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Lexikon der Chemie: Xanthan

Xanthan, ein mikrobielles, anionisches, verzweigtes Heteropolysaccharid, das u. a. von Xanthomonas campestris unter geeigneten Kulturbedingungen ausgeschieden wird (Exopolysaccharid). Die Hauptkette besteht aus β-1,4-verknüpften Glucosemolekülen (Cellulose). An jedem 2. Glucoserest hängt ein Trisaccharid (2 Mannose- und 1 Glucuronsäureeinheit) als Seitenkette. An den Mannoserest sind noch Acetat- und Pyruvat-Substituenten geknüpft. D-Glucose, D-Mannose, D-Glucuronsäure, Acetat und Pyruvat liegen im molaren Verhältnis von 2,8/3,0/ 2,0/1,7/~0,6 vor. Die Mr beträgt bis 106. X. nimmt in wäßrigen Lösungen regelmäßig relativ starre, helikale Strukturen an. X. wird im menschlichen Verdauungstrakt von den körpereigenen Enzymen nicht abgebaut. Ein partieller Abbau erfolgt nur in den distalen Darmabschnitten durch die dort angesiedelte Mikroflora.

Im Gegensatz zur Bildung von Dextran sind an der Biosynthese von X. mehrere Enzyme beteiligt. Die Fermentationsbedingungen (C-Quelle: glucosehaltige Substrate) beeinflussen Menge und Qualität des Produktes. Aufgrund der hohen Viskosität darf die Konzentration von X. in der Kulturlösung 5 % nicht überschreiten. Die Isolierung von X. erfolgt nach Erhitzen der Kulturlösung auf > 100 °C und der Abtrennung der Biomasse (X. campestris ist ein Erreger von Pflanzenkrankheiten) durch Ausfällung mit Alkoholen und Salzen.

Aufgrund seiner exzellenten rheologischen Eigenschaften über einen weiten Temperatur- und pH-Bereich (auch bei unterschiedlichen Salzbelastungen) hat X. ein breites Applikationsfeld gefunden. X. wird als Dickungs- und Geliermittel in der Lebensmittelindustrie (Marmeladen, Mayonnaisen, Pudding u. a.) und kosmetischen Industrie in großem Umfang eingesetzt. Weitere – z. T. potentielle – industrielle Anwendung findet X. in der Metallbearbeitung und Sprengstoffherstellung sowie als Bohrhilfsmittel in der Erdölindustrie.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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