Глютамин (сокращенно Gln или Q)

Фармакологическая группа: Аминокислоты; заменимые аминокислоты.
Фармакологическое действие

Заменимая аминокислота, играющая роль нейромедиатора с высокой метаболической активностью в головном мозге, стимулирует окислительно-восстановительные процессы в головном мозге, обмен белков, нормализует обмен веществ, изменяя функциональное состояние нервной и эндокринной систем. Стимулирует передачу возбуждения в синапсах ЦНС; связывает и выводит аммиак. Является одним из компонентов миофибрилл, участвует в синтезе других аминокислот, ацетилхолина, АТФ, мочевины, способствует переносу и поддержанию необходимой концентрации K+ в мозге, препятствует снижению окислительно-восстановительного потенциала, повышает устойчивость организма к гипоксии, служит связующим звеном между обменом углеводов и нуклеиновых кислот, нормализует содержание показателей гликолиза в крови и тканях; оказывает гепатозащитное действие, угнетает секреторную функцию желудка.
Глютамин (сокращенно Gln или Q) является одной из 20 аминокислот, кодируемых в стандартном генетическом коде. Эта аминокислота не является незаменимой, однако в определенных ситуациях может стать условно незаменимой, в том числе при интенсивных спортивных тренировках или некоторых желудочно-кишечных расстройствах. Боковая цепь аминокислоты состоит из амида, образованного заменой боковых цепей гидроксильной группы глютаминовой кислоты функциональной аминогруппой, что делает вещество амидом глютаминовой кислоты. Его кодоны CAA и CAG. В крови человека глютамин – наиболее распространенная свободная аминокислота, и ее концентрация составляет около 500-900 мкмоль/л.
Условно незаменимая аминокислота, которая приносит пользу организму, как добавка при дефицитном питании (веганы, вегетарианцы с низким потреблением молочных продуктов) или во время длительных тренировок на выносливость. Также имеются сообщения об уменьшении тяги к сладкому при приеме глютамина.

Основная информация
Глютамин является одной из 20 природных аминокислот в пищевых белках, в частности, является условно незаменимой аминокислотой (особенно важной в периоды болезни и атрофии мышц, типичной при физических травмах). Она может применяться, как изолированная аминокислота, а также содержится в большом количестве в мясе и яйцах. Он содержится в очень большом количестве в сыворотке молока и казеине. Глютамин является очень эффективным соединением для кишечного здоровья и иммунной системы, так как клетки этих тканей используют глютамин в качестве предпочтительного источника топлива, в отличие от глюкозы. Как правило, считается, что глютамин способствует наращиванию мышечной ткани, но не было доказано, что он действует на здоровых лиц; его воздействие было доказано только у лиц, которые страдают от физических травм, таких как ожоги или мышечных ран (ножевых ранений) или при болезненных состояниях, при которых происходит потеря мышечной массы, таких как СПИД. В таких случаях глютамин является эффективным при строительстве мышц и облегчении уменьшения мышечной массы, характерной для болезни. Также известен, как: Глутамин, Л-Глютамин. Не путать с: глутаматом, аланилглутамином (Сустамином)!
Глютамин: как принимать
Л-глутамин, как правило, можно дозировать от 5 г или выше, с рекомендованным «верхним пределом» от 14 г или 0,75 г/кг (верхний предел выделен на основе повышения уровня аммиака в крови, что рассматривается как побочный эффект от добавок). Из-за относительной неэффективности глютамина для увеличения мышечной массы, оптимальная дозировка не известна. Рекомендуемые выше дозы достаточны для таких эффектов глютамина, как обеспечение кишечного здоровья и для ослабления возможного относительного дефицита глютамина (в случаях низкого потребления белка или веганства).
Глютамин: эффект
Глютамин играет важную роль в различных биохимических реакциях, в том числе:

Синтез белка

Регуляция кислотно-щелочного баланса в почках при производстве аммония

Глютамин является источником энергии для клеток, вторым после глюкозы

Глютамин жертвует азот, необходимый для протекания многих анаболических процессов, в том числе синтеза пуринов

