Введение
Глютамин (символ Gln или Q) — α-аминокислота, используемая в биосинтезе белков. Его боковая цепь аналогична боковой цепи глутаминовой кислоты, за исключением того, что карбоксильная группа заменена амидной группой. Он классифицируется как нейтральная полярная аминокислота. Для человека он является незаменимой и условно незаменимой аминокислотой, то есть организм обычно способен синтезировать его в достаточном количестве, но в некоторых ситуациях стресса потребность организма в глутамине возрастает, и глутамин необходимо получать с пищей. Он кодируется кодонами CAA и CAG. Он назван в честь глутаминовой кислоты, которая, в свою очередь, получила свое название в честь обнаружения в белках злаков, глютене. В крови человека глутамин является наиболее распространенной свободной аминокислотой. Диетические источники глутамина включают, в особенности, продукты, богатые белком, такие как говядина, курица, рыба, молочные продукты, яйца, овощи, такие как бобы, свекла, капуста, шпинат, морковь, петрушка, овощные соки, а также пшеница, папайя, брюссельская капуста, сельдерей, капуста кале и ферментированные продукты, такие как мисо. Однобуквенный символ Q для глутамина был присвоен в алфавитном порядке после N для аспарагина, будучи больше всего на одну метиленовую группу –CH2–. Следует отметить, что P использовался для пролина, а O избегали из-за сходства с D. Также было предложено мнемоническое правило «Клютамин». Регулирование кислотно-щелочного баланса в почках путем производства аммиака. Клеточная энергия как источник, наряду с глюкозой. Донор азота для многих анаболических процессов, включая синтез пуринов. Нетоксичный переносчик аммиака в кровообращении. Поддержание целостности здоровой слизистой оболочки кишечника, хотя небольшие рандомизированные исследования не показали пользы при болезни Крона. Глютамин является источником углерода и азота для использования в других метаболических процессах. Глютамин присутствует в сыворотке крови в более высоких концентрациях, чем другие аминокислоты, и необходим для многих клеточных функций. Примеры включают синтез нуклеотидов и заменимых аминокислот. Одной из важнейших функций глутамина является его способность превращаться в α-кетоглутарат (α-КГ), что помогает поддерживать поток цикла трикарбоновых кислот, генерируя АТФ посредством переносчиков электронов NADH и FADH2. Наибольшее потребление глутамина происходит в клетках кишечника и многих раковых клетках.
|Section7=
Glutamine (symbol Gln or Q) is an α amino acid that is used in the biosynthesis of proteins. Its side chain is similar to that of glutamic acid, except the carboxylic acid group is replaced by an amide. It is classified as a charge neutral, polar amino acid. It is non essential and conditionally essential in humans, meaning the body can usually synthesize sufficient amounts of it, but in some instances of stress, the body's demand for glutamine increases, and glutamine must be obtained from the diet. It is encoded by the codons CAA and CAG. It is named after glutamic acid, which in turn is named after its discovery in cereal proteins, gluten. In human blood, glutamine is the most abundant free amino acid. The dietary sources of glutamine include especially the protein rich foods like beef, chicken, fish, dairy products, eggs, vegetables like beans, beets, cabbage, spinach, carrots, parsley, vegetable juices and also in wheat, papaya, Brussels sprouts, celery, kale and fermented foods like miso. The one letter symbol Q for glutamine was assigned in alphabetical sequence to N for asparagine, being larger by merely one methylene –CH2– group. Note that P was used for proline, and O was avoided due to similarity with D. The mnemonic Qlutamine was also proposed. Regulation of acid base balance in the kidney by producing ammonium
Cellular energy, as a source, next to glucose
Nitrogen donation for many anabolic processes, including the synthesis of purines
Nontoxic transporter of ammonia in the blood circulation. Integrity of healthy intestinal mucosa, though small randomized trials have shown no benefit in Crohn's disease. Glutamine provides a source of carbon and nitrogen for use in other metabolic processes. Glutamine is present in serum at higher concentrations than other amino acids and is essential for many cellular functions. Examples include the synthesis of nucleotides and non essential amino acids. One of the most important functions of glutamine is its ability to be converted into α KG, which helps to maintain the flow of the tricarboxylic acid cycle, generating ATP via the electron carriers NADH and FADH2. The highest consumption of glutamine occurs in the cells of the intestines, and many cancer cells.
Производство
Глютамин производится промышленно с использованием мутантов Brevibacterium flavum, обеспечивающих около 40 г/л за 2 дня при использовании глюкозы в качестве источника углерода.
Биосинтез
Синтез глутамина из глутамата и аммиака катализируется ферментом глутаминсинтетазой. Большая часть производства глутамина происходит в мышечной ткани, обеспечивая около 90% всего синтезируемого глутамина. Глютамин также выделяется в небольших количествах легкими и мозгом. Хотя печень способна к синтезу глутамина, ее роль в метаболизме глутамина носит скорее регуляторный, чем продуктивный характер, поскольку печень поглощает глутамин, поступающий из кишечника через печеночную портальную систему. В состояниях, когда происходит построение или восстановление тканей, таких как рост младенцев или заживление ран и тяжелых заболеваний, глутамин становится условно незаменимым. Безопасность и эффективность перорального порошка L-глутамина были изучены в рандомизированном исследовании, в котором участвовали пациенты в возрасте от 5 до 58 лет с серповидноклеточной анемией, у которых наблюдалось два или более болевых криза в течение 12 месяцев до включения в исследование.
Безопасность
Глютамин безопасен для взрослых и недоношенных детей. Хотя глутамин метаболизируется в глутамат и аммиак, оба из которых оказывают неврологическое воздействие, их концентрации не повышаются значительно, и не было выявлено каких-либо неблагоприятных неврологических эффектов. Нежелательные эффекты глутамина были описаны у людей, получающих парентеральное питание на дому, и у людей с нарушениями функции печени. Хотя глутамин не влияет на пролиферацию опухолевых клеток, всё же возможно, что прием добавок глутамина может быть вреден при некоторых типах рака. Прекращение приема добавок глутамина у людей, адаптированных к очень высокому потреблению, может вызвать синдром отмены, повышая риск проблем со здоровьем, таких как инфекции или нарушение целостности кишечника. Полоскание рта раствором глутамина может быть полезно для профилактики перорального мукозита у пациентов, проходящих химиотерапию, но внутривенный глутамин, по-видимому, неэффективен для профилактики мукозита в желудочно-кишечном тракте. Ранее считалось, что добавки глутамина могут снизить частоту осложнений у тяжелобольных пациентов или у пациентов после абдоминальных операций, но это было основано на клинических исследованиях низкого качества. Добавки, по-видимому, не приносят пользы взрослым или детям с болезнью Крона или воспалительными заболеваниями кишечника, хотя клинические исследования по состоянию на 2016 год были недостаточно мощными. Добавки не оказывают эффекта у младенцев с серьезными проблемами желудка или кишечника. Некоторые спортсмены используют L-глутамин в качестве добавки. Исследования подтверждают положительное влияние хронического перорального приема добавки на травмы и воспаление, вызванные интенсивными аэробными и изнурительными упражнениями, но влияние на восстановление мышц после силовых тренировок остается неясным.