -) mit einer Alkyl-Gruppe (- CH₃) am einen Ende und einer Carboxyl-Gruppe (- COOH) am anderen Ende _{19, 20}. (Die Carboxyl-Gruppe haben Sie bereits bei den Aminosäuren kennengelernt.)

Die Kohlenwasserstoff-Kette einschließlich Alkyl-Gruppe ist hydrophob (vom grch. „hydor“, Wasser + -phob: vom grch. „phobos“, Furcht; Wortbildungs-element mit der Bedeutung „eine ausgesprochene Abneigung gegen jemanden oder etwas habend“: ein anderes Wort für „Wasser abstoßend, nicht in Wasser löslich“); sie ist daher auch nicht sehr reaktionsfreudig.

Die Carboxylgruppe ist hydrophil (vom grch. „hydor“, Wasser + -phil: vom grch. „philos“, Freund; freundlich; Wortbildungselement mit der Bedeutung „eine ausgesprochene Zuneigung für jemanden oder etwas habend“: Wasser anziehend oder aufnehmend; in Wasser löslich); sie bildet den chemisch aktiven Teil der Fettsäure.

Das gewöhnliche Körperfett besteht aus drei, meist verschiedenen Fettsäuren und einem Molekül Glycerin (vom grch. „gykeros“, süß): C₃H₈O₃. Die Fettsäuren schließen sich über ihre Carboxyl-Gruppe unter Abspaltung von Wasser mit dem Glyzerin-Molekül zusammen (siehe Abbildungen 3 und 4).

Durch die relativ langen Ketten (4 bis 26, typischerweise 12 bis 22 Kohlenstoff-Atome) werden die Sauerstoff-Atome der Carboxyl-Glycerin-Bindungen abge-schirmt, so dass Fette nicht oder kaum wasserlöslich sind.

Glycerin ist ein Alkohol. Die Verbindung, die durch die Reaktion einer Säure und eines Alkohols unter Abscheidung von Wasser entsteht, heißt Ester (Kunstwort aus „Essigäther“, einer der als erstes untersuchten Verbindungen dieser Art, von stechendem Geruch und leicht flüchtig) ₂₁. Glycerin ist des weiteren ein dreiwertiger Alkohol, das heißt, es hat drei OH-Gruppen und kann somit drei Fettsäuren binden (siehe unten). Ester dieser Art nennt man auch Triglyceride (grch. „tri-“, drei-). Die in der Natur vorkommenden Fette sind größtenteils Triglyceride. (Es gibt daneben auch Mono- und Digylceride mit einer bzw. zwei Fettsäuren; sie dienen bsw. als Emulgatoren [vom lat. „emulgare“, ausmelken; ausschöpfen], die Fette in Form kleinster Tröpfchen in wässriger Flüssigkeit verteilen.)

Abb. 3: Links drei Fettsäuren, rechts ein Glycerin-Molekül.

Abb. 4: Das Produkt nach Abscheidung des Wassers (3 H₂O).

Versionen

Natürlicherweise gibt es zwei Arten von Fettsäuren: gesättigte und ungesättigte. Gesättigte Fettsäuren sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ausschließlich Einfachbindungen zwischen ihren Kohlenstoff-Atomen aufweisen.

Das Kohlenstoff-Atom hat vier Bindungsstellen. Wenn jedes Kohlenstoff-Atom der Kette ein weiteres Kohlenstoff-Atom vor und ein weiteres hinter sind hat und seitlich mit mit zwei Wasserstoff-Atomen verbunden ist, sind alle Bindungsstellen vergeben, und die Kette ist gesättigt. Hier ein solcher Abschnitt, beginnend mit einer Alkyl-Gruppe (- CH₃) am linken Ende:

Abb. 5: Abschnitt einer gesättigten Fettsäure.

Gesättigte Fettsäuren sind vor allem in tierischen Fetten enthalten ₂₂. Ausnahmen unter den pflanzlichen Fetten oder Ölen sind Kokosfett und Palmkernfett mit sehr hohen Anteilen an gesättigten Fettsäuren.

Ungesättigte Fettsäuren haben ein oder mehr Doppelbindungen zwischen Kohlenstoff-Atomen. Im Fall einer Doppelbindung sind zwei benachbarte Kohlenstoff-Atome an jeweils zwei Bindungsstellen miteinander verknüpft. Dadurch fallen zwei Bindungsstellen für Wasserstoff-Atome weg – die potentiell jedoch für andere Atome oder Moleküle besetzbar sind.

Abb. 6: Abschnitt einer ungesättigten Fettsäure.

Einfach ungesättigte Fettsäuren haben eine Doppelbindung, zwei- oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren zwei oder mehr. An der Stelle der Doppel-bindung entsteht ein leichter Knick in der Kohlenwasserstoff-Kette. Die Stabilität der Kette ist dadurch verringert; der Schmelzpunkt des dazugehörigen Fetts ist herabgesetzt. Feste Fette enthalten daher hohe Anteile an gesättigten Fettsäuren. Öle haben daher viele ungesättigte Fettsäuren.

An den Doppelbindungen herrscht eine relativ hohe Elektronendichte (sie stammt von den Außenschalen zweier Kohlenstoff-Atome). Es sind diese Stellen, an denen Verdauungsenzyme aktiv werden und die Fettsäuren aufspalten können. Unge-sättigte Fettsäuren sind daher leicht verdaulich. Sie kommen überwiegend in pflanzlichen Ölen vor.

Ungesättigte Fettsäuren werden auch Omega-n-Fettsäuren genannt ₂₃. Das „Omega“ (Ω), der letzte Buchstabe des griechischen Alphabets, steht für das Alkyl-Ende der Kette, das „n“ für die erste Position, an der - von diesem Ende aus gesehen - eine Doppelbindung auftritt.

Bei den Ω-9-Fettsäuren tritt die erste Doppelbindung also am neunten Kohlenstoff-Atom (zwischen neuntem und zehntem) auf, bei den Ω-6-Fettsäuren am sechsten, bei den Ω-3-Fettsäuren am dritten. Je nach Länge der Kette kann es dann im Abstand von jeweils drei Kohlenstoff-Atomen weitere Doppelbindungen geben. (Die Doppelbindungen sind dann also durch eine Methylen-Gruppe (- CH₂ -) voneinander getrennt.)

Die hauptsächlich vorkommende Ω-9-Fettsäure ist die Ölsäure (18:1): mit 18 Kohlenstoff-Atomen und einer ungesättigten Fettsäure an der neunten Position:

Abb. 7: Ölsäure (C₁₈H₃₄O₂).

Die hauptsächlich vorkommende Ω-6-Fettsäure ist die Linolsäure (18:2): mit 18 Kohlenstoff-Atomen und zwei ungesättigten Fettsäuren an der sechsten und neunten Position.

Abb. 8: Linolsäure (C₁₈H₃₂O₂).

Die in der Natur meistverbreitete Ω-3-Fettsäure ist die Linolensäure (18:3): mit 18 Kohlenstoff-Atomen und drei ungesättigten Fettsäuren an der dritten, sechsten und neunten Position:

Abb.9: Linolensäure (C₁₈H₃₀O₂).

Die Anzahl der Kohlenstoff-Atome (Kettenlänge) sowie – bei ungesättigten Fettsäuren – die Anzahl und Position der Doppelbindungen machen die ganze Vielzahl der Fettsäuren aus. Die meisten (über 400) kommen in den Samenölen von Pflanzen vor ₁₈.

Nahrungsfette bestehen immer aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren ₁₈. Einige ungesättigte Fettsäuren sind für den Menschen essentiell. Das heißt, er kann sie nicht selbst herstellen, sondern muss sie über die Nahrung aufnehmen. Es handelt sich dabei ausschließlich um zwei- oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren aus den Gruppen der Ω‑3- und Ω-6-Fettsäuren. Sie sind in erster Linie in pflanzlichen Ölen enthalten.

Fette und Öle werden im menschlichen Körper für eine ganze Reihe von Zwecken gebraucht ₁₇. Sie sind wesentlicher Bestandteil der Zellmembran. Sie dienen als Lösungsmittel für fettlösliche Stoffe, bsw. die Vitamine A, D, E und K. Sie dienen als Schutzpolster für innere Organe und das Nervensystem, an erster Stelle das Gehirn. Als Isolatoren im Unterhautfettgewebe schützen sie den Körper vor Kälte. Als Depotfett stellen sie Energiereserven dar (die Tieren den Winterschlaf ermöglichen).

