Stearinsäure
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 25. Juli 2024Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Stearinsäure ist neben Palmitinsäure ein Hauptbestandteil von Fetten und Ölen. Sie stellt eine gesättigte Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen dar, deren Hauptfunktion in der Speicherung von Energie besteht. Da sie im Organismus synthetisiert werden kann, muss sie nicht essenziell mit der Nahrung zugeführt werden.
Was ist Stearinsäure?
Stearinsäure und Palmitinsäure stellen die beiden Hauptkomponenten in pflanzlichen Ölen und tierischen Fetten dar. Dabei besteht Stearinsäure aus 18 Kohlenstoffatomen. Sie wird daher auch als Octadecansäure bezeichnet. Der chemische Aufbau ist wie bei der Palmitinsäure sehr einfach.
An der Kohlenwasserstoffkette mit 17 Kohlenstoffatomen befindet sich an einem Ende eine Carboxylgruppe. Die Carboxylgruppe sorgt für die Säureeigenschaften des Moleküls. Aufgrund der langen Kohlenwasserstoffkette ist die Verbindung fast unlöslich in Wasser. In freier Form stellt sie einen weißen, geschmacklosen Feststoff dar, welcher bei 69 Grad schmilzt und bei 370 Grad siedet. Die Salze der Stearinsäure heißen Stearate. Stearinsäure und Palmitinsäure besitzen ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften.
Sie unterscheiden sich nur in der Länge der Kohlenwasserstoffkette, die bei Palmitinsäure lediglich um zwei Kohlenstoffatome kürzer ist. Beide Fettsäuren bestimmen maßgeblich auch die Eigenschaften der Triglyzeride (Fette und Öle). Während Palmitinsäure sowohl in tierischen als auch in pflanzlichen Fetten und Ölen in hoher Konzentration vorkommt, ist Stearinsäure hauptsächlich in tierischen Fetten enthalten. Pflanzliche Öle enthalten meist nur bis maximal 7 Prozent Stearinsäure.
Neben den Triglyzeriden ist Stearinsäure auch in den Zellmembranen und Nervenfasern enthalten. Dort liegt sie als Phospholipid oder Sphingolipid vor. Aufgrund ihrer der Palmitinsäure ähnlichen chemischen Struktur kommen beide Fettsäuren immer vergesellschaftet vor. Im tierischen oder menschlichen Organismus wird Stearinsäure aus Palmitinsäure durch Anlagerung von zwei Kohlenstoffatomen erzeugt.
Wofür braucht der Körper Stearinsäure?
Stearinsäure, eine gesättigte Fettsäure, spielt eine wichtige Rolle im menschlichen Körper. Sie ist eine der häufigsten gesättigten Fettsäuren in tierischen Fetten und kommt auch in pflanzlichen Fetten wie Kokos- und Palmöl vor. Der Körper nutzt Stearinsäure als Energielieferant, da sie in den Mitochondrien durch den Prozess der Beta-Oxidation in Energie umgewandelt wird. Diese Energie wird für zahlreiche physiologische Prozesse benötigt, darunter Muskelkontraktionen und die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur.
Neben der Energiebereitstellung ist Stearinsäure ein wichtiger Bestandteil von Zellmembranen. Sie trägt zur strukturellen Integrität und Fluidität der Membranen bei, was für die Funktion und Kommunikation der Zellen essenziell ist. Darüber hinaus spielt Stearinsäure eine Rolle bei der Bildung von Ceramiden, die wichtige Bestandteile der Hautbarriere sind und den Wasserverlust der Haut verhindern.
In der Leber wird Stearinsäure in anderen Lipide, wie Phospholipide und Cholesterinester, umgewandelt. Diese Lipide sind wichtig für den Transport von Fettsäuren im Blut und für die Synthese von Hormonen und Vitamin D. Stearinsäure hat zudem eine geringere Tendenz, den Cholesterinspiegel im Blut zu erhöhen, im Vergleich zu anderen gesättigten Fettsäuren wie Palmitinsäure.
Insgesamt erfüllt Stearinsäure zahlreiche Funktionen, die für die Energieproduktion, die Zellstruktur und verschiedene Stoffwechselprozesse im Körper entscheidend sind.
