Глутаминовая кислота (глутамат): полезные свойства для здоровья, вред избытка

Фармакологические свойства

Препарат Глютаминовая кислота зарекомендовал себя, как результативное средство при нарушении процессов метаболизма в клетках головного мозга. С его помощью происходит наладка механизма синтеза аминокарбоновых соединений, восстановление структуры медиаторов и нейропептидов. Химпродукт обеспечивает трансляцию ионов калия, обезвреживает и удаляет из организма опасный аммиак, стабилизирует состояние нервных клеток в условиях дефицита оксигениума. Таким образом, стимулируется деятельность иммунной защиты. Отмечен факт регенерации гепатоцитов печеночной ткани.
Усиление обменных процессов обеспечивает глутамин и его метаболит, которые позиционируются основой всех типов обмена, включая белковый, углеводный, липидный. Особенно важен метаболизм нуклеиновых кислот и биогенных аминов. На долю глютаминовой кислоты проходится до 1/5 от общего количества протеинового азота, 2/3 углеродных материалов расходуется на образование гликогена и до 20% — на жирные кислоты.
Основными функциями, которые выполняет Глютаминовая кислота, считаются:

структурная — происходит в формулах практически всех протеинов;
синтетическая — образует аминокарбоновые соединения, пуриновые и пиримидиновые основания, которые, в свою очередь, формируют информационные базы для РНК и ДНК. На основе исходного материала создаются серотонин, ацетилхолин, фолиевая и парааминобензойная кислота;
энергетическая — в результате распада синтезируется альфа-кетоглутарат, который окисляясь, выделяет энергию. Она необходима для обеспечения жизнедеятельности нервных тканей головного мозга, усиления сократительной способности мускулатуры, депонирования аминных связей;
ретрансляционная — обеспечивает транспорт ионов калия и кальция во внутриклеточном пространстве и перенос аминных соединений для обновления клеточного состава;
противотоксическая — решает вопросы нейтрализации и вывода опасных токсических веществ, особенно аммиака, повышает работоспособность иммунной биосистемы, стимулирует жизнедеятельность пищеварительного отдела.

Опасности дефицита

Концентрация глутамина в крови превышает количество любой другой аминокислоты (примерно 500-900 микромоль на литр крови), а его дефицит может проявиться серьезными последствиями для здоровья.

Недостаток аминокислоты, как правило, диагностируется у людей с нарушенным обменом веществ. Также резкому снижению уровня вещества в теле способствуют тяжелые травмы, ожоги, хирургические операции. Даже незначительные инфекции в организме могут привести к быстрому истощению запасов глутамина.

Регулярный недостаток вещества чреват нарушениями работы иммунной системы. Кроме того, резко снизится способность организма поглощать витамины и другие питательные вещества. Таким образом, недостаток глутамина – это тотальный аминокислотный дисбаланс, склонность к болезням и дефицит многих полезных элементов. При таких обстоятельствах стоит подумать о приеме вещества в виде биодобавок.

Показания к применению

Назначается химпрепарат для проведения терапевтических мероприятий с целью устранения неврологических, психических, гинекологических и гастроэнтерологических проблем. К ним можно отнести:

эпилептические припадки, психозы разной этиологии, депрессивное состояние, бессонница и психастения.
детский церебральный паралич, задержка умственного развития, синдром Дауна, патологии родовых травм;
поражения нервной организации на фоне энцефалита, менингита, полиомиелита, интоксикации после введения противотуберкулезных средств, обтурации кровеносных сосудов с развитием инсультного состояния.

В практике гастроэнтерологии Глютаминовая кислота результативна при отравлении гепатоцитов в результате инфекционного заражения, введения ядовитых соединений, алкоголя. Лекарство не только предохраняет питуитарную поверхность биосистем ЖКТ, но и в некоторой степени восстанавливает её. Глутамин в это же время путем изменения уровня проницаемости стенок кишечника мешает крупным пищевым частицам абсорбироваться в его слизистую, тем самым, снижая уровень воздействия аллергенного фактора.
Зафиксирована полезность химпрепарата при язвенно-эрозийных поражениях органов ЖКТ, поносе. Обычная доза глутамина составляет полграмма вещества на 1 кг массы тела.