Variationen

Wenn nur zwei Fettsäuren an das Glycerin gebunden werden und die dritte Bindungsstelle mit Phosphorsäure besetzt wird, an der wiederum eines von mehreren möglichen Alkoholen hängt, entsteht ein Phospholipid ₂₄. Es gehört zu den „komplexen Lipiden“.

Abb. 10: Schematische Darstellung einer Zellmembran.

Die Phospholipid-Moleküle haben wiederum einen hydrophilen Teil, nämlich die Phosphorsäure mit ihrem Alkohol auf der einen Seite, und einen hydrophoben Teil, nämlich die beiden Fettsäuren auf der anderen Seite _{25, 26}. In wässrigen Lösungen bilden sie eine Doppelschicht, bei der die hydrophilen Kopfgruppen nach außen und die hydrophoben Fortsätze nach innen zeigen und eine wasserundurchlässige „Ölphase“ bilden (siehe Abbildung 10, rechts).

Das ist das Grundprinzip nach dem die Zellmembranen fast aller Lebewesen – Tiere, Pflanzen, Pilze und Bakterien - gebaut sind. Bei Pflanzen und Bakterien liegt ihnen außen noch eine Zellwand auf ₂₇. Lediglich Archaeen („Urbakterien“) verwenden anderes Baumaterial, das sie widerstandsfähiger gegen extreme Witterungsverhältnisse in früheren Phasen der Erdgeschichte machte.

Ein weiteres Lipid der Zellmembran ist das Cholesterin (vom grch. „chole“, Galle + „stereos“, fest; die Bezeichnung kommt daher, weil man es schon im 18. Jahrhundert als Bestandteil von Gallensteinen gefunden hat). Es handelt sich um eine Kohlenwasserstoff-Kette mit mehreren Ringschlüssen, am Ende mit einer Hydroxyl-Gruppe: (eigentlich) der charakteristischen Gruppe der Alkohole _{28, 29}.

Abb. 11: Strukturformel von Cholesterin. 1 Ecke steht für 1 Kohlenstoff-Atom, verbunden mit 2 Wasserstoff-Atomen. In der Mitte ein Ring mit 5 Seiten, links anschließend 3 weitere Ringe mit jeweils 6 Seiten. Ganz links die Hydroxyl-Gruppe.

Cholesterin ist ein wichtiger Bestandteil einer jeden tierischen Zelle, kommt jedoch nicht in Pflanzen vor. Die hydrophile Hydroxyl-Gruppe des Moleküls sitzt an der Oberfläche der Zellmembran, der Kohlenwasserstoff-Fortsatz fügt sich in die Phospholipid-Doppelschicht ein (siehe Abbildung 10). Die starre Ringstruktur des Cholesterins verfestigt die ansonsten flexible Membran. Die Struktur der tierischen Zelle stammt also von den Phospholipiden und dem Cholesterin der Membran – sowie den Proteinen des „Zellskeletts“ im Innern der Zelle. Chole-sterin wird größtenteils in Form von Cholesterin-Ester transportiert: eine Fettsäure wird über die Hydroxyl-Gruppe an das Molekül angeschlossen.

Verdauung und Nutzung

Unter Fettverdauung wird gewöhnlich die Verdauung sämtlicher mit der Nahrung aufgenommener Fette und anderer Lipide verstanden. 90 % davon sind üblicherweise tatsächlich Fette: Triglyceride (deshalb „Fettverdauung“). 10 % verteilen sich auf Phospholipide, Cholesterin, fettlösliche Vitamine u. a. _{30, 31}.

Die Bestandteile der Nahrung werden üblicherweise über den Darm ins Blut aufgenommen. Da Fette nicht wasserlöslich sind, muss es für sie eine andere Lösung geben. In größeren Mengen würden sie ansonsten nur die Blutgefäße ver-kleben.

Die Fettverdauung beginnt im Magen. Teil eins ist die Magenperistaltik (Peristaltik: vom grch. „[dynamis] peristaltikos“, eigentlich „umfassende und zusammendrückende Kräfte“: die von den Wänden muskulöser Hohlorgane, z. B. des Magens, ausgeführten Bewegungen, bei denen sich die einzelnen Organ-abschnitte nacheinander zusammenziehen und so den Inhalt des Hohlorgans transportieren). Die Fette werden durch die Magenperistaltik emulgiert: in klein-sten Tröpfchen verteilt.

Gleichzeitig geschieht bereits eine Zerlegung durch Magen-Lipasen (Lipase: Lipide + „-ase“: Enzym für die Verdauung von Lipiden). Aus Triglyceriden entstehen dabei langkettige Fettsäuren, die jedoch nicht von der Magenschleimhaut aufgenommen werden.

Eine Ausnahme bilden die Milchfette. Kurz- und mittelkettige, durchwegs gesättigte Fettsäuren werden im Magen gelöst und gelangen über die Magenschleimhaut ins Pfortaderblut (in Richtung Leber): vielleicht ein Hinweis darauf, dass die Milch von Wiederkäuern nicht sonderlich für Menschen geeignet ist.

Der Großteil der Fettverdauung geschieht im Dünndarm. Das nach der Magenpassage verbliebene Fett wird durch die Darmperistaltik weiter emuliert. Dem Speisebrei werden Gallensäuren beigemischt. Sie werden in der Leber hergestellt und über die Galle in den Darm abgegeben. Weitere Lipasen steuert die Bauchspeicheldrüse bei. Damit werden die restlichen Triglyceride, Phospholipide, Cholesterin-Ester sowie von abgetöteten Bakterien stammenden Lipide zerlegt. Reaktionsprodukte sind hauptsächlich Fettsäuren, Glycerin, und Cholesterin.

Aus den Abbauprodukten entstehen Mizellen (vom lat. „micella“, Verkleinerungsform von „mica“, Krumen, Klumpen): winzige Partikel, die sich unter dem Einfluss von Gallensäure bilden. Die Moleküle der Gallensäure haben wiederum ein hydrophiles und ein hydrophobes Ende. Die hydrophoben Enden verbinden sich mit den Fettsäuren, die hydrophilen Enden richten sich allesamt nach außen, wodurch eine Verbindung zwischen Mizelle und (ebenfalls hydrophiler) Darmschleimhaut hergestellt wird.

Die Inhalte der Mizellen werden von den Darmzellen aufgenommen, wo sie für den Transport im wässrigen Milieu des Bluts „verpackt“ werden. Dabei findet in gewisser Weise eine Umkehrung vorangegangener Verdauungsvorgänge statt. Fettsäuren und Glyceride werden wieder zu Triglyceriden zusammengesetzt, Cholesterin wieder mit Fettsäuren verbunden, Phospholipide wiederhergestellt. (Die Stoffe wurden nur zerlegt, damit sie in die Darmzellen aufgenommen werden konnten.)

Zusammen mit fettlöslichen Vitaminen werden sie portionsweise mit einer Protein/Phospholipid-Hülle umgeben: zu sogenannten Chylomikronen verarbei-tet (Chylomikron: aus Chylus: vom grch. „chylos“, Saft, Brühe: die aus dem Darm kommende milchig-trübe Lymphe; auch „Milchsaft“ + grch. „mikron“, das Klein-ste) ₃₂. Die winzigen Chylomikronen sind immer noch zu groß, um über die Haar-gefäße direkt in den Blutstrom aufgenommen zu werden. Sie gelangen zunächst in die Lymphe und wandern mit ihr das Lymphsystem entlang bis in den Hauptlymphgang, der schließlich in die rechte Schlüsselbeinvene und damit ins Blutsystem mündet.

Bestimmungsort der Chylomikronen ist u. a. das Fettgewebe ₃₃. Es handelt sich um eine Form des Bindegewebes, bestehend aus Fettzellen, deren grundsätzliche Aufgabe darin besteht, Fett zu speichern und nach Bedarf wieder freizugeben. Einzelne oder Gruppen von Fettzellen, eingebettet in lockeres Bindegewebe, kommen fast überall im Körper vor. Im eigentlichen Fettgewebe sind Fettzellen zu Läppchen zusammengefasst.

Abb. 12: Schematische Darstellung eines Chylomikrons. „Apo“ steht für einen Proteinanteil des Lipoproteins. Grün gezeichnet sind die Phospholipide. Die „T“ im Kern stehen für Triglyceride, die „C“ für Cholesterin-Ester: die beiden Stoffe, die am meisten vertreten sind.

