10

Ernährungsphysiologie der Tiere (Fach) / Fettstoffwechsel (Lektion)

Diese Lektion wurde von Meiki1302 erstellt.

Lektion lernen

Diese Lektion ist leider nicht zum lernen freigegeben.

zurück  |  weiter 1 / 1

• 4.1 Fette im Organismus 4.1.1 Schnellnachweis von Lipiden im Blutplasma/-serum mittels Dünnschichtenchromatographie (DC) Der qualitative Nachweis der Blutserum bzw. -plasma entahltenen Lipidklassen Cholesterin, Cholesterinester, Triglyceride, Fettsäuren und Phospholipide kann mit Hilfe der Dünnschichtenchromatographie recht schnell erfolgen. Zudem gibt die Methode Aufschluss über das physiko-chemische Verhalten der enthaltenen Lipide. Prinzip: Die Serum-/Plasmalipide werden durch ein organisches Lösungsmittelgemisch unter gleichzeitiger Fällung der Proteine extrahiert. Nach Zentrifugation wird die organische Phase gewonnen und eingeengt. Die dünnschichtchromatographische Auftrennung der Lipide erfolgt durch selektive Adsorption der in einem Fließmittel ("mobile Phase") gelösten Substanzen an einem auf der Trägerplatte befindlichen Adsorptionsmittel ("stationäre Phase"). Da die mobile Phase relativ unpolar ist, verbleiben die polaren Phospholipide an der Auftragsstelle des Substanzgemisches. Die übrigen Lipide wandern mit abnehmender Polarität weiter mit dem Flüssigkeitsstrom der mobilen Phase. Nach Besprühen mit Molybdatophosphorsäure und Erhitzen auf 120°C werden die Lipidflecken blau-schwarz angefärbt (Molybdänblau). Die Zuordnung der Lipide erfolgt mit Hilfe eines mitgeführten Mix-Standards über die Rf-Werte (relate to front) der Einzellipide.
• 4.1 Fette im Organismus 4.1.2 Cholesterin Cholesterin steht dem Organismus als exogenes, d.h. mit der Nahrung aufgenommenes, und endogenes, d.h. im Körper synthetisiertes Cholesterin (ca.1,0-1,5g/Tag) zur Verfügung. Als Zell- und Gewebsbestandteil (Membranen) sowie zur Synthese zahlreicher Verbindungen (z.B. Steroidhormone) spielt es eine wesentliche Rolle im Stoffwechsel. Im Allgemeinen besteht ein Regelmechanismus zur Einhaltung des normalen Cholesterinspiegels auch bei unterschiedlicher exogener Zufuhr (Cholesterinpool ca. 150g bei Erwachsenen). Bei bestimmten Störungen des Fettstoffwechsels oder übermäßiger Zufuhr tierischer Fette kann es zu einem dauernden Ansteigen des Cholesterinspiegels kommen, der als Hypercholesterinämie in engem Zusammenhang mit der Hyperlipoproteinämie steht und als Risikofaktor für koronare Herz- und Gefäßerkrankungen (Arteriosklerose) angesehen wird. Bei Hyperthyreose finden sich auch erniedrigte Cholesterinwerte, was als Hypocholesterinämie bezeichnet wird. Zur Therapie gehören diätetische Maßnahmen und eine stetige Überwachung des Cholestrein- und Triglyceridspiegels im Plasma.
• 4.1 Fette im Organismus 4.1.2.1 Bestimmung des Gesamtcholesterins und der Unterfraktionen HDL- und LDL Aus dem Plasma wird das Gesamtcholesterin sowie das HDL- und LDL-Cholesterin nach entsprechender Aufreinigung mit der CHOD-PAP-Methode bestimmt. Prinzip: (näher Seite 52) Aufspaltung der Cholesterinester des Serums durch Cholesterin-Esterase Umsetzung des freien Cholestreins mit Luftsauerstoff Wasserstoffperoxid bildet mit 4-Aminophenazon + Phenol (=PAP) unter katalytischer Wirkung der Peroxidase einen roten Farbstoff, dessen Intensität der Cholesterin-Konzentration direkt proportional ist.