Глютамин жертвует углерод для осуществления цикла лимонной кислоты

Глютамин является нетоксическим транспортером аммиака в циркуляции крови
Органы, производящие глютамин
Глютамин синтезируется при помощи фермента синтетазы глютамина из глютамата и аммиака. Наиболее важную роль в производстве глютамина играют мышцы, обеспечивающие около 90% из общего синтеза глютамина. Глютамин также высвобождается, в небольших количествах, в легких и головном мозге. Несмотря на то, что печень также способна синтезировать глютамин, ее роль в метаболизме глютамина является скорее регуляторной, чем производной, так как она обрабатывает большие объемы глютамина, полученного из кишечника.
Органы, потребляющие глютамин
Органами, наиболее активно потребляющие глютамин, являются клетки кишечника и почек, обеспечивающие кислотно-щелочной баланс, активацию иммунных и многих раковых клеток. В связи с последним пунктом, различные аналоги глютамина, такие как DON, Азасерин или Ацивицин, проходят испытания в качестве противоопухолевых препаратов.
Примеры использования глютамина
В катаболических состояниях травм и заболеваний, глютамин становится условно незаменимым (то есть необходим его прием с пищей или добавками). В течение последних 10-15 лет ученые активно изучают глютамин. Была доказана эффективность глютамина в лечении повреждений, травм, ожогов, при заживлении ран у послеоперационных пациентов и для борьбы с побочными эффектами, связанными с лечением рака.
Глютамин продается также в качестве добавки для мышечного роста, и применяется в тяжелой атлетике, бодибилдинге, а также в видах спорта, связанных с выносливостью. Практика показывает, что глютамин при пероральном приеме может вызывать увеличение уровня гормона роста в плазме, стимулируя переднюю долю гипофиза.
В биологических исследованиях L-глютамин обычно добавляют в питательную среду для роста культур. Однако высокий уровень глютамина в культуральной среде может ингибировать транспорт других аминокислот.
Помощь в восстановлении после операции


Известно, что глютамин влияет на уменьшение времени заживления после операции. Можно уменьшить время пребывания в больнице после абдоминальной хирургии путем предоставления парентеральной схемы питания с высоким содержанием глютамина. Клинические испытания показали, что у пациентов, в меню которых содержался глютамин, улучшился баланс азота, генерация цистеинил-лейкотриенов из полиморфноядерных нейтрофильных гранулоцитов, а также улучшилось восстановление лимфоцитов и кишечная проницаемость (после операции), и все это без каких-либо побочных эффектов.
Источники и биологическое значение глютамина
Глютамин в продуктах питания

Глютамин содержится в больших количествах в большинстве мясных и животных продуктов, а также в любых молочных продуктах или побочных продуктах, такой как сывороточный или казеиновый белок. Уровень глютамина в белке различных пищевых продуктов колеблется в диапазоне от:

Говядина 4,7% белка, в мясе содержание колеблется между 4,4% и 4,8%

Обезжиренное молоко: 8,08%, тогда как в молочные продуктах в целом, как правило, содержание колеблется между 8,7% и 9,2%

