Broschüre Omega-3-Fettsäuren

Omega-3-Fettsäuren sind wichtig für gesunde Zellen, ein gesundes Herz, ein gut funktionierendes Immunsystem und können gegen Entzündungen helfen. Aufgrund ihrer vielversprechenden Gesundheitseigenschaften und ihrer breiten Wirkung besteht ein zunehmendes Interesse an Omega-3-Fettsäuren aus der Forschung. Allein im Jahr 2019 erschienen 3366 wissenschaftliche Artikel zu diesen Fettsäuren in der biomedizinischen Datenbank PubMed.

Die bekanntesten Omega-3-Fettsäuren sind die pflanzliche Alpha-Linolensäure (ALA) aus Nüssen oder Samen und die Fettsäuren aus marinen Quellen (insbesondere Fisch, Krill, Krusten- und Schalentiere): Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA). Die letzten beiden Namen leiten sich von den griechischen Ziffern für die Anzahl der Kohlenstoffatome ab, die jeweils Fettsäuren enthalten: eicosa bedeutet 20 und docosa 22. 

Omega-3-Fettsäuren sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die aus langen Ketten von Kohlenstoffatomen mit einer Carboxylgruppe (-COOH) am einen Ende der Kette und einer Methylgruppe (-CH3) am anderen Ende bestehen. Diese Fettsäuren unterscheiden sich von gesättigten Fettsäuren durch das Vorhandensein von zwei oder mehr Doppelbindungen zwischen den Kohlenwasserstoffen in der Fettsäurekette. Eine einfach ungesättigte Fettsäure, wie z.B. Olivenöl, hat nur eine Doppelbindung.

Das Wort ‘Omega’ im Namen bezieht sich auf den Schwanz des Moleküls mit der Methylgruppe. Die Position der Doppelbindung, die dem Methylende des Moleküls am nächsten liegt, bestimmt die der Fettsäure zugeordnete Zahl. Bei Omega-3-Fettsäuren befindet sich die erste Doppelbindung am dritten Kohlenstoffmolekül, ausgehend von der Methylgruppe; bei Omega-6-Fettsäuren befindet sie sich am sechsten Kohlenstoffmolekül.

Die Bedeutung von Omega-3-Fettsäuren

Omega-3-Fettsäuren spielen im Körper eine wichtige Rolle als Bestandteil der Zellmembran, der Membran, die jede Zelle umgibt. Als solche beeinflussen sie die Eigenschaften der Zellmembran, wie Fluidität, Flexibilität, Permeabilität, die Aktivität membranassoziierter Enzyme* und Zellsignalwege*.

Die DHA hat die besondere Eigenschaft, dass sie in hohen Konzentrationen in den Zellen der Netzhaut und des Gehirns vorkommt. Bis zu 97 Prozent der Omega-3-Fettsäuren im Gehirn und bis zu 93 Prozent der Omega-3-Fettsäuren in der Netzhaut sind DHA. Zusätzlich zu ihrer strukturellen Rolle in den Zellmembranen liefern Omega-3-Fettsäuren (zusammen mit Omega-6-Fettsäuren) Energie für den Körper und werden zur Bildung von Eicosanoiden verwendet. Eicosanoide sind lokal wirkende Signalmoleküle (Botenstoffe). Diese Gewebshormone haben eine breite und regulierende Funktion im Herz-Kreislauf-, Lungen-, Immun- und endokrinen System des Körpers.

