mini|Blütenstand Die Jackbohne (Canavalia ensiformis), auch Madagaskarbohne oder Riesenbohne genannt, ist eine Pflanzenart in der Unterfamilie Schmetterlingsblütler (Faboideae) innerhalb der Familie der Hülsenfrüchtler (Fabaceae oder Leguminosae). Sie ist nahe verwandt mit einer Reihe anderer „Bohnen“ genannter Feldfrüchte, insbesondere der Schwertbohne. Die Jackbohne ist eine von den Karibischen Inseln und aus Mittel- oder Südamerika stammende, in der Neuen Welt seit mehr als 2000 Jahren angebaute Nutzpflanze.
Beschreibung Erscheinungsbild und Blatt Die Jackbohne ist eine kurzlebig ausdauernde krautige Pflanze oder ein Halbstrauch und erreicht Wuchshöhen von 0,60 bis 1,60 Meter. Sie wird meist als einjährige Pflanze kultiviert. Die niederliegenden, halbaufrechten, aufrechten oder kletternden Sprossachsen erreichen Längen von zwei bis zu drei Metern und verzweigen sich gut; ältere Sprossachsen können etwas verholzen. Das kräftige Wurzelsystem reicht relativ tief in den Boden und bildet eine lange Pfahlwurzel. Die oberirdischen Pflanzenteile sind flaumig behaart oder verkahlen. Die Keimung erfolgt epigäisch. Die ersten Laubblätter sind etwa eine Woche nach der Aussaat voll entfaltet.
Die wechselständig am Stängel verteilt angeordneten Laubblätter sind in Blattstiel und Blattspreite gegliedert. Der Blattstiel ist 10 bis 15 Zentimeter lang. Die Blattrhachis ist 3 bis 4,5 Zentimeter lang. Die Blattspreite ist dreizählig. Die ganzrandigen Fiederblättchen sind 4 bis 7 Millimeter lang gestielt. Die krautigen Blättchen sind bei einer Länge von 5 bis 20 Zentimeter sowie einer Breite von 3 bis 12 Zentimeter eiförmig bis verkehrt-eiförmig oder elliptisch mit gerundeter oder spitzer bis keilförmiger Basis und einem spitzen oder zugespitztem oberen Ende. Beide Seiten der Blättchen sind spärlich kurz flaumig behaart oder verkahlend. Die Nervatur besteht aus sechs bis sieben Paaren von Seitennerven und auch die Netznervatur ist erkennbar. Die kleinen Nebenblätter fallen früh ab.
Blütenstand und Blüte In China blüht die Schwertbohne zwischen Mai und Juli. Je nach Standort erscheinen die ersten Blüten 50 bis 110 Tage nach der Aussaat. In den Blattachseln steht ein zehn bis 35 Zentimeter langer Blütenstandsschaft. In einem bis zu 20 Zentimeter langen traubigen Blütenstand stehen an den verdickten Knoten (Nodien) der Blütenstandsachse jeweils ein bis fünf Blüten zusammen; insgesamt zehn bis 30 manchmal bis zu 50 Blüten in einem Blütenstand. Die Deckblätter sind 2 Millimeter lang und enden stumpf. Der Blütenstiel ist 2 bis 5 Millimeter lang.
Die zwittrigen Blüten sind zygomorph und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle. Die fünf spärlich flaumig behaarten Kelchblätter sind zu einem etwa 1,5 Zentimeter langen glockenförmigen, zweilippigen Kelch verwachsen. Die gestutzte Oberlippe des Kelches ist länger als die Kelchröhre und die Unterlippe besitzt drei dreieckigen Kelchzähne. Die etwa 2,7 Zentimeter lange Blütenkrone hat den typischen Aufbau eines Schmetterlingsblütlers. Die fünf Kronblätter sind manchmal weiß, meist hellviolett bis purpurfarben. Die Fahne ist bei einem Durchmesser von etwa 2,2 Zentimeter gerundet und besitzt zwei fast kreisförmige, zurückgekrümmte Öhrchen und einen etwa 5 Millimeter langen, flachen und relativ breiten Nagel. Die Flügel sind verkehrt-eiförmig-länglich. Das Schiffchen ist geöhrt und genagelt. Die zehn fertilen Staubblätter sind alle verwachsen. Das einzige kurz sowie dünn gestielte, oberständige Fruchtblatt enthält viele Samenanlagen. Der nach innen gebogene Griffel endet in einer kleinen Narbe.
mini|Canavalia ensiformis Frucht und Samen Die Hülsenfrüchte reifen in China im Oktober. Die etwas abgeflachten, etwas gebogenen, länglichen und relativ dicken, ledrigen Hülsenfrüchte sind bei einer Länge von 15 bis 35 Zentimeter sowie einer Breite von 2,5 bis 4 Zentimeter kurz bespitzt. Jede Fruchtklappe besitzt an der Bauchnaht eine erhabene Rippe und parallel, 4–5 Millimeter dazu eine extra Rippe. Die anfangs grünen und flaumig behaarten Hülsenfrüchte verkahlen später und sind bei Reife meist bräunlich. Jede Hülsenfrucht enthält acht bis 20 Samen.
