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Fette (Triglyceride) sind aus Glycerin und drei Fettsäuren aufgebaute Lipide, die als hochkalorische Energiespeicher und Träger fettlöslicher Vitamine (A, D, E, K) dienen. Darüber hinaus umfassen Lipide auch komplexe Membranlipide und Steroide mit vielfältigen strukturellen und signalgebenden Funktionen.
Fette gehören zur Stoffgruppe der Lipide und liegen chemisch meist als Triglyceride (Triacylglycerole) vor. Ein Triglycerid besteht aus einem Molekül Glycerin (ein dreiwertiger Alkohol, chemisch Propan-1,2,3-triol), das über Esterbindungen mit drei Fettsäuren verknüpft ist.
Lipide sind hydrophob und löslich in apolaren Lösungsmitteln. Besitzen sie neben apolaren Bereichen auch polare Gruppen, spricht man von amphiphilen Lipiden. Die Klasse der Lipide lässt sich in einfache Lipide (Neutralfette und Wachse), komplexe Lipide (Phospholipide, Glycolipide, Sphingolipide) und Steroide (Cholesterin, Gallensäuren, Steroidhormone) unterteilen. Ihre Funktionen sind vielfältig: Triglyceride dienen als Energiespeicher, Phospholipide und Glycolipide als Membranbestandteile, Cholesterin stabilisiert Membranen und dient als Vorstufe von Steroidhormonen und Gallensäuren, während Eicosanoide als gewebshormonähnliche Mediatoren wirken.
Die Bildung eines Triglycerids erfolgt durch eine Veresterung, eine Form der Kondensationsreaktion, bei der pro gebundener Fettsäure ein Molekül Wasser (H2O) abgespalten wird. Da Glycerin drei Hydroxygruppen (-OH) besitzt, können maximal drei Fettsäuren binden. Abhängig von der Zahl veresterter OH-Gruppen entstehen Mono-, Di- oder Triacylglyceride.
Fettsäuren sind langkettige Monocarbonsäuren aus meist unverzweigten Ketten mit 4 bis 24 C-Atomen. Sie werden aus C2-Bausteinen synthetisiert und haben daher typischerweise eine gerade Anzahl an Kohlenstoffatomen. Die einfachste natürliche Fettsäure ist Buttersäure (4 C). Man unterscheidet gesättigte Fettsäuren ohne Doppelbindungen und ungesättigte Fettsäuren mit einer oder mehreren Doppelbindungen. In der Natur liegen die Doppelbindungen meist in der cis-Konfiguration vor, was zu einem Knick in der Kohlenwasserstoffkette führt.
Ungesättigte Fettsäuren können zusätzlich nach der Position ihrer Doppelbindungen klassifiziert werden. Ausgehend vom Omega-Kohlenstoffende (Methylgruppe) ergibt sich die Omega-Nummer; z.B. ist Ölsäure eine Omega-9-Fettsäure. Trans-Fettsäuren mit Doppelbindungen in trans-Konfiguration entstehen bei der industriellen Härtung pflanzlicher Öle und stehen im Verdacht, den LDL-Cholesterinspiegel zu erhöhen und Arterienerkrankungen zu fördern. Da Säugetiere keine Doppelbindungen jenseits von C-9 (vom Carboxylende gezählt) einführen können, sind Linolsäure und alpha-Linolensäure essenziell und müssen über pflanzliche Fette aufgenommen werden.
Die physikalischen Eigenschaften der Fette hängen stark von den Fettsäuren ab: Je länger die Kohlenwasserstoffketten und je weniger Doppelbindungen (besonders cis), desto höher ist der Schmelzpunkt. Ungesättigte Fettsäuren mit cis-Doppelbindungen senken den Schmelzpunkt, weil sie die dichte Packung der Moleküle stören. Entsprechend sind pflanzliche Öle bei Raumtemperatur meist flüssig, während tierische Fette (reich an gesättigten Fettsäuren) fest sind. Mit zunehmender Länge der apolaren Fettsäureketten sinkt die Wasserlöslichkeit der Fette. Gewonnen werden Fette aus tierischem Fettgewebe (Schmalz, Talg), Milch (Butter) oder pflanzlichen Ölsaaten durch Pressung oder Extraktion.
Fette sind hydrophob (wasserabweisend) und lipophil (fettliebend). Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Aufnahme der fettlöslichen Vitamine. Man kann sie sich mit der Eselsbrücke EDEKA merken: Vitamin E, D, E (hier als Platzhalter), K und A. Ohne die gleichzeitige Aufnahme von Nahrungsfetten können diese Vitamine im Darm kaum resorbiert werden.
Jedes dieser Vitamine erfüllt spezifische Aufgaben: Vitamin A (Retinol) ist essenziell für den Sehvorgang, Vitamin D (Calciferol) reguliert den Calciumhaushalt und den Knochenbau, Vitamin E (Tocopherol) dient als Antioxidans zum Schutz der Zellen und Vitamin K (Phyllochinon) ist ein zentraler Faktor bei der Blutgerinnung.
Neben der Vitaminaufnahme fungieren Fette als langfristige Energiespeicher. Ihr Brennwert ist etwa doppelt so hoch wie der von Kohlenhydraten (Glykogen), und sie werden nach Verbrauch der Kohlenhydratreserven herangezogen. Fettgewebe dient außerdem der Kälteisolation, schützt innere Organe und Nerven als mechanisches Polster und stellt Bausteine für Signalmoleküle wie Steroidhormone bereit.