Wie hoch sind normale Referenzwerte
Die Referenzwerte für die Zufuhr von Stearinsäure sind nicht spezifisch festgelegt, da Stearinsäure als Teil der gesättigten Fettsäuren betrachtet wird. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt, dass gesättigte Fettsäuren insgesamt weniger als 10% der täglichen Energiezufuhr ausmachen sollten. Diese Empfehlung basiert auf dem Ziel, das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu reduzieren, da ein hoher Konsum gesättigter Fettsäuren mit erhöhten Cholesterinwerten und damit einem höheren Risiko für arterielle Verschlusskrankheiten in Verbindung gebracht wird.
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat ebenfalls keine spezifischen Referenzwerte für Stearinsäure festgelegt, sondern betont, dass die Aufnahme gesättigter Fettsäuren insgesamt so niedrig wie möglich gehalten werden sollte, im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung. Da Stearinsäure eine gesättigte Fettsäure ist, sollte ihre Zufuhr im Rahmen dieser allgemeinen Empfehlungen berücksichtigt werden.
Es ist zu beachten, dass Stearinsäure im Vergleich zu anderen gesättigten Fettsäuren wie Palmitinsäure und Myristinsäure eine geringere Auswirkung auf den LDL-Cholesterinspiegel hat. Trotzdem wird empfohlen, die Gesamtaufnahme gesättigter Fettsäuren zu begrenzen und bevorzugt auf ungesättigte Fettsäuren aus pflanzlichen Quellen umzusteigen, um die allgemeine Herzgesundheit zu fördern.
Kann zu viel Stearinsäure schaden?
Zu viel Stearinsäure kann potenziell schädlich sein, obwohl sie im Vergleich zu anderen gesättigten Fettsäuren weniger negative Auswirkungen auf den Cholesterinspiegel hat. Eine übermäßige Aufnahme von gesättigten Fettsäuren, einschließlich Stearinsäure, kann das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen. Gesättigte Fettsäuren sind dafür bekannt, den LDL-Cholesterinspiegel im Blut zu erhöhen, was zu Arteriosklerose und anderen kardiovaskulären Problemen führen kann.
Studien haben gezeigt, dass eine Ernährung, die reich an gesättigten Fettsäuren ist, mit einem höheren Risiko für Herzinfarkt und Schlaganfall verbunden ist. Obwohl Stearinsäure weniger Einfluss auf den LDL-Cholesterinspiegel hat als andere gesättigte Fettsäuren wie Palmitinsäure, kann sie dennoch bei übermäßiger Aufnahme zu einem Ungleichgewicht der Blutfette führen.
Darüber hinaus kann eine hohe Aufnahme gesättigter Fettsäuren insgesamt zu Fettleibigkeit beitragen, da sie kalorienreich sind und bei übermäßigem Verzehr zu einer positiven Energiebilanz führen können. Dies kann wiederum das Risiko für verschiedene chronische Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes und bestimmte Krebsarten erhöhen.
Zusammengefasst kann eine übermäßige Aufnahme von Stearinsäure, wie bei anderen gesättigten Fettsäuren, negative gesundheitliche Auswirkungen haben, insbesondere im Hinblick auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Fettleibigkeit. Es wird daher empfohlen, die Zufuhr gesättigter Fettsäuren zu begrenzen und stattdessen ungesättigte Fettsäuren zu bevorzugen.
Funktion, Wirkung & Aufgaben
Die biochemische Struktur von Stearinsäure ist zwar nicht spektakulär. Trotzdem besitzt sie eine große physiologische Bedeutung. Wie bereits erwähnt, stellt Stearinsäure eine ziemlich einfach gebaute Kohlenwasserstoffkette mit einer Carboxylgruppe dar. Im Organismus dient sie gebunden an Glyzerin als effektiver Energiespeicher.
Bei der Verbrennung von 100 Gramm Stearinsäure werden ungefähr 900 Kilokalorien freigesetzt. Das ist fast das Doppelte der Energie der gleichen Menge an Kohlenhydraten. Besonders energiereich sind die Kohlenwasserstoffbindungen, die bei den langkettigen Fettsäuren in großer Zahl vorliegen. Augrund dieser Energiespeicherfähigkeit eignen sich Stearinsäure und die anderen Fettsäuren als effektive Energiespeicher im Körper. Dafür sind noch jeweils drei Fettsäuren mit einem Glyzerinmolekül zu Triglyzeriden oder Fetten und Ölen verestert. Diese Triglyzeride komprimieren die energiereichen Moleküle nochmals auf kleinstem Raum, sodass die Fette als eine der energiereichsten Energiespeichermoleküle fungieren können.
