Transfettsäuren: der Weg im Körper · Biomarker & Blutanalyse

Transfettsäuren ist Teil des Weges „Transfettsäuren“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Transfettsäuren ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Transfettsäuren — Elaidin-, Vaccensäure. Wird Fett teilweise gehärtet oder von Pansenbakterien umgebaut, dreht sich die Doppelbindung in die trans-Stellung. Die Kette wird dadurch gerader, ähnlich einer gesättigten Fettsäure. Eingebaut besetzt sie Plätze von cis-Fettsäuren. Quelle 1, 2

Kurz erklärt

Transfettsäuren sind ungesättigte Fettsäuren, deren Doppelbindung in trans-Stellung liegt; sie entstehen bei der Fetthärtung und durch Pansenbakterien. Der Körper nimmt sie wie andere Fettsäuren auf, baut sie in Zellhüllen ein und zerlegt sie in der Beta-Oxidation.

8 Stationen · 7 Quellen

Grafik seitlich wischen

Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Ungesättigte Fettsäure → Transfettsäuren Härtung, Pansen · Nickel (industriell), Pansenbakterien Wird Fett teilweise gehärtet oder von Pansenbakterien umgebaut, dreht sich die Doppelbindung in die trans-Stellung. Die Kette wird dadurch gerader, ähnlich einer gesättigten Fettsäure. Eingebaut besetzt sie Plätze von cis-Fettsäuren. Quelle 1, 2↓ zehrt Die gerade Kette packt sich dichter als eine cis-Kette. In Phospholipide eingebaut, besetzt eine trans-Fettsäure Plätze, die sonst cis-Fettsäuren innehaben, und verhält sich dort ähnlich wie eine gesättigte. gesicherte Physiologie Quelle 1, 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommen viele trans-Fettsäuren an, bauen Acyltransferasen mehr davon in Phospholipide ein; sie besetzen dort Plätze, die sonst cis-Fettsäuren innehaben.

zu wenig — Kommen kaum trans-Fettsäuren an, besetzen cis- und gesättigte Fettsäuren diese Plätze; der Weg läuft mit den übrigen Fettsäuren gleich weiter.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 4
Transfettsäuren → Chylomikronen Lipasen · Gallensäuren Im Darm spalten Lipasen die Nahrungsfette. Die Fettsäuren werden in der Darmwand wieder zusammengesetzt und als Chylomikronen über die Lymphe ins Blut abgegeben. So erreichen die Fettsäuren die Gewebe. Quelle 1↑ liefert Chylomikronen tragen die Fettsäuren aus der Nahrung, trans-Fettsäuren eingeschlossen, über Lymphe und Blut zu den Geweben, die sie aufnehmen. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt viel Fett auf einmal an, entstehen mehr Chylomikronen, und mehr Fettsäuren erreichen die Gewebe zugleich.

zu wenig — Spalten Lipasen wenig Fett, etwa wenn wenig Gallensäuren da sind, entstehen weniger Chylomikronen, und mehr Fett bleibt im Darm.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Chylomikronen → Membran-Fettsäuren Acyltransferasen Acyltransferasen bauen Fettsäuren in die Phospholipide der Zellhüllen ein. Auch trans-Fettsäuren gelangen dorthin; im Labor werden sie in der Hülle roter Blutzellen gemessen. Dort besetzen sie Plätze von cis-Fettsäuren. Quelle 4↓ zehrt Acyltransferasen bauen trans-Fettsäuren in die Phospholipide von Plasma, roten Blutzellen und Blutplättchen ein. Dort besetzen sie Plätze, die sonst cis-Fettsäuren innehaben. in Studien beobachtet Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind viele trans-Fettsäuren in die Phospholipide eingebaut, sind entsprechend weniger Plätze mit cis-Fettsäuren besetzt.

zu wenig — Werden wenig trans-Fettsäuren eingebaut, besetzen cis- und gesättigte Fettsäuren die Plätze in den Phospholipiden.