Роли глутаминовой кислоты (глутамата) в организме

Поддержка здоровья мозга

Глутаминовая кислота является важным нейромедиатором и нужная для нормальной работы мозга. () Почти все возбуждающие нейроны головного и спинного мозга (центральной нервной системы) являются глутаматергическими. ()

Как основной возбуждающий нейромедиатор, глутамат посылает сигналы в мозг и по всему телу. Он помогает памяти, обучению и другим функциям мозга. ()

Глутаминовая кислота (глутамат) – это условно незаменимая аминокислота, которая не пересекает гематоэнцефалический барьер и должна вырабатываться внутри клеток мозга из глутамина и других предшественников. ()

Глутаминовая кислота в головном мозге

Однако глутамат из крови может попасть в мозг, если гематоэнцефалический барьер имеет повышенную проницаемость из-за повреждения или нарушении работы гематоэнцефалического барьера. ()

Глутаминовая кислота играет важную роль в развитии мозга. () Мозг, по-видимому, нуждается в глутамате для формирования воспоминаний. ()

Ограниченные исследования связывают низкий уровень глутаминовой кислоты в мозге с неврологическими и психиатрическими расстройствами. Например, уровень глутамата был ниже у взрослых с шизофренией, чем у здоровых взрослых. (, )

Малое количество метаботропных глутаматных рецепторов 5-го типа (mGluR5) указывает на плохое развитие мозга у больных эпилепсией. ()

У мышей с низким высвобождением глутаминовой кислоты часто диагностируется  расстройств аутистического спектра (аутизм). ()

У крыс лейцин увеличивает поступление глутаминовой кислоты в мозг, что помогает восстановлению функций мозга после черепно-мозговой травмы. ()

Предшественник ГАМК

Организм использует глутаминовую кислоту для производства нейромедиатора ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты, GABA), ингибирующего нейромедиатора, который играет важную роль в обучении и сокращении мышц. Кроме того, ГАМК известен как успокаивающий нейромедиатор, который может помочь уменьшить беспокойство и улучшить сон. ()

ГАМК (GABA) – глутаминовый цикл в корковых синапсах (источник)

Фермент глутаминовой кислоты – глутаматдекарбоксилаза (GAD) преобразует глутамат в ГАМК. Аутоиммунные тела против GAD (декарбоксилаза глютаминовой кислоты), также связанные с диабетом 1-го типа, могут привести к слишком малому количеству ГАМК в организме и слишком большому количеству глутаминовой кислоты. ()

Глутаминовая кислота связана с иммунными клетками 

Рецепторы к глутаминовой кислоте присутствуют на иммунных клетках (Т-клетках, В-клетках, макрофагах и дендритных клетках), что позволяет предположить важную роль глутамата как во врожденной, так и в адаптивной иммунной системе. ()

Ученые изучают влияние глутамата на регуляторные Т-клетки (Treg), В-клетки и их связь с воспалительными нейродегенеративные заболевания. (, 19, )

Поддерживает здоровье мышц

Глутаминовая кислота может играть важную роль в функционировании мышц. () Во время физических упражнений глутамат играет центральную роль в обеспечении энергией и поддержании выработки глутатиона. ()

В исследованиях на животных было показано, что глутаминовая кислота может задерживать мышечную дистрофию у животных с дефицитом витамина D. Дальнейшие исследования должны исследовать связь между глутаматом, мышечной функцией и мышечно-истощающими заболеваниями. ()

Биологическая роль

После попадания в организм с пищей или добавками глутаминовая кислота быстро переходит из крови в ткани. Наибольшее количество вещества накапливается в мышцах, нейронах, печени и почках. Соединение легко проникает через гематоэнцефалический барьер в головной мозг, где выполняет функции нейромедиатора, связываясь со специфическими NMDA-рецепторами. Излишек выводится почками.

Глутаминовая кислота обладает рядом полезных свойств:

• участвует в процессах переаминирования аминокислот, нормализует белковый и углеводный обмен;
• обеспечивает передачу импульсов в центральной нервной системе (ЦНС) – улучшает память и умственную работоспособность;
• обезвреживает и выводит из организма аммиак;
• повышает устойчивость клеток к гипоксии;
• нормализует электролитный состав и КОС крови;
• стимулирует работу скелетной мускулатуры;
• является мощным гепатопротектором, уменьшает секрецию HCl в желудке.