In den Haargefäßen von Fett- und Muskelgewebe werden die Triglyceride enzymatisch gespalten. Die frei werdenden Fettsäuren werden von den umliegen-den Fett- und Muskelzellen aufgenommen und gespeichert bzw. verbraucht. Die zurückbleibenden Partikel, die nun stark cholesterinhaltig sind, werden von ApoE (siehe Abbildung 12) zur Leber gebracht, wo sie entsorgt werden.

Fettzellen nehmen Fettsäuren aus dem Blut auf und bilden daraus zusammen mit dem im eigenen Stoffwechsel anfallenden Glycerin Triglyceride: die Form, in der Fette im Körper gespeichert werden. Beladene Fettzellen sind relativ groß. Ihr Zelleib ist fast vollständig von einem Fettropfen ausgefüllt. Übrige Zellinhalte sind zur Seite gedrängt. Daher die runde Form der Fettzelle und die grobkörnige Struktur von Fettgewebe.

Als Baufett ist Fettgewebe z. B. an der Fußsohle, an den Gelenken, am Gesäß und an inneren Organen zu finden. Baufett wird im Falle eines Nahrungsmangels immer als letzte Reserve mobilisiert. Als Isolierfett befindet es sich vor allem in der Unterhaut (wo es das Unterhautfettgewebe bildet). Als Speicherfett liegt es ebenfalls im Unterhautfettgewebe, vor allem in den Speckschichten am Bauch und an den Gesäßbacken, aber auch am Bauchfell der Bauchhöhle. In der Unterhaut liegen 65 % des Gesamtfetts, der Rest liegt im Bauchraum. Das Spei-cherfett kann bei schlanken Menschen 10 %, bei normalgewichtigen 15 bis 20 % und bei übergewichtigen bis weit über 50 % des Körpergewichts ausmachen. Menschliches Fett ist bei Körpertemperatur halbflüssig - aufgrund seines hohen Gehalts an Ölsäure – und intensiv gelb.

Bei Bedarf werden Triglyceride in den Fettzellen gespalten; der Bedarf wird u. a. durch die Botenstoffe Adrenalin und Noradrenalin angezeigt. Die freien Fettsäuren werden den hungernden Zellen zugeführt und dort oxidiert („verbrannt“). Der Fettstoffwechsel ist neben dem Zuckerstoffwechsel die zweite Energiequelle des Körpers.

Zucker wird von der Leber in Form von Glucose („Traubenzucker“) ins Blut abgegeben und in den Zellen oxidiert. Glucose wird in konzentrierter Form als Glycogen (Betonung auf der zweiten Silbe) in der Leber und in den Zellen gespeichert. Als solches ist es in fast allen Körperzellen, insbe-sondere in der Leber und in den Muskeln vorhanden.

Wenn mehr Fett gespeichert als verbraucht wird, kommt es zu Übergewicht und Fettleibigkeit. Deutlich mehr als die Hälfte der Bevölkerung ist bei uns – und in den westlichen Industrieländern – übergewichtig. In Europa steht Deutschland an erster Stelle. Überernährung, Alkoholmissbrauch, Medikamente und Gifte lassen die Fettdepots anschwellen _{34, 35}. Die Leber selbst kann verfetten. Wenn bis zu 50 % der Leberzellen Fetteinlagerungen haben, spricht man von einer Leber-verfettung; wenn mehr als 50 % der Leberzellen betroffen sind, nennt man den Zustand Fettleber. Etwa 25 % unserer erwachsenen Bevölkerung hat eine Fettleber.

Cholesterin ist lebenswichtig für den Körper. Es dient nicht nur der Stabilisierung von Zellmembranen; es ist auch Ausgangsstoff für eine ganze Reihe anderer Substanzen, z. B. Geschlechtshormonen. Mit (tierischer) Nahrung aufgenomme-nes Cholesterin gelangt mit den Chylomikronen in die Leber, die selbst produziertes und mit der Nahrung aufgenommenes Cholesterin in den allgemeinen Blutkreislauf absondert und überschüssige Mengen – normalerweise – auch wieder aufnimmt. Das in der Nahrung enthaltene Cholesterin spielt dabei jedoch kaum eine Rolle. Nur etwa die Hälfte davon wird überhaupt absorbiert. Etwa 90 % des Bedarfs wird durch die körpereigene Produktion gedeckt. Ein überhöhter Cholesterin-Spiegel stammt also aus selbst produziertem Cholesterin.

Die Blutfettwerte setzen sich aus Triglycerid- und Cholesterin-Werten zusammen. Zuviel Triglycerid kommt gewöhnlich von einer zu hohen Fettzufuhr. Zuviel Cholesterin ist darauf zurückzuführen, dass die Cholesterin-Rezeptoren der Zellen geschädigt sind und das Cholesterin nicht mehr dort ankommt, wo es hin soll. Während zu viel davon im Blut schwimmt, gibt es zu wenig davon in den Zellen. Ursache des Defekts sind gewöhnlich freie Radikale, die mit der Nahrung oder sonst wie in den Körper gelangen (Stoffe, die aufgrund eines Elektronenmangels anderen Stoffen Elektronen entreißen und auf diese Weise Körperzellen schädigen).

Eine Frage der Temperatur

Die normale Körpertemperatur des Menschen liegt zwischen 36,3 und 37,4 °C _{36, 37}. Die Grenzen des Überlebens liegen bei 42 °C im Bereich der Überwärmung und 26 °C im Bereich der Unterkühlung. Die Außentemperatur darf diese Werte nicht allzu sehr und allzu lange über- oder unterschreiten – wobei die Toleranz-spanne nach unten viel weiter reicht als nach oben. Die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche liegt bei etwa 14 °C (mit steigender Tendenz): da es leichter ist, einen Körper aufzuwärmen als abzukühlen, für den Homo sapiens eine ideale Überlebensbedingung.

Die mittlere Erdtemperatur pendelte zu allen Zeiten, als Überleben möglich war, um diesen Wert. Das schließt natürlich auch die Nahrung der irdischer Lebewesen ein, denn es war über Äonen hinweg rohe Nahrung, von der sie sich ernährten.

Die Erhitzung von Speisen und Getränken kann also durchaus sinnvoll sein. Sie wird jedenfalls als angenehm empfunden, weil sie dem Körper Energie-bereitstellung spart. Doch es gibt Grenzen hinsichtlich der verwendeten Tempera-tur, von der an die Nahrung unbrauchbar oder giftig wird. Solche Grenzen gibt es überall dort, wo man Nahrungsinhalte durch übermäßiges Erhitzen unumkehrbar verändert: denaturiert (vom lat. „de“, von, von … weg + „natura“, Natur) – wo man ihre natürliche Struktur zerstört. So hat eine gekochte Zwiebel ihre ganze Schärfe verloren - und bringt niemanden mehr zum Weinen -, weil es eigentlich keine Zwiebel mehr ist. Nahrung dieser Art dient bestenfalls als Ballaststoff.

Erhitzte Fette

Ungesättigte Fettsäuren sind von Haus aus empfindlich. Daher findet sich in den Membranen aller tierischen Zellen Vitamin E ₃₈. Die Bezeichnung steht für eine ganze Reihe fettlöslicher Substanzen mit meist antioxidativer Wirkung. Sie schützen die ungesättigten Fettsäuren in den Membranen und Fettdepots vor Zerstörung durch Oxidation. Freie Radikale würden sie sonst „angreifen“: sich auf ihre Doppelbindungen stürzen und ihnen Elektronen rauben. Vitamin E wird von Pflanzen produziert. Als fettlöslicher Stoff ist es in unterschiedlicher Zusammen-setzung in allen pflanzliche Ölen enthalten. Vitamin E ist relativ hitzebeständig. Sogar nach mehrstündigem Erhitzen auf 180 °C in der Fritteuse bleiben noch zwischen 40 und 85 % übrig.

Fette und Öle, die ungesättigte Fettsäuren enthalten, sind schon bei Zimmertemperatur anfällig für Oxidation durch den Luft-Sauerstoff – der hier als Radikal wirkt. Sauerstoff hat aufgrund seiner Struktur sozusagen mehrere Sättigungsstufen. Das Sauerstoff-Molekül der Luft ist weniger aggressiv als andere Sauerstoff-Radikale, aber immer noch aggressiv genug, um Öle „ranzig“ - und damit giftig für den Menschen – werden zu lassen. Öle sind deshalb luftdicht abgeschlossen, kühl und dunkel zu lagern – es sei denn, man möchte sie lediglich für die Pflege von Holz verwenden.