Immunsystem

Epidemiologische* Befunde zeigen, dass Omega-3-Fettsäuren eine positive Rolle bei der Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck und Entzündungskrankheiten spielen. Sie spielen aber auch eine Rolle im Immunsystem, insbesondere bei der Funktion von Makrophagen. Diese weißen Blutkörperchen können relativ große Partikel aufnehmen (= Phagozytose*) und spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem. Der Einfluss von Omega-3-Fettsäuren auf diese Funktion ist seit Ende der 1970er Jahre umfassend erforscht worden. Drei wichtige Eigenschaften der Makrophagenbiologie, die durch Omega-3-Fettsäuren beeinflusst werden, wurden identifiziert: die Produktion und Sekretion von Signalmolekülen (Zytokine und Chemokine), die Kapazität der Phagozytose und die Regulation der Funktion der Makrophagen (pro-inflammatorisch versus anti-inflammatorisch und Gewebereparatur). Eine ausreichende Zufuhr von ALA, EPA und DHA wirkt nicht nur entzündungshemmend, sondern steigert auch ihre Phagozytosekapazität. Wissenschaftler vermuten, dass diese erhöhte Kapazität mit Veränderungen in der Zusammensetzung und Struktur ihrer Zellmembran zusammenhängt, wenn diese die Omega-3-Fettsäuren aufnimmt.

Kardiovaskuläre Erkrankungen

Das Interesse an Omega-3-Fettsäuren im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen entstand nach epidemiologischen Forschungen in den 1970er Jahren. Es zeigte sich, dass unter fischessenden Populationen wie den grönländischen Eskimos und Japanern ein niedriger Prozentsatz an Herzinfarkten und anderen Herzkrankheiten festgestellt wurde. Mehrere Studien haben diesen Zusammenhang bestätigt. Übersichtsstudien zeigen, dass ein höherer Fischverzehr und ein höherer Gehalt an Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung oder im Blutplasma mit einem geringeren Risiko für Herzinsuffizienz, koronare* Herzerkrankungen und tödliche Herzinfarkte verbunden sind. Im Jahr 2019 wurden die Ergebnisse einer retrospektiven Studie (Meta-Analyse) über den Einfluss einer Omega-3-Supplementierung von Meeresorganismen auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen veröffentlicht. Diese Studie umfasste mehr als 125.000 Teilnehmer aus 13 randomisierten Kontrollgruppenstudien, darunter 3 neuere größere Studien. Der Dosisbereich der marinen Omega-3-Supplementierung betrug 376 bis 4000 mg pro Tag, wobei das Verhältnis von EPA und DHA zwischen den verschiedenen Studien variierte. Unabhängig von diesem Verhältnis deuten die Ergebnisse auf einen Zusammenhang zwischen einer Supplementation mit marinen Omega-3-Fettsäuren und einem geringeren Risiko für Herzinfarkt, koronare Herzerkrankungen, kardiovaskuläre Erkrankungen insgesamt und Sterblichkeit durch koronare Herzerkrankungen oder kardiovaskuläre Erkrankungen hin. Solche umgekehrten Zusammenhänge werden besonders deutlich bei der Supplementation von höheren Dosen von Omega-3-Fettsäuren (ab 1000 mg EPA + DHA).

Entzündungen

Omega-3-Fettsäuren werden häufig bei Entzündungen eingesetzt. Die vorteilhafte Wirkung von EPA und DHA bei Entzündungskrankheiten lässt sich biochemisch unter anderem dadurch erklären, dass entzündliche Signalstoffe im Blut reduziert und die Fettsäurezusammensetzung der Phospholipide in der Zellmembran verändert wird. Eine 2017 durchgeführte Übersichtsstudie bewertete die Wirksamkeit von Omega-3-Nahrungsergänzungsmitteln bei Patienten mit rheumatoider Arthritis. Im Vergleich zu Placebo verringerte eine Supplementation über 3 bis 18 Monate die Anzahl der empfindlichen Gelenke, die Steifheit am frühen Morgen und die Schmerzhaftigkeit. Ein weiterer Bericht aus demselben Jahr zeigte, dass Omega-3-Fettsäuren eine therapeutische Rolle bei der Schmerzreduktion bei rheumatoider Arthritis spielen können. Dosen von 3 bis 5 Gramm pro Tag scheinen eine größere Wirkung zu haben als niedrigere.

Mutter und Kind

Wegen der hohen Konzentration in Augen und Gehirn ist DHA wichtig für die Entwicklung dieser Organe. Eine Supplementation von mindestens 600 mg DHA während der Schwangerschaft reduziert auch das Risiko einer Frühgeburt (Geburt vor der 34. Schwangerschaftswoche) und eines sehr niedrigen Geburtsgewichts (weniger als 1500 Gramm).

