谷氨酰胺一种条件性必需氨基酸

江苏省药理学会

组成人体蛋白质的氨基酸有20种。之外还有一个不算正规的氨基酸谷氨酰胺,却时不时地出现在补充氨基酸的场合中。比如有时在临床上静脉滴注的复合氨基酸注射液中,有时在健美运动的蛋白粉补剂中……

谷氨酰胺,Glutamine,缩写Gln。属于氨基酸衍生物,具体说就是谷氨酸的衍生物。谷氨酸是有2个羧基的氨基酸,其中一个羧基与氨形成的酰胺衍生物,就叫谷氨酰胺。天然为L构型。化学名称为L-2-氨基-5-羧基戊酰胺。《中国药典》名称为L-2-氨基戊酰胺酸。谷氨酰胺为白色结晶或晶性粉末,能溶于水,微甜。1883年中首次从甜菜汁分离。现在可以用谷氨酸和甲醇为原料人工合成,也可以用酶法和发酵法生产。

人们长期以来认为谷氨酰胺也和谷氨酸一样是一种非必需氨基酸。直到20世纪80年代有了新发现,重新界定了它是一种条件性必需氨基酸。谷氨酰胺在体内可以由葡萄糖转变而来,是人体内含量最丰富的氨基酸,约占全身游离氨基酸的60%。在血浆中正常为396~711μmol/L,也是含量最高的氨基酸。在肌肉中,游离的谷氨酰胺占细胞内总氨基酸库的61%,比所有其它氨基酸总和还高。人体处于健康状态时谷氨酰胺很充足,是非必需氨基酸。当发生感染、创伤、化疗等应激情况小肠黏膜受损,或导致谷氨酰胺被大量消耗而储备不足时,则变为必需的。因此谷氨酰胺被称为条件必需氨基酸。

它是人体重要的营养物质和能源物质:细胞重要氮源,它既是蛋白质合成中的编码氨基酸,也是核酸的前体,参与它们的合成代谢。改善胃肠营养,它是肠道的主要能源物质,是小肠细胞的首选能源底物,结肠细胞的第二重要能源底物。谷氨酰胺可保持正常肠道黏膜的生长和细胞活性,改善肠道菌群内环境,防止肠道黏膜萎缩。可用于治疗胃及十二指肠溃疡、胃炎及胃酸过多。增强免疫力,谷氨酰胺是免疫细胞的基本营养物质和重要能源。免疫细胞的生长、分化及增殖都需要它。它可为肠道淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞提供能量,纠正Th2细胞因子水平的异常,提高肠道抗菌侵袭等非特异性免疫力。维持肌肉代谢,体内75%的谷氨酰胺储存于骨骼肌内,防止肌肉蛋白的分解流失。抗氧化作用,谷氨酰胺是合成谷胱甘肽的前体物质。通过谷胱甘肽的抗氧化性,抑制氧自由基活性,减轻炎性反应,同时改善脑功能。临床上主要用于肝昏迷、脑膜炎、脑出血、Rege综合征(肝、脑等多器官损伤)患者。它也在维持水电解质平衡中发挥作用。

很多食物中都有谷氨酰胺,尤其是动物性食物,人体自身也能合成,所以不太容易缺乏。一般情况下没必要补充,只是在某些需求量较大,饮食出现障碍难以满足需要时才需要补充。在受伤或疾病,消耗了大量谷氨酰胺,或高强度运动等应激状态下,机体对谷氨酰胺的需求量会大幅度增加。如果此时营养状态不佳,谷氨酰胺摄入不足的话,身体可能会分解肌肉等组织中的蛋白质补充消耗,导致体质进一步下降。这类情况补充是有益的。

国标GB29922《特殊医学用途配方食品通则》规定,谷氨酰胺可用于特殊医学用途配方食品。它在很多保健食品中用于调节免疫、促进肠道健康。网上有些售卖保健品的宣传大多夸大它的功能。其实并没有那么神奇。一般来说,不足1小时的短时间运动,即便是高强度也不会降低血浆谷氨酰胺水平。除非长时间运动,哪怕强度不高,才会造成血浆谷氨酰胺浓度有所降低。作为运动补剂,一般每天摄入3-6克就够了,多吃还有不良反应,比如:有时会出现便秘、腹泻、呕吐,胃部不适等。肠梗