Gelöste organische Stoffe (DOM) - Teil II Fettsäuren

18.10.2008

Mit teil 1 begann eine interessante Reihe die sich mit gelösten organischen Stoffen im Meerwasser beschäftigt. Lesen Sie nun in Teil 2 von Frantisek Floder wissenswertes über Fettsäuren

Fettsäuren (FS) ist eine Gruppenbezeichnung für organische Monocarbonsäuren. Ihr Molekül beginnt immer mit der Methylgruppe (-CH3) und endet mit der Carboxylgruppe (-COOH), innerhalb der Kette befinden sich minimal 6 Methylengruppen (-CH2-), die auch eine oder mehrere Doppelbindungen (-CH=CH-) beinhalten können. Carbonsäuren mit einer kleineren Anzahl von Kohlenstoffatomen als 8 werden nicht für FS gehalten.

Grundcharakteristika

Die Grundcharakteristika der FS, die ihre physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften bestimmen, sind:

• Die Gesamtanzahl von Kohlenstoffatomen
• Die Anzahl von Doppelbindungen
  • 0 - gesättigte (CH3-(CH2)n-COOH)
  • 1 - einfach ungesättigte (CH3-(CH2)n-CH=CH-(CH2)n-COOH)
  • >1 - mehrfach ungesättigte und gebundene
• Die Lage der Doppelbindungen
  • Omega 3,5,6,7,9…
  • außergewöhnliche biologische Eigenschaften haben Omega 3 und Omega 6
• Räumliche Konfiguration
  • Cis
  • Trans

Biogene Rolle 

Organismen synthetisieren FS in speziellen Zellen, allerding einige FS können in Organismen nicht synthetisiert werden und die einzige Quelle von FS ist die Nahrung. FS spielen bei Tieren 2 Grundrollen:

1)

Organismen synthetisieren FS in Phasen des Energieüberflusses, um die Energie aufzubewahren. Zum Beispiel bei Säugetieren bedecken die FS 30% des energetischen Verbrauchs der Muskeln in Ruhe, bei Anstrengung sind es bis zu 90%. Allerdings einige Zellen – zum Beispiel die Gehirnzellen – können die FS als Energiequelle nicht nutzen, und sind voll und ganz von Kohlenhydraten (konkret von der Glukose) abhängig.

Organismen bewahren die Energie mittels FS in der Form von Triglyceriden auf – Moleküle, die aus einem Glycerol und drei FS bestehen. Triglyceride können ungefähr 6x so viel Energie wie Kohlenhydrate des gleichen Gewichts aufbewahren. Brauchen Organismen Energie, müssen sie zuerst die Triglyceride auf Glycerol und freie FS enzymatisch spalten. Die freien FS werden anschließend in drei Hauptschritten durch Oxidation abgebaut, und dabei entsteht ATP (Adenosintriphosphat) – die eigentliche Energiequelle der Zellen.

2)

Für Tiere bedeuten die FA das Ausgangsmaterial für die Synthese von Phospholipiden (das sind Fette, die als Hauptbestandteil der Zellmembran dienen), weiter sind die FS der Hauptbestandteil der Myelinscheide der Nervenzellen und das Ausgangsmaterial für die Synthese von Hormonen ähnlicher Verbindungen, die eine unübersehbare Reihe von Funktionen haben – im Bereich des Immunsystems, des zentralen Nervensystems, der Reaktion des Organismus auf Verletzung, usw.

Die Aufnahme der Fettsäuren

Die Quelle der FS ist für Meereswirbellose sowohl makromolekulares organisches Futter, als auch das Meerwasser selbst. Dieses beinhaltet eine bestimmte Menge von freien gelösten FS, allerdings in ganz niedrigen Konzentrationen. Wie die Wirbellosen die FS aus dem Meerwasser aufnehmen, wurde vor allem an Ringelwürmern, Schlangensternen und Seeigeln mit folgenden Ergebnissen erforscht:

• Die Aufnahme der FS direkt aus dem Meerwaser und ihr Metabolismus durch Wirbellose wurde bewiesen
• Die Aufnahme folgte durch die Körperoberfläche der Tieren, und nicht durch Filtrierung des Wassers im Verdauungstrakt
• Die Geschwindigkeit und das Volumen der FS-Aufnahme war in den meisten Tests von der FS-Konzentration im Medium direkt abhängig.
• In natürlichen ozeanischen Ökosystemen beträgt der Anteil der direkten Absorption von FS aus dem Meereswasser nur einen geringen Prozentsatz des gesamten Metabolismus der Tiere.

