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Fruktan
Fruktane sind eine Gruppe von Kohlenhydraten, die als Speicher- und Reservepolysaccharide in vielen Pflanzen vorkommen. Chemisch betrachtet handelt es sich bei ihnen um Polymere aus Fruktoseeinheiten, die über ß-2,1-glykosidische Bindungen miteinander verknüpft sind. In einigen Fällen kann auch eine ß-2,6-Bindung auftreten, was zu einer größeren strukturellen Vielfalt führt. Oft ist an einem Fruktanmolekül ein Glukoserest als Startermolekül beteiligt, an den die Fruktoseketten gebunden sind. Fruktane sind somit eng mit Inulin verwandt, das als eine der bekanntesten Formen dieser Substanzklasse gilt. Ihre Länge variiert je nach Pflanze und Funktion von wenigen Fruktosemolekülen bis hin zu mehreren Hundert Einheiten.
Die Hauptfunktion von Fruktanen in Pflanzen besteht in der Energiespeicherung, ähnlich wie Stärke. Sie werden besonders häufig in Speicherorganen wie Knollen, Zwiebeln oder Wurzeln gebildet, können aber auch in Blättern vorkommen. Beispiele für Pflanzen, die Fruktane enthalten, sind Zichorien, Topinambur, Löwenzahn und Getreide wie Weizen und Roggen. In stressreichen Umweltbedingungen, wie Trockenheit oder Kälte, dienen Fruktane zudem als Schutzmoleküle. Sie können die Zellen stabilisieren, indem sie Proteine und Membranen vor Schädigungen bewahren. Ihre hydrophilen Eigenschaften ermöglichen es, Wasser in der Nähe von Zellstrukturen zu binden, was besonders in frostgefährdeten Geweben wichtig ist.
Aus ernährungswissenschaftlicher Sicht spielen Fruktane eine interessante Rolle, insbesondere für den menschlichen Darm. Sie zählen zu den sogenannten präbiotischen Ballaststoffen, da sie unverändert den Dickdarm erreichen und dort von der Mikroflora fermentiert werden. Durch diese Fermentation entstehen kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, Acetat und Propionat, die eine positive Wirkung auf die Gesundheit des Darms und des gesamten Körpers haben können. Gleichzeitig fördern Fruktane das Wachstum gesundheitsfördernder Bakterien wie *Bifidobacterium* und *Lactobacillus*. Für Menschen mit einer Fruktosemalabsorption oder dem Reizdarmsyndrom können Fruktane jedoch problematisch sein, da sie Blähungen, Bauchschmerzen und Durchfall auslösen können.
In der industriellen Nutzung haben Fruktane ebenfalls Bedeutung erlangt. Sie finden Anwendung als Fettersatz in kalorienreduzierten Lebensmitteln, als Texturgeber oder als Zutat in funktionellen Lebensmitteln. Aufgrund ihrer Wasserbindungsfähigkeit und ihres neutralen Geschmacks eignen sie sich besonders gut für solche Zwecke. Inulin, eine Form des Fruktans, wird darüber hinaus in der pharmazeutischen Industrie und in der biotechnologischen Forschung verwendet.
Die ökologische Rolle von Fruktanen ist ebenfalls bemerkenswert. In natürlichen Ökosystemen tragen sie zur Anpassung von Pflanzen an extreme Lebensräume bei, da sie es den Pflanzen ermöglichen, Energie effizient zu speichern und Stress zu überstehen. Ihre Funktion als Speicherstoff macht sie zudem zu einer wertvollen Energiequelle für Herbivoren, die Pflanzen mit hohem Fruktangehalt verzehren.
Zusammenfassend stellen Fruktane eine vielfältige und biologisch bedeutsame Substanzgruppe dar, die sowohl in der Pflanzenphysiologie als auch in der menschlichen Ernährung und Industrie eine zentrale Rolle spielt. Ihre chemische Struktur und Funktion sowie ihre Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit machen sie zu einem spannenden Forschungsgegenstand in der Biologie und darüber hinaus.
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