in Studien beobachtet · Quelle 4
Acyl-CoA → Rumensäure (CLA) Δ9-Desaturase · NADH, Sauerstoff Die Δ9-Desaturase setzt eine weitere Doppelbindung. Aus Vaccensäure, der trans-Fettsäure aus dem Pansen, entsteht so zu einem Teil Rumensäure. Bei trans-12-18:1 gelingt das kaum. Quelle 3↑ liefert Die Δ9-Desaturase setzt Vaccensäure (trans-11) im Körper zu einem Teil in Rumensäure um; trans-12-18:1 wird dagegen kaum so umgesetzt. So stellt der Körper einen Teil der Rumensäure selbst her. in Studien beobachtet Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt viel Vaccensäure an, setzt die Δ9-Desaturase mehr davon zu Rumensäure um.

zu wenig — Kommt wenig Vaccensäure an, entsteht im Körper kaum Rumensäure; sie stammt dann fast nur aus dem Fett von Wiederkäuern.

in Studien beobachtet · Quelle 3, 2
Acyl-CoA → Beta-Oxidation Carnitin-Shuttle · Carnitin Der Carnitin-Shuttle bringt die Fettsäure ins Mitochondrium. Dort wird die Kette Stück für Stück zerlegt. Bei Elaidinsäure bleibt dieser Abbau messbar unvollständig. In Rattenmitochondrien staut sich dabei ein Zwischenprodukt. Quelle 5↑ liefert Die Beta-Oxidation zerlegt Fettsäuren zu Acetyl-CoA, FADH₂ und NADH. Bei Elaidinsäure staut sich in Rattenmitochondrien 5-trans-Tetradecenoyl-CoA; es wird abgespalten oder als Carnitinester ausgeschleust. in Studien beobachtet Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt viel Elaidinsäure an, staut sich in Rattenmitochondrien mehr 5-trans-Tetradecenoyl-CoA; ein Teil verlässt das Mitochondrium unvollständig abgebaut als Carnitinester.

zu wenig — Ist wenig Carnitin, FAD oder NAD⁺ da, läuft die Beta-Oxidation langsamer, und weniger Fettsäure wird zu Acetyl-CoA zerlegt.

in Studien beobachtet · Quelle 5
Beta-Oxidation → Acetyl-CoA Enzyme der β-Oxidation · FAD, NAD⁺ Jede Runde der Beta-Oxidation liefert Acetyl-CoA sowie die Elektronenträger FADH₂ und NADH. Acetyl-CoA tritt in den Citratzyklus ein. FADH₂ und NADH liefern Elektronen an die Atmungskette. Quelle 5↑ liefert Acetyl-CoA speist den Citratzyklus. FADH₂ und NADH geben ihre Elektronen an die Atmungskette ab, die daraus ATP gewinnt. in Studien beobachtet Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Entsteht viel Acetyl-CoA, legt der Citratzyklus fest, wie schnell es weiter abgebaut wird.

zu wenig — Läuft die Beta-Oxidation unvollständig, wie bei Elaidinsäure in Rattenmitochondrien beschrieben, entsteht je Fettsäure weniger Acetyl-CoA.

in Studien beobachtet · Quelle 5

Weitere Stationen

Ungesättigte Fettsäure — cis-Form, z. B. Linolsäure Ungesättigte Fettsäuren haben eine Doppelbindung. In der cis-Form liegen die beiden Kettenstücke auf derselben Seite; die Kette bekommt dadurch einen Knick. Der Knick hält Membranen locker gepackt. Quelle 1↑ liefert Der Knick der cis-Kette hält die Fettsäuren in den Phospholipiden locker gepackt; die Zellhülle bleibt so beweglich. Linolsäure, eine solche cis-Fettsäure, ist zugleich Ausgangsstoff längerer Fettsäuren. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommen viele cis-ungesättigte Fettsäuren an, werden mehr davon in Phospholipide eingebaut, und die Membran wird lockerer gepackt.

