Vegane Ernährung und der Omega-3-Index

Heutzutage ist es nahezu alltäglich, über unseren Ernährungsstil zu sprechen und Ergebnisse sowie Erfahrungen zu teilen. Sei es am Arbeitsplatz oder an der Universität, mit Trainingspartnern im Fitnessstudio, mit Familienangehörigen oder in entspannter Runde mit Freunden – unsere Ernährung ist ein wiederkehrendes Gesprächsthema.

Und es ist in der Tat logisch, dass dieses Thema einen zentralen Platz in unseren Unterhaltungen einnimmt, denn „wir sind, was wir essen“, und unsere Gesundheit hängt davon ab.

Aus diesem Grund möchten wir in diesem Beitrag über die vegane Ernährung und unsere Spiegel an langfettigen Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA sprechen, da die vegane Ernährung täglich mehr Anhänger gewinnt und es sehr wichtig ist, ihre Vorteile, aber auch ihre spezifischen Erfordernisse zu kennen.

Vorteile und Nachteile der veganen Ernährung

Vegane Ernährungsformen zeichnen sich durch einen hohen Anteil an pflanzlichen Lebensmitteln aus, die reich an Antioxidantien, Vitamin C und fettlöslichen Vitaminen (insbesondere A, D und E) sowie an Mineralstoffen und Spurenelementen sind, die für die Funktion unserer Enzyme essenziell sind. All diese Nährstoffe sind „Schlüsselelemente“ für die optimale Funktion unserer Zellen, für den Stoffwechsel und letztlich für die Förderung unserer Gesundheit [1].

Darüber hinaus können wir – abhängig davon, wie konsequent wir verschiedene Öle und Samen konsumieren – ausreichende Mengen und Verhältnisse der verschiedenen Fettsäurefamilien erhalten: gesättigte, einfach ungesättigte oder mehrfach ungesättigte Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren.

Im Allgemeinen vermeidet eine vegane Ernährung einen übermäßigen Verzehr von gesättigten Fetten und Transfetten, die allgemein für ihre Risiken im Hinblick auf die kardiovaskuläre Gesundheit bekannt sind [1,2].

Es muss jedoch unbedingt beachtet werden, dass eine vegane Ernährung eine recht strenge Kontrolle der aufgenommenen Nährstoffe erfordert, da ansonsten leicht bestimmte Nährstoffdefizite auftreten können. In dieser Hinsicht sind in veganen Ernährungsformen Defizite an B-Vitaminen und auch an Vitamin D relativ häufig, da die in pflanzlichen Produkten überwiegend vorkommende Form Vitamin D₂ eine geringere Bioverfügbarkeit aufweist als Vitamin D₃ [3]. Ähnlich verhält es sich mit den langkettigen Omega-3-Fettsäuren EPA (Eicosapentaensäure) und DHA (Docosahexaensäure) [1], die aus fettreichen Kaltwasserfischen wie Lachs, Makrele, Sardellen, Heringen oder Sardinen stammen.

 

Kann ich als Veganer oder Vegetarier einen Omega-3-Mangel in meinen Zellen haben?

Diese Frage zu beantworten ist nicht trivial, da es hierzu unterschiedliche Auffassungen gibt. Aus diesem Grund möchten wir in diesem Artikel etwas Klarheit schaffen.

Zunächst ist zu beachten, dass wir uns, wenn wir allgemein von „Omega-3“ sprechen, auf eine ganze Familie mehrfach ungesättigter Fettsäuren (PUFA, „polyunsaturated fatty acids“) beziehen. Innerhalb dieser Familie gibt es verschiedene Bestandteile, wie Alpha-Linolensäure (ALA), auch als „pflanzliches Omega-3“ bekannt, die vor allem in Chiasamen, Leinsamen und Walnüssen vorkommt, sowie EPA, DPA und DHA, die in fettreichen Meeresfischen und bestimmten marinen Algen enthalten sind.

ALA ist eine essenzielle Fettsäure, also das „Leitglied“ dieser Familie, aus der die übrigen Omega-3-Fettsäuren über einen Syntheseweg gebildet werden können, der die sequenzielle Wirkung von Desaturasen (Enzyme, die neue Doppelbindungen einfügen) und Elongasen (Enzyme, die die Kohlenwasserstoffkette der Fettsäure durch Hinzufügen von zwei Kohlenstoffatomen verlängern) erfordert [4]. Diese Enzyme werden sowohl von der Omega-6- als auch von der Omega-3-Fettsäurefamilie genutzt, was zu einer Wettbewerbssituation um ihre aktiven Zentren führt. Aus diesem Grund erschwert ein Überschuss an einer dieser beiden Familien – in veganen und vegetarischen Ernährungsformen häufig ein Überschuss an Omega-6 durch den Verzehr pflanzlicher Öle und Samen – den Stoffwechsel der jeweils anderen PUFA-Familie (in der Regel Omega-3) zur Bildung der langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren.

