Lexikon der Ernährung: Lipidperoxidation
Lipidperoxidation, E lipid peroxidation, oxidativer Abbau von Fettsäuren (vgl. Lipide) über Hydroperoxide zu sekundären Spaltprodukten. L. findet exogen in Lebensmitteln (vgl. Fettverderb, Fettkennzahlen) und endogen im Organismus statt und ist nicht zu verwechseln mit der Fettoxidation (bzw. Lipidoxidation, Lipoxidation) zum Zwecke der Energiegewinnung (Lipidstoffwechsel, β-Oxidation, ω-Oxidation).
Man unterscheidet die physikalisch-chemisch durch Licht, Wärme oder Metallionen katalysierte Autoxidation und die enzymatisch durch Lipoxygenase katalysierte Lipoxidation. Beides sind Radikalkettenreaktionen, die durch Antioxidanzien unterbrochen werden können. L. findet bevorzugt in freien Fettsäuren statt, d. h. L. ist gekoppelt mit Lipolyse / Verseifung. Die Reaktionsgeschwindigkeit, ist abhängig von
– dem Fettsäuremuster (vgl. Leinöl, Distelöl); sie steigt mit der Anzahl der Doppelbindungen: Stearinsäure < Ölsäure < Linolsäure < Linolensäure < Arachidonsäure < Pentaen- und Hexaenfettsäuren. Gesättigte und trans-ungesättigte Fettsäuren oxidieren wesentlich langsamer als cis-ungesättigte.
Oxidationsstabil ist z. B. Olivenöl.Im ersten Reaktionsschritt bilden sich Lipidhydroperoxide nach dem in der Abbildung gezeigten Schema. Nach dem gleichen Mechanismus verläuft offenbar auch die Bildung von Oxisterinen.
Die Reaktion beschleunigt sich autokatalytisch. Sie setzt sich so lange fort, wie Radikale zur Verfügung stehen, es sei denn, sie wird durch Antioxidanzien gestoppt. Lipidhydroperoxide sind sensorisch unauffällig, aus Lebensmitteln werden sie je nach Zusammensetzung zu 25–95 % resorbiert.
In weiteren Reaktionsschritten entstehen flüchtige und nicht flüchtige Spaltprodukte, u. a. Aldehyde (Hexanal, Malondialdehyd) Ketone, Ester, Alkohole, Lactone, kurzkettige Fettsäuren (Capronsäure und Caprylsäure) sowie oxidierte Monomere (Epoxyfettsäuren), Dimere und Polymere der Fettsäuren (Fettsäurepolymere). Sie sind teilweise hochtoxisch; wegen ihrer niedrigen Geschmacks- und Geruchsschwelle sind sie in genuss-tauglichen Lebensmitteln in gesundheitlich relevanter Menge nicht zu erwarten.
Bei extremer thermischer Belastung entsteht aus dem freigesetzten Glycerin Acrolein, das bei chronischem Einatmen zu Gesundheitsschäden führt. In vivo entsteht aus dem Hydroperoxid ein zyklisches Endoperoxid (Eicosanoide, Leukotriene) und in einem weiteren Schritt Malondialdehyd. L. kann die Endothelzellen der Blutgefäße schädigen und über Funktionsausfälle Prozesse der Arteriosklerose fördern.
Lipidperoxidation: Bildung von Hydroperoxiden im ersten Reaktionsschritt der Lipidperoxidation. Lipidperoxidation
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