In einer Studie schnitten die Kinder von Müttern, die während der Schwangerschaft flüssiges Fischöl (10 ml pro Tag mit 1183 mg DHA und 803 mg EPA) eingenommen hatten, bei Intelligenztests im Alter von vier Jahren deutlich besser ab als die Kinder in der Placebogruppe. Ein Ungleichgewicht der Fettsäuren bei Kindern mit einer geringen Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren wird mit Lern- und Verhaltensproblemen wie ADHS, Aggression, Legasthenie und autistischen Störungen in Verbindung gebracht.

Auch nach der Geburt ist es für Babys sehr wichtig, genügend DHA zu bekommen. Omega-3-Fettsäuren werden der Säuglingsmilch standardmäßig zugesetzt. Stillende Frauen sollten in dieser Zeit ausreichend DHA (und EPA) zu sich nehmen, um in der Muttermilch einen angemessenen DHA-Gehalt zu erreichen. In einer Studie wurde dies durch eine Supplementierung mit Fischöl erreicht (mit hoher DHA-Konzentration, Gesamtmenge DHA+EPA etwa 750-950 mg). Die Entwicklung des Gehirns setzt sich bis etwa zum fünfundzwanzigsten Lebensjahr fort. Eine zusätzliche Zufuhr von DHA ist daher nicht nur vor der Geburt und in den ersten Lebensjahren wichtig, sondern auch während der Entwicklung bis ins junge Erwachsenenalter.

Augenerkrankungen

DHA schützt vermutlich vor altersbedingter Makuladegeneration* (AMD), der häufigsten Ursache für Erblindung. DHA ist eine wichtige Fettsäure in der Netzhaut, die für das Sehvermögen unerlässlich ist. Es ist möglich, dass die Atherosklerose* der Blutgefäße, die die Netzhaut versorgen, eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von AMD spielt und dass DHA dazu beiträgt, diesen Prozess zu hemmen. Menschen, die viermal oder öfter pro Woche fetten Fisch essen, haben ein um 35 % geringeres Risiko, an AMD zu erkranken, als Menschen, die weniger Fisch essen. Auch das Verhältnis von Omega 6 zu Omega 3 in der Ernährung spielt eine Rolle: Je höher dieses Verhältnis (d. h. zu viel Omega 6 im Verhältnis zu Omega 3), desto höher ist das AMD-Risiko. DHA und EPA schützen die Netzhaut vor Anomalien, die durch Ischämie*, Licht, Sauerstoff, Entzündungen und Alterung verursacht werden.

Verschlechterung der kognitiven Fähigkeiten 

Ab dem 50. Lebensjahr lässt die kognitive Leistungsfähigkeit langsam nach. Eine Supplementierung mit DHA und EPA bei gesunden Menschen über 50 Jahren hat nachweislich positive Auswirkungen auf die Gehirnstruktur (Zusammensetzung und Volumen der weißen und grauen Substanz) und die Funktion der Blutgefäße im Gehirn. Dabei wurde auch eine Verbesserung der so genannten exekutiven Funktionen (wie Planung, Gedächtnis und Problemlösungsvermögen) festgestellt.

Mehrere Studien zeigen, dass insbesondere DHA das Gedächtnis von über 50-Jährigen verbesserte, die Symptome eines leichten kognitiven Rückgangs aufwiesen. Eine Verbesserung der Gedächtnisfunktion wurde vor allem bei Dosen von mindestens 1000 mg DHA + EPA festgestellt, wobei Präparate, die mehr DHA als EPA enthielten, deutlich wirksamer waren.

