Home > Ernährungslehre > Lipide > Fettstoffwechsel

Fettverdauung

Fettverdauung - Lipoproteine - Fettabbau - beta-Oxidation - Fettaufbau

Mund, Speiseröhre, Magen

Mund, Speiseröhre und Magen spielen für die Fettverdauung keine spezielle Rolle. Iim Mund zerkleinern die Zähne die Nahrung und vermischen sie mit dem Mundspeichel zu einem Nahrungsbrei - aber das geschieht mit jeder Nahrung, nicht nur mit fetthaltiger.

Bei Säuglingen allerdings enthält der Mundspeichel eine Lipase, die sogenannte Zungengrundlipase[1]. Dieses Enzym ist im Mund jedoch noch nicht aktiv. Es gelangt mit dem Nahrungsbrei in den Magen. Bei Säuglingen kann man auch eine Magenlipase finden, die ähnlich wirkt wie die Zungengrundlipase. Beide Lipasen können bei erwachsenen Menschen nicht mehr nachgewiesen werden. Diese Lipasen werden durch das saure Milieu des Magensaftes aktiviert und spalten vor allem kurze Fettsäuren von den Triglyceriden ab[2]. Diese Art der Fettverdauung bereits im Magen nennt man auch präpylorische Lipolyse. Beim Säugling werden ca. 30 - 50% des Nahrungsfettes auf diese Weise abgebaut[3]. Triglyceride mit kurzen Fettsäuren kommen hauptsächlich in der Milch von Säugetieren vor, daher macht die Existenz dieser beiden Lipasen in Säuglingen auch Sinn.

Dünndarm

Im Dünndarm beginnt die Fettverdauung.

Die erste Station im Dünndarm ist der Zwölffingerdarm. Hier münden die Gallenblase und die Bauchspeicheldrüse. Der fetthaltige Nahrungsbrei bewirkt die Freisetzung des Hormons Cholecystokinin (CCK).

Cholecystokinin ist ein Verdauungshormon, das von Schleimhautzellen des Zwölffingerdarms und des vorderen Abschnitts des Dünndarm hergestellt wird. Auch das Gehirn und die Bauchspeicheldrüse sind an der Cholecystokini-Freisetzung beteiligt. Auslöser für die Cholecystokinin-Freisetzung ist die Anwesenheit von Fettsäuren und Aminosäuren in den genannten Darmabschnitten [6].

Cholecystokinin wiederum löst die Entleerung der Gallenblase aus und stimuliert gleichzeitig die Bauchspeicheldrüse, so dass diese ihr Pankreassekret mit den Verdauungsenzymen in den Zwölffingerdarm abgibt[5].

Bei der Verdauung der Fette gibt es jetzt zwei alternative Wege. Fette mit kurz- und mittelkettigen Fettsäuren werden anderes verdaut als Fette mit langkettigen Fettsäuren.

Fette mit kurz- und mittelkettigen Fettsäuren

Hier erfolgt die Verdauung ähnlich wie bei Proteinen und Kohlenhydrate. Die Fett-Moleküle werden durch die Pankreaslipase in Glycerin und kurz- bzw. mittelkettige Fettsäuren zerlegt. Beide Verbindungen sind mehr oder weniger wasserlöslich und können daher über die Darmzotten direkt in die Blutbahn gelangen. Allerdings werden bei normaler Ernährungsweise nur ca. 10-20 % der Nahrungsfette vollständig in Glycerin und Fettsäuren zerlegt[5].

Fette mit langkettigen Fettsäuren

Solche Fette werden von der Pankreaslipase nicht vollständig in Glycerin und Fettsäuren zerlegt.

asdf

Fette mit langkettigen Fettsäuren werden nur teilweise aufgespalten

In der Abbildung 1 sieht man oben ein Fett-Molekül mit kurz- oder mittelkettigen Fettsäure, unten ein Fett-Molekül mit langkettigen Fettsäuren. Das kleine Fett-Molekül wird durch die Pankreas-Enzyme direkt in Glycerin und Fettsäuren zerlegt. Das große Fett-Molekül wird dagegen nicht vollständig abgebaut. Zwei Fettsäuren werden abgespalten, eine - meistens die mittlere - verbleibt am Glycerin-Molekül. Eine solche Verbindung wird als Monoglycerid bezeichnet.

