Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 274

Ökonomische Aspekte
Jährlich werden ca. 20.000 t [31], [192]-30.000 t [216] Xanthan ausschließlich auf biotechno-
logischem Weg produziert. Die Preise pro Kilogramm liegen zwischen 10 und 14 €. Es ist
somit ein Stoff mit hoher Wertschöpfung, der allerdings auch schon bei niedrigen Konzentra-
tionen die gewünschten Effekte entfaltet [216].

Ökologische Aspekte
Xanthan ist ein vollständig biogenes Polymer bzw. ein vollständig biogener Werkstoff. Die
Gewinnung erfolgt jedoch auf Basis von Glucose, die Anwendung als Werkstoff z. B. in Far-
ben oder bei der Erdölförderung steht demnach in Konkurrenz zur Nahrungsmittelherstellung.
Bei der Herstellung kommen - wie auch bei PHB (siehe Kap. 5.1) - organische Lösungsmittel
bei der Aufarbeitung zum Einsatz, die allerdings im Fall von Ethanol und Isopropanol [192]
toxikologisch eher unkritisch sind.

Tabelle 66 Werkstoffprofil Xanthan.

Stärken: Schwächen:

sehr effektives Verdickungsmittel teuer

vollständig biogen für bestimmte Anwendungen thermisch nicht

ausreichend stabil

Lebensmittelzulassung fermentative Herstellung auf Nahrungsmittelbasis

4.7.2 Dextran
Dextrane sind wie Stärke und Glykogen Reservepolysaccharide, die von Bakterien und auch
Hefen erzeugt werden. Sie werden z. B. bei der Verarbeitung von Zuckerrohr oder Zuckerrü-
ben von dem Bakterium Leuconostoc mesenteroides gebildet und reduzieren dort die Ausbeute
an Saccharose. Auch durch die Mundflora werden Dextrane gebildet, was als Auslöser für
Karies diskutiert wird [31]. Dextrane sind Homoglucane aus D-Glucose-Monomeren, die
α -(1,6)-glykosidisch verknüpft sind und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Verzweigungen besitzen. Diese

bestehen überwiegend nur aus einem D-Glucose-Molekül [13]. Die Molmassen können über
einen weiten Bereich von 10.000 bis 50.000.000 g/mol variieren, Fraktionen mit Molmassen
zwischen 50.000 und 100.000 g/mol wurden in medizinischen Anwendungen eingesetzt. Hier
wurden Dextrane verwendet, die von dem Bakterium Leuconostoc mesenteroides produziert
werden und teilweise unerwünscht bei der Zuckerverarbeitung entstehen. Solche Dextrane
können fermentativ hergestellt und als Plasmaexpander verwendet werden. Sie wurden bei
starken Blutverlusten als Blutersatzflüssigkeit eingesetzt. Diese Anwendung ist jedoch nach
Zwischenfällen umstritten. Dextran kann mit Hämoglobin in Wechselwirkung treten und damit
dessen Fähigkeit zur Sauerstoffbindung beeinträchtigen [13]. Weiterhin können Dextrane mit
Epoxiden vernetzt werden und in dieser Form als Molekularsieb (z. B. in der Gelpermeations-
chromatographie) zur Trennung von Biomolekülen verwendet werden. Auch in Leim und
Klebstoffen und als Additive für die Papier- und Textilherstellung können Dextrane verwendet
werden. Die Weltproduktion beträgt ca. 2.000 t/a [31].