Die etwa 21 × 15 × 10 Millimeter großen Samen sind elliptisch bis länglich und seitlich abgeflacht. Die Samenschale ist elfenbeinfarben oder weiß. Das meist 6 bis 9, höchstens 15 Millimeter lange, ovale und graue Hilum ist braun umrandet und leicht eingezogen. Die Tausendkornmasse liegt zwischen 1300 und 1800 g.
Chromosomensatz Die Chromosomengrundzahl beträgt x = 11; es liegt Diploidie vor, also 2n = 22.
Ökologie Wenn die entsprechenden Rhizobien-Stämme vorhanden sind, ist die Bildung von stickstofffixierenden Wurzelknöllchen sehr gut.
Die Blüten sind hauptsächlich selbstfertil. Manchmal erfolgt Bestäubung durch Insekten. Nur die unteren Blüten eines Blütenstandes bilden Früchte aus.
+ Durchschnittliche Zusammensetzung Heu unreife Hülsen reife Hülsen Samen Brennwert in kJ/100 g (kcal/100 g) 1.475 (347) Wasser in % Frischmasse 0 78,5 0 10,7 – 15,5 Rohprotein in % Trockenmasse 13,8 – 16,1 6,9 4,5 23,8 – 27,6 Rohfett in % Trockenmasse 2,1 – 2,9 0,5 1,5 2,3 – 3,9 Kohlenhydrate in % Trockenmasse 26,5 – 35,7 13,3 42,1 45,2 – 59,0 Rohfaser in % Trockenmasse 41,2 – 43,5 3,3 48,1 4,9 – 8,0 Asche in % Trockenmasse 0,8 3,8 2,7 – 4,2
Inhaltsstoffe Die grünen Hülsenfrüchte und besonders die Samen enthalten viel Rohprotein. Als Futter und menschliche Nahrung ist die Jackbohne interessant durch ihre hohen Gehalte an Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten. Das Heu enthält sehr viel Rohprotein und besitzt eine halbwegs gute Verdaulichkeit von 56 bis 59 %für wen?. Der Lysingehalt ist 5,1 %.
Es wurde folgende Aminosäurezusammensetzung in g je 16 g N (= % im Rohprotein) ermittelt: Alanin 3,7, Isoleucin (essentiell) 3,5, Prolin 3,6, Arginin 4,5, Leucin (essentiell) 3,5, Serin 4,3, Asparaginsäure 9,0, Lysin (essentiell) 5,1, Threonin (essentiell) 3,9, Glutaminsäure 9,1, Methionin (essentiell) 1,0, Tyrosin 3,1, Glycin 3,3, Phenylalanin (essentiell) 4,0, Valin (essentiell) 4,0, Histidin 2,4.
mini|Struktur des Concanavalin A Die Pflanze enthält Saponine, Cyanogene Glycoside, Terpenoide, Alkaloide und Tannine. Die Samen enthalten die thermolabilen Giftstoffe Concanavalin A und B; sie kommen in den trockenen Samen mit 2,5 bis 3,0 % vor. Das Lectin Concanavalin A ist ein Trypsin-Inhibitor. Canavanine sind für Bakterien, Insekten und andere Invertebraten giftig. Canavanine werden in Proteine eingebaut, die dann ihre Funktion verlieren. Canavanine sind nicht giftig für Vertebraten, die eine spezifischere Arginyl-T-RNA-Synthase besitzen und deshalb keine Canavanyl-Proteine bilden. Neben dem Concanavalin A sind die Ureasen in dem Gemisch an Giftstoffen besonders nachteilig. Durch diese Giftstoffe sind die Pflanzenteile sehr widerstandsfähig gegenüber Krankheiten und Schädlingen.
Nutzung Die Hülsenfrüchte und Samen werden gegessen. Canavalia ensiformis wird zur Gründüngung, als Bodendecker und als Viehfutter verwendet. Die Erträge an Grünmasse und Futter liegen zwischen 20 und 60 Tonnen je Hektar. Sie kann verfüttert werden, kann jedoch Giftstoffe enthalten.
Die Kornerträge können je nach Anbaubedingungen stark schwanken, die Angaben reichen von sieben bis zehn, 20 bis 25 oder sogar über 50 Doppelzentner je Hektar. Es ist eine sehr produktive Pflanzenart. In Indonesien werden Blüten und junge Blätter als Speisezutaten verwendet. Junge Hülsenfrüchte und unreife Samen werden als Gemüse zubereitet. 80 bis 120 Tage nach der Aussaat können grüne Hülsenfrüchte geerntet werden, reife Samen erntet man nach 180 bis 300 Tagen. Die reifen Samen müssen durch Wässern, langes Erhitzen und Kochen von Giftstoffen (vorwiegend Concanavalin A) befreit werden, oft wird auch die Samenschale entfernt. Der gekochte Samen besitzt wenig Geschmack und eine grobe, mehlige Textur und wird daher meist nicht geschätzt. Auch bei der Verwendung von Samen als Viehfutter müssen diese erst entgiftet werden.
mini|Korobohnen als Snack In Indonesien werden geröstete Jackbohnen-Samen als Kaffee-Ersatz verwendet. Sie werden auch geröstet und gewürzt als Knabberei verwendet.