Allen natürlichen pflanzlichen und tierischen Fetten - mit Ausnahme der Fette von Wiederkäuern – ist eine bestimmte Struktur ihrer ungesättigten Fettsäuren ge-meinsam _39, 40. Man spricht von der Cis-Form ihrer Doppelbindungen (lat. „cis“, diesseits), weil die beiden Wasserstoff-Atome auf einer Seite – diesseits - der Kette liegen (siehe Abbildung 13.) Zellmembranen, Enzyme und Hormone brauchen ausschließlich diese Form der ungesättigten Fettsäure.

Abb. 13: Ungesättigte Fettsäure. Cis-Form und Trans-Form.

Wenn eines der beiden Wasserstoff-Atome auf die andere Seite springt – auf die andere Seite hinüber – entsteht eine Trans-Form (lat. „trans“, hinüber). (Siehe Abbildung 13.) Trans-Fettsäuren sind für den Körper unbrauchbar. Weil sie aber durchaus in Zellen eingebaut werden, wo sie ihre Aufgaben nicht erfüllen können, sind sie auch gefährlich. Wenn solche Fettsäuren bsw. die Insulin-Rezeptoren der Zellen blockieren, kann das Insulin nicht andocken und die Glucose in die Zelle schleusen – was seine Funktion ist. Das Ergebnis ist ein überhöhter Blutzucker-spiegel.

Trans-Fettsäuren kommen tatsächlich in der Natur vor. Sie werden von Bakterien im Pansen von Wiederkäuern gebildet. Trans-Fettsäuren enthaltende Fette sind deshalb in der Milch und fast allen Milchprodukten zu finden. 3 bis 5 % aller Fette von Butter, Käse, Joghurt usw. enthalten Trans-Fettsäuren. Ähnliches gilt für Fleisch und Wurstwaren, die von Rind, Lamm und Ziege und neuerdings auch von Hirschen stammen. Pflanzliche Fette sind von Natur aus frei von Trans-Fett-säuren.

Ansonsten entstehen Trans-Fettsäuren durch Erhitzen in der Ölraffinerie und in der Küche. Sie bilden sich bei Temperaturen ab 130 °C – die beim Braten, Backen und Frittieren weit überschritten werden.

Beim Übergang von der Cis-Form in die Trans-Form kommt es auch zu Verschiebungen in den Positionen der Doppelbindungen ₃₉. Sie befinden sich plötzlich an anderen Stellen der Kohlenwasserstoff-Kette. Das gilt sowohl für die bakterielle Einwirkung wie auch für die technische Hochtemperaturdämpfung und Härtung. Auf diese Weise entstehen mehr als zehn Strukturvarianten der Trans-Form der hauptsächlich vorkommenden ungesättigten Fettsäuren: der Ölsäure, der Linolsäure und Linolensäure (siehe Abbildungen 7 bis 9).

Es gibt nur sehr wenige Fette, die sich problemlos erhitzen lassen. Kokosfett (aus Kokosnüssen: den Früchten der Kokospalme) und Palmkernfett (aus den Samen der Ölpalme) gehören dazu. Geklärte Butter ist eine Ausnahme aufseiten der tierischen Fette. Sie bestehen fast ausschließlich aus gesättigten Fettsäuren, womit das Problem von vornherein ausgeschlossen ist. Man kann aber jedes Öl über das Kochgut geben, nachdem man letzteres erhitzt oder gedünstet hat.

Raffinierte Fette

Was ist das eigentlich, was im Supermarkt als „Speiseöl“ verkauft wird? Wenn man Ölfrüchte oder Ölsamen kalt presst, beträgt die Ölausbeute lediglich 20 bis 50 % ₄₁. Das kaltgepresste Öl enthält zwar noch alle Vitalstoffe, ist jedoch höchstens drei Monate haltbar. Die Ausbeute lässt sich mit Heißpressung steigern ₄₂. Das bevorzugte Verfahren jedoch ist die Extraktion (vom lat. „extractio“, das Herausziehen; zu „extrahere“, herausziehen) mit Leichtbenzin (Hexan). Damit wird eine Ausbeute von 99 % erreicht. Eine anschließende Raffination (vom frz. „raffiner“, verfeinern, läutern) ist schon deshalb notwendig, weil sich die Lösungsmittelreste durch Erhitzen nicht vollständig entfernen lassen.

Praktisch die gesamte weltweit erzeugte Menge an Samenölen wird raffiniert _{43, 44, 45}. Lediglich Olivenöl bleibt in größeren Mengen unbehandelt. Tierische Fette einschließlich Milchfett dürfen in Deutschland nicht raffiniert werden, es sei denn die Fette sind für die Ausfuhr bestimmt (das Verbot hat also nicht den Schutz des Verbrauchers, sondern lediglich den des Herstellers und Händlers im Sinn). Andere Länder haben andere Regelungen.

Das konventionelle Verfahren beginnt mit der sogenannten Entschleimung (wobei es überhaupt nicht um „Schleim“ oder „Schleimstoffe“ geht) ₄₆. Das Rohöl wird zunächst mit Wasser versetzt. Wasserlösliche Stoffe werden gebunden, z. B. das wertvolle Lecithin (ein Phospholipid, aus dem u. a. der in der Großhirnrinde verwendete Überträgerstoff Acetylcholin gebildet wird). Sie bilden eine ölunlösliche Schicht, die mittels Zentrifuge vom Öl abgetrennt wird.

Zur Zentrifuge (vom lat. „centrum“. Mitte + „fugare“, flüchten, entfliehen): Ein wohl bekanntes Gerät dieser Art ist die Wäscheschleuder. Wenn sich die Trommel dreht, entwickeln schwerere Partikel größere Fliehkräfte als leichtere. Sie drängen nach außen und werden durch Löchlein in der Trommel ausschwemmt. Bei der Wäscheschleuder wie der Fettzentrifuge sind die schwereren Partikel das Wasser. Bei der Wäscheschleuder ist es die Wäsche, bei der Fettzentrifuge das Fett, was zurückgehalten wird.

Was nicht in Wasser löslich ist, muss zuerst durch eine Säure, z. B. Phosphor- oder Zitronensäure, zerstört werden. Dabei fallen Eiweiß- und Kohlenhydrat-Verbindungen aus. Die ausgeflockten Stoffe können einfach ausgefiltert werden. Alternativ wird das Rohöl auf 240 bis 280 °C erhitzt („gebrochen“). Danach werden die unerwünschten Stoffe durch aufsaugende Substanzen (z. B. Kiesel-gur: ein weißliches, poröses, fossiles Sedimentgestein) und/oder Ultrafiltration entfernt.

Die bisherige Behandlung des Öls hat eine Menge freier Fettsäuren entstehen lassen. Sie werden bei der anschließenden Entsäuerung beseitigt. Ansonsten würden sie nicht nur den Geschmack des Öls verderben, sondern auch seine Haltbarkeit vermindern. Eine der gängigen Methoden besteht darin, dem Öl Natronlauge zuzusetzen und das Gemisch anschließend auszuwaschen.

Aus dem Öl ist in der Zwischenzeit eine durchscheinend klare Flüssigkeit geworden – die jedoch noch Farbe in sich hat. Deshalb werden beim Bleichen die Farbstoffe des Öls - als die nächsten in der Liste der „unerwünschten Inhalts-stoffe“ - entfernt. Dabei verschwinden auch das Chlorophyll (Pflanzengrün) und das Beta-Carotin (Vorstufe von Vitamin A).

Das Öl ist während der gesamten Prozedur sowohl Hitze wie auch Sauerstoff ausgesetzt gewesen, so dass es ranzig geworden ist und stinkt. Abhilfe ist die Desodorierung (vom lat. „des-“, ent-. un.- + „odor“, Geruch)₄₇ . Das Öl wird zwei bis drei Stunden lang im Vakuum überhitztem Wasserdampf mit Tem-peraturen zwischen 180 und 270°C ausgesetzt und abschließend abgekühlt. Nun ist eine glasklare, farblose, geruchslose ölige Flüssigkeit entstanden: ein schleichendes Gift, das als Lebensmittel verkauft wird. Pressrückstände („Ölschrot“) dienen als Tierfutter – als Alternative zu Futterpflanzen, Tier- oder Fischmehl ₄₈.