Fettsäuren und Monoglyceride sind bekanntlich hydrophob, also nicht wasserlöslich. Zur Verdauung im Dünndarm müssen die Fette aber in eine "wasserlösliche und absorbierbare Form" überführt werden. Man spricht hier von einer Solubilisierung[5].

Hier kommt der Gallensaft ins Spiel. Der Gallensaft enthält Gallensäuren, das sind chemische Verbindungen, die ein lipophiles Ende und ein hydrophiles Ende besitzen - ähnlich wie die Phospholipide der Zellmembran oder die Moleküle eines Waschmittels. Mit ihrem lipophilen Ende umlagern diese Gallensaft-Moleküle nun die langkettigen Fettsäure- und Monoglycerid-Moleküle und bilden eine nach innen lipophile Hülle. Nach außen ist diese Hülle aber hydrophil, so dass sich die Micellen im Bauchspeichel lösen können. Die Gallensaft-Moleküle dienen also als Emulgatoren für die hydrophoben Verbindungen.

asdf

Die Gallensäuren bilden als Emulgatoren eine Hülle um die Fettsäure-Moleküle, die nach außen hin hydrophil ist. Links oben sieht man die Strukturformel einer solchen Gallensäure.

Die Gallensäuren sind also unbedingt notwendig für die Verdauung von Fetten mit langkettigen Fettsäuren. Fette mit kurz- oder mittelkettigen Fettsäure sind dagegen nicht auf den Gallensaft angewiesen.

Resorption

In der nächsten Phase findet die eigentliche Resorption der Fettsäuren und des Glycerins statt. Auch hier kann man wieder zwei Alternativen unterscheiden.

Glycerin und kurz- bzw. mittelkettige Fettsäuren

Ähnlich wie Monosaccharide und Aminosäuren können die kleinen wasserlöslichen Glycerin-Moleküle sowie die ebenfalls recht kleinen und einigermaßen wasserlöslichen Fettsäure-Molekül direkt über die Darmzotten in den Blutkreislauf gelangen.

Monoglyceride und langkettige Fettsäuren

Die Monoglyceride und die langkettigen Fettsäuren befinden sich in den Micellen. Sobald diese Micellen Kontakt mit den Epithelzellen der Darmzotten aufnehmen, zerfallen die Micellen in ihre Bestandteile: Gallensäuren, Monoglyceride und langkettige Fettsäuren. Die Fettsäuren und die Monoglyceride werden dann in die Zellen der Darmzotten transportiert. Hierzu gibt es verschiedene Carrierproteine, welche die Verbindungen durch die Außenmembran der Epithelzellen in das Zellplasma der Epithelzellen transportieren; darauf soll aber hier nicht näher eingegangen werden.

Haben es die Monoglyceride und die langkettigen Fettsäuren geschafft, in die Epithelzellen zu gelangen, werden sie an bestimmte Proteine gebunden. Dadurch wird die Konzentration der Fettsäuren im Cytoplasma der Epithelzellen immer sehr gering gehalten, so dass ein Konzentrationsgradient bestehen bleibt, der eine weitere Diffusion von Fettsäuren in die Epithelzelle ermöglicht.

Diese Proteine transportieren die Fettsäuren und Monoglyceride zum endoplasmatischen Reticulum (ER) der Epithelzellen, von dem sie aufgenommen werden. Im ER werden aus den Monoglyceriden und den langkettigen Fettsäuren neue Triglyceride aufgebaut. Dann werden diese Triglyceride in ER-Vesikel verpackt, die sich schließlich vom ER abschnüren. In die Membran dieser Vesikel werden weitere Proteine und Phospholipide eingebaut, und es entstehen die Chylomikronen, auf die auf der nächsten Seite eingegangen wird.

Durch Exocytose gelangen die Chylomikronen aus den Darmzellen heraus - nicht ins Blut, sondern in die Lymphe. Erst von der Lymphe treten die Chylomikronen später ins Blut über.

Quellen:

  1. Spektrum Lexikon der Ernährung, Artikel "Zungengrundlipase"
  2. "Lipid- bzw. Fettverdauung & Fettresorption" auf lecturio.de
  3. Spektrum Lexikon der Ernährung, Artikel "Magenlipase"
  4. Wikipedia, Artikel "Chylomikronen"
  5. Hahn, Ströhle, Wolters: Ernährung - Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. Stuttgart 2016.
  6. Spektrum Lexikon der Ernährung, Artikel "Cholecytokinin".

Seitenanfang -
Weiter mit den Chylomikronen...