In Indonesien sowie China werden hitzebehandelte Samen und Hülsenfrüchte medizinisch genutzt. In Nigeria werden Jackbohnen-Samen als Antibiotikum und Antiseptikum eingesetzt. In der Schulmedizin wird die Jackbohne nicht eingesetzt. Die Trigonelline und Canavanine könnten gegen Krebs wirken. Canavalin A ist schon zur Trennung von Blutgruppensubstanzen (Immunglobuline und Glycoproteine) genutzt worden und kann eine Bedeutung in der medizinischen Analytik erhalten. Das Urease-Extrakt der Jackbohne wird in Analytischen Laboren eingesetzt.
Die Jackbohnenpflanze ist ein guter Bodendecker und wird in Plantagen als Erosionsschutz verwendet.
Pflanzenkrankheiten Die Jackbohne wird nur wenig von Pflanzenkrankheiten befallen. Eine Wurzelkrankheit und ein Stängelbohrer verursachen deutliche Ertragsausfälle. Der Blattkäfer (Chrysomelidae) (Platiprosopus acutangulus) kann durch fressen der Laubblätter bedeutenden Probleme an jungen Pflanzenbeständen verursachen. Die Samen werden kaum von Vorratsschädlingen oder -krankheiten befallen, nur Tricorinus tabaci bereitet manchmal Probleme.
Herkunft und Verbreitung Die Wildform der Jackbohne ist Canavalia brasiliensisJonathan Sauer: Revision of Canavalia. In: Brittonia. 16(2), 1964, 110, ., die im feuchten Tiefland des tropischen Amerikas verbreitet istJonathan Sauer, Lawrence Kaplan: Canavalia Beans in American Prehistory. In: American Antiquity. 34(4), 1969, 419, .. Die ursprüngliche Heimat der Jackbohne liegt auf Karibischen Inseln und in Mittel- oder Südamerika. Sie wurde von der indigenen Bevölkerung der Neuen Welt seit Jahrtausenden kultiviert. Es gibt Angaben über 2000 bis 3000 Jahre alte Kornfunde, die von Arizona über Mexiko bis ins südliche Brasilien sowie Peru gemacht wurden, und auch auf karibischen Inseln ist die Jackbohne schon lange in Kultur.
Archäologische Funde In Peru wurden domestizierte Jackbohnen in der akeramischen Siedlung von La Yerba III (4535–3943 BC cal) im Delta des Río Ica gefunden, zusammen mit Feuerbohnen, Flaschenkürbis, Guaven und domestizierten Meerschweinchen.David Beresford-Jones: Refining the maritime Foundations of Andean Civilization: How Plant Fiber Technology drove social Complexity during the Preceramic Period. In: Journal of Archaeological Method and Theory. 25, 2018, 396, DOI:10.1007/s10816-017-9341-3. In Mexiko stammen verkohlte Samen aus einem Abfallhaufen der späten Formativen Periode in Dzilbilchaltun in Yucatan. Sie lieferten ein Radiokarbondatum von 320 ± 81 (BC uncal.)Vorsila L. Bohrer, Hugh C. Cutler, Jonathan D. Sauer 1969. Carbonized Plant Remains from two Hohokam Sites, Arizona BB:13:41 and Arizona BB:13:50. Kiva 35/1, 5. .. Heute noch werden Jackbohnen von den Maya in Yukatan angebaut. Jackbohne wurden auch in Höhlen bei Tehuacán in Puebla in zwischen 5200 and 3400 B.C. entstandenen Schichten (Coxcatlan Phase) und Schichten der Abejas Phase (3400–2300 B.C.) gefunden, es scheint sich dabei aber um die Wildform Canavalia brasiliensis zu handeln.
Im Südwesten der USA wurden Jackbohnen in Hohokam Siedlungen gefunden, verkohlte Reste zum Beispiel in Hodges 793 (vor 1300 n. Chr.), zusammen mit Teparybohnen (Phaseolus acutifolius var. latifolius)Vorsila L. Bohrer, Hugh C. Cutler, Jonathan D. Sauer: Carbonized Plant Remains from two Hohokam Sites, Arizona BB:13:41 and Arizona BB:13:50. In: Kiva. 35/1, 4, 1969, . in der Siedlung Arizona BB: 13:50. Weitere Funde stammen aus einer Ruine des 14. Jahrhunderts im Tonto National Monument in Arizona und einer Höhle in der Nähe von Flagstaff, deren Funde in die Pueblo III Anasazi Periode datieren.