Stephanie Brach und Bernhard Peter
Chemie der Fette und Öle

Zusammensetzung von Fetten und Ölen
Fette und fette Öle pflanzlicher und tierischer Herkunft sind stets Stoffgemische von großer Komplexität. Die Zusammensetzung von Fetten und fetten Ölen ist jeweils arttypisch und bestimmt deren physikalische, chemische und pharmazeutische Eigenschaften.

Zwingend ist das Vorliegen von Estern von Fettsäuren mit Glycerin (i. d. R. Triacylglyceride). Variabel sind Kettenlänge, Grad der Gesättigtheit, Anzahl und Lage der Doppelbindungen und Anteil eventuell frei vorliegender Carboxyl- bzw. Hydroxylgruppen. Da ein Glycerinmolekül drei Fettsäuren unterschiedlichster Art binden kann, ist die mögliche Vielfalt enorm. Einige Pflanzenöle enthalten zudem noch besondere Fettsäuren mit speziellen funktionellen Gruppen. Erschwerend kommt hinzu, daß durch Verderb weitere funktionelle Gruppen wie Hydroperoxide eingeführt werden können. Den genannten Eigenschaften wird in der Arzneibuchanalytik durch die Bestimmung sogenannter Kennzahlen als Summenparameter zur Charakterisierung Rechnung getragen.

Die in den natürlichen Triacylglyceriden und in anderen Acyllipiden vorkommenden Fettsäuren sind in der Regel geradkettig und unverzweigt. Sie können gesättigt sein oder Doppelbindungen aufweisen. Die Doppelbindungen natürlicher Fettsäuren sind immer cis-konfiguriert.

Am häufigsten kommen folgende Fettsäuren vor:[1]

Der hier umrissenen Gruppe von Verbindungen ist gemeinsam, daß sie als Triglyceride durch alkalische Hydrolyse in ihre Fettsäuren und Glycerin zerlegt werden können, wobei erstere analytisch aufgeschlüsselt werden können und anhand der Häufigkeitsverteilung eine Identifizierung bzw. durch ein atypisches Profil das Erkennen einer Verunreinigung zulassen.

Daneben kommen in tierischen wie pflanzlichen fetten Ölen und Fetten weitere lipophile Komponenten vor, die nicht durch alkalische Hydrolyse gespalten werden können, die sog. unverseifbaren Anteile. Diese Fraktion enthält z. B. Steroide wie Cholesterol, Brassicasterol, Campesterol, b-Sitosterol, Stigmasterol, oder D7-Stigmasterol.[3,4]

Desgleichen kann man unter den unverseifbaren Anteilen die biosynthetische Vorstufe der Sterole, das Squalen finden, eine Komponente, die insbesondere in Olivenöl vorkommt. Weitere Triterpene, die sich in den unverseifbaren Anteilen finden können, sind Cycloartenol, 24-Methyl-cycloartenol und b-Amyrin.[12]

Weitere wichtige Bestandteile der Fraktion der unverseifbaren Anteile sind höhere Alkohole (Fettalkohole), Kohlenwasserstoffe und lipophile Vitamine (z. B. Vitamin A, D und E, Tocopherole und Tocotrienole).[12]

Bedeutung der ungesättigten Fettsäuren für den tierischen Organismus
Physiologisch hoch- bzw. minderwertige Fette: Öle mit ungesättigten Fettsäuren sind physiologisch hochwertiger, weil bestimmte ungesättigte Fettsäuren nur von Pflanzen und nicht vom Menschen synthetisiert werden können. Der Körper verfügt über Enzyme (Desaturasen), die gesättigte Fettsäuren in Position 9 dehydrieren und weitere Doppelbindungen in Richtung auf das Carboxylende einführen. Bei einem ausschließlichen Angebot an Palmitin-, Palmitolein-, Stearin- und Ölsäureglyceriden stehen zum Aufbau körpereigener Lipide nur w7- und w9-Fettsäuren zur Verfügung. Die körpereigenen Lipide müssen jedoch einen bestimmten Anteil an w6- und/oder w3-Fettsäuren aufweisen, die nur aus der Nahrung stammen können, diese sind die essentiellen Fettsäuren. Mangel an essentiellen Fettsäuren bewirkt Strukturveränderungen der Mitochondrien und Funktionsbeeinträchtigung. Eine weitere wichtige Funktion der essentiellen Fettsäuren beteht in der Versorgung des Organismus mit Eicosanoiden.[2]