* Siehe Erläuterung der Begriffe

Fischöl ist die bekannteste Form eines Omega-3-Ergänzungsmittels. Es gibt aber auch Nahrungsergänzungsmittel, die Omega-3-Fettsäuren aus Algenöl (aus speziell gezüchteten Algen) und aus Krillöl (aus Euphausia superba, einer kleinen Garnele aus dem Südpolarmeer) enthalten. Algenöl ist die einzige Form, die für Vegetarier und Veganer geeignet ist und die nachhaltigste Option darstellt. Der Nachteil von Algenöl ist jedoch, dass es hauptsächlich DHA und nur sehr wenig (wenn überhaupt) EPA enthält und die Dosierung in der Regel niedriger ist als bei Fischölpräparaten. Krillöl hat den Vorteil, dass es neben EPA/DHA auch das wertvolle Cholin und eine kleine Menge Astaxanthin enthält. Krillöl ist jedoch teuer und enthält nur geringe Dosen an EPA/DHA. Omega-3-Fettsäuren aus Krillöl hingegen werden außergewöhnlich gut aufgenommen, so dass im Vergleich zu Fisch- oder Algenöl eine etwas geringere EPA/DHA-Dosis ausreichend sein kann.

Ein weiterer Unterschied bei Omega-3-Ergänzungsmitteln ist die Form, in der die Fettsäuren EPA und DHA vorliegen. Von Natur aus liegen Fette im Fischöl, aber auch in der Nahrung in Form von Triglyceriden vor. Diese bestehen aus drei Fettsäuremolekülen, die an ein Glycerinmolekül gebunden sind (siehe Abbildung 1). Bei unverarbeitetem Fischöl ist eine davon EPA oder DHA, und die anderen beiden sind andere Fettsäuren. Daher ist die natürliche Konzentration von EPA/DHA in Fischöl nicht höher als etwa 30%.

Bei Fischöl-Ergänzungsmitteln sind in vielen Fällen höhere Konzentrationen an EPA/DHA erwünscht. Daher werden die Fettsäuremoleküle vom Glycerin abgespalten und die EPA/DHA-Fettsäuren isoliert. Da diese so genannten freien Fettsäuren sehr instabil sind, werden sie anschließend einzeln an ein Ethanol (Ethylalkohol)-Molekül gebunden. Diese Verbindungen werden als Ethylester* bezeichnet. Diese Methode wird bei vielen Fischöl-Ergänzungsmitteln angewandt.

Abbildung 1: Drei Formen von Fischöl-Ergänzungsmitteln

Technisch ist es auch möglich, die EPA- und DHA-Ethylester zu spalten und die freien Fettsäuren wieder an Glycerin zu binden, so dass so genannte umgeesterte Triglyceride (englisch: re-esterified triglycerides oder rTGs) entstehen, die eine etwas andere chemische Struktur aufweisen als die ursprünglichen Triglyceride. Jedes Glycerinmolekül trägt nun drei EPA/DHA-Seitenketten anstelle von nur einer. Aufgrund des zusätzlichen Verarbeitungsschrittes ist diese Triglyceridform etwas teurer als die Ethylesterform. Eine Fischölergänzung mit umgeesterten Triglyceriden hat einen hohen EPA- und DHA-Gehalt (bis zu 80-90%) in einer besonders gut absorbierbaren Form.

Nahrungsergänzungsmittel aus Algenöl enthalten in der Regel die natürliche Triglyceridform, so dass diese Präparate einen geringeren Omega-3-Gehalt aufweisen. Krillöl enthält eine besondere Form von Omega-3-Fettsäuren, die in Fischöl- oder Algenölpräparaten nicht enthalten sind. EPA und DHA in Krillöl sind von Natur aus an Phospholipide gebunden. Dies sind Fette, die unter anderem auch Cholin enthalten und die die strukturelle Hauptkomponente aller unserer Zellmembranen bilden. Diese Molekularstruktur bewirkt, dass EPA und DHA in dieser Form vielleicht sogar noch etwas besser aufgenommen werden als in Form von natürlichen oder umgeesterten Triglyceriden.

EPA und DHA als Triglyceride besser absorbierbar als Ethylester

Im Darm werden Fette (Triglyceride) in Monoglyceride* und freie Fettsäuren aufgespalten, so dass sie klein genug sind, um in die Darmzelle aufgenommen zu werden. Danach werden sie wieder zu Triglyceriden zusammengesetzt. Die Fettsäuren werden als Triglyceride über das Lymphsystem* absorbiert und in das Blut überführt.

