Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aus Fett kann auch Zucker werden

22.07.2011
Forscher der Universität Jena simulieren, wie Azeton in Zucker verwandelt werden kann

Zuviel Süßigkeiten werden im Körper in Fett umgewandelt – das ist allgemein bekannt. Ist aber, z. B. in einer Zeit des Fastens oder längerer sportlicher Betätigung, auch der entgegengesetzte Weg möglich? Kann Fett in Zucker verwandelt werden? Das ist seit etwa 100 Jahren eine viel diskutierte Frage in der Biochemie.

Die Antwort hat eine große medizinische, ernährungswissenschaftliche und sportphysiologische Bedeutung, da das Gehirn und die roten Blutzellen Traubenzucker als Nahrung benötigen. Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena sind bei der Beantwortung dieser Frage nun einen großen Schritt vorangekommen. Sie haben in einer Computersimulation nachgewiesen, dass aus Fett unter bestimmten Umständen auch Zucker werden kann, wie sie in einem heute (22.07.) erschienenen Artikel in der renommierten Fachzeitschrift PLoS Computational Biology belegen.

Fettsäuren in Traubenzucker auf dem selben Weg wie bei der Umwandlung von Zucker in Fettsäuren zurück zu verwandeln, ist nicht möglich, da einige Reaktionen aus energetischen Gründen nur vom Zucker zum Fett verlaufen können. „Dass es auch keinen anderen Weg im damals bekannten Teil des Metabolismus gibt, wurde in den 1950er Jahren durch mathematische Rechnungen gezeigt“, so der frisch ernannte Juniorprofessor Christop Kaleta von der Universität Jena weiter. „Dies gilt seit etwa 50 Jahren als biochemisches Lehrbuchwissen“, ergänzt Prof. Dr. Stefan Schuster, der die aktuelle Forschung gemeinsam mit Kaleta und seinem Team durchgeführt hat. Doch an diesem vermeintlichen Paradigma hat das Jenaer Team nun gerüttelt. „Wenn man sich das Netz der Reaktionen im zentralen Stoffwechsel anschaut, gibt es trotzdem eine Route, die energetisch möglich sein müsste“, benennt der Jenaer Bioinformatiker Prof. Dr. Christoph Kaleta die Arbeitshypothese.

„Gelegentlich gab es in der biochemischen Literatur bereits Hinweise, dass es doch Stoffwechselwege gibt, die Fettsäuren in Zucker umwandeln können, aber recht kompliziert sind“, sagt Bioinformatiker Schuster und ergänzt: „Durch die modernen Verfahren der Biochemie, Genomsequenzierung und Bioinformatik ist es in den letzten Jahren möglich geworden, praktisch das gesamte Netz der biochemischen Reaktionen aus verschiedenen Organismen im Computer zu speichern und mit schnellen Algorithmen zu analysieren.“

Dies haben die Bioinformatiker mit Unterstützung des Jenaer Ernährungswissenschaftlers Prof. Dr. Michael Ristow getan. Ihr hochinteressantes Ergebnis: Es gibt, zumindest prinzipiell, mehrere sehr verschlungene Wege, auf denen Menschen die Umwandlung von Fett in Zucker vollziehen können. Eine Schlüsselrolle spielt dabei Azeton, das ein Abbauprodukt von Fett ist. „Es ist bekannt, dass Kinder nach Azeton riechen, wenn sie einige Zeit nichts gegessen haben“, erläutert Kaleta. „Bisher glaubten die meisten Forscher, dass das leicht flüchtige Azeton abgeatmet und über den Urin ausgeschieden wird. Die Ergebnisse unserer Computersimulationen deuten aber darauf hin, dass es teilweise – wenn auch langsam – in Zucker umgewandelt werden kann.“

Diese Ergebnisse sind von besonderer Bedeutung für das Verständnis, wie Menschen und Tiere längere Zeit ohne Zufuhr von Kohlenhydraten überleben können. Das ist zum Beispiel in der traditionellen Ernährung der Eskimos oder während des Winterschlafes von verschiedenen Säugetieren der Fall. Dies muss nun experimentell überprüft werden. „Im Fall einer positiven Bestätigung wird das Sportwissenschaftler – zum Beispiel im Hinblick auf optimale Ernährung bei Marathon-Läufen – sowie Diabetes- und viele andere Forscher interessieren“, erwartet Prof. Kaleta, „und auch für die Entwicklung von optimalen Diäten bedeutsam sein“.

Original-Publikation:
C. Kaleta, L. F. de Figueiredo, S. Werner, R. Guthke, M. Ristow, S. Schuster: In Silico Evidence for Gluconeogenesis From Fatty Acids in Humans, PloS Comp. Biol. 7(7): e1002116. doi:10.1371/journal.pcbi.1002116
Kontakt:
Jun.-Prof. Dr. Christoph Kaleta
Biologisch-Pharmazeutische Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949583
E-Mail: christoph.kaleta[at]uni-jena.de

Axel Burchardt | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt
18.06.2018 | Universität Bern

nachricht Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen
18.06.2018 | Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Im Fußballfieber: Rittal Cup verspricht Spannung und Spaß

18.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics