Johannisbrotkernmehl (LBG), auch bekannt als Carobgummi, ist ein Galactomannan-Polysaccharid, das aus dem Endosperm der Samen des Johannisbrotbaums (Ceratonia siliqua) gewonnen wird. Es wird wegen seiner synergistischen Gelbildungseigenschaften und seiner Hitzebeständigkeit geschätzt.
Molekulare Struktur
LBG weist eine lineare Hauptkette aus β-(1→4)-D-Mannopyranose-Resten auf, mit einzelnen α-(1→6)-D-Galactopyranose-Seitenketten, die alle 3,1–3,9 Mannose-Einheiten angehängt sind (Galactose:Mannose-Verhältnis ≈ 1:4). Dies ergibt hochmolekulare Polymere (0,3–2,0 × 106 Da) mit minimaler Verzweigungs-Variabilität zwischen den Sorten. Röntgenanalysen zeigen eine gestreckte, bandförmige Konformation im Festzustand, die in Lösung zu semi-flexiblen Knäueln übergeht, sowie eine amorphe Pulvermorphologie.
Gewinnung und Eigenschaften
Das Endosperm (ca. 42 % des Kerns) wird gemahlen, geröstet (zur Enzyminaktivierung), geflockt und mittels Alkoholextraktion verarbeitet, um ein weißes bis cremefarbenes Pulver zu erhalten (pH 5,4–7,0, Feuchtigkeitsgehalt < 14 %). LBG hydratisiert langsam in kaltem Wasser (< 1 % Löslichkeit bei 25 °C), dispergiert jedoch vollständig bei Erhitzung (> 80 °C) und bildet nicht-gelbildende, viskose Sole, die durch Borat zu Gelen umgewandelt werden können. Es zeigt hohe thermische Stabilität, Salztoleranz und scherentzähnliche Rheologie, wobei die intrinsische Viskosität die gestreckten Kettenabmessungen widerspiegelt.
Biomedizinische und pharmazeutische Anwendungen
Die Biokompatibilität von LBG ermöglicht seine Verwendung in kontrolliert freisetzenden Matrizes und mukoadhäsiven Formulierungen. Es stabilisiert Proteinsuspensionen und kann als Präbiotikum durch selektive Fermentation wirken, obwohl begrenzte klinische Daten derzeit definitive therapeutische Aussagen einschränken.