(JOHN K. TESTERMAN – siehe Literatur)

Die Ergebnisse der angeführten Forschung werden in Grafik I und II dargestellt:

Grafik Nr. I:

Diese Grafik stellt das Absorbtionsmaß der Linolsäure vom Meerwasserwurm Nainereis Dentritica in Abhängigkeit von der Inkubationszeit des Tieres im Medium dar. Die Menge der absorbierten FS steigt liear mit der Zeit - d.h. je länger sich das Tier im Medium mit FS befindet, desto mehr FS absorbiert er.

Grafik Nr. II:

Diese Grafik stellt die Geschwindigkeit der Absorbtion von der Palmitinsäure (in 10-9mol g-1 hod-1) durch den Meerwasserwurm Stauronereis Rudoiphi in Abhängigkeit von der molekularen Säurenkonzentration im Substrat. Es ist abzuleiten, dass die Geschwindigkeit der FS-Absorbtion mit der höheren Konzentration steigt. Obwohl im bestimmten Konzentrationsbereich die Absorbtionsgeschwindigkeit fast konstant ist.

CS CoraDOM Fatty A

Die Gesellschaft coral-shop hat ein einzigartiges Produkt CS CoraDOM Fatty A entwickelt, das 10 Fettsäuren enthält, deren Anwesenheit im Meerwasser wissenschaftlich erwiesen sind. (Davon sind 5 gesättigte und 5 ungesättigte FS, einschließlich Omega 3 und 6). Die Fettsäuren sind im Wasser eigentlich nicht lösbar und daher ist das Mittel CS CoraDOM Fatty A keine klassische Lösung. Die Fettsäuren sind hier in Form der kolloiden Aggregaten – sog. Mizellen - anwesend.

Wissenschaftliche Arbeiten zeigen, dass die Geschwindigkeit und das Volumen der FS-Aufnahme in den allermeisten Fällen von der FS-Konzentration im Meerwasser abhängig ist. Daher ist vorauszusetzen, dass die erhöhte Konzentration der FS im Becken auch die erhöhte Absorption der FS von Wirbellosen verursacht, und der Anteil von FS am gesamten Metabolismus dieser Tiere viel höher als in natürlichen ozeanischen Ökosystem wird. Weil verwandte wissenschaftliche Arbeiten zum Thema „Aufnahme der Aminosäuren und Kohlenhydrate von Wirbellosen direkt aus dem Meerwasser“, ähnliche Ergebnisse wie bei Fettsäuren aufweisen, kann man folgende Schlüsse ableiten:

Durch regelmäßiges Dosieren von Mitteln der Reihe CS CoraDOM (Vitamins, Amino A, Fatty A, CarboH und Poly A) ist ein erhöhter Anteil der in dieser Reihe beinhalteten Stoffe am gesamten Metabolismus der Wirbellosen auf Kosten des makromolekularen organischen Futters zu erreichen.

Ohne Zweifel sprechen wir aber nur über die Erhöhung des Anteils und nicht über die absolute Ergänzung – es gibt eine ganze Menge von hochmolekularen organischen Stoffen, deren einzige Quelle für Wirbellose und Meeresfische gerade die makromolekulare organische Nahrung ist. Die Reduktion ihres Anteils am gesamten Metabolismus ist aber im künstlichen Lebensumfeld der Meerwasseraquarien erwünscht, vor allem wegen der relativ hohen Konzentration der beinhalteten Nitraten und Phosphaten.

Literatur:

ACCUMULATION OF FREE FATTY ACIDS FROM SEA WATER BY MARINE INVERTEBRATES, JOHN K. TESTERMAN', Department of Developmental and Cell Biology, University of California, Irvine, Irvine, California 92664

Information zum Hersteller: www.coral-shop.com  - Frantisek Floder

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