Glucomannane

Glucomannane (oder Glukomannane) sind stärkeähnliche Substanzen aus verzweigten Kohlenhydratketten. Die Hauptkette besteht dabei aus D-Mannose und D-Glucose, wobei in verschiedenen Abständen (kurze) Seitenketten auftreten.

Hauptbestandteil der Teufelszunge Amorphophallus konjac aus der Familie der Aronstabgewächse, auch Konjakwurzel genannt, aus der das Nahrungsmittel-Verdickungsmittel und das Sättigungsmittel Konjak (konjac, japanisch = konnyaku) hergestellt wird, ist ein Glucomannan.

Struktur

Die Hauptkette des Polysaccharids besteht aus 1,4-β-glycosidisch verknüpften D-Monosaccharid-Einheiten von Mannose und Glucose, ungefähr im Verhältnis von 2:1. Dieses Verhältnis trifft man oftmals in Pflanzenzwiebeln an. In Glucomannanen der Nadelhölzer beträgt das Verhältnis Glucose zu Mannose 1:3, in Laubhölzern 1:1,5. Besteht die „Seitenkette“ überwiegend aus einzelnen Galactoseresten, spricht man von Galactoglucomannan.

Die Molekülmasse von Glucomannan aus Teufelszunge wird mit 200 bis 2000 kDa angegeben.

Vorkommen

In den Zellwänden von Weichholz dient Glucomannan neben Cellulose als festigende Matrixsubstanz (zu beachten ist dabei, dass Cellulose ausschließlich aus β-glycosidisch gebundenen Glucoseresten ohne Seitenäste besteht).

Der trockene Wurzelstock der Teufelszunge enthält etwa 40 % Glucomannan und ist die wichtigste Glucomannanquelle für die menschliche Ernährung.

Galactoglucomannan ist in Weichholz (z. B. Fichten) das mengenmäßig zweithäufigste Polysaccharid, nach Cellulose.

Eigenschaften und Verwendung

Der gemahlene Wurzelstock der Teufelszunge ergibt das Konjakmehl. Es ist als Lebensmittelzusatzstoff in Europa unter der E-Nummer E 425 zugelassen, allerdings unter bestimmten Mengenbeschränkungen. Besonders Shirataki-Nudeln können und dürfen höhere Glucomannananteile enthalten. In der Lebensmittelherstellung wird Konjak als Verdickungsmittel, zum Gelieren und als Füllstoff eingesetzt. In der asiatischen Küche wird Konjak seit ca. 1500 Jahren verwendet.

Glucomannan gilt als Ballaststoff und positiv für die Darmgesundheit. Allerdings kann dessen Verzehr zu Blähungen führen, da es bei unvollständiger Verdauung zu Verstoffwechselung durch die Darmflora kommt, wobei Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird.

Konjak quillt in Wasser langsam zu mitunter sehr festen Gelen auf, die eine hohe Reiß- und Druckfähigkeit haben. In der Form eines festen Gels wird es auch als Konjak-Gummi bezeichnet.

Konjak besitzt die höchste bekannte Wasserbindungskapazität aller Naturprodukte, es kann die 50-fache Wassermenge seiner Eigenmasse binden. Daher wird es zunehmend auch zur Sättigung in diätetischen Produkten eingesetzt. Aufgrund seiner stark hygroskopischen Eigenschaften kann die Einnahme ohne genügend Wasser zu Obstruktionen der Speiseröhre führen.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat am 9. Dezember 2010 in Umsetzung der Health-Claims-Verordnung folgende gesundheitsbezogene Angabe als wissenschaftlich gerechtfertigt beurteilt: „Verminderung des Körpergewichtes, wenn mindestens 3 g täglich in 3 Portionen von jeweils mindestens 1 g mit jeweils 1–2 Glas Wasser jeweils vor einer Mahlzeit durch eine übergewichtige Person eingenommen wird.“

Folgende gesundheitsbezogene Aussagen wurden aufgrund unzureichender Datenlage nicht durch die EFSA anerkannt:

Verminderung der glykämischen Last nach der Nahrungsaufnahme („post-prandiale glykämische Response“)
Aufrechterhaltung normaler Blutzuckerwerte
Aufrechterhaltung normaler Blut-Triglyzeridwerte
Aufrechterhaltung normalen Stuhlganges
Verminderung möglicherweise pathogener Mikroorganismen im Verdauungstrakt

