Глютамин: роль и значение для организма¶
Глютамин — заменимая аминокислота, входящая в состав белков живых организмов и присутствующая в свободной форме в крови и тканях человека в наибольшей концентрации среди всех аминокислот. Молекула глютамина содержит две аминогруппы, что определяет его участие в азотистом обмене и транспорте аммиака между органами. Организм способен синтезировать глютамин самостоятельно из глютаминовой кислоты, поэтому к незаменимым аминокислотам он не относится; тем не менее в ряде физиологических и патологических состояний потребность в нём возрастает, и он условно классифицируется как условно незаменимая аминокислота.
¶Биосинтез и источники
Основной путь синтеза глютамина в организме — ферментативное присоединение аммиака к глютаминовой кислоте под действием фермента глутаминсинтетазы. Реакция протекает преимущественно в скелетных мышцах, лёгких, жировой ткани и головном мозге. Глютаминовая кислота, в свою очередь, образуется из ряда других аминокислот и из альфа-кетоглутарата цикла Кребса.
С пищей глютамин поступает с продуктами, богатыми белком: мясом, рыбой, яйцами, молочными продуктами, бобовыми, капустой, шпинатом, петрушкой. Наибольшее количество свободного глютамина содержится в животном белке. В нормальных условиях эндогенного синтеза и обычного рациона достаточно для поддержания базовых физиологических потребностей.
¶Основные функции в организме
¶Участие в азотистом обмене
Ключевая биохимическая роль глютамина — перенос аммиака. Аминогруппа глютамина транспортируется в печень, где используется для синтеза мочевины, и в почки, где участвует в поддержании кислотно-основного баланса. В почечных канальцах дезаминирование глютамина приводит к образованию аммиака, который нейтрализует избыток кислоты и выводится с мочой.
¶Энергетический субстрат
Глютамин служит предпочтительным энергетическим субстратом для клеток кишечника (энтероцитов), иммунных клеток (лимфоцитов и макрофагов), а также для клеток почек. Кишечный эпителий использует глютамин в большей степени, чем глюкозу и жирные кислоты, что определяет его значение для поддержания целостности кишечного барьера.
¶Участие в белковом синтезе и мышечном обмене
Глютамин входит в состав практически всех белков организма. В мышечной ткани он является наиболее распространённой свободной аминокислотой и участвует в синтезе белка, поддержании азотистого баланса и антикатаболических процессах. При повышенных нагрузках и стрессе концентрация глютамина в мышцах снижается.
¶Поддержание иммунной функции
Лимфоциты и макрофаги интенсивно потребляют глютамин как энергетический субстрат. Дефицит глютамина в плазме крови наблюдается при тяжёлых травмах, ожогах, хирургических вмешательствах и сепсисе, что сопровождается угнетением иммунного ответа. В клинической нутрициологии глютамин включают в состав питания пациентов с тяжёлой травмой и ожоговой болезнью.
¶Участие в синтезе глутатиона
Из глютамина в клетках образуется глютаминовая кислота, которая является прекурсором глутатиона — одного из главных внутриклеточных антиоксидантов. Таким образом, глютамин косвенно участвует в антиоксидантной защите тканей.
¶Образование нейромедиаторов
Глютаминовая кислота, синтезируемая из глютамина, служит прекурсором глутамата — основного возбуждающего нейромедиатора центральной нервной системы, а также гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) — основного тормозного нейромедиатора. Обмен глютамина и глутамата в мозге имеет значение для поддержания баланса возбуждения и торможения.
¶Суточная потребность и приёмы добавок
Точных официально утверждённых норм потребления глютамина не существует. В составе обычного рациона взрослый человек получает от 3 до 6 г аминокислоты в сутки, а эндогенный синтез обеспечивает значительно бо́льшие объёмы. В спортивной и клинической нутрициологии дозировки добавок обычно составляют от 5 до 30 г в сутки, разделённых на несколько приёмов.
Показаниями к дополнительному приёму в клинической практике считаются:
- тяжёлые травмы и ожоги;
- обширные хирургические вмешательства;
- сепсис и тяжёлая пневмония;
- восстановление после длительного голодания;
- воспалительные заболевания кишечника (в составе комплексной диетотерапии).
У здоровых людей с адекватным питанием дополнительный приём глютамина, как правило, не даёт существенного дополнительного эффекта.
¶Противопоказания и меры предосторожности
Относительными противопоказаниями к приёму высоких доз глютамина являются тяжёлая печёночная и почечная недостаточность, наследственные нарушения обмена аминокислот (глютаминурия). При длительном применении больших доз возможны нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта — тошнота, диарея, боли в животе. Глютамин может влиять на действие некоторых лекарственных средств, поэтому при приёме медикаментов необходима консультация врача.
¶Глютамин в спорте
В спортивной практике глютаминовые добавки используются с целью поддержки восстановления после интенсивных тренировок, снижения катаболизма и поддержания иммунитета. Результаты научных исследований в этой области противоречивы: часть работ показывает умеренное снижение частоты респираторных инфекций у спортсменов при приёме глютамина, другие не выявляют значимого эффекта на показатели силы и мышечной массы по сравнению с плацебо.
¶История изучения
Глютамин был открыт в 1890 году немецким химиком Альбрехтом Косселем, выделившим его из глютена пшеницы. В 1930-е годы исследователи установили его участие в азотистом обмене, а в 1950-е годы глютамин стал применяться в клиническом питании. В 1980-е годы были детально изучены функции глютамина как энергетического субстрата для иммунных клеток и энтероцитов, что определило его включение в состав смесей для энтерального питания тяжёлых больных.
Источники:
- «Биохимия человека» / под ред. А. В. Пономарёва
- «Нутритивная поддержка в клинической практике» / под ред. Г. Н. Соболева
- «Физиология человека» / под ред. В. И. Медведева
- Материалы журнала «Вопросы питания»
- Публикации в журнале «Clinical Nutrition» по нутритивной поддержке при критических состояниях