Пищевые источники

Но при некоторых обстоятельствах эта норма может быть увеличена. Больше всего аминокислоты необходимо спортсменам (особенно во время соревнований), людям с болезнями почек или печени, во время химиотерапии. Лица из этих категорий могут принимать даже по 40 г вещества в сутки. В таких случаях прибегают к пищевым добавкам, так как обеспечить столь высокую дозу аминокислоты исключительно из продуктов питания практически невозможно. Меж тем, здоровым людям будет достаточно пищевых источников глутамина.

Выбирая продукты, богатые аминокислотой, стоит учитывать, что она быстро разрушается под воздействием высокой температуры. Также теряет свои способности, если продукты хранить под прямыми солнечными лучами.

Лучшие материалы месяца

• Коронавирусы: SARS-CoV-2 (COVID-19)
• Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
• Самые распространенные «офисные» болезни
• Убивает ли водка коронавирус
• Как остаться живым на наших дорогах?

Как уже отмечалось, организм способен самостоятельно синтезировать глутамин, но если этого мало, важно позаботиться о правильном рационе. Глутамин можно получить из протеиновой пищи животного происхождения

Больше всего запасов в мясе и молочной продукции. Среди растительной пищи предпочтения отдавать фасоли, сырому шпинату, петрушке, капусте. Пополнить запасы вещества можно из бульонов, пекинской капусты, творога, спаржи, брокколи, рыбы, оленины, индейки. Разные виды сыров и творог являются одними из наилучших источников глутамина. Немного меньше вещества есть в молоке и йогуртах. Некоторые запасы найдены в овощных соках.

Глутамин – универсальная аминокислота. При ее недостатке иммунитет ослабевает и возникают проблемы с пищеварением. От ее концентрации в организме зависит качество производства антиоксиданта глутатиона и уровень защиты от свободных радикалов. Это вещество, бесспорно, важный компонент питания бодибилдеров. Но и не менее важен глутамин для обычных людей. Желаете отрегулировать обмен веществ? Страдаете болезнями ЖКТ? Есть необходимость укрепить иммунную систему? Все эти проблемы легко решить с помощью аминокислоты. А если ко всему прочему она должна помочь нарастить мышцы, глутамин должен стать частью ежедневного рациона.

Источники

1. Огнев С. И. – Аминокислоты, пептиды и белки / С. И. Огнев. – М.: Высшая школа, 2005. – 365 с.
2. Лысиков Ю. А. – Аминокислоты в питании человека / Ю. А. Лысиков // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2012. – №2. – С. 88-105

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Автор статьи:

Извозчикова Нина Владиславовна

Специальность: инфекционист, гастроэнтеролог, пульмонолог.

Общий стаж: 35 лет.

Образование: 1975-1982, 1ММИ, сан-гиг, высшая квалификация, врач-инфекционист.

Другие статьи автора

Будем признательны, если воспользуетесь кнопочками:

Что такое аминокислоты

Аминокислоты – это органические соединения, которые сочетают в себе свойства аминов и кислот, образующие белок. В каком-то смысле они как деталь конструктора (белка), являющегося основой жизни.

Точно так же, как можно по-разному собрать предметы из конструктора, есть несколько способов, которыми 22 аминокислоты могут объединиться в последовательность для создания различных белковых структур, таких как гормоны, ферменты, иммунная система, клетки или мышечные волокна.

Есть два типа «заменимых» аминокислот — те, которые синтезируются в организме человека, и «незаменимые», которые люди могут получать только с пищей или принимая добавки.

Так называемые «незаменимые», действуют на организм, подобно витаминам, их отсутствие в организме может привести к серьезным заболеваниям или даже к летальному исходу.

К незаменимым аминокислотам относятся:

• гистидин;

• 
  изолейцин;

• 
  лейцин;

• 
  лизин;

• 
  метионин;

• 
  фенилаланин;

• 
  треонин;

• 
  триптофан;

• 
  валин.