Gehärtete Fette

Ungesättigte Fettsäuren haben an ihren Doppelbindungen jeweils einen 30°-Knick (siehe Abbildung 13). Ungesättigte Fettsäuren sind deshalb voluminöser als gesättigte Fettsäuren; Fette, die ungesättigte Fettsäuren enthalten, sind deshalb auch flüssiger als Fette, die hauptsächlich aus gesättigten Fettsäuren bestehen, das heißt, sie liegen bei Raumtemperatur als Öl vor. Diese Eigenschaften machen es schwer, Pflanzenfette zu lagern und verarbeiten.

Deshalb wurde es als großer Erfolg der Lebensmittelindustrie gefeiert, als Wilhelm Normann anfangs des 20. Jahrhunderts die Fetthärtung erfand _{49, 50, 51}. Bei hohen Temperaturen (120 bis 180°C) und unter hohem Druck wird Wasserstoff in das Öl gepresst. Mittler des Vorgangs ist ein Katalysator (vom grch. „katalysis“, Auflösung, Zerstörung; zu „katalyein“, auflösen: ein Stoff, der eine Reaktion auslöst oder beschleunigt, wobei die Reaktion sowohl die Zerstörung wie auch der Aufbau eines Stoffs sein kann.) In diesem Fall ist der Katalysator meist Nickel.

Das Wasserstoff-Molekül ist sehr stabil. Es bindet jedoch an das Nickel-Atom, wodurch die Bindung zwischen den beiden Wasserstoff-Atomen geschwächt wird. Auf diese Weise können die einzelnen Wasserstoff-Atome nun an den Doppel-bindungen der Fettsäuren des Öls andocken.

Die Fettsäuren strecken sich, das Öl wird hart. Formal werden ungesättigte Fettsäuren (siehe Abbildung 5) in gesättigte Fettsäuren (siehe Abbildung 6) umgewandelt. Die Fetthärtung brachte ein ganz neues Produkt auf den Lebens-mittelmarkt: die Margarine.

Das gehärtete Fett ist „praktisch quadratisch“, leicht transportierbar, lagerbar, haltbar und verarbeitbar. Allerdings verändert es als Bestandteil der Nahrung das Verhältnis von ungesättigten zu gesättigten Fettsäuren zu Gunsten der letzteren. Das macht es auch schwer verdaulich: Fette sind um so schwerer verdaulich, je gesättigter und langkettiger ihre Fettsäuren sind.

Ein typisches Nebenprodukt der Fetthärtung sind Trans-Fettsäuren. Sie entstehen durch unvollständige Härtung. Man wäre technisch durchaus in der Lage, Fette vollständig zu härten. Dennoch bricht man das Verfahren vorzeitig ab, um die talgige Konsistenz vollständig gehärteter Fette zu vermeiden. Deshalb sind auf den Zutatenlisten industriell gefertigter Lebensmittel neben „gehärteten Fetten“ auch „teilweise gehärtete Fette“ zu finden. Doch hinter beiden Begriffen verbergen sich stets auch Trans-Fettsäuren.

Gehärtete Fette findet man in Margarine, Bratfett, Backfett, Frittierfett und allem, worin es verarbeitet wird: Backwaren (z. B. Kuchen, Kekse, Waffeln), Fertiggerichten (z. B. Fertigsuppen, Fertigsaucen, Tiefkühlpizzas, Fischstäbchen), Brotaufstrichen (z. B. Erdnussbutter, Nuss-Nougat-Creme), Pommes frites, Kar-toffel-Chips, Schokoriegeln und Speiseeis.

Auswirkungen

Die Trans-Fettsäuren ähneln in ihrer Struktur immer noch den gesättigten Fettsäuren, aus denen sie stammen ₅₄. Deshalb wird der Platz von gesättigten Fettsäuren im Körper leicht von Trans-Fettsäuren besetzt. Trans-Fettsäuren sind jedoch grundsätzlich deformiert und denaturiert, relativ starr und „teilnahmslos“. Als Bestandteil der Zellmembran verändern sie deren Durchlässigkeit; und sie richten auf diese Weise ein Chaos innerhalb und außerhalb der Zelle an. Die Membran wird durchlässiger, Gifte können plötzlich in die Zelle eindringen, Moleküle bleiben in der Zellwand stecken, benötigte Stoffe gelangen nicht mehr in die Zelle hinein, Schlacken gelangen nicht mehr aus ihr heraus.

Krankheit ist „eine veränderte Zelle oder ein verändertes Aggregat von Zellen (Gewebe oder Organ)“ (Rudolf Virchow). Die Auswirkungen der Trans-Fett-säuren werden demnach so vielfältig sein wie die Funktionen der Zellen, die sie schädigen. Im Falle der Verfettung des Körpers sind es in erster Linie die Trans-Fette, die ihren Teil beitragen zur Arteriosklerose: zu Ablagerungen in und auf den Arterienwänden, die zu Verhärtungen, Verengungen und Verstopfungen führen - und damit verbundenen, oft tödlichen Komplikationen.

Mögliche Anwendungen

Man muss Öle nicht ultrahocherhitzen und alles zerstören und anschließend entfernen, was an Vitaminen, Mineralien, Spurenelementen, sekundären Pflanzen- und Ballaststoffen darin enthalten ist, nur um eine ölige Flüssigkeit zu erhalten, die genau so haltbar wie giftig ist. Sehr viel von dem Wissen über Öl, das wir heute haben, geht auf Johanna Budwig zurück ₅₅.

Johanna Budwig (1908-2003) war Apothekerin und Chemikern, drüber hinaus Allround-Wissenschaftlerin mit Promotion in der Physik. Ab 1951 war sie Obergutachterin für Arzneimittel und Fett im Bundesinstitut für Fettforschung. Um so merkwürdiger also auf den ersten Blick, dass ihre Erkenntnisse in wissenschaftlichen Kreisen kaum Anerkennung gefunden haben und sie auf manchen Websites kaum mit weniger Respekt behandelt werden könnte. Doch der Umgang mit Johanna Budwig wird verständ-lich, wenn man sich die gewöhnliche Herstellung von Speiseöl einmal genauer ansieht (siehe oben). Sie könnte kaum weiter von dem abwei-chen, was Johanna Budwig im Laufe ihres lange Lebens für uns erarbeitet hat.

Man kann auch sachgerecht mit Öl umgehen. Bei der Kaltpressung wird die Ölsaat, eventuell in zerkleinerter Form, ausgepresst und anschließend gefiltert _{56, 57}. Das ist im Idealfall das ganze Verfahren.

Der Begriff „kaltgepresst“ sagt jedoch nicht allzu viel aus. Die Samen können vorher weich gekocht oder geröstet worden sein. Darüber hinaus entsteht bei der Pressung selbst immer Reibungswärme. Sie kann bis zu 75°C erreichen. „Kaltgepresst“ heißt lediglich, dass bei der Pressung selbst keine Wärme zugeführt wurde. Die Bezeichnung ist also ziemlich irreführend.

Für eine schonende Pressung sollten 42°C nicht überschritten werden. Öle dieser Art sind durchaus erhältlich. Doch Ölkauf ist Vertrauenssache.

Der Körper braucht sowohl gesättigte wie auch ungesättigte Fettsäuren. Beide haben gegenläufige und komplementäre Wirkungen. Gesättigte Fettsäuren erhöhen bsw. den Blutdruck, ungesättigte Fettsäuren erniedrigen ihn. Gesättigte Fettsäuren machen das Blut dicker, ungesättigte Fettsäuren machen es dünner. Gesättigte Fettsäuren fördern Entzündungen, ungesättigte vermindern sie. Nach der Drei-Drittel-Regel sollte das in der Nahrung enthaltene Fett/Öl aus einem Drittel gesättigter, einem Drittel einfach ungesättigter und einem Drittel mehrfach ungesättigter Fettsäuren bestehen.

Tierische Fette enthalten vor allem gesättigte Fettsäuren (nicht zu verwechseln mit künstlich gehärteten Fettsäuren). Die Fette von Wiederkäuern beinhalten jedoch Trans-Fettsäuren. Andere tierische Fette, z. B. von Schwein oder Geflügel, wären akzeptabler. Das Problem sind hier jedoch die Giftstoffe, die sich bevorzugt im Fettgewebe ansammeln.

