Gellan

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Strukturformel
Gellan mit hohem Acylanteil
Gellan mit hohem Acylanteil

Gellan mit geringem Acylanteil
Gellan mit geringem Acylanteil
Allgemeines
Name Gellan
Andere Namen

Gellangummi

CAS-Nummer 71010-52-1
Monomere/Teilstrukturen Tetrasaccharid aus einer Rhamnose-, einer Glucuronsäure- und zwei Glucose-Einheiten[1]
Art des Polymers

Copolymer

Kurzbeschreibung

weißgraues Pulver[1]

Eigenschaften
Aggregatzustand

fest[1]

Löslichkeit
  • löslich in Wasser (viskose Lösung)
  • unlöslich in Ethanol[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Gellan ist ein Vielfachzucker, der auf pflanzlicher Basis mittels Mikroorganismen auf zuckerhaltigem Nährboden produziert wird und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt wird.

Aufbau[Bearbeiten]

Gellan gehört zu den Kohlenhydraten und im engeren Sinn zu den Polysacchariden. Gellan ist linear aufgebaut, besteht aber im Gegensatz zu bekannteren linearen Polysacchariden wie Cellulose oder Amylose, die nur aus einem einzigen identischen Baustein bestehen, aus mehreren verschiedenen Bausteinen.

Es besteht aus einer Rhamnose-, einer Glucuronsäure- und zwei Glucose-Grundeinheiten, die mit Essigsäure und Glycerinsäure verestert sind. Die Glucuronsäure liegt als gemischtes Kalium-, Calcium-, Natrium- und Magnesiumsalz vor. Die molare Masse beträgt ungefähr 500.000 g/mol.[1]

Herstellung[Bearbeiten]

Gellan wird durch Fermentation von Kohlenhydraten durch den Bakterienstamm Pseudomonas elodea hergestellt. Die Kulturbrühe wird durch Erhitzen deacyliert (Abspaltung der Estergruppen) und daraus das Gellan mit Isopropylalkohol ausgefällt, danach getrocknet und gemahlen.[4] Aus den Fermentationsprozessen bleiben meist kleine Mengen stickstoffhaltiger Rückstände im Produkt zurück.[1]

Verwendung[Bearbeiten]

Als Lebensmittelzusatzstoff (E 418) dient es in der Lebensmittelindustrie als Gelier- und Verdickungsmittel.[5] Es wird meistens für Marmeladen, Fruchtaufstriche, Konfitüren, Süßwaren, Sojamilch usw. verwendet. Als Ballaststoff wird es nicht vom Körper aufgenommen, fördert die Verdauung und wirkt abführend.

Auch in pharmazeutischen Zubereitungen wird Gellan als kationenkonzentrationabhängiger Gelbildner eingesetzt: So liegt es bei Abwesenheit ein– oder zweiwertiger Kationen im Solzustand (kolloidal dispergiert) vor und quillt bei Anwesenheit dieser (z.B. in der Tränenflüssigkeit) zu einem Gel. Das wird beispielsweise in Augentropfen genutzt[6], um die Verweildauer des Arzneistoffs auf dem Auge und somit die für eine Penetration zur Verfügung stehende Zeit zu verlängern. Dadurch kann die lokale Bioverfügbarkeit verbessert werden und die Anwendungsfrequenz verringert werden.[7]

Als Geliermittel für Nährböden und Pflanzenkulturen wird es in der Mikrobiologie alternativ zu Agar verwendet und unter Handelsnamen wie Nanogel-TC, Grovgel, AppliedGel, Phytagel oder Gelrite vertrieben. Da es Temperaturen von 120 °C übersteht, ist es für die Invitro-Kultivierung von thermophilen Organismen interessant.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f Food and Agriculture Organization of the United Nations - Corporate Document Repository - Gellan gum.
  2. Datenblatt Phytagel, BioReagent, plant cell culture tested, powder bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. Januar 2013 (PDF).
  3. Eintrag im European chemical Substances Information System ESIS (CAS-Nr. 71010-52-1 muss dort händisch eingetragen werden).
  4. Gellan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. Juni 2014.
  5. ZZulV: Anlage 4 (zu § 5 Abs. 1 und § 7) - Begrenzt zugelassene Zusatzstoffe.
  6. Gelrite®: A novel, ion-activated, in-situ gelling polymer for ophthalmic vehicles. Effect on bioavailability of timolol
  7. Pharmazeutische Zeitung: „Galenische Tricks für die Anwendung am Auge“, abgerufen am 31. Oktober 2012

Weblinks[Bearbeiten]