• 4.1 Fette im Organismus 4.1.3 Triglyceride (Neutralfett, TG- nach der Methode GPO-PAP) Neutralfett wird (exogen) mit der Nahrung aufgenommen oder (endogen) im Körper synthetisiert. Die Speicherung erfolgt im Fettgewebe als Energiereserve, die bei Bedarf hydrolytisch gespalten werden kann. Der Fetttransport im Blut erfolgt unter Bindung an Eiweiß als Lipoproteine, die ab etwa 500mg TG/100 ml Serum eine Trübung des Serums bewirken. Wie die Hypercholesterinämie so ist auch eine Vermehrung der Triglyceride im Serum (Hypertriglyceridämie) ein Risikofaktor der Ateriosklerose und des Herzinfarkts sowie ein Indikator für Stoffwechselstörungen. Hyperlipidämien können in primäre (essentielle, familiäre) - meist diät- oder gewichtsinduzierte- und sekundäre (symptomatische) - krankheitsbedingte- sowie postprandiale Typen eingeteilt werden. Hypotriglyceridämien treten u.a. auf bei Unterernährung, Fettresorptionsstörungen, Hyperthyreose. Bei chronischer Hypertriglyceridämie ist in jedem Fall eine diätetische Therapie angebracht, die durch weitere therapeutische Maßnahmen ergänzt werden kann. Prinzip: Mit Hilfe von Lipoproteinlipasen (LPL) werden TG enzymatisch zu Glycerin und freien Fettsäuren hydrolysiert. Das Gylcerin wird wie folgt weiter umgesetzt (S.56). Das gebildete farbige Chinonimin ist der Triglycerid-Konzentration proportional.
• 4.2 Oxidative Membranschädigungen Die Lipiddoppelschicht von Zellmembranen wird im Wesentlichen aus Phospholipiden, Glycolipiden und Cholesterol aufgebaut. Dabei findet sich in Phospholipiden und Glycolipiden ein hoher Anteil ungesättigter Fettsäuren. Diese ungesättigten Membranfettsäuren (C18:2 = Linolsäure, C18:3 = Linolensäure, C20:4 = Arachidonsäure) sind unter Einwirkung molekularen Sauerstoffs, in analoger Weise zu den Nahrungsfettsäuren, leicht oxidierbar. Angriffspunkte sind hierbei die Doppelbindungen. Die Übergangsmetalle Eisen (Hämoglobin) und Kupfer (Caeruloplasmin), die über das Blut als Sauerstoff versorgendes System des Organismus herangeführt werden, können zusätzlich als Katalysatoren dieser Oxidation im biologischen System wirken. Der Ablauf dieses Oxidationsvorganges ist auf Seite 59 dargestellt.
• 4.2 Oxidative Membranschädigungen 4.2.1 Thiobarbitursäurereaktive Substanzen (TBA-RS) Die Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen (TBA-RS) können in Nahrungsfetten als ein Maß für die oxidative Schädigung von ungesättigten Fettsäuren eingesetzt werden. In Geweben und Organen von Lebewesen können erhöhte Werte Aufschluss über Störungen im enzymatischen Abwehrsystem für reaktive Sauerstoffverbindungen und einen Antioxidantienmangel (Vitamin E, Vitamin C, Selen) geben. Optimal geschützte Gewebe weisen Werte >3 μmol TBA-RS/g Frischgewebe auf. Durch oxidativen Stress im Antioxidantienmangel können 3-5fach erhöhte Werte erreicht werden.  Prinzip der TBA-RS-Reaktion: Die Carbonylverbindungen der Fettzersetzung reagieren mit 2-Thiobarbitursäure zu rot gefärbten Trimethin-Farbstoffen, deren Konzentration photometrisch bei 532nm gemessen werden kann. Sie werden mit dem Überbegriff "Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen" (TBA-RS) bezeichnet, da nicht nur MDA (Malondialdehyd), sondern auch andere Aldehyde mit TBA reagieren. Mit chromatographischen Trenntechniken (z.B. HPLC) lassen sich die unterschiedlichen Verbindungen trennen und so spezifischer nachweisen. Komplex auf Seite 60