Pflanzliche Fette enthalten in erster Linie ungesättigte Fettsäuren. Ausnahmen sind Kokosöl mit nahezu 95 % und Palmkernöl mit 80 % gesättigter Fett-säuren. Sie lassen sich problemlos erhitzen, solange man Temperaturen von 180°C nicht überschreitet. Ähnliches gilt für geklärte Butter.

Was ungesättigten Fettsäuren betrifft, so müssen Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren über die Nahrung aufgenommen werden. Omega-6-Fettsäuren sind jedoch – von der üblichen Denaturierung abgesehen – in der gewöhnlichen Nahrung überrepräsentiert. Das Problem sind die seltenen Omega-3-Fettsäuren. Sie sind kaum in der Nahrung enthalten.

Omega-3-Fettsäuren erhalten die Geschmeidigkeit und Feuchtigkeit der Haut ebenso wie den Glanz und die Spannkraft der Haare. Sie verbessern die Fließ-eigenschaften des Bluts, senken den Blutdruck und entlasten das Herz. Indem sie die Nerven geschmeidig halten, bewahren sie ihre Funktion, elektrische Impulse zu leiten. Indem sie die Insulin-Aufnahme der Zellen verbessern, wirken sie Diabetes entgegen. Indem sie Entzündungen lösen, schützen sie vor Rheuma und Arthritis.

Zellen brauchen Sauerstoff. Krebs beruht auf einem Sauerstoff-Mangel der Zellen, wobei die Zellen auf sauerstofflosen Stoffwechsel (Gärung) umschalten. Heinrich Otto Warburg erkannte, dass es sich dabei nicht nur um eine Ursache von Krebs, sondern auch jeder anderen Krankheit handelt. Ungesättigte Fettsäuren fördern nicht nur die Sauerstoff-Zufuhr. Sie sind unentbehrlich für die Bildung von Cytochromoxidase: das wichtigste Enzym der Mitochondrien („Kraftwerke“ der Zellen), das den Stoffwechsel der Zelle steuert.

Eine der essentiellen Omega-3-Fettsäuren ist die dreifach ungesättigte Linolensäure (siehe Abbildung 9) ₅₂. Wie der Name schon sagt (grch. „linos“ Lein), kommt sie insbesondere im Leinöl, in nennenswerten Mengen aber auch im Hanf-, Walnuss- und Weizenkeimöl vor.

Das Gehirn besteht zu 60 % aus Fett. 40 % davon machen die hochungesättigten Fettsäuren EPA (Eicosapentaensäure; A steht für engl. „Acid“, Säure)) und DHA (Docosahexaensäure) aus ₅₂. Es handelt sich um langkettige Omega-3-Fettsäuren mit fünf bzw. sechs Doppelbindungen – also fünffach bzw. sechsfach ungesättigte Fettsäuren.

Der gesunde Mensch kann 5 bis 10 % zur Verfügung stehender Linolensäure in EPA und DHA umwandeln. Ansonsten kommen EPA und DHA in fetten Seefischen vor. Die Fische stellen jedoch die Fettsäuren nicht selber her, sondern nehmen sie über ihre Nahrung auf. Algen sind es, worin sie enthalten sind. Deshalb ist Algenöl eine mögliche Quelle von EAP und DHA.

In der Steinzeit betrug das Verhältnis von Omega-6- zu Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung wahrscheinlich 1 : 1. Heute liegt es bei 20-25 : 1. Der eklatante Mangel an Omega-3-Fettsäuren lässt sich natürlich nur beheben, indem man ihn ausgleicht. Leinöl ist dazu bestens geeignet. Es ist das einzige Öl, das mehr Omega-3 als Omega-6-Fettsäuren enthält.

Ein ideales Verhältnis von Omega-6-Fettsäuren zu Omega-3-Fettsäuren ist etwa 2-3 : 1. Günstig sind in diesem Sinne Rapsöl, Hanföl, Wahlnussöl, Sojaöl sowie Weizenkeimöl. Vorwiegend und in größeren Mengen verzehrt ungünstig wären Distelöl, Traubenkernöl, Sonnenblumenöl, Sesamöl, Maiskeimöl, Erdnussöl sowie Olivenöl: ₅₃

Öl	Ω-9 (in g/100g Öl)	Ω-6 (in g/100g Öl)	Ω-3 (in g/100g Öl)	Verhältnis Ω-6 : Ω-3
Leinöl	16,2	15,1	61,5	1 : 4
Rapsöl	60,2	20,4	9,3	2 : 1
Hanföl	13,1	60,3	20,2	3 : 1
Walnussöl	15,2	57,3	10,1	6 : 1
Weizenkeimöl	16,6	54,2	7,1	8 : 1
Olivenöl	70,0	8,6	0,8	11 : 1
Erdnussöl	46,8	25,8	0,8	32 : 1
Maiskeimöl	24,8	54,3	1,0	54 : 1
Sesamöl	39,5	41,4	0,7	59 : 1
Sonnenblumenöl	21,9	61,0	0,5	122 : 1
Traubenkernöl	15,7	69,2	0,5	138 : 1
Distelöl	11,4	73,9	0,5	148 : 1

Man beachte, dass es sich hierbei um keine qualitative Bewertung von Pflanzenölen handelt. Sie bestehen ja nicht ausschließlich aus Fettsäuren. Olivenöl bsw. ist weniger wegen seiner Fettsäuren interessant als wegen Dutzender von körperpflegenden Begleitstoffen. Weizenkeimöl ist ungewöhnlich reich an Vitamin E. Keimöle zählen überhaupt zum Wertvollsten, was die Natur an Nahrung zu bieten hat. Sie enthalten Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, sekundäre Pflanzenstoffe und mehr.

Udo Erasmus behandelte ursprünglich eine Pestizidvergiftung mit Ölen, nachdem er keine andere Hilfe bekommen konnte. Pestizide sind fettlöslich; sie werden deshalb im Fettgewebe eingelagert - und lassen sich deshalb auch nur mit den geeigneten Ölen wieder daraus entfernen. So lernte er den Wert der ungesättigter Fettsäuren kennen. Seine Ölmischung: „Omega-3-Plus“ sollte nicht unerwähnt bleiben.

Erhitzte Eiweiße

Auch Eiweiße denaturieren ab 42°C. Das ist ja der Grund, weshalb die Körpertemperatur diesen Wert nicht überschreiten darf. (Bluteiweiße würden ansonsten gerinnen.)

Zu bedenken ist allerdings, dass es auch Pflanzen gibt, die roh ungenießbar oder giftig sind. Bohnen und Kartoffeln gehören dazu. Sie haben Abwehrstoffe, die sie vor Fressfeinden schützen sollen. Wenn ein Tier zu viel davon isst, bekommt es Verdauungsprobleme, und es kann lernen, die Pflanze zu meiden. Aufkochen und dann ziehen lassen reicht aber aus, um beste Nahrung daraus zu machen.

Beim Backen, Rösten, Braten oder Frittieren entstehen weitaus höhere Tempera-turen. Nach Werner Kollath ₅₈ sind deshalb nur noch rund die Hälfte der so behandelten Eiweiße verwertbar ₉.

Doch weshalb verlangen die Leute so sehr nach Gebratenem und Gesottenem? Weshalb sind sie so gierig nach Fleisch? Die Antwort hat allem Anschein nach mit den stets mitgelieferten Kohlenhydraten zu tun ₅₉.

Eine Eigenschaft von Kohlenhydraten

Die einfachsten Kohlenhydrate sind Monosaccharide (vom grch. „mono-“, einfach- + lat. „saccharum“, Zucker; auch „Einfachzucker“). Einfachzucker besteht aus einzelnen Zucker-Molekülen. Die häufigsten Einfachzucker sind Glucose (über das gleichbed. frz. „glucose“; das vom grch. „glykos“, süß; auch „Traubenzucker“ oder „Blutzucker“) und Fructose (vom lat. „fructus“, Frucht + -ose: verkürzt aus „Glucose“; Wortbildungselement mit der Bedeutung „Zucker“; auch „Fruchtzucker“). Beide haben die Summenformel C₆H₁₂O₆, aber unterschied-liche Strukturen:

Abb. 14: Strukturformel von Glucose.

Abb. 15: Strukturformel von Fructose.

Was man in den obigen Abbildungen nicht sieht: Die Zuckermoleküle bilden Ringe. Zwei solcher ringförmiger Zuckermoleküle können sich zu einem Disaccharid (grch. „di-“, zwei, doppelt; auch „Doppelzucker“) verbinden. Jedes Molekül stellt einen OH-Zweig. H₂O wird abgeschieden, und das verbleibende O bildet die Verbindung: eine „Sauerstoffbrücke“ zwischen den beiden Molekülen.