белый рис: 11,1%

Кукуруза: 16,2%

Тофу: 9,1%

Яйца: 4,3%
Среднее диетическое потребление глютамина, согласно изучению выборки из 70356 женщин, составляет около 6,85 +/- 2,19 г глютамина в день. Следует отметить, что приведенные выше проценты основаны на общем содержании белка, а не калорийности или весе. Если оценивать по весу, белок говядины содержит 1,23 г глютамина на 100 г продукта, тогда как обезжиренное молоко содержит 0,28 г глютамина на 100 г продукта. Следует также отметить, что некоторые из этих уровней глютамина могут быть занижены, и впоследствии уровни глютамата могут быть более высоким, чем ожидалось; это связано с одним из исторически используемых методов анализа аминокислот, гидролиза, вызывающего превращение глютамина в глютамат или пироглютаминовую кислоту.
Исследование цитированной выше работы демонстрирует более широкий диапазон значений. Сравнение результатов между традиционными методами и секвенированием генов может дать разницу до 4% от общего объема аминокислот. Анализ глютамина не был слишком точным в прошлом (из-за восстановления и превращения глютамина), но в общем можно сказать, что мясные и молочные продукты являются лучшими пищевыми источниками глютамина. 
Интересно, что некоторые растительные источники имеют более высокое содержание глютамина на процентной основе, но они не являются лучшими источниками глютамина в связи с низкой общей суммой белка растительного происхождения по отношению к мясным и молочным источникам.
Структура и свойства глютамина
Глютамин является одной из условно незаменимых аминокислот, со стандартной основой аминокислоты и 3-углеродной боковой цепью с кетоновой группой на самом дальнем углерода из аминогруппы и прикреплением азота на конце боковой цепи. Глютамин является не очень хорошо растворимым в водной среде веществом, и, таким образом, при использовании внутривенно он имеет тенденцию связываться с аминокислотой аланином в виде аланил-глутамина.
Биологическое значение глютамина
Глютамин является условно незаменимой аминокислотой, биологическая потребность в глютамине увеличивается в некоторых состояниях, таких как болезнь или кахексия. Это наиболее распространенная аминокислота в тканях человека (в основном мышечной ткани) и в плазме. Она имеет различные биологические функции, включая транспорт азота между тканями наряду с аланином, действие в качестве прекурсора для антиоксиданта глютатиона, действие в качестве прекурсора для нуклеотидов, регулирующих кислоты / базовый обмен веществ и их участие в качестве субстрата в глюконеогенезе.
Также может стимулировать производство Л-цитруллина и Л-глицина, действуя в качестве субстрата. Плазменные уровни у здоровых людей, как правило, составляют 500-750 Ммоль/л утром. Концентрации в мышцах обычно составляют 20 Ммоль/кг сырой массы и примерно 50 Ммоль/л в плазме в час в сытом состоянии. Это связано с мышечным синтезом глютамина через фермент глютамин-синтетазу. Эти уровни в плазме, как правило, уменьшаются в периоды критических заболеваний из-за увеличенного использования глютамина в качестве субстрата в различных метаболических процессах.
Висцеральные ткани

До 13% метаболизма глютамина перенаправляется в висцеральные ткани, в которых он будет использоваться в качестве энергетического субстрата в печени и энтероцитазах кишечника.
Первичный синтез

При пероральном или внутривенном введении глютамина, синтез глютамина в организме будет уменьшаться. Это косвенно поможет сохранить запас в организме аминокислот, которые могут превращаться в глютамин, таких как лейцин.
Помощь в работе желудочно-кишечного тракта

Было доказано, что диета, в состав которой включена пища, богатая глютамином, обеспечивает функционирование кишечного барьера и дифференцировку клеток. Предполагается также, что глютамин помогает защищать слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. У людей, имеющих воспалительные заболевания кишечника (язвенный колит и болезнь Крона), уровень глютамина обычно является недостаточным, однако в ходе двух клинических испытаний было доказано, что глютаминные добавки никак не влияют на развитие симптомов болезни Крона.
Сердечно-сосудистые заболевания
Сердечная ткань

