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.

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.