Das bekannteste Disaccharid ist die Saccharose. Ein Molekül Glucose ist jeweils mit einem Molekül Fructose zu einem Doppelmolekül Saccharose verknüpft. Saccharose kommt in Früchten und Gemüse vor. Aus der Zuckerrübe oder dem Zuckerrohr isoliert, kennen wir sie als „Haushaltszucker“ oder „Kristallzucker“. Weitere Zusammenlagerungen von Monosacchariden führen zu Oligo-sacchariden (grch. „oligos“, wenig, gering; ein paar; auch „Mehrfachzucker“) und Polysacchariden (grch. „polys“, viel; auch „Vielfachzucker“).

Einfach-, Doppel- und Mehrfachzucker schmecken süß und sind leicht in Wasser löslich. Sie werden als „Zucker“ im engeren Sinne bezeichnet. Polysaccharide können aus Hunderten und Tausenden verschiedener Einfachzucker bestehen. Hierzu zählt die Stärke, wie sie in Getreide, Kartoffeln oder Gemüse enthalten ist. Sie ist geschmacksneutral, kaum in Wasser löslich, aber gut verdaulich – und der eigentliche Energielieferant des Organismus.

Der springende Punkt: Wenn man Zucker, z. B. Glucose, Fructose oder Saccharose, trocken erhitzt, bildet sich Karamell (vom span. „caramelo“, gebrannter Zucker) ₆₀. Karamell wird traditionell hergestellt, indem man Kristall-zucker unter ständigem Rühren erhitzt. Bei ca. 135°C beginnt der Zucker zu schmelzen. Bei Temperaturen zwischen 145 und 160°C entsteht eine goldgelbe bis tiefbraune Masse: das Karamell mit seinem typischen Röstaroma. Lässt man es abkühlen, nimmt es eine glasige, spröde Konsistenz an. Karamell wird vor allem für Süßwaren, wie gebrannte Mandeln oder Bonbons, und Desserts werden verwendet.

Wenn man das Karamell über 160°C erhitzt, entsteht tiefbraune bis schwarze Zuckercouleur (frz. „couleur“, Farbe). Sie ist nahezu geschmacksneutral und wird in der Lebensmittelindustrie als Farbstoff, z. B. für Malzbier, Cola, Marmelade, Wurst oder Fertigsaucen, verwendet.

Köche sprechen auch gern von „karamellisieren“, wenn sie Zwiebeln oder anderes Gemüse lange genug köcheln lassen, bis es ein anderes, süßlich-würziges Aroma entwickelt. Hierbei handelt es sich aber nicht nur um eine Karamellisierungsreaktion. Hier spielen auch Eiweiße eine Rolle.

Die Maillard-Reaktion

Zucker dienen zum einen als Energiequelle. Sie sind zum anderen, gebunden an Proteine (Glycoproteine) und Lipide (Glycolipide), strukturelle Bestandteile der Zellmembran (siehe Abbildung 10). Meist ragen sie als antennenartige Gebilde in den Zwischenzellraum. Ihre Aufgabe besteht insbesondere darin, die Zelle für andere Zellen erkennbar zu machen. Sie stiften auf diese Weise Zusammenhalt zwischen gleichartigen Zellen von Geweben und Organen; und sie weisen die Zelle patrouillierenden Immunzellen gegenüber als körpereigene Zelle aus – die nicht anzugreifen ist. Zucker sind außerdem Bestandteil von Immunstoffen, Blutzellen und Hormonen.

Wenn man Proteine isst, isst man also immer auch Zucker (ebenso wie Fett) mit. Das gilt für pflanzliche ebenso wie für tierische Kost. Wenn man Proteine erhitzt, erhitzt man also immer auch Eiweiß-Zucker-Verbindungen. Das gilt um so mehr für Fleisch, da es sich viel höher und länger erhitzen lässt als Gemüse (das schon viel früher verkohlt).

Mit der Erhitzung solcher Verbindungen gehen jedoch stoffliche Veränderungen einher. Die entscheidende Entdeckung dazu machte der französische Biochemiker Louis Maillard, als er 1912 der Frage nachging, weshalb sich Milch braun verfärbt, wenn man sie einmal anbrennen lässt _{61, 62, 63}. Seine Antwort war eine komplizierte chemische Reaktion, bei der Eiweiß- und Zucker-Moleküle miteinander reagieren und nicht mehr abbaubare langkettige Verbindungen, genannt Glykierungsendprodukte, bilden (Glykierung: vom grch. „glykos“, süß: Anbindung von Zucker-Molekülen).

Die nach ihrem Entdecker benannte Maillard-Reaktion ist verantwortlich dafür, dass das Brot seine braune Kruste und das Brathuhn seine knusprige Haut bekommt. Sie verleiht dem Bier seine goldgelbe und dem Weinbrand seine bräunliche Färbung. Sie bräunt den Kuchen, die Brötchen, die Bratkartoffeln, die Pommes frites, den Schweinebraten und die Steaks. In der Lebensmittelchemie heißen die Endprodukte daher auch Melanoidine (vom grch. „melas“, schwarz, dunkel).

Melanoidine sind ausgesprochen geruchs- und geschmacksintensiv. Sie machen das Aroma aus, das geröstete Kaffeebohnen, Erdnüsse und Sonnenblumenkerne verströmen, das gebratene Bouletten, Putenstreifen und Schweinelendchen hergeben und das einem von Bratwurst- und Dönerbuden, Hühner- und Ochsen-bratereien entgegenkommt. Sie sind verantwortlich für die „Küchengerüche“, die überall dort anzutreffen sind, wo üblicherweise Fleisch gebraten wird. Und sie sind er Grund für den unangenehmen Geruch, den selbstbräunende Hautcremes erzeugen.

Glykierungsendprodukte machen außerdem süchtig. In der Zigarettenindustrie wird der Tabak mit Zuckerlösung behandelt, weil dadurch beim Rauchen Verbrennungsprodukte von Tabak-Eiweiß und Zucker entstehen, die genau diese Wirkung haben ₆₇.

Anders als es der Begriff nahelegt, handelt es ich bei der Maillard-Reaktion aber nicht um eine einzelne spezifische Reaktion, sondern um eine Vielzahl von Reaktionen, die parallel oder nacheinander ablaufen. Es sind meist Hunderte von Aromen, die sich zu einem dominierenden Aroma zusammensetzen. Beim Rösten von Kakaobohnen sollen es an die 400, von Kaffeebohnen gar 1.000 sein, die neu gebildet werden.

Das jeweilige Reaktionsprodukt ist natürlich von der Aminosäure abhängig, die als Ausgangsstoff in die Reaktion eingeht. Aminosäuren und Glucose sind für wenig Geld im Fachhandel erhältlich. Eine spezifische Aminosäure, zu gleichen Teilen mit Glucose vermischt und im Reagenzglas erhitzt, ergibt ein spezifisches Geruchs-erlebnis ₆₄.

Beispiele

Cystein + Glucose → bei kurzem Erwärmen: Geruch von gebratenem Fleisch

bei längerem Erwärmen: Geruch von Zwiebeln

Methionin + Glucose → Geruch von Pellkartoffeln

Prolin + Glucose → Geruch von frischem Brot

Glycin + Glucose → Geruch nach Karamell

Diese und andere Geruchsstoffe werden heute in großen Mengen technisch hergestellt. Sie sind nach der Aroma-Verordnung zugelassene Lebensmittel-zusatzstoffe (mit eigenen E-Nummern) ₆₅.

Inwieweit all die neuen Stoffe verträglich für den menschlichen Körper sind oder nicht, ist hier die Frage. Billiger Kaffee, bei Temperaturen zwischen 600 und 800°C schockgeröstet, bereitet leicht Magenprobleme. Acrylamid, das sich insbesondere in stark erhitzten stärkehaltigen Lebensmittel finden lässt, wie Pommes frites oder Kartoffelchips, gilt den einen als krebserregend, den anderen nicht _{66, 67}. Tatsache ist, wenn irgendwelche Produkte bei 300 oder 500 °C hergestellt werden, bräuchten Sie den entsprechenden Aufwand, um sie zu verdauen.