Ишемия/ реперфузия – это повреждение ткани, вызванное ограничением доступности кислорода (ишемия) с последующей подачей избыточного кислорода в ткани, что вызывает большое количество окислительного повреждения (реперфузии). Глютамин защищает от ишемии/реперфузии в сердечной ткани. Это было подтверждено у крыс, получавших инъекции глютамина либо за 18 часов до повреждения или настой за четыре часа до повреждения. Эта защита, как полагают, связана с повышенными концентрациями сердечных глутатионов (дефицит которых усугубляет повреждения) или индукцией белков теплового шока, в частности HSP70.
Глютамин, по-видимому, уменьшает повреждение, связанное с травмами, вызванными ишемией / реперфузией в сердечных клетках, которые могут быть связаны с антиоксидантными свойствами и повышением защиты белков теплового шока. Во время операции, связанной с травмами, вызванными ишемией / реперфузией (экстракорпоральное кровообращение), прием 500 мг/кг глутамина (аланил-глутамина) в течение трех дней до операции был связан с меньшими клиническими и биохимическими показателями повреждения в течение трех дней после трансплантации, что ранее наблюдалось при внутривенном введении 400 мг/кг глутамина (Dipeptiven).
У лиц с хронической стабильной стенокардией, разовая пероральная доза 80 мг/кг глутамина способна повысить физическую работоспособность, что оценивалось с помощью теста Брюс.
Добавки глутамина у лиц с сердечными нарушениями или во время операции на сердце, как было показано, являются кардиопротекторными, и это было подтверждено при пероральном применении. Это не обязательно относится к здоровых людям.
Взаимодействие с метаболизмом глюкозы
Глютамин, как было показано, может сглаживать скачки уровня глюкозы в крови в ответ на прием пищевых углеводов, уменьшая подъемы и значения Cmax глюкозы в крови и инсулина в ответ на прием пищевых углеводов. При исследовании того, обусловлено ли это незначительными задержками в опорожнения желудка, оказалось, что это не так.
Воспаления и иммунология


Лейкоциты

Глютамин, как известно, является главным энергетическим субстратом, используемым иммунными клетками, называемыми лейкоцитами, и способствующим пролиферации этих клеток. Причина того, что глютамин является топливным субстратом для лейкоцитов – это потребность в более быстром источнике энергии, чем глюкоза (по аналогии со слизистой оболочкой кишечника и костным мозгом). Лейкоциты не могут синтезировать глютамин сами по себе, и, таким образом, являются зависимыми от глютамина, предоставленного из других тканей, которые обладают глютамин-синтетазой, или из пищевого рациона. Темпы роста лейкоцитов являются самыми высокими в концентрации приблизительно 600 Ммолль/л, концентрации в пределах нормальной физиологии человека. По этой причине глютамин и его дополнительное использование, как правило, практически ограничены ситуациями, в которых синтез или прием глютамина подавляется или перенаправляется, например, в случае критических заболеваний или при длительных кардио-тренировках.
Глютамин в бодибилдинге
Глютамин является аминокислотой, тесно связанной с мышечным гомеостазом и синтезом мышечного белка. Его избыток вызывает анаболизм мышц и предотвращает их дистрофию, в то время как дефицит вызывает катаболизм. Такая корреляция была замечена в естественных условиях при приеме глютамина.
In vitro, глютамин, как известно, снижает скорость окисления лейцина и увеличивает осаждение лейцина, усиливая его действие в клетках скелетных мышц. При рассмотрении клеточных культур и изолированных клеток, глютамин в зависимости от дозы увеличивает синтез белка в мышцах. При увеличении количества глютамина в крови с помощью инъекций, эта связь все еще наблюдается. Исследования с использованием глютамина у здоровых лиц, изучающие либо синтез протеина, либо увеличение мышечной массы, отметили недостаточность дозы 900 мг/кг мышечной массы (плацебо в этом исследовании был мальтодекстрин в дозе 900 мг/кг) у молодых людей в сочетании с тренировками с отягощениями. Добавление глютамина, или креатина или дополнительного глутамина (300 мг/кг массы тела) до белков и углеводов также не смогли превзойти добавки без глютамина, что свидетельствует об отсутствии его роли как синергического препарата. В исследованиях здоровых людей, принимавших глютамин, не наблюдалось увеличения синтеза мышечного белка.
Иммунология


При высокоинтенсивных кратковременных нагрузках, плазменные уровни глютамина либо увеличиваются, или не меняются и, как правило, не изменяются при сильных повреждениях мышц. Предполагается, что дополнительные добавки глютамина не эффективны при краткосрочных интенсивных упражнениях или в тяжелой атлетике, не воздействуя на сывороточные уровни глутамина (иммуносупрессия или катаболизм). В отличие от этого, упражнения на выносливость продолжительностью выше 2 часов, могут вызывать снижение сывороточного уровня глютамина.


