Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 235

Bild 154 Nadelholzxylane bestehen aus β-(1,4)-glykosidisch verknüpften Xylose-Molekülen , die nicht
acetyliert sind und neben den α -(1,2)-glykosidisch verbundenen 4-O-Methylglucuronsäure-Einheiten

auch α -(1,3)-glykosidisch verbundene Arabinose-Einheiten besitzen [146].

Darüber hinaus kommen Xylane auch in Form von β-(1,3)-Xylanen in den Zellwänden von
Algen und Seetangen vor. Die Bestände von Pflanzen bzw. biogener Strukturen allgemein sind
schwer zu quantifizieren, wie die divergierenden Angaben von Beständen und Stoffströmen
beispielsweise von Kohlenstoff (siehe Kap. 2.7 Kohlenstoffkreislauf) sowie Angaben zum
Bestand oder Bildung und Zerfall bestimmter biogener Polymere und Makromoleküle zeigen
(siehe Kap. 2.1 Werkstoffe und wichtige Stoffströme). Die Annahme, dass in den Weltmeeren
erhebliche Mengen Algen und Seetang vorkommen, die schlecht präzise detektierbar und quan-
tifizierbar sind, ist jedoch naheliegend. Daher ist auch die Annahme plausibel, dass die dort
enthaltenen β-(1,3)-Xylane zusammen mit Cellulose, Lignin und Chitin zu den am meisten
verbreiteten Biopolymeren zählen könnten [13].
C 5 -Hemicellulosen wie Xylane sind die Basis für die Gewinnung von Furfural aus Pflanzen,
wie z. B. bei der großtechnischen Gewinnung aus Bagasse (halmgutartiger Pflanzenreststoff
bei der Rohrzuckerproduktion). Siehe dazu Kap. 13 Polyfurfurylalkohol sowie [147] und [148].
Weiterhin ist durch Hydrolyse und Hydrierung von Xylanen Xylit (auch Xylitol genannt) zu-
gänglich, das als Zuckeraustauschstoff eingesetzt werden kann (Lebensmittelzusatzstoff E967).
Xylit kann auch als Synthesebaustein („building block“) für zahlreiche Chemikalien dienen,
die industriell von Bedeutung sind (siehe Kap. 9.7, Bild 268) [34].

4.2.3 Pektine
Pektine, von griechisch pektos = geronnen, sind saure Polysaccharide, die aus Galacturonsäure-
Einheiten bestehen, die -(1,4)-glykosidisch verknüpft sind (siehe Bild 155). Die Säuregruppen

liegen zu 20-80 % als Methylester vor. In Zitruspektinen liegen meist reine Poly-

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-(1,4)-
Galacturonsäuren vor, in Zuckerrüben sind die OH-Gruppen teilweise acetyliert. Sind die Säu-
regruppen vollständig mit Methylgruppen verestert, bilden die Pektine helikale Strukturen aus.
Die Molmassen liegen zwischen 10.000 und 500.000 g/mol [2]. Die Pektine befinden sich vor
allem in der pflanzlichen Interzellulärsubstanz, vor allem in nicht-verholztem, im Wachstum
befindlichem pflanzlichen Gewebe. Bei der Verholzung des Pflanzengewebes entwickelt sich
aus der wasserreichen primären Zellwand, die neben Pektinen nur ca. 8 % Cellulose enthält,
die wesentlich dickere, mehrschichtige sekundäre Pflanzenzellwand, die schließlich aus 50 %
Cellulose sowie Lignin und Hemicellulosen besteht. Junge Baumwolle enthält etwa 5 % Pekti-
ne, reife nur noch 0,8 % [13].

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