Когда продукты содержат все незаменимые аминокислоты, их называют полноценными белками. Существует распространенное заблуждение, что растительные белки не содержат всех незаменимых аминокислот. Это неправда. В то время как в большинстве растительных источников белков обычно отсутствуют одна или две незаменимые аминокислоты в значительных количествах, другие источники растительных белков могут дополнять эти аминокислоты, обеспечивая полноценные белки.

Заменимые аминокислоты организм вырабатывает самостоятельно, независимо от того, есть ли в вашем рационе продукты, содержащие их. 

К ним относятся:

• аланин;

• 
  аспарагин; 

• 
  аспарагиновая кислота;

• 
  глутаминовая кислота.

Существуют также условно незаменимые аминокислоты, которые вырабатываются, например, во время борьбы с болезнью или со стрессом. 

Условное незаменимые аминокислоты:

• аргинин;

• 
  цистеин;

• 
  глутамин;

• 
  тирозин;

• 
  глицин;

• 
  орнитин;

• 
  пролин;

• 
  серин.

Сбалансированная диета – важное условие поступления в организм незаменимых и заменимых аминокислот. Если их не будет хватать, телу будет куда сложнее вырабатывать белки, необходимые для нормального функционирования мышц и тканей.

Способ применения и дозы

Подъязычно. Таблетку можно также разжевать и подержать во рту под языком до полного растворения.

Синдром вегетативной дисфункции у взрослых и детей в возрасте от 12 лет: по 1 таблетке 3 раза в сутки подъязычно, курс лечения от 1 до 3 месяцев в зависимости от тяжести заболевания, повторные курсы назначаются по рекомендации врача.

Профилактика хронического физического перенапряжения у детей в возрасте от 11 до 15 лет: по 1 таблетке 2 раза в день в течение 2–3 недель.

В период восстановления после интенсивных физических нагрузок при занятии спортом у детей в возрасте от 11 до 15 лет: по 1 таблетке 3 раза в день в течение 2 недель.

Хроническая сердечная недостаточность I–III функционального класса по классификации NYHA у взрослых: по 1 таблетке 3 раза в сутки подъязычно, курс лечения от 1 до 3 месяцев в зависимости от тяжести заболевания, повторные курсы назначаются по рекомендации врача.

Хроническая сердечная недостаточность I–II функционального класса по классификации NYHA у детей в возрасте от 12 лет: по 1 таблетке 3 раза в сутки подъязычно, курс лечения от 1 до 3 месяцев в зависимости от тяжести заболевания, повторные курсы назначаются по рекомендации врача.

Общая информация

Глутаминовая кислота имеет несколько названий – глутамат, glutamate, Глу, Glu. Вещество относится к аминокислотным молекулам. В организме человека соединение входит в состав белков и некоторых низкомолекулярных веществ, небольшой его процент находится в несвязанной форме.

История открытия

Впервые вещество было получено немецким химиком К. Г. Риттгаузеном. Соединение в чистом виде выделилось при обработке клейковины концентрированными кислотными растворами. Название вещества возникло при соединении двух латинских слов: «глютен» (клейковина) и «амин».

Японский химик Кинунэ Икеда выделил формулу из морских водорослей и выяснил, что она придает блюдам характерный приятный вкус. Ученый назвал глютаминовую кислоту «умами», что в переводе значит «аппетитный». Икеда получил патент на производство этого соединения, и с 1908 года стал выпускать приправу – глутамат натрия.

Источники глутаминовой кислоты

Глутаминовая кислота (глутамат) естественным образом вырабатывается организмом (являясь незаменимой аминокислотой) и содержится в продуктах питания и некоторых пищевых добавках. ()

Биологические добавки с глутаминовой кислотой (глутаматом) добавки не были одобрены FDA (США) для медицинского применения. Такие добавки, как правило, не имеют серьезных клинических исследований. Существующие нормы устанавливают только производственные стандарты для них, но не гарантируют, что они безопасны или эффективны. Поговорите с вашим доктором перед началом приема добавок с глутаминовой кислотой.

Пищевые источники глутаминовой кислоты включают богатую белком пищу, такую как мясо, птица, яйца, помидоры, сыр, грибы и соя. ()

Глутаминовая кислота придает пище “умами” (японское слово) вкус, пятый основной вкус по мнению японцев, наряду со сладостью, соленостью, кислинкой и горечью. ()

Пищевые источники глутаминовой кислоты

Глутамат натрия, распространенная добавка E621, ароматизатор и усилитель вкуса в пище, является значительным источником глутамата. () Он признан, как “в целом безопасный” продукт. Однако, поскольку его использование является спорным, то требуется, чтобы глутамат натрия всегда был указан на этикетке продуктов питания, в которые он добавляется.