Der Nachteil von Ethylestern ist, dass sie ein zusätzliches Enzym benötigen, um in freie Fettsäuren aufgespalten zu werden. Außerdem benötigen sie die sie umgebenden Triglyceride aus der Nahrung, damit die fettspaltenden Enzyme ihre Arbeit richtig machen können. So haben mehrere Studien gezeigt, dass Omega-3-Fettsäuren in Form von Triglyceriden besser aufgenommen werden können, wobei umgeesterte Triglyceride sogar noch etwas besser abschneiden als natürliche Triglyceride. Der Unterschied zwischen Triglyceriden und Ethylestern ist sogar noch größer, wenn die Omega-3-Ergänzung zu einer Mahlzeit eingenommen wird, die nicht viel Fett enthält (wie ein durchschnittliches Frühstück oder Mittagessen). Für Omega-3-Fettsäuren in Triglyceridform gilt außerdem, dass die Absorptionsfähigkeit bei einer fetthaltigen Mahlzeit besser ist als bei einer fettarmen Mahlzeit oder auf nüchternen Magen.

* Siehe Erläuterung der Begriffe

Es gibt einen Weg, um festzustellen, ob die Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren durch eine Person ausreichend ist oder ob eine Ergänzung mit EPA und DHA erfolgen sollte. Dies kann mit einem so genannten Omega-3-Index-Fingerpricktest (durch Fingerbeerenpunktion) gemessen werden. Der Omega-3-Index beschreibt den prozentualen Anteil von EPA und DHA an allen Fettsäuren in der Zellmembran der roten Blutkörperchen. Dies ist ein zuverlässiges Maß für den Omega-3-Fettsäurestatus. Dieser Wert korreliert nämlich gut mit dem Gehalt an Omega-3-Fettsäuren in Geweben und Organen, darunter Herz, Leber und Nieren.

Erforderliche Dosierung von EPA/DHA, um den Omega-3-Index zu erhöhen

Idealerweise sollte der Omega-3-Index mindestens 8% (bis zu 12%) betragen. In den Niederlanden zum Beispiel liegt der durchschnittliche Omega-3-Index der Menschen bei etwa 4,5%, was viel zu niedrig ist. Eine kürzlich durchgeführte Studie untersuchte die Auswirkungen einer täglichen Supplementierung mit EPA/DHA (in Form von Triglyceriden oder Ethylestern) auf den Omega-3-Index.(1) Die Forscher untersuchten dazu die Daten von 14 placebokontrollierten Interventionsstudien*. Sie fanden heraus, dass durchschnittlich 1983 mg EPA/DHA pro Tag über einen Zeitraum von durchschnittlich 13,6 Wochen den Omega-3-Index von durchschnittlich 4,9 auf 8,1% erhöhten. Ein Nahrungsergänzungsmittel, das anstelle von EPA/DHA-Ethylestern EPA/DHA-Triglyceride enthielt, erhöhte den Omega-3-Index pro 1000 mg um etwa 1% mehr. Die Forscher haben ein Modell entwickelt (siehe Abbildung 2), mit dem sich die EPA/DHA-Dosis vorhersagen lässt, die erforderlich ist, um den Omega-3-Index auf mindestens 8% zu erhöhen, wenn der Ausgangswert bekannt ist.

Um den Omega-3-Index bei 95% der Menschen in 3 Monaten von 4% auf 8% zu erhöhen, sind etwa 1750 mg EPA/DHA-Triglyceride bzw. etwa 2500 mg EPA/DHA-Ethylester pro Tag erforderlich. Die Dosis EPA/DHA, die erforderlich ist, um den Omega-3-Index stabil bei etwa 8% zu halten, beträgt wahrscheinlich mindestens 850 mg pro Tag (hierzu sind weitere Untersuchungen erforderlich).