Diese Situation führt im Fall von Omega-3 dazu, dass die Umwandlung von ALA in EPA tatsächlich sehr gering ist, sie wird auf etwa 5 % geschätzt, während die Umwandlung in DHA (das letzte Omega-3 in der Synthesekette) noch deutlich geringer ist und bei etwa 1 % liegt [5].

Schematische Darstellung des Synthesewegs von Omega-3 ausgehend von der essenziellen Fettsäure ALA über Desaturasen und Elongasen. Abbildung reproduziert aus Innes JK, Calder PC. Int J Mol Sci. 2020 Feb 18;21(4):1362 [4].

Doch ein Überschuss an Omega-6 im Verhältnis zu Omega-3 in unserer Ernährung ist nicht der einzige Faktor, der die Bildung von EPA und DHA aus ALA erschwert. Hinzu kommt, dass die Aktivität der Desaturasen und Elongasen mit zunehmendem Alter, in Stressphasen mit dauerhaft erhöhtem Cortisolspiegel, bei entzündlichen Prozessen oder Infektionen durch Viren, Bakterien oder Pilze abnimmt [6]. All diese Faktoren erschweren die Bildung von EPA und DHA aus pflanzlichem Omega-3 zusätzlich.

Darüber hinaus sind die Enzyme Elongasen und Desaturasen abhängig von Mineralstoff-Cofaktoren wie Magnesium oder Zink sowie von verschiedenen B-Vitaminen wie Vitamin B₃, B₆ oder B₂ – Nährstoffe, die in der veganen Ernährung häufig in unzureichender Menge vorhanden sind [7].

All diese Gründe tragen dazu bei, dass die Umwandlungsrate von ALA in EPA – und insbesondere in DHA – bei Menschen, die sich vegan ernähren, sehr niedrig ist. Daher können tatsächlich Defizite an EPA und DHA in den Zellmembranen von Personen auftreten, die eine vegane Ernährung befolgen.

Gibt es wissenschaftliche Belege für mögliche Omega-3-Defizite bei Veganern?

Um festzustellen, ob in veganen Populationen ein Mangel an den langkettigen Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA besteht, wurden einige Beobachtungsstudien durchgeführt, um den Omega-3-Index in veganen Bevölkerungsgruppen zu bestimmen.

Der Omega-3-Index (O3I) ist der Prozentsatz von EPA + DHA, der in den Membranen der Erythrozyten vorhanden ist. Er ist ein Marker, der invers mit dem kardiovaskulären Risiko korreliert [8], angesichts der nachgewiesenen positiven Effekte dieser Omega-3-Fettsäuren auf das Herz-Kreislauf-System [9]. Wie 2004 von Dr. William Harris patentiert, gilt ein Omega-3-Index unter 4 % als mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse verbunden, während ein O3I-Wert über 8 % als kardioprotektiv angesehen wird [8].

Eine Beobachtungsstudie in Deutschland mit 15 Omnivoren und 12 Veganern zeigte, dass der O3I bei Veganern mit 2,26 % signifikant niedriger war als bei Omnivoren (4,45 %), was auf eine geringere Zufuhr dieser Omega-3-Fettsäuren in der veganen Ernährung oder auf eine geringere Umwandlung von ALA in EPA und DHA hindeutet [10].

Eine weitere Beobachtungsstudie unter der Leitung von William Harris ergab ebenfalls einen niedrigen Omega-3-Index bei Veganern in den USA.

In diesem Fall lag der durchschnittliche O3I-Wert bei 3,7 % in einer Population von 166 Veganern, ein Wert, der unter dem Durchschnittswert von Omnivoren lag. Auffällig war in dieser Studie, dass der O3I-Wert bei Frauen leicht höher war, was die Möglichkeit nahelegt, dass unterschiedliche Hormonspiegel die Umwandlung von ALA in EPA und DHA beeinflussen könnten [6].

Gibt es vegane Nahrungsergänzungsmittel, die DHA und EPA liefern?

Natürlich, denn wenn wir von EPA und DHA als marinen Omega-3-Fettsäuren sprechen, beschränken wir deren Quellen nicht ausschließlich auf fettreiche Fische.

Auch wenn diese die reichhaltigsten Quellen darstellen, sind EPA und DHA in verschiedenen Algen- und Mikroalgenarten enthalten – mit unterschiedlichen EPA-/DHA-Verhältnissen [11].

Einige frühere Studien haben gezeigt, dass die Supplementierung mit DHA aus marinen Mikroalgen sehr wirksam ist, um den O3I bei veganen/vegetarischen Personen zu erhöhen. Eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte klinische Studie mit 87 vegetarischen Frauen und 17 vegetarischen Männern, die 940 mg DHA/Tag aus marinen Mikroalgen oder ein Placebo über acht Monate erhielten, zeigte eine Erhöhung des O3I von 4,4 % auf 7,9 % [12]. Dieses Ergebnis verdeutlicht die Wirksamkeit dieser Supplemente zur Verbesserung des Omega-3-Index bei vegetarischen und veganen Populationen.

