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

253
Глутаминовая кислота

Глутамат натрия (мононатриевая соль глутаминовой кислоты), или пищевая добавка Е621, известен как вредная форма глутамата. Значит ли это, что весь глутамат плохой? Нисколько. Глутамат или глутаминовая кислота – это аминокислота, которая играет важную роль в организме. Это один из самых важных нейротрансмиттеров организма и он также серьезно влияет на кишечник и иммунную систему. В статье вы узнаете больше о глутаминовой кислоте и почему избыток глутамата может иметь вредные последствия для здоровья.


Статья основана на выводах 59 научных исследований

В статье цитируются такие авторы, как:

Обратите внимание, что буквы в скобках (1, 23 и т.д.) являются кликабельными ссылками на рецензируемые научные исследования. Вы можете перейти по этим ссылкам и ознакомиться с первоисточником информации для статьи.

 

Что такое глутаминовая кислота (глутамат)?

Глутаминовая кислота, также называемая глутаматом, является одной из самых распространенных аминокислот в организме человека. Её наибольшие концентрации обнаружены в головном мозге и мышцах. При здоровом состоянии эта аминокислота синтезируется в достаточном количестве организмом. (12)

Глутаминовая кислота также играет важную роль в производстве клеточной энергии и синтезе белка. (13)

С другой стороны, некоторые ученые выдвинули гипотезу о том, что чрезмерные уровни глутамата в головном мозге способствуют развитию неврологических и психических заболеваний. (4)

Глутаминовая кислота – это аминокислота, присутствующая в большинстве продуктов питания либо в свободной форме, связанная с пептидами и белками. Было подсчитано, что 70-килограммовый человек ежедневно получает ≈ 28 г глутаминовой кислоты, которое берется из рациона питания и расщепления белков кишечника. Ежедневный оборот глутаминовой кислоты в организме составляет ∼48 г. Несмотря на этот большой оборот, общий объем этой аминокислоты в крови довольно мал ∼20 мг, из-за её быстрого извлечения и использования различными тканями, особенно мышцами и печенью.

Глутаминовая кислота- химическая формула
Химические формулы глутаминовой кислоты

Глутамат и глутамин

Часто путают глутамин (глютамин) и глутаминовую кислоту (глутамат). На самом деле глутамин является амидом моноаминодикарбоновой глутаминовой кислоты, который гидролизуется до глутаминовой кислоты. Их различие состоит в том, что в одном месте глутамат имеет гидроксильную (-OH) группу, в то время как глутамин содержит аммиачную (-NH3) группу.

Роли глутаминовой кислоты (глутамата) в организме

Поддержка здоровья мозга

Глутаминовая кислота является важным нейромедиатором и нужная для нормальной работы мозга. (5) Почти все возбуждающие нейроны головного и спинного мозга (центральной нервной системы) являются глутаматергическими. (6)

Как основной возбуждающий нейромедиатор, глутамат посылает сигналы в мозг и по всему телу. Он помогает памяти, обучению и другим функциям мозга. (6)

Глутаминовая кислота (глутамат) – это условно незаменимая аминокислота, которая не пересекает гематоэнцефалический барьер и должна вырабатываться внутри клеток мозга из глутамина и других предшественников. (5)

Глутаминовая кислота и головной мозг
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. (7)

Глутаминовая кислота играет важную роль в развитии мозга. (8) Мозг, по-видимому, нуждается в глутамате для формирования воспоминаний. (9)

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. (1011)

Малое количество метаботропных глутаматных рецепторов 5-го типа (mGluR5) указывает на плохое развитие мозга у больных эпилепсией. (12)

У мышей с низким высвобождением глутаминовой кислоты часто диагностируется  расстройств аутистического спектра (аутизм). (13)

У крыс лейцин увеличивает поступление глутаминовой кислоты в мозг, что помогает восстановлению функций мозга после черепно-мозговой травмы. (14)

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. (15)