Abbildung 2: EPA/DHA-Dosis (Triglyceride versus Ethylester), die erforderlich ist, um bei 95 % der Menschen nach dreimonatiger Ergänzung einen Omega-3-Index von etwa 8 % zu erreichen (bei bekanntem Omega-3 Ausgangswert).(1)

Auf dieser Grundlage lassen sich die folgenden Empfehlungen geben:

• Lassen Sie den Ausgangswert Ihres Omega-3-Index mit einem Fingerpricktest bestimmen.
• Lassen Sie sich über die Dosierung beraten, die erforderlich ist, um den Omega-3-Index auf 8 % zu erhöhen.
• Lassen Sie gegebenenfalls (nach mindestens dreimonatiger Einnahme) den Omega-3-Index erneut bestimmen.
• Halten Sie den Omega-3-Index mit einer täglichen Erhaltungsdosis (mindestens 850 mg EPA/DHA) aufrecht.

(1) Walker RE et al. Predicting the effects of supplemental EPA and DHA on the omega-3 index. Am J Clin Nutr. 2019;110:1034-1040.

Laut der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) ist eine langfristige Supplementierung mit EPA plus DHA bis zu einer Dosierung von 5000 mg pro Tag sicher. Dies gilt auch für Personen, die gerinnungshemmende Medikamente einnehmen. Es treten keine spontanen Blutungen oder Blutungskomplikationen auf.

Während der Schwangerschaft und Stillzeit kann Fischöl (das von Schadstoffen garantiert frei ist) dem Verzehr von fettem Fisch vorzuziehen sein, bei dem nicht sicher ist, ob dieser Quecksilber und andere Verunreinigungen (wie PCBs und Dioxine) enthält, die dem Kind schaden können.

Wenn Sie Medikamente einnehmen, ist es wichtig, dass Sie vor der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln einen Arzt oder Therapeuten konsultieren. 

Altersbedingte Makula-Degeneration: ein Zustand, bei dem sich die Funktion des gelben Flecks (Makula) im Auge mit dem Alter verschlechtert.

Atherosklerose: eine Erkrankung der Blutgefäße, bei der sich auf der Innenseite Plaques bilden, die ein Blutgefäß verstopfen können; auch Arterienverkalkung genannt.

Blutplasma: der flüssige Anteil des Blutes ohne die Blutzellen.

Enzyme: Proteine, die chemische Reaktionen im Körper auslösen und beschleunigen können.

Epidemiologisch: eine spezielle Forschungsmethode, die das Auftreten von Krankheiten in großen Populationen und die Faktoren, die sie beeinflussen, untersucht.

Herzkranzgefäße: die Blutgefäße, die das Herz umgeben und es mit Sauerstoff versorgen.

Ischämie: Minderdurchblutung mit einhergehendem Sauerstoffmangel.

Koronar: die Herzkranzgefäße betreffend.

Lymphsystem: ein System von Gefäßen, die Lymphgefäße genannt werden und die unter anderem Fette aus dem Darm in den Blutkreislauf transportieren.

Monoglycerid: ein Glycerinmolekül, an das ein Fettsäuremolekül gebunden ist.

Phagozytose: der Prozess, bei dem die Membran des Makrophagen Pathogene (Krankheitserreger) umschließt.

Placebokontrollierte Interventionsstudien: ein Studiendesign für eine wissenschaftliche Studie, bei der die Wirksamkeit eines Medikaments oder eines Nahrungsergänzungsmittels mit einem Placebo (Scheinpräparat ohne Wirkstoff) verglichen wird.

Randomisierte Studien mit Kontrollgruppe: ein Studiendesign für eine wissenschaftliche Studie, bei der ein Teil der Probanden das zu untersuchende Medikament erhält und ein anderer Teil ein Placebo (= die Kontrollgruppe). Die Probanden werden nach dem Zufallsprinzip (randomisiert) einer der beiden Gruppen zugewiesen.

Zellsignalrouten: Jede Zelle hat mehrere Rezeptoren (eine Art Antennen) an ihrer Membran. Hieran kann ein Botenstoff (Signalstoff) binden. Dies führt dazu, dass ein Signal in das Innere der Zelle übertragen wird.