In der Evolution haben sich Organismen entwickelt, welche durch die Speicherung von Fetten und Ölen einen Weg gefunden haben, Vorsorge für schlechte Zeiten leisten zu können. Stearinsäure und Palmitinsäure stellen unter anderem auch Ausgangsstoffe für die Synthese der biologisch aktiveren ungesättigten Fettsäuren dar. Auf deren Basis können wiederum viele Wirkstoffe wie beispielsweise die Prostaglandine gebildet werden. Stearinsäure allein besitzt nach bisherigen Erkenntnissen keine großen physiologischen Wirkungen.
Neben ihrer Funktion als Energiespeicher ist sie noch ein Hauptbestandteil von Phospholipiden und Sphingolipiden, welche wiederum die Struktur der Zellmembranen und der Membranen der Zellorganellen bestimmen. Die aus hydrophilen und hydrophoben Anteilen bestehenden Moleküle grenzen die Zellen gegen den interzellulären Bereich ab. Die hydrophoben Fettsäureketten ragen von der Membran in Richtung des Zytoplasmas der Zelle. Gleichzeitig weist der hydrophile Anteil der Zelle in Richtung Zelloberfläche. Neuere Untersuchungsergebnisse deuten noch auf eine weitere physiologische Wirkung von Stearinsäure hin.
Zufällig entdeckten Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum, dass Stearinsäure eine steuernde Wirkung auf Mitochondrien besitzen könnte. Hierbei fungiert das Stearinsäuremolekül als Signalüberträger und führt zur Fusion von Mitochondrien. Als Folge verbessert sich die Mitochondrienfunktion. Stearinsäure könnte somit künftig zur Therapie bei mitochondrialen Erkrankungen eingesetzt werden.
Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte
Stearinsäure wird wie alle anderen Fettsäuren über den Aufbau einer Kohlenwasserstoffkette durch die schrittweise Anlagerung von jeweils zwei Kohlenstoffatomen synthetisiert. Ausgangsverbindungen sind meist Kohlenhydrate. Aber auch die in der Nahrung enthaltenden Fettsäuren und Aminosäuren dienen als Basis für den Aufbau höherkettiger Fettsäuren. Besonders viel Stearinsäure enthalten tierische Fette.
Sehr reich an Stearinsäure sind Rindertalg, Hammelfett, Butterfett und Schweineschmalz. Aus pflanzlicher Quelle stellt die Kakaobutter den größten Stearinsäurelieferanten. Andere pflanzliche Öle und Fette besitzen meist nur einen Anteil von maximal 7 Prozent. Freie Stearinsäure wird durch Verseifung von Fetten mit kochender Natronlauge hergestellt. Dabei entsteht zunächst das Natriumsalz der Fettsäuren, welche durch die Behandlung mit Mineralsäuren wieder in Fettsäuren überführt werden.
Die anschließende Trennung der einzelnen Fettsäuren erfolgt durch spezielle physikalische (Destillation) oder chemische Prozesse. Verwendung findet Stearinsäure in kosmetischen Produkten, Rasierschaum, Reinigungsmitteln oder Waschmitteln.
Krankheiten & Störungen
Stearinsäure übt unter normalen Bedingungen keine schädliche Wirkung aus. Es ist toxisch neutral und gut verträglich. Allerdings können Feinstäube und Dämpfe mit Stearinsäure ätzende Wirkung haben. Dabei kommt es zu lokalen Reizungen, Magen-Darm-Problemen und teilweise zum Erbrechen.
Wenn der Kontakt mit diesen Stäuben und Dämpfen sehr intensiv ist, kann es zu Atemwegsproblemen und Lungenödemen kommen. Ein anderes Problem stellt Magnesiumstearat dar. Es wird technisch durch die Hydrierung von Palmöl erzeugt, welches jedoch mit Schädlingsbekämpfungsmitteln verunreinigt ist. Daher kann das in Nahrungsergänzungsmitteln verwendete Magnesiumstearat toxische Auswirkungen auf die Leber haben. Außerdem können auch Hautschädigungen und Darmstörungen durch den Einsatz von Magnesiumstearat hervorgerufen werden.