• 4.3 Beurteilung des antioxidativen Potentials 4.3.1 Vitamin C im Plasma Methode von ROE und OSTERLING Theorie: Ascorbinsäure, Monodehydroascorbinsäure (Semidehydroascorbinsäureradikal, instabil) und Dehydroascorbinsäure werden unter dem Namen Vitamin C zusammengefasst. Ascorbinsäure kann durch reversible Abgabe von Wasserstoff in die Dehydro-L-Ascorbinsäure übergehen und stellt damit ein wichtiges Redoxsystem des Intermediärstoffwechsels dar. Mit Ausnahme des Menschen, der Primaten und u.a. des Meerschweinchens können alle Tierspecies die L-Ascorbinsäure aus Glucose über L-Gulonsäure synthetisieren. Bei den o.g. Species fehlt aufgrund einer Genmutation das Enzym L-Gulonolactonoxidase, so dass der Umwandlungsprozess zu Vitamin C nicht stattfinden kann. Ascorbinsäure kommt im Pflanzenbereich vorallem in Paprikaschoten, Petersilie, Tomaten, Zitrusfrüchten, Spinat und Rosenkohl vor. Beim Kochen mit hohen Temperaturen wird sie jedoch leicht zerstört. Die bedeutendste Vitamin-C Avitaminose äußert sich im Skorbut. Die Minimaldosis für den Menschen zur Prävention des Skorbuts beträgt 10mg/d (57μmol), als optimale Versorgung des Erwachsenen werden 100mg/d empfohlen. Meerschweinchen benötigen ca. 200mg/kg Trockenfutter. Prinzip: Mit dieser photometrischen Methode wird das Gesamt-Vitamin C erfasst. Also sowohl Ascorbinsäure als auch die oxidierte Form, die Dehydroascorbinsäure. Ascorbinsäure wird in einer kupferkatalysierten Reaktion zur Dehydroascorbinsäure oxidiert, mit 2,4 Dinitrophenylhydrazin zu einem rotgefärbten Hydrazon umgesetzt und bei 520nm photometrisch gemessen. Komplex auf S. 64
• 4.3 Beurteilung des antioxidativen Potentials 4.3.2 Vitamin A und E im Plasma - Vitamin A Die fettlöslichen Vitamine A und E sind zwar hauptsächlich in bestimmten Organen und Geweben zu finden, stehen jedoch mit dem Blutplasma in Gleichgewicht. So werden die Plasmagehalte - vor allem bei Vitamin E - herangezogen, um die momentane Versorungslage zu dokumentieren. Vitamin A: Retinol ist die Alkoholform des Vitamin A und stellt die Hauptfraktion im Blutplasma dar. Es wird im Duodenum und oberen Jejunum resorbiert. Die Speicherung findet in der Leber statt. Im Blut erfolgt der Transport als Komplex mit Retinol-bindendem Protein (RBP) und Präalbumin. Die RBP-Konzentration im Serum korreliert mit dem Vitamin-A-Spiegel. Bei Lebererserven im normalen, physiologischen Bereich ist die Serum-Retinolkonzentration homöostatisch reguliert. Funktionell spielt Vitamin A eine spezifische Rolle in der Funktion der retinalen Stäbchenzellen beim Dämmerungs- und Nachtsehen (Opsin, Rhodopsin). Ferner ist es ein Schutzstoff für das gesamte Ektoderm, und es ist für die Regulation des Knochenwachstums von Bedeutung.
• 4.3 Beurteilung des antioxidativen Potentials 4.3.2 Vitamin A und E im Plasma - Vitamin E Vitamin E: Unter Vitamin E werden alle wirksamen Tocopherole nud -trienole zusammengefasst. Die Resorption findet im Duodenum statt und zwar etwa 20 bis 40% der aufgenommenen Vitamin E-Menge. Der Rest wird über den Faeces ungenutzt ausgeschieden. Tocopherole zirkulieren an verschiedene Lipoproteine, bevorzugt an die LDL-Fraktion gebunden im Serum, wobei der Anteil des D-α-Tocopherols im menschlichen Serum ca. 87% der gesamten Tocopherolkonzentration ausmacht. Bedeutung erlangt Vitamin E als Antioxidans und Radikalfänger, durch seine stabilisierende Wirkung auf biologische Membranen (integraler Membranbestandteil) und durch die Beeinflussung der Proteinsynthese auf Ebene der genetischen Regulation. Zudem hat es Funktionen im neuromuskulären System, es moduliert die Eicosanoidsynthese und ist in der Immunabwehr aktiv.
• 4.3 Beurteilung des antioxidativen Potentials 4.3.2 Vitamin A und E im Plasma Prinzip Prinzip: Retinol, sowie α- und γ-Tocopherol lassen sich nach Eiweißfällung und Extraktion mit Hexan aus dem Plasma bzw. Serum isolieren. Nach Eindampfen und Wiederaufnahme des Rückstandes mit Mehanol erfolgt die Auftrennung der Vitamine auf einer Reversed-Phase-(RP)18e-HPLC-Säule mit anschließender UV-Detektion.

zurück  |  weiter 1 / 1