Eine der bekanntesten Gattungen mariner Mikroalgen für die Produktion von Omega-3 ist Schizochytrium. Algen dieser Gattung haben sich aufgrund ihres hohen Gehalts an dieser langkettigen Omega-3-Fettsäure als „Biorefinierien für DHA“ etabliert [12].

Vergrößerte Lichtmikroskopieaufnahme von Mikroalgen der Gattung Schizochytrium.

Schlussfolgerungen

Auch wenn es offensichtlich erscheinen mag, bringen unterschiedliche Ernährungsweisen sowohl Vorteile als auch spezifische Anforderungen oder potenzielle Mängel mit sich.

Bei veganer Ernährung ergeben sich zahlreiche Vorteile aus dem hohen Gehalt an Vitaminen, antioxidativen Verbindungen, essenziellen Mineralstoffen und Flüssigkeitszufuhr.

Ihr „Achillesferse“ liegt jedoch im Fehlen mariner Omega-3-Quellen, die uns mit EPA und DHA aus marinen Quellen versorgen.

Dies sollte jedoch kein Hindernis darstellen, da es heute 100 % vegane Omega-3-Nahrungsergänzungsmittel gibt, die uns helfen, die empfohlene Tagesmenge an Omega-3 zu erreichen.

 

Bibliographie

1. Neufingerl N, Eilander A. Nutrient Intake and Status in Adults Consuming Plant-Based Diets Compared to Meat-Eaters: A Systematic Review. Nutrients. 2021 Dec 23;14(1):29.
2. Boushey C, Ard J, Bazzano L, Heymsfield S, Mayer-Davis E, Sabaté J, Snetselaar L, Van Horn L, Schneeman B, English LK, Bates M, Callahan E, Venkatramanan S, Butera G, Terry N, Obbagy J. Dietary Patterns and All-Cause Mortality: A Systematic Review [Internet]. Alexandria (VA): USDA Nutrition Evidence Systematic Review; 2020 Jul. PMID: 35258870.
3. Tripkovic L, Lambert H, Hart K, Smith CP, Bucca G, Penson S, Chope G, Hyppönen E, Berry J, Vieth R, Lanham-New S. Comparison of vitamin D2 and vitamin D3 supplementation in raising serum 25-hydroxyvitamin D status: a systematic review and meta-analysis. Am J Clin Nutr. 2012 Jun;95(6):1357-64.
4. Innes JK, Calder PC. Marine Omega-3 (N-3) Fatty Acids for Cardiovascular Health: An Update for 2020. Int J Mol Sci. 2020 Feb 18;21(4):1362.
5. Harris WS. Achieving optimal n-3 fatty acid status: the vegetarian’s challenge… or not. Am J Clin Nutr. 2014 Jul;100 Suppl 1:449S-52S.
6. Sarter B, Kelsey KS, Schwartz TA, Harris WS. Blood docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid in vegans: Associations with age and gender and effects of an algal-derived omega-3 fatty acid supplement. Clin Nutr. 2015 Apr;34(2):212-8.
7. Gonzalez-Soto M, Mutch DM. Diet Regulation of Long-Chain PUFA Synthesis: Role of Macronutrients, Micronutrients, and Polyphenols on Δ-5/Δ-6 Desaturases and Elongases 2/5. Adv Nutr. 2021 Jun 1;12(3):980-994.
8. Harris WS, Von Schacky C. The Omega-3 Index: a new risk factor for death from coronary heart disease? Prev Med. 2004 Jul;39(1):212-20.
9. Innes JK, Calder PC. Marine Omega-3 (N-3) Fatty Acids for Cardiovascular Health: An Update for 2020. Int J Mol Sci. 2020 Feb 18;21(4):1362.
10. Fokkema MR, Brouwer DA, Hasperhoven MB, Hettema Y, Bemelmans WJ, Muskiet FA. Polyunsaturated fatty acid status of Dutch vegans and omnivores. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2000 Nov;63(5):279-85.
11. Doughman SD, Krupanidhi S, Sanjeevi CB. Omega-3 fatty acids for nutrition and medicine: considering microalgae oil as a vegetarian source of EPA and DHA. Curr Diabetes Rev. 2007 Aug;3(3):198-203.
12. Geppert J, Kraft V, Demmelmair H, Koletzko B. Docosahexaenoic acid supplementation in vegetarians effectively increases omega-3 index: a randomized trial. Lipids. 2005 Aug;40(8):807-14.
13. Han X, Li Z, Wen Y et al. Overproduction of docosahexaenoic acid in Schizochytrium through genetic engineering of oxidative stress defense pathways. Biotechnol Biofuels. 2021;14:70.
14. https://www.puroomega.com/producto/natural-dha-vegan-120-perlas/

 

DR.rer.nat. Peter Lembke