Стимулируя глутаматные вкусовые рецепторы на языке, глутамат натрия усиливает пикантный вкус (известный как “умами”) и заставляет продукты вызывать “мясной” вкус.

Грудное молоко имеет самую высокую концентрацию глутаминовой кислоты среди всех аминокислот. Глутамат составляет более 50% от объема аминокислот в грудном молоке. ()

Глутаминовая кислота как препарат

Кислота глутаминовая (Acidum glutaminicum; син.: Acidum gluta-micum, Acidogen, Acidulin, Glutan, Glutansin) — белый кристаллический порошок кислого вкуса, практически нерастворим в холодной воде, растворим в горячей воде, нерастворим в спирте.

При приеме внутрь хорошо всасывается из жел.-киш. тракта и быстро обнаруживается в крови. Распределение Г. к. в тканях происходит неравномерно: в больших количествах она фиксируется в мышечной и нервной тканях, в печени, почках. Местно оказывает раздражающее действие. Резорбтивное действие Г. к. определяется ее участием в обмене веществ. Наиболее отчетливо под влиянием Г. к. уменьшается содержание аммиака в тканях.

Применяется Г. к. преимущественно в неврол, и психиатрической практике при лечении различных заболеваний ц. н. с.: олигофрении, психозов, реактивных состояний (особенно астенодепрессивных и астеноипохондрических), неврозов, эпилепсии (преимущественно малых припадков с эквивалентами). Терапевтический эффект Г. к. при эпилепсии объясняется способностью препарата снижать концентрацию аммиака в крови и нормализовать содержание в ней дикарбоновых к-т.

В детской психоневрол, практике Г. к. применяется при задержке психического развития различной этиологии, при болезни Дауна, невротических состояниях, в восстановительном периоде после энцефалита, туберкулезного менингита, полиомиелита.

В комбинации с тиамином (см.) и пиридоксином (см.) Г. к. рекомендуют назначать для профилактики и лечения нейротоксических побочных эффектов препаратов группы гидразида изоникотиновой к-ты (изониазида, фтивазида и др.).

Препарат Г. к. применяется внутрь или внутривенно. Внутрь Г. к. назначают по 1 г 2—3 раза в день за 15—30 мин. до еды. В случае возникновения диспептических расстройств препарат следует принимать во время или после еды. Длительность курсов лечения колеблется от 1—2 до 6—12 мес. Внутривенно применяют 1% р-р Г. к. по 10—20 мл ежедневно или через день курсами по 15—20 инъекций.

Побочное действие Г. к. обычно проявляется диспептическими расстройствами и признаками возбуждения ц. н. с. При применении препарата в виде порошков может наблюдаться раздражение слизистой оболочки рта. В целях профилактики этого осложнения следует после приема порошков полоскать рот слабым раствором гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Для уменьшения побочного действия Г. к. на жел.-киш. тракт следует использовать для приема внутрь таблетки, покрытые оболочкой, или таблетки, растворимые в кишечнике.

Противопоказания к назначению Г. к.— заболевания печени, почек, жел.-киш. тракта, органов кроветворения, лихорадочные состояния, повышенная возбудимость.

Формы выпуска: порошок, таблетки, покрытые оболочкой (Tabulettae Acidi glutaminicae obductae), по 0,25 г, таблетки, растворимые в кишечнике (Tabulettae Acidi glutaminici enterosolubiles), no 0,25 г; ампулы по 5 и 10 мл 1% р-ра. Близкими к Г. к. по действию и применению являются ее кальциевая и магниевая соли.

Библиография: Браунштейн А. Е. Биохимия аминокислотного обмена, М., 1949, библиогр.; МайстерА. Биохимия аминокислот, пер. с англ., М., 1961; Сила* к о в а А. И. Глютамин и глютаминовая кислота в мышцах при различных функциональных состояниях организма, в кн.: Вопр, биохимии мышц, под ред. Д. Л. Ферд-мана, с. 221, Киев, 1954, библиогр.; G г е-enstein J. P. a. Winitz М. Chemistry of the amino acids, v. 1—3, N. Y. — L., 1961; Meister A. Biochemistry of the amino acids, v. 1—2, N. Y., 1965; Pharmacological basis of therapeutics, ed. by L. S. Coodman a. A. Gilman, L., 1975.