zu wenig — Ist wenig davon da, nehmen gesättigte und trans-Fettsäuren mehr Plätze in den Phospholipiden ein; die Membran wird dichter gepackt.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Acyl-CoA — aktivierte Fettsäure Bevor eine Fettsäure umgebaut werden kann, hängt die Zelle Coenzym A an. Von dieser aktivierten Form führen zwei Wege weiter. Erst als Acyl-CoA gelangt eine Fettsäure über den Carnitin-Shuttle ins Mitochondrium. Quelle 5↑ liefert Erst als Acyl-CoA kann der Carnitin-Shuttle eine Fettsäure ins Mitochondrium bringen oder die Δ9-Desaturase sie umbauen. Die Aktivierung entscheidet also, ob eine Fettsäure überhaupt weiterverarbeitet wird. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Entsteht viel Acyl-CoA, legt der Carnitin-Shuttle fest, wie viel davon ins Mitochondrium weitergeht.

zu wenig — Ist wenig Coenzym A da, wird weniger Fettsäure aktiviert, und beide Wege bekommen weniger Nachschub.

gesicherte Physiologie · Quelle 5

Cofaktoren dieses Weges

Carnitin — Bringt die aktivierte Fettsäure über den Carnitin-Shuttle ins Mitochondrium; ohne Carnitin kein Abbau dort Quelle 5Im ORY-Katalog als Laborwert: Carnitin
Riboflavin (Vitamin B2) — Als FAD Cofaktor der Acyl-CoA-Dehydrogenasen der Beta-Oxidation, die den ersten Schritt jeder Runde machen Quelle 5
Niacin (NAD⁺) — NAD⁺ nimmt in jeder Runde der Beta-Oxidation Elektronen auf und gibt sie an die Atmungskette weiter Quelle 5Im ORY-Katalog als Laborwert: NAD⁺ (Nicotinamidadenindinukleotid)
Pantothensäure (Coenzym A) — Baustein von Coenzym A, das die Fettsäure vor dem Umbau aktiviert; erst dann läuft der Abbau an Quelle 5
Eisen — Zweikerniges Eisenzentrum der Δ9-Desaturase, die eine Doppelbindung einsetzt Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Eisen
Gallensäuren — Verteilen Nahrungsfett in feine Tröpfchen, an denen Lipasen angreifen; erst so werden die Fette gespalten Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Gallensäuren (Stuhl)
Magnesium — Bildet mit ATP den Komplex, den die Acyl-CoA-Synthetase bei der Aktivierung umsetzt; ohne ihn keine Aktivierung Quelle 7Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium

Quellen

Tvrzicka E, Kremmyda LS, Stankova B et al. Fatty acids as biocompounds: their role in human metabolism, health and disease — a review. Part 1: classification, dietary sources and biological functions. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub 2011 · PubMed 21804620
Or-Rashid MM, Wright TC, McBride BW. Microbial fatty acid conversion within the rumen and the subsequent utilization of these fatty acids to improve the healthfulness of ruminant food products. Appl Microbiol Biotechnol 2009 · PubMed 19685048
Kuhnt K, Kraft J, Moeckel P et al. Trans-11-18:1 is effectively Delta9-desaturated compared with trans-12-18:1 in humans. Br J Nutr 2006 · PubMed 16571155
Emken EA, Rohwedder WK, Dutton HJ et al. Incorporation of deuterium-labeled cis- and trans-9-octadecenoic acids in humans: plasma, erythrocyte, and platelet phospholipids. Lipids 1979 · PubMed 459721
Yu W, Liang X, Ensenauer RE et al. Leaky beta-oxidation of a trans-fatty acid: incomplete beta-oxidation of elaidic acid is due to the accumulation of 5-trans-tetradecenoyl-CoA and its hydrolysis and conversion to 5-trans-tetradecenoylcarnitine in the matrix of rat mitochondria. J Biol Chem 2004 · PubMed 15466478
Shen J, Wu G, Pierce BS et al. Free ferrous ions sustain activity of mammalian stearoyl-CoA desaturase-1. J Biol Chem 2023 · PubMed 37290533
de Baaij JH, Hoenderop JG, Bindels RJ. Magnesium in man: implications for health and disease. Physiol Rev 2015 · PubMed 25540137

Ganzer Weg: Transfettsäuren