Einzelnachweise

↑ Kaname Katsuraya, Kohsaku Okuyamab, Kenichi Hatanakab, Ryuichi Oshimab, Takaya Satoc, and Kei Matsuzakic (2003): Constitution of konjac glucomannan: chemical analysis and 13C NMR spectroscopy. In: Carbohydrate Polymers 53 (2), S. 183–189; doi:10.1016/S0144-8617(03)00039-0.
↑ E. Gruber: Grundlagen der Zellstofftechnologie (PDF; 763 kB), Abb. 8 und 9.
↑ Erich E. Treiber: Die Chemie der Pflanzenzellwand: Ein Beitrag zur Morphologie, Physik, Chemie und Technologie der Cellulose und ihrer Begleiter. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-92697-6, S. 237 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ André Wagenführ, Frieder Scholz: Taschenbuch der Holztechnik. Carl Hanser Verlag & Company KG, 2018, ISBN 978-3-446-45441-5, S. 55 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ Tea Hannuksela, Catherine Hervé du Penhoat: NMR structural determination of dissolved O-acetylated galactoglucomannan isolated from spruce thermomechanical pulp. In: Carbohydrate Research. Band 339, Nr. 2, 2004, S. 301–312, doi:10.1016/j.carres.2003.10.025 (englisch).
1 2 Konjak Glucomannan – der zähflüssigste lösliche Ballaststoff
↑ Verordnung (EU) Nr. 1129/2011 der Kommission vom 11. November 2011 zur Änderung des Anhangs II der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf eine Liste der Lebensmittelzusatzstoffe der Europäischen Union, abgerufen am 9. Februar 2017
↑ D. A. Henry, A. S. Mitchell, J. Aylward, M. T. Fung, J. McEwen, A. Rohan: Glucomannan and risk of oesophageal obstruction. In: British Medical Journal (Clinical research ed.). Band 292, Nr. 6520, 1986, S. 591–592, PMC 1339569 (freier Volltext) – (englisch).
↑ Paul B. Vanderbeek, Charles Fasano, Gerald O’Malley, Jon Hornstein: Esophageal obstruction from a hygroscopic pharmacobezoar containing glucomannan. In: Clinical Toxicology. Band 45, Nr. 1, 2007, S. 80–82, doi:10.1080/15563650601006215 (englisch).
1 2 Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to konjac mannan (glucomannan) and reduction of body weight (ID 854, 1556, 3725), reduction of post-prandial glycaemic responses (ID 1559), maintenance of normal blood glucose concentrations (ID 835, 3724), maintenance of normal (fasting) blood concentrations of triglycerides (ID 3217), maintenance of normal blood cholesterol concentrations (ID 3100, 3217), maintenance of normal bowel function (ID 834, 1557, 3901) and decreasing potentially pathogenic gastro-intestinal microorganisms (ID 1558) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006. In: EFSA Journal. Band 8, Nr. 10, 2010, S. 1798–1825, doi:10.2903/j.efsa.2010.1798 (englisch).

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[1] Kaname Katsuraya, Kohsaku Okuyamab, Kenichi Hatanakab, Ryuichi Oshimab, Takaya Satoc, and Kei Matsuzakic (2003): Constitution of konjac glucomannan: chemical analysis and 13C NMR spectroscopy. In: Carbohydrate Polymers 53 (2), S. 183–189; doi:10.1016/S0144-8617(03)00039-0.

[2] E. Gruber: Grundlagen der Zellstofftechnologie (PDF; 763 kB), Abb. 8 und 9.

[3] Erich E. Treiber: Die Chemie der Pflanzenzellwand: Ein Beitrag zur Morphologie, Physik, Chemie und Technologie der Cellulose und ihrer Begleiter. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-92697-6, S. 237 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[4] André Wagenführ, Frieder Scholz: Taschenbuch der Holztechnik. Carl Hanser Verlag & Company KG, 2018, ISBN 978-3-446-45441-5, S. 55 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[5] Tea Hannuksela, Catherine Hervé du Penhoat: NMR structural determination of dissolved O-acetylated galactoglucomannan isolated from spruce thermomechanical pulp. In: Carbohydrate Research. Band 339, Nr. 2, 2004, S. 301–312, doi:10.1016/j.carres.2003.10.025 (englisch).

[konjacfoods-6] 1 2 Konjak Glucomannan – der zähflüssigste lösliche Ballaststoff

[7] Verordnung (EU) Nr. 1129/2011 der Kommission vom 11. November 2011 zur Änderung des Anhangs II der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf eine Liste der Lebensmittelzusatzstoffe der Europäischen Union, abgerufen am 9. Februar 2017

[8] D. A. Henry, A. S. Mitchell, J. Aylward, M. T. Fung, J. McEwen, A. Rohan: Glucomannan and risk of oesophageal obstruction. In: British Medical Journal (Clinical research ed.). Band 292, Nr. 6520, 1986, S. 591–592, PMC 1339569 (freier Volltext) – (englisch).

[9] Paul B. Vanderbeek, Charles Fasano, Gerald O’Malley, Jon Hornstein: Esophageal obstruction from a hygroscopic pharmacobezoar containing glucomannan. In: Clinical Toxicology. Band 45, Nr. 1, 2007, S. 80–82, doi:10.1080/15563650601006215 (englisch).

[efsa-10] 1 2 Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to konjac mannan (glucomannan) and reduction of body weight (ID 854, 1556, 3725), reduction of post-prandial glycaemic responses (ID 1559), maintenance of normal blood glucose concentrations (ID 835, 3724), maintenance of normal (fasting) blood concentrations of triglycerides (ID 3217), maintenance of normal blood cholesterol concentrations (ID 3100, 3217), maintenance of normal bowel function (ID 834, 1557, 3901) and decreasing potentially pathogenic gastro-intestinal microorganisms (ID 1558) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006. In: EFSA Journal. Band 8, Nr. 10, 2010, S. 1798–1825, doi:10.2903/j.efsa.2010.1798 (englisch).