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Lexikon der Biologie: Emulgatoren

Emulgatoren [von latein. emulgere = ausmelken], natürlich vorkommende und synthetisch hergestellte Substanzen verschiedener chemischer Zusammensetzung, aber generell mit einem lipophilen (fettlöslichen) und hydrophilen (wasserlöslichen) Molekülanteil, die als Lösungsvermittler zwischen lipophilen und hydrophilen Phasen dienen. Sie reichern sich an Phasen-Grenzflächen an und setzen die Grenzflächenspannungen von flüssigen Phasen oder Wasser-Luft-Phasen herab. Ab einer bestimmten Konzentration (kritische Micellarkonzentration), die bei gereinigten Emulgatoren je nach ihrer Stoffklasse zwischen 4 und 10 mmol/l liegt (und durch verschiedene Ionen erheblich erniedrigt werden kann), bilden die Emulgatoren im wäßrigen Milieu mit lipophilen Substanzen (Fetten, Wachsen) Einschlußverbindungen (Micellen) mit 4–5 nm Durchmesser. Zahlreiche Micellen (ca. 106) treten zu den im Mikroskop sichtbaren Emulsionströpfchen (Emulsion) zusammen. Natürliche Emulgatoren ( vgl. Abb. ) sind die konjugierten Gallensäuren der Wirbeltiere und im Gegensatz hierzu aliphatische („gestreckte“) Emulgatoren bei Wirbellosen (Acylaminosäuren, Alkylschwefelsäureester), die teilweise mit synthetischen Emulgatoren identisch sind (z.B. Cetylsulfat in Waschmitteln und der Weinbergschnecke). Sie sind Hilfsstoffe der Verdauung, die über die Stabilisierung von Emulsionen (Fetttröpfchen in Wasser) mit stark vergrößerten Oberflächen den Angriff von Lipasen erleichtern (nicht aber erst ermöglichen) und die Spaltprodukte der Fettverdauung (Fettstoffwechsel) in Form von Micellen der Resorption zuführen. Fettalkohole, grenzflächenaktive Stoffe, Membranproteine, Phosphatidyl-Choline, Saponine.



Emulgatoren

1, 2 Typen von Micellen (hydrophile Gruppen zeigen nach außen).
1 „gestreckte“ Emulgatoren: a einfache b gemischte Micelle;
2 Gallensäuren: gemischte Micelle (4 Moleküle Gallensäure + 6 Moleküle z.B. Lecithin).
3 Typen von biogenen Emulgatoren; die hydrophilen Gruppen sind durch Raster hervorgehoben; die für Wirbeltiere typischen Gallensäuren scheinen bei Wirbellosen nicht vorzukommen; a Steroide: Cholsäure der Wirbeltiere; b Acylaminosäuren unterschiedlicher Fettsäure- und Aminosäurezusammensetzung bei Gliedertieren; c Alkylschwefelsäureester: Cetylsulfat (bei der Weinbergschnecke).

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