Tipps für eine optimale Versorgung mit Stearinsäure
Verzehr von tierischen Fetten: Stearinsäure kommt in hohen Konzentrationen in tierischen Fetten vor, insbesondere in Rind- und Schweinefleisch. Der regelmäßige Verzehr von magerem Fleisch und tierischen Fetten kann daher zur optimalen Versorgung mit Stearinsäure beitragen.
Pflanzliche Quellen nutzen: Auch einige pflanzliche Fette, wie Kakao- und Shea-Butter, enthalten Stearinsäure. Durch die Integration von pflanzlichen Fetten in die Ernährung, beispielsweise durch den Verzehr von dunkler Schokolade, kann der Bedarf an Stearinsäure gedeckt werden.
Verwendung von Kokos- und Palmöl: Beide Öle sind reich an Stearinsäure. Beim Kochen kann man Kokos- oder Palmöl verwenden, um die Zufuhr dieser gesättigten Fettsäure zu erhöhen. Diese Öle eignen sich besonders gut zum Braten und Backen.
Ausgewogene Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung, die sowohl tierische als auch pflanzliche Fette umfasst, sorgt für eine angemessene Aufnahme von Stearinsäure. Achte darauf, verschiedene Fettquellen zu kombinieren, um eine optimale Nährstoffversorgung sicherzustellen.
Moderater Konsum von Milchprodukten: Milchprodukte wie Butter, Sahne und Käse enthalten ebenfalls Stearinsäure. Ein moderater Konsum dieser Produkte kann zur Deckung des Bedarfs beitragen. Bevorzuge Vollfett-Varianten, um die Aufnahme zu maximieren.
Nüsse und Samen einbeziehen: Einige Nüsse und Samen, insbesondere Macadamianüsse und Hanfsamen, enthalten Stearinsäure. Durch den regelmäßigen Verzehr von Nüssen und Samen kann die Aufnahme dieser Fettsäure verbessert werden.
Vermeidung von Transfetten: Transfette, die in vielen verarbeiteten Lebensmitteln enthalten sind, können die Aufnahme von gesunden gesättigten Fettsäuren wie Stearinsäure beeinträchtigen. Achte darauf, verarbeitete und frittierte Lebensmittel zu meiden, um eine bessere Fettqualität zu gewährleisten.
Ergänzung mit Butter und Ghee: Butter und Ghee sind traditionelle Fettquellen, die reich an Stearinsäure sind. Verwende diese Fette zum Kochen und Backen, um deine Stearinsäurezufuhr zu erhöhen. Ghee ist besonders gut geeignet, da es eine höhere Rauchpunkt hat und für hohe Temperaturen ideal ist.
Achtsamer Fleischkonsum: Achte darauf, Fleischprodukte aus nachhaltiger und artgerechter Haltung zu wählen. Diese Produkte enthalten nicht nur Stearinsäure, sondern auch eine bessere Nährstoffzusammensetzung und weniger schädliche Zusatzstoffe.
Supplemente prüfen: In einigen Fällen können Nahrungsergänzungsmittel hilfreich sein, um die Aufnahme von Stearinsäure zu erhöhen, insbesondere wenn die Ernährung nicht genügend dieser Fettsäure liefert. Konsultiere einen Ernährungsberater oder Arzt, um die Notwendigkeit und geeignete Dosierung solcher Supplemente zu besprechen.
Durch die Integration dieser Tipps in den Alltag kann eine optimale Versorgung mit Stearinsäure sichergestellt werden, was zur allgemeinen Gesundheit und zum Wohlbefinden beiträgt.
Quellen
- Baenkler, H.-W., et al.: Kurzlehrbuch Innere Medizin. Thieme Verlag, Stuttgart 2010
- Horn, F.: Biochemie des Menschen. Das Lehrbuch für das Medizinstudium. Thieme, Stuttgart 2018
- Lodish et al.: Molekulare Zellbiologie. 4. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001
- "Biochemie und Pathobiochemie" von Georg Löffler, Petro E. Petrides
- "Organische Chemie: Fette" von Hans-Dieter Jakubke, Hans Jeschkeit
- "Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis" herausgegeben von Franz von Bruchhausen, Gerhard Dannhardt, u.a.