Entscheidend ist, was geschieht, wenn die Glykoproteine in den Körper gelangen: dass sie sich untereinander vernetzen und Zellen blockieren. Die einzige Möglichkeit des Körpers, sich dagegen zu wehren, sind die Fresszellen des Immunsystems – die jedoch nicht auf andauernde Invasionen eingestellt sind.

Der Körper kennt Glykolierungsendprodukte ₆₁. Körpereiweiße verzuckern allmählich im natürlichen Alterungsprozess. Bekannt ist insbesondere die Ver-zuckerung des sauerstofftragenden Hämoglobins (der roten Blutzellen), doch auch jedes andere Körper-Eiweiß kann betroffen sein. Die Verzuckerung tritt verstärkt bei Krankheiten wie Diabetes mellitus (lat. süße Harnruhr) , Arteriosklerose (vom lat. „arteria“, Schlagader, Arterie + grch. „skleros“, trocken, spröde, hart), Arthritis (aus grch. „arthron“, Gelenk + -itis, Wortendung mit der Bedeutung „Entzündung“) und Alzheimerscher Krankheit auf. Aus „frühen Glykierunsprodukten“ werden „fortgeschrittene Glykierungsendprodukte“ (engl. „Advanced Glycation Endproducts“, kurz AGE: das Pendant der lebensmittelchemischen Melanoidine).

Auf jeder Körperzelle findet sich ein Rezeptor für (fortgeschrittene) Glykierungsendprodukte – als Teil des „Antennenwalds“. Wenn der Rezeptor AGE bindet, löst die Zelle eine Entzündungsreaktion aus. Das Immunsystem wird alarmiert, Entzündungsstoffe weiten die Blutgefäße, mobile Fresszellen des Lymphsystems wandern in das Gewebe ein und machen Jagd auf AGE.

Man kann sich ausrechnen, was passiert, wenn der Homo sapiens anfängt, diese Stoffe massenhaft mit der Nahrung aufzunehmen ...

Eine ignorierte Warnung

Es war im Jahr 1846, als der holländische Arzt Franciscus Donders die merkwürdige Beobachtung machte, dass jegliche Nahrungsaufnahme seiner Versuchspersonen zu einer Vermehrung der Leukozyten im Blut zu führen schien (Leukozyten: vom grch. „leukos“, weiß, hell, glänzend + neulat. „zytus“, Zelle; das vom grch. „zytos“, Höhle, Wölbung: Wortbildungselement mit der Bedeutung „[Körper]Zelle“: auch „weiße Blutkörperchen“). Es war insofern ein merkwürdiger Befund, als die Aufgabe der Leukozyten in der Abwehr von Krankheitserregern besteht. Weshalb also führte jegliche Nahrungsaufnahme zu einer Mobilisierung der körpereigenen Abwehr?

Rudolf Virchow bestätigte 1860 Donders' Entdeckung. Er stellte zwei- bis dreifache Steigerungen der Leukozytenzahl fest. Da es ihm aber als unwahrscheinlich erschien, dass gewöhnliche Nahrung derartige Mengen an Krankheitserregern enthielt, dass sie eine Erklärung dafür abgeben würden, fasste er es als normale, physiologische Erscheinung auf (physiologisch: die Physiologie betref-fend; Physiologie: vom grch. „physis“, Natur + „logos“, Wort; Lehre: Lehre von den natürlichen Lebensvorgängen). Er nannte das ganze Verdauungs-Leukozytose (Leukozytose: aus Leukozyten + „- ose“, Wortbildungselement mit der Bedeutung „Zucker“ oder „Krankheit“; hier triff die zweite zu: krankhafte Vermehrung der weißen Blutkörperchen).

Virchow scheint an dem Phänomen interessiert gewesen zu sein, da es in einen seiner Forschungsbereiche fiel. Er beschrieb 1845 erstmals die Leukämie und gab ihr auch ihren Namen (Leukämie: vom grch. „leukos“, weiß + „haima“, Blut; eigentlich also „weißes Blut“: eine Überfrachtung des Bluts mit unreifen Leukozyten).

Dabei blieb es jedoch bis auf weiteres. Mit Robert Roessle äußerte 1923 erstmals ein Mediziner die Meinung, dass es sich bei der sogenannten Verdau-ungs-Leukozytose nur um eine krankhafte Reaktion handeln könne; und er nahm an, das sich diese Reaktion gegen irgend etwas in der Nahrung richten müsse, was erst noch herauszufinden wäre.

Paul Kouchakoff fand bei seinen Untersuchungen aus dem Jahre 1927, dass die Leukozyten seltsamerweise nicht nur im Blut zunahmen, sondern auch in das Innere des Darms auswanderten. Und er stellte fest, dass die Verdauungs-Leukozytose ausblieb, wenn die Nahrungszufuhr aus pflanzlicher Rohkost bestand oder zumindest von einer solchen eingeleitet wurde. Wurde die gleiche Nahrung erhitzt zugeführt, wurde damit wiederum eine Verdauungs-Leukozytose verur-sacht.

Er beobachtete, dass die Zahl der Leukozyten bsw. nach einem Frühstück mit gezuckertem Milchkaffee, Brot und Butter innerhalb einer halben Stunde von normal 7.000 bis 8.000 auf 13.000 pro mm³ Blut anstieg, um etwa nach einer Stunde wieder auf den Normalwert zurückzukehren. Dabei änderte sich auch die Zusammensetzung der weißen Blutkörperchen nach Art eines krankhaften Vorgangs, indem der Lymphozyten-Anteil gegenüber dem Leukozyten-Anteil von normal 25 auf 40 % anstieg (die Lymphozyten sind eine Untergruppe der Leukozyten, aus den Lymphknoten kommend und „hochqualifiziert“). Ob ein Apfel roh oder gekocht gegessen wurde, drückte sich in diesen Phänomenen aus. Je stärker die Erhitzung, desto stärker die Veränderung des Blutbilds. Die stärkste Reaktion erhielt er auf verdorbenen Schinken, bei dem es sechs Stunden dauerte, bis sich die Blutwerte erholten.

„Lässt man dem Organismus bis zur nächsten Nahrungsaufnahme Zeit, so kehrt der Blutzustand zur Norm zurück, folgt aber die Nahrungsaufnahme in kürzeren Zeitabständen und handelt es sich auch nur um eine Tasse Milchkaffee oder eine Süßigkeit, so addiert sich der Vorgang und kann dann unter Umständen nur während der Nachtruhe ganz abklingen“ (Bircher, 2010, S. 87).

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Erhitzte Nahrung ist für Lebewesen völlig ungewöhnlich. Der menschliche Organismus – wie jeder andere auch – ist nicht dafür ausgelegt, allzu stark er-hitzte Nahrung zu sich zu nehmen. Man kann anderer Meinung sein, das Immunsystem aber lässt sich kein X für ein U vormachen – auch wenn niemand, der anderer Meinung ist, ihm zu Hilfe kommen wird.

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Literatur

Birbaumer, Nils & Schmidt, Robert F. (1991). Biologische Psychologie. Berlin, Heidelberg: Springer, 2. Aufl.

Bircher, Ralph (2010). Geheimarchiv der Ernährungslehre. Rottenburg: Kopp, 13. Aufl.

Gelke, M., Wischmeyer, E., Gründer, S., Petersen, M., Schwab, A., Markwardt, F., Klöcker, N., Baumann, R. & Marti, H. (2010). Physiologie. Stuttgart: Thieme.

Lippert, Herbert (2000). Lehrbuch Anatomie. München, Jena: Urban & Fischer, 5. Aufl.

Meyer-Steineg, Theodor & Sudhoff, Karl (1923). Geschichte der Medizin. Jena: Gustav Fischer, 2. Aufl.

Rimbach, G., Möhring, J. & Erbersdobler, H. F. (2010). Lebensmittel-Warenkunde für Einsteiger. Berlin, Heidelberg: Springer.

Schmid, Reiner (2010). Ölwechsel für Ihren Körper! Gesund, vital und schön mit naturbelassenen Ölen. Verlag Ernährung und Gesundheit, 12. Aufl.

Bilder

Abbildung 10, 11 und 12 unterliegen der Gemeinfreiheit („Public Domain“).

Autorin von Abbildung 10 ist Mariana Ruiz Villarreal: LadyofHats

Autor von Abbildung 11: BorisTM

Autor von Abbildung 12: Xvazquez

Autor von Abbildung 13 ist Oliver Franke

Web-Links

1 Stammesgeschichte des Menschen – Wikipedia