Прием глютамина в виде добавок и из пищи (в дозе 20-30 г белка животного происхождения) может снизить уровень глютамина в сыворотке крови и потенциально может снизить повреждение иммунных клеток, связанное с длительными кардио-тренировками. Это снижение сывороточных уровней глютамина может также подавить высвобождение интерлейкина-6 (IL-6) из мышечной ткани, и добавки глютамина могут сохранить уровни IL-6. Эти результаты согласуются с теорией, что длительные кардио-тренировки, снижая уровень глутамина, могут подавлять иммунную функцию, препятствуя дифференциации лейкоцитов.
Выносливость и производительность
Прием глютамина во время более длительных кардио-тренировок, уменьшая уровень аммиака, также увеличивает производительность. Снижение аммиака само по себе также рассматривается как положительный эффект.
Пероральный прием 2 г глютамина, как было показано, увеличивает уровни бикарбоната в плазме в естественных условиях. Однако было показано, что он не действует при тренировках высокий интенсивности. Путем ослабления или предотвращения снижения уровня глутамина во время длительных тренировок (более одного часа), может наблюдаться косвенное увеличение производительности.
Катаболизм скелетных мышц
Глютамин при приеме внутрь, в дозе 0,5 г/кг в день, как было показано в небольшом исследовании у пациентов с гиперкортизолемией (индуцированной преднизолоном в дозе, достаточной для того, чтобы вызвать распад мышечного белка), снижал катаболическое состояние, уменьшая существенную аминокислотную конверсию в глутамин, и снижая расход лейцина.
Гликоген
Существует ряд доказательств того, что пероральный прием глютамина может увеличить уровни гликогена при потреблении совместно с углеводами, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы увидеть, проявляются ли эти эффекты в результате воздействия глютамина или же зависят от более высокого потребления углеводов.
Глютамин и здоровье кишечника
Кишечная проницаемость

Глютамин может снизить увеличение проницаемости, связанной с сепсисом в естественных условиях, но не предотвратить его. В исследовании с недоношенными детьми было показано, что применение глютамина в дозе 0,3 г/кг может способствовать кишечной целостности и уменьшить риск септицемии и ускорить процесс выздоровления; эти исследования были воспроизведены как с положительным, так и с отрицательным результатом. Исследование с приемом 15 г глутамина перорально на тяжелобольных пациентах не продемонстрировали значительного снижения кишечной проницаемости.


По крайней мере, одно исследование показало, что глютамин служит у взрослых для обеспечения защиты от неблагоприятных последствий химиотерапии, например, изменений в кишечной проницаемости.
Водопоглощение
Глютамин также способствует поглощению воды из кишечника, потенциально способствуя регидратации. Тем не менее, подобное увеличение наблюдалось и при других методах, таких как прием глюкозы или натрия, однако оно было незначительным.
Безопасность и токсичность
Учеными была просчитана максимальная безопасная суточная доза глютамина, которую можно принять без вреда для здоровья, не опасаясь побочных эффектов, а именно, 14 г/день в форме пищевой добавки (помимо глютамина, содержащегося в пище). Люди принимали и хорошо переносили и более высокие дозы, однако до конца неизвестно, проявятся ли в данном случае побочные эффекты спустя некоторое время или нет. По немногочисленным данным, ежедневный прием 50-60 г глютамина в течение нескольких недель не вызывает каких-либо серьезных побочных эффектов. Следует учесть, что дозы приблизительно 0.75 г/кг способны влиять на увеличение концентрации аммиака в плазме выше допустимой нормы. Эксперимент с участием пожилых людей (в возрасте 69+/-8.8 лет), которые ежедневно принимали 0.5 г/кг глютамина перорально, не выявил влияния препарата на концентрацию аммиака в плазме крови, однако ученые обнаружили аномальное изменение уровня сывороточной мочевины и креатинина. Помимо этого, у испытуемых временно снизилась скорость клубочковой фильтрации почек.
Доступность:
Глютамин можно приобрести в магазинах спортивного питания.

ИСТОЧНИК