Glutamin

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 18. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Glutamin ist eine nichtessenzielle proteinogene Aminosäure. Sie spielt im Organismus eine zentrale Rolle bei allen Stoffwechselvorgängen und beim Aufbau von Proteinen. Glutamin kommt im freien Pool von Aminosäuren am häufigsten vor.

Was ist Glutamin?

Glutamin übernimmt im Organismus wichtige Funktionen. So tritt es bei nahezu allen Stoffwechselvorgängen als Metabolit auf.
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Glutamin stellt eine nichtessenzielle Aminosäure dar, welche neben der für Aminosäuren charakteristischen Aminogruppe noch eine Säureamidgruppe enthält. Nichtessenziell bedeutet, dass es im Körper synthetisiert werden kann. In seiner L-Form ist es eine proteinogene Aminosäure.

Im Folgenden ist bei Erwähnung von Glutamin immer das L-Glutamin gemeint. Im Pool freier Aminosäuren besitzt Glutamin mit 20 Prozent den höchsten Anteil. Eine seiner Hauptaufgaben besteht darin, als Aminogruppendonor zu fungieren. Das heißt, Glutamin ist für die Übertragung von Aminogruppen verantwortlich. Des Weiteren ist Glutamin mit der Aminosäure Glutaminsäure eng verwandt. Der Unterschied beider Verbindungen besteht darin, dass Glutamin statt der Säuregruppe von Glutaminsäure eine Säureamidgruppe enthält. So findet bei der Übertragung von Aminogruppen eine ständige Umwandlung beider Aminosäuren ineinander statt.

In der freien Form ist Glutamin ein farbloser, kristalliner Feststoff mit einem Schmelzpunkt bei 185 Grad. Es ist mäßig wasserlöslich, aber unlöslich in Alkoholen und einigen anderen organischen Verbindungen. Da das Wasserstoffion der Säuregruppe zur Aminogruppe wandert, liegt Glutamin als Zwitterion vor. Nach außen hin erscheint es jedoch neutral, weil die positive und negative Ladung innerhalb des gleichen Moleküls liegt.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Des Weiteren ist sein Bedarf in sehr Stoffwechsel aktiven Geweben stark erhöht. Das gilt besonders für Gewebe und Zellen mit einer hohen Profilerationsrate. Da das Immunsystem zur Abwehr von Krankheitskeimen ständig neue Zellen bilden muss, wird hier besonders viel Glutamin zur Proteinsynthese gebraucht. Auch bei Traumen, Verletzungen und schweren Infektionen ist der Bedarf extrem hoch. Da die Produktion von Glutamin jedoch nicht steigt, sinkt sein Gehalt unter diesen Voraussetzungen im freien Aminosäurepool dramatisch ab.

Eine weitere Funktion besteht in der bereits erwähnten Übertragung von Aminogruppen von Molekül zu Molekül. Beim Abbau von Aminosäuren transportiert Glutamin die Aminogruppe zur Leber, wo sie dann zu Ammoniak abgebaut und über die Niere ausgeschieden wird. In den Muskelzellen sorgt Glutamin bei körperlicher Belastung für eine Wassereinlagerung in die Zellen. Das gilt als Signal für den Aufbau von Proteinen, sodass anabole Prozesse initiiert werden. Dadurch wird der Muskelaufbau durch Glutamin maßgeblich unterstützt. Auch im Nervensystem erfüllt Glutamin wichtige Funktionen.

Die chemisch verwandte Verbindung Glutaminsäure (Glutamat) fungiert als Neurotransmitter. Nach der Erregungsleitung wird Glutamat aus dem synaptischen Spalt in die Gliazellen transportiert. Zur Wiederaufnahme in die synaptischen Neuronen muss Glutamat zunächst in Glutamin umgewandelt werden. Dort wird Glutamin wieder in Glutamat zurückverwandelt. Des Weiteren wurde festgestellt, dass Glutamin die Gedächtnisleistung erhöht. Unter anderem fördert es auch die Bildung des Neurotransmitters GABA, welcher die Reizweiterleitung in den Nervenzellen hemmt. Daher wirkt es auch als Beruhigungsmittel und lässt den Körper Stresssituationen besser bewältigen.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Glutamin wird im menschlichen Organismus ständig aus anderen Aminosäuren synthetisiert. Unbedingt erforderlich zu seiner Biosynthese sind die essenziellen Aminosäuren Leuzin und Valin. Beide Aminosäuren stellen zusammen mit Isoleuzin die BCAAs als Gemisch von essenziellen Aminosäuren dar, welche sehr wichtig für den Muskelaufbau sind.

Bei ausreichender und ausgewogener Ernährung sollte der Bedarf an BCAAs und damit Glutamin gedeckt sein. In einigen Situationen wird mehr Glutamin verbraucht als momentan produziert werden kann. Eine stark verringerte Konzentration erhöht jedoch die Glutaminproduktion im Körper nicht. Dann sollte es über die Nahrung verstärkt zugeführt werden. Besonders reich an Glutamin sind Quark, Sojabohnen, Weizenmehl und Fleisch.

Krankheiten & Störungen

Dessen Biosynthese erhöht sich jedoch nicht. Der hohe Gehalt an Glutamin stellt eine Vorsorgemaßnahme des Körpers dar, um die schwere gesundheitliche Krise zu überleben. Über die Nahrung sollte in diesen Situationen ausreichend Glutamin zugeführt werden. Ob eine zusätzliche Gabe sinnvoll ist, konnte noch nicht abschließend geklärt werden. Dazu liegen widersprüchliche Studienergebnisse vor. So zeigte die zusätzliche Gabe von Glutamin bei schwer kranken Patienten mit Multiorganversagen keine Wirkung oder sogar eine erhöhte Mortalitätsrate.

Möglicherweise kann sich der Organismus auch an niedrige Glutaminkonzentrationen anpassen. Vielleicht treten sogar Vergiftungserscheinungen bei dieser Patientengruppe auf, wenn die Dosis erhöht wird. Eine zusätzliche Gabe bei gesunden Personen hat in der Regel keine negativen Folgen. Eine Einnahme ist zur Erhöhung der Gedächtnisleistung und für den verstärkten Muskelaufbau zu empfehlen. Immer sollte jedoch daran gedacht werden, dass bei Risikopersonen mit schweren Erkrankungen die Einnahme auch kontraproduktiv sein kann.

Im Zusammenhang mit Glutamin sollte jedoch auch Glutamat betrachtet werden. Glutamat ist als Glutaminsäure eine dem Glutamin verwandte Aminosäure. Bei verstärkter Aufnahme von Glutamat kann es zu Kribbeln im Hals, Hitzewallungen, Übelkeit und sogar zum Erbrechen kommen. Da chinesische Speisen besonders stark mit Glutamat gewürzt sind, werden diese Symptome als China-Restaurant-Syndrom bezeichnet.

Quellen

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