Глутаминовая кислота в головном мозге
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. (16)

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. (17)

Ученые изучают влияние глутамата на регуляторные Т-клетки (Treg), В-клетки и их связь с воспалительными нейродегенеративные заболевания. (18, 1920)

Поддерживает здоровье мышц

Глутаминовая кислота может играть важную роль в функционировании мышц. (21) Во время физических упражнений глутамат играет центральную роль в обеспечении энергией и поддержании выработки глутатиона. (22)

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. (23)

Глутаминовая кислота из продуктов питания

Способствует здоровью кишечника

Получаемая с пищей глутаминовая кислота является основным источником энергии для клеток кишечника и важным веществом для синтеза аминокислот. (24)

Глутаминовая кислота из продуктов питания вызывает реакцию пищеварительной системы и всего организма на такие продукты:
  • Активация блуждающего нерва через секрецию оксида азота и серотонина в кишечнике
  • Стимулирование движения кишечника путем повышения уровня серотонина в нем
  • Увеличение выработки тепла и энергии организмом в ответ на прием пищи (25)

Глутамат также необходим для выработки антиоксиданта глутатиона, который способствует сохранения здоровья слизистой оболочке кишечника. (2627)

Микрофлора и метаболизм аминокислот в толстом кишечнике
Метаболизм аминокислот в толстом кишечнике (источник)

У животных с несварением желудка аргинин и глутамат улучшают движение кишечника. Однако клинические исследования с человеком отсутствуют. (28)

Сегодня ученые исследуют, защищает ли глутаминовая кислота слизистую оболочку желудка от хеликобактер пилори (H. pylori) и нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВС). (2930)

Повышает аппетит и чувство сытости

Присутствие глутаминовой кислоты в пище может также сигнализировать организму, что мы получаем высокобелковую пищу, которая должна насытить тело. Поэтому известная добавка – глутамат натрия (MSG) может захватить эту сигнальну систему. Присутствие добавки Е621 (глутамата натрия) в пище повышает аппетит во время еды и чувство сытости после еды. (31) Этим свойством часто пользуются производители продуктов питания.

Содержание глутаминовой кислоты в продуктах питания
Количество глутаминовой кислоты в некоторых продуктах питания

Есть ли негативные последствия избытка глутаминовой кислоты? 

Описанные ниже потенциально негативные последствия для здоровья обычно связаны с избытком глутаминовой кислоты в определенных областях мозга или с аномальной сигнализацией глутамата в головном мозге. Они не относятся к глутамату, полученному из пищи, включая пищевую добавку – глутамат натрия.

На сегодняшний день нет достаточных доказательств, чтобы можно было бы сказать, что глутамат натрия вызывает какие-либо определенные проблемы или симптомы при использовании в стандартных количествах (в продуктах питания).

Глутаминовая кислота и мозг

Согласно некоторым научным теориям, избыток глутаминовой кислоты в головном мозге может способствовать когнитивным нарушениям. (3233)

Повреждения головного мозга

После того как пациент получает инсульт или черепно-мозговую травму, формируется избыточное количество глутаминовой кислоты уровень и способствует дальнейшему повреждению мозга. (4)

Кроме того “дырявый” гематоэнцефалический барьер позволяет глутамату из крови проникать в мозг. (7)

Эпилепсия

Ограниченные исследования связывают избыточный уровень глутаматного рецептора mGluR5 с эпилепсией. В опытах на крысах чай Пуэр (китайский ферментированный чай, собранные листья чая подвергаются микробной ферментации) снижает уровень рецептора mGluR5 и уменьшает судороги, помогая защитить мозг животных. (34)

У мышей блокирование рецептора mGlu5 также помогает облегчить последствия хронического стресса. (35)

Повышенная концентрация глутамата в головном мозге вместе с повышением цитокина IL-1b может способствовать развитию липополисахарид-индуцированных судорог у животных, согласно одному исследованию. (36)

