Lipide - Fette und Fettbegleitstoffe
Experimente:
Versuch: Fettfleckprobe
Versuch: Nachweis von Fetten mit Sudan-III-Lösung
Versuch: Extraktion von Milchfett
Lipide (von griechisch: lipos = Speck) stellen ein buntes Gemisch aus recht unterschiedlichen
Verbindungen dar. Allen gemein ist die ausgeprägte Hydrophobität und das daraus
resultierende Löseverhalten. Die Lipide sind - und das ist ihr analytisches Merkmal -
nur in organischen Lösemitteln, nicht aber in Wasser löslich. Sie können dadurch
leicht von Proteinen und Kohlenhydraten
abgetrennt werden.
Einteilung der Lipide
Neben der allgemeinen Einteilung nach der Herkunft der Lipide
(tierisch oder pflanzlich) und nach der Konsistenz
(fest oder flüssig), gibt es noch die Möglichkeit der Einteilung nach der
chemischen Systematik. Letztere sollst du nun näher
kennenlernen.
Im einfachsten Fall unterscheidet man nur die Fette
(Triglyceride) von den Fettbegleitstoffen.
Unter Fetten versteht man definitionsgemäß die Ester von Glycerin
(Propantriol) mit Fettsäuren.
Diese Neutralfette können sowohl fest als auch flüssig sein.
Man spricht bei flüssigen Fetten von fetten Ölen.
Unter Fettbegleitstoffen versteht man alle anderen Stoffe, die - wie der Name schon sagt -
Fette begleiten. Dazu zählen vor allem natürliche fettlösliche Farbstoffe
(Lipochrome) wie z. B. Carotinoide und Chlorophylle, Fettsäuren, Sterine (deren wichtigster
Vertreter das Cholesterin ist) sowie Wachse und Phosphatide.
Ein sehr bekanntes Phosphatid ist Lecithin.
Etwas komplizierter wird es, wenn die Lipide nach ihrer strukturellen Komplexizität unterteilt werden. Dabei ergeben sich drei Hauptgruppen, die einfachen Lipide, die zusammengesetzten (komplexen) Lipide und die unverseifbaren Lipidbestandteile:
Übersicht über die wichtigsten Lipide
1. Einfache Lipide
Lipidart | Besteht aus |
Neutralfette (Triacylglycerate) |
Glycerin Fettsäuren |
Wachse | Höhere einwertige Alkohole Fettsäuren |
2. Komplexe Lipide
Lipidart | Besteht aus |
Phospholipide | Glycerin oder Sphingosin
Fettsäuren Phosphorsäure N-Basen wie Cholin |
Glykolipide | Höhere einwertige Alkohole
Fettsäuren Mono- oder Oligosaccharide |
3. Nicht verseifbare Lipide
Lipidart | Besteht aus |
Sterane | z. B. Cholesterin |
Carotinoide | z. B. Carotin |
Die einfachen Lipiden sind die Neutralfette und die Wachse.
Zu den Neutralfetten gehören übrigens nicht nur die Triglyceride, sondern auch die
Mono- und Diglyceride. Da die natürlichen Fette 98-99 % Triglyceride enthalten, spielen
die Mono- und Diglyceride mengenmäßig eher eine untergeordnete Rolle, obwohl sie als
Emulgatoren eine wichtige chemische Eigenschaft aufweisen. Sie sind
daher in der Lebensmittelindustrie von großem Interesse.
Wachse sind einwertige hochmolekulare Alkohole, die mit höheren Fettsäuren verestert sind.
Sie werden von Pflanzen und Tieren gebildet wie z. B. Bienenwachs, das zum größten Teil
aus Myricin besteht, einem Ester aus Palmitinsäure und Myricylalkohol
(C30H61OH).
Komplexe Lipide setzen sich aus Phosphatiden, Glycolipiden
und Sphingolipiden zusammen.
Phosphatide oder Phosphoglyceride verdanken ihren Namen zwei ihrer Grundbausteine, der
Phosphorsäure und dem Glycerin. Weitere Bausteine sind Fettsäuren
(in erster Linie höherkettige Fettsäuren und pro Phosphatidmolekül mindestens
eine davon ungesättigt) sowie vier zur Auswahl stehende Verbindungen, die OH-Gruppen tragen
(Cholin, Ethanolamin, Serin und Inosit). Die daraus entstehenden Phosphatide heißen
entsprechend Phosphatidylcholin, Phosphatidylserin, Phosphatidylinosit und Phosphatidylethanolamin.
Phosphatidylcholine - die übrigens viel besser bekannt sind unter dem Namen Lecithine (von griechisch: lekithos = Dotter) - sind die in der Natur am häufigsten vorkommenden Phosphatide. Sie sind Bestandteil von Membranen und des Nervengewebes und kommen unter anderem im Eigelb (daher der Name!), Hirn und pflanzlichen Samenzellen vor. Sogar Milch enthält in allerdings nur geringer Menge Lecithine. Aufgrund ihrer Struktur spielen Phosphatide ebenso wie die Mono- und Diglyceride eine große Rolle als Emulgatoren im gesamten Zellstoffwechsel.
Glycolipide und Sphingolipide sind weit weniger verbreitet als Phosphatide. Glycolipide enthalten statt der Phosphorsäure Kohlenhydrate gebunden, und zwar Galaktose und Glucose. Bei den Sphingolipiden wird dagegen das Glycerin gegen ein Aminoalkohol (Sphingosin) ausgetauscht.
Unter unverseifbaren Lipidbestandteilen fasst man alle fettbegleitenden Verbindungen zusammen, die sich nicht durch Hydrolyse in Fettsäuren und Glycerin spalten lassen, bzw. die durch Hydrolyse keine Seifen bilden. Dazu gehören in erster Linie Sterine, deren wichtigste Vertreter das Cholesterin und das Ergosterin sind, Carotinoide (z. B. ß-Carotine und Xanthophyll) sowie Vitamine (A, D, E und K), wobei den E-Vitaminen (Tocopherolen) eine besondere Bedeutung als Antioxidans zukommt, da sie empfindliche Stoffe (z. B. ungesättigte Fettsäuren, Vitamin A bzw. ß-Carotin und Enzyme) gegen Oxidation schützen.
In Milch als dem Nahrungsmittel schlechthin, kann man fast alle dieser aufgeführten Lipide im Fettanteil finden. Neben Triglyceriden als Hauptbestandteil enthält sie unter anderem freie Fettsäuren, Lecithine, Cholesterin, alle fettlöslichen Vitamine und Squalen als Kohlenwasserstoff.
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