А. И. Силакова; В. К. Муратов (фарм).

Симптомы дефицита

Недостаток нутриента часто наблюдается у вегетарианцев и людей, которые придерживаются строгих малобелковых диет. Дефицит также возникает при резком начале физических нагрузок, болезнях почек с нефротическим синдромом, тяжелых заболеваниях ЖКТ.

При нехватке глутаминовой кислоты нарушается ряд физиологических функций. Дефицит проявляется такими симптомами:

• снижение памяти и внимания;
• депрессивные состояния;
• анемия;
• сухость и дряблость кожи;
• появление седых волос;
• у детей – задержка психомоторного развития.

Для устранения патологических признаков следует нормализовать рацион, добавить в диету больше белковой пищи. При очень низком уровне кислоты ее восполняют с помощью биологически активных добавок (БАДов).

Аминокислоты и старение

Было доказано, что старение — результат нехватки определенных аминокислот. И если принимать их  в виде добавок, это может нанести вред в случае, когда они не усваиваются. Неправильное всасывание определенных аминокислот связано с повреждением кишечника.

Само по себе старение – это накопление повреждений, которые приводят к изменению физических функций и внешнего вида. Первая часть процесса старения — это плохое всасывание определенных аминокислот. Со временем кишечник менее эффективно извлекает питательные вещества из пищи. Это связано с постоянно увеличивающимся повреждением рецепторов кишечника для определенных аминокислот. 

Пять из двадцати аминокислот, формирующих белок в организме человека, имеют проблемы с усвоением. Биологическое старение начинается с недостаточного всасывания в кишечнике хотя бы одной или всех пяти из этих аминокислот. 

Поскольку наличие всех 20 аминокислот человеческого белка необходимо для создания любого существенного белка, неспособность абсорбировать определенный белок из кишечника вынуждает лимфатическую систему «красть» недостающее питание из организма.

Например, такой признак возраста как морщины объясняется тем, что теряется коллаген. А он “крадется” организмом из-за содержания в нем аминокислот. Снижение коллагена в коже и субдуральные гематомы, часто наблюдаемые при старении, являются внешними структурными признаками активности лимфатической системы. При старении лимфатическая система становится чрезвычайно агрессивной, перерабатывая редко используемые структуры для обеспечения недостающих аминокислот.

Диабет и гипертония — самые известные болезни, наблюдаемые с возрастом. Оба заболевания вызваны сбоями в процессах, которые используют пептиды для регулирования. Дефицита одной единственной необходимой аминокислоты достаточно, чтобы остановить производство пептида. 

Приобретенное повреждение желудочно-кишечного тракта или потеря рецепторов для определенных аминокислот является основной причиной старения. 

Фармакология

Лекарственный препарат фенциклидин (более известный как PCP) неконкурентно антагонизирует глутаминовую кислоту в отношении рецептора NMDA . По тем же причинам декстрометорфан и кетамин также обладают сильным диссоциативным и галлюциногенным действием («Ангельская пыль», как наркотик). Острое вливание препарата LY354740 (также известный как eglumegad , с агонистом из метаботропных глутаматных рецепторов , и ) приводило к заметному уменьшению йохимбиной индуцированной стрессовой реакции в капоте макака ( Macaca Радиате ); хроническое пероральное введение LY354740 этим животным привело к заметному снижению исходных уровней кортизола (примерно на 50 процентов) по сравнению с необработанными контрольными субъектами. LY354740 также был продемонстрирован действовать на метаботропном глутаматном рецепторе 3 (GRM3) человеческих адренокортикальные клетки , понижающую регуляции альдостеронсинтаза , CYP11B1 и производство надпочечниковых стероидов (т.е. альдостерон и кортизол ). Глутамат нелегко проходит через гематоэнцефалический барьер , вместо этого он транспортируется высокоаффинной транспортной системой. Он также может превращаться в глютамин .