Депрессия

Изменения в производстве энергии с помощью глутаминовой кислоты связаны с депрессией и самоубийством. Одно исследование выявило, что у пациентов с серьезными депрессивными расстройствами уровень глутамата в мозге гораздо выше. Однако, после ни одно исследование не повторило этот результат. (37)

Уровень глутаминовой кислоты также был связан с рассеянным склерозом, хотя соответствующие клинические исследования отсутствуют. (3839)

Боковой амиотрофический склероз

Накопление глутаминовой кислоты повреждает нервные клетки и может привести к прогрессирующему, изнуряющему заболеванию – боковому амиотрофическому склерозу, согласно выводов ограниченных исследований. (4041)

Болезнь Альцгеймера и нейродегенеративные заболевания

Нарушения передачи глутамата в головном мозге были связаны с потерей памяти и снижению способности к обучению у пациентов с болезнью Альцгеймера. (424344)

Ученые считают, что избыток воспалительного цитокина – фактора некроза опухоли (ФНО-альфа) может вызвать токсичность глутаминовой кислоты. Блокирование ФНО-а может помочь при нейродегенеративных заболеваниях, предотвращая высокий уровень глутамата, хотя необходимы дополнительные исследования. (45)

Боль

Глутаматные рецепторы и глутаматергические синапсы передают ощущение боли и зуда. Они также способствуют проявлению хронической боли. Уменьшение активности глутаматергического пути помогает уменьшить боль. (46)

Глутаминовая кислота и сахарный диабет

Согласно ограниченным научным данным длительный высокий уровень глутаминовой кислоты в организме может способствовать развитию диабета 1-го и 2-го типов. (4748) Ученые исследуют, может ли избыток глутамата ускорять повреждение клеток поджелудочной железы, секретирующих инсулин. (474849)

Глутаминовая кислота и мигрень

Необычно, но многие пациенты с мигренью реагируют на глутамат натрия (Е621), добавляемый в пищу. Тем не менее, ученые не нашли четких доказательств связи между глутаматом натрия и мигренью. (5051)

С другой стороны, ученые изучают, может ли глутаминовая кислота быть вовлечена в передачу болевых сигналов в головной мозг и тройничные нервы пациентов с мигренью. (53)

Кроме того, некоторые препараты, блокирующие глутаматные рецепторы, показывают небольшие положительные результаты в клинических исследованиях при лечении мигрени. (50)

Источники глутаминовой кислоты

Глутаминовая кислота (глутамат) естественным образом вырабатывается организмом (являясь незаменимой аминокислотой) и содержится в продуктах питания и некоторых пищевых добавках. (1)

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. (54)

Глутаминовая кислота придает пище “умами” (японское слово) вкус, пятый основной вкус по мнению японцев, наряду со сладостью, соленостью, кислинкой и горечью. (2)

Продукты питания богатые глутаминовой кислотой
Пищевые источники глутаминовой кислоты

Глутамат натрия, распространенная добавка E621, ароматизатор и усилитель вкуса в пище, является значительным источником глутамата. (54) 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. (55)

Побочные эффекты

Объединенный комитет экспертов ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) пришел к выводу, что глутаминовая кислота как добавка в пищу не представляет опасности для здоровья человека. (56)

Однако некоторые люди могут проявлять аллергические реакции, такие как ощущение жжения, головная боль, тошнота и боли в груди при воздействии глутамата. Люди, чувствительные к глутаминовой кислоте, должны избегать её употребления.(57)

Информация на этом сайте не была оценена какой либо медицинской организацией. Мы не стремимся диагностировать и лечить любые болезни. Информация на сайте предоставляется только в образовательных целях. Вы должны проконсультироваться с врачом, прежде чем действовать исходя из полученной информации из этого сайта, особенно, если вы беременны, кормящая мать, принимаете лекарства, или имеете любое заболевание.
Оцените эту статью
Среднее 5 Всего голосов (5)