Schema: Verlängerung von Fettsäuren durch Elongasen und Einführung von Doppelbindungen durch Desaturasen bei pflanzlichen und tierischen Organismen

w9-Säuren: Ölsäure, Isolinolsäure, Eicosandiensäure, Eicosantriensäure
w6-Säuren: Linolsäure
w3-Säuren: Linolensäure, Eicosapentaensäure

w6- und w3-Fettsäuren werden benötigt für:

Einbau in Körper-Lipide, Strukturparameter von Membranen
Versorgung des Organismus mit Eicosanoiden, Vorstufen für Mediatoren (Lipoxygenase-Produkte bzw. Cyclooxygenase-Produkte

w6- und w3-Fettsäuren können nur von Pflanzen und nicht vom tierischen Organismus synthetisiert werden. Der Körper verfügt nur über Desaturasen, die gesättigte Fettsäuren in Position 9 dehydrieren und weitere Doppelbindungen in Richtung auf das Carboxylende einführen können. Bei einem ausschließlichen Angebot an Palmitin-, Palmitolein-, Stearin- und Ölsäureglyceriden stehen zum Aufbau körpereigener Lipide nur w7- und w9-Fettsäuren zur Verfügung. Die körpereigenen Lipide müssen jedoch einen bestimmten Anteil an w6- und/oder w3-Fettsäuren aufweisen, die nur aus der Nahrung stammen können, diese sind die essentiellen Fettsäuren. Mangel an essentiellen Fettsäuren bewirkt Strukturveränderungen der Mitochondrien und Funktionsbeeinträchtigung. Viele w6-Fettsäuren enthalten: Nachtkerzenöl, Safloröl.

Zusammensetzung verschiedener Fette und Öle

Pharmazeutische Verwendung von Fetten und fetten Ölen
Fette Öle und Fette ohne spezifisch wirksame Inhaltstoffe werden vorwiegend wegen ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften eingesetzt. [14]

Auf die Haut gebracht, wirken sie abdeckend und reizmildernd. Einige fette Öle dringen gut in die Haut ein (Mandelöl, Sesamöl, Rizinusöl). Durch ihre Fähigkeit, die Wasserverdunstung einzuschränken, machen sie die Haut geschmeidig und erweichen Schorf. Man benutzt fette Öle und Fette bei wunder Haut und bei Ekzemen, ferner als Massageöle.

Peroral genommene Fette und fette Öle wirken durch Cholecystokinin-Freisetzung kurzfristig cholekinetisch, und in Mengen, die durch die Verdauungsenzyme nicht bewältigt werden können (30-60g), laxierend.

In der Galenik dienen sie als Arzneiträger für lipophile Arzneistoffe zur lokalen Applikation auf der Haut, am Auge, im Ohr oder in der Nase. Sie haben hier Vehikelfunktion und fördern die Resorption.

Diätetika:

Fette Öle mit hohem Gehalt an essentiellen Fettsäuren haben hypocholesterämische Wirkung.
Fette Öle mit hohem Gehalt an g-Linolensäure sollen besonders gute antiarteriosklerotische Wirkung besitzen (z. B. Nachtkerzenöl).
Fette Öle mit hohem Gehalt an Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure haben einen hemmenden Einfluß auf die Thrombocytenaggregation und wirken blutdrucksenkend (Fischöle).
Fette Öle mit hohem Gehalt an Vitamin A und D (Dorschlebertran, Heilbuttleberöl)
Fette Öle mit hohem Gehalt an Vitamin E (Weizenkeimöl, Maiskeimöl)

Eine Reihe von Fetten und fetten Ölen enthalten auch Inhaltstoffe mit spezifischer Wirksamkeit, wie z. B.:

Rizinusöl: Peroral gegeben wirkt Rizinusöl wegen der im Dünndarm durch Hydrolyse freigesetzten, wegen ihrer Hydrophilie nur langsam resorbierten Rizinolsäure abführend.
Chaulmoograöl: Das Öl enthält ungewöhnliche Fettsäuren wie Hydnocarpussäure, Chaulmoograsäure und Gorlisäure, die baktericid für Mycobakterien wirken. Volksmedizinisch wird das Öl in Südasien gegen Lepra angewendet, mit umstrittenem Erfolg.

Einteilung nach dem Gehalt an ungesättigten Fettsäuren: [14,15,16,17]

Fette: Kakaobutter, Schweineschmalz, Kokosfett
Nichttrocknende fette Öle (bis 20% Linolsäure und Linolensäure): Olivenöl, Mandelöl, Avocadoöl, Erdnußöl, Rinderfußöl, Palmöl
Halbtrocknende fette Öle (bis 50% Linolsäure und Linolensäure): Rüböl, Sesamöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Baumwollsamenöl
Trocknende fette Öle (über 50% Linolsäure und Linolensäure): Leinöl, Safloröl

Literatur:

[1] R. Hänsel, J. Hölzl (Hrsg.), Lehrbuch der pharmazeutischen Biologie, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 1996, S. 3.

[2] R. Hänsel, J. Hölzl (Hrsg.), Lehrbuch der pharmazeutischen Biologie, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 1996, S. 4 ff.

[3] E. Teuscher, Biogene Arzneimittel, 5. Auflage, WVG, Stuttgart 1997, S. 135.

[4] DAB 10, Monographie Olivenöl (2. Nachtrag 1993).

[5] U. Eilert, Vorlesung zu Lipiden, Braunschweig, 1997.

[6] K. D. Müller, H. Husmann, H. P. Nalik, G. Schomburg, Chromatographia 1990, 30, 245.

[7] H. Jork, W. Funk, W. Fischer, H. Wimmer: Dünnschichtchromatographie: Reagenzien und Nachweismethoden, Band 1a, Teil II - Reagenzien, VCH, Weinheim 1989, [7a] S. 206, [7b] S. 213, [7c] S. 321, [7d] S. 191, [7e] S. 331, [7f] S. 346, [7g] S. 376, [7h] S. 402, [7i] S. 419.

[8] P. Pachaly, DC-Atlas - Dünnschichtchromatographie in der Apotheke, WVG, Stuttgart 1991.

[9] W. Gottwald, GC für Anwender, VCH, Weinheim 1995, S. 90 ff.

[10] R. H. Greeley, J. Chromatography, 1974, 80, 229.

[11] H. Heckers, K. Dittmar, F. W. Melcker, H. O. Kalinkowski, J. Chromatography 1977, 135, 93.

[12] E. Teuscher, Biogene Arzneimittel, 5. Auflage, WVG, Stuttgart 1997, S. 88.

[13] M. Arens, Monographie Olivenöl, Kommentar zum DAB 10 (2. Nachtrag 1993).

[14] E. Teuscher, Biogene Arzneimittel, 5. Auflage, WVG, Stuttgart 1997, S. 97 ff.

[15] W. Wachs, Öle und Fette, 1961.

[16] H. Hadorn, K. Zürcher, Mitt. 1967, 58, 351.

[17] Commission mixte FAO/OMS du Codex Alimentarius, comité sur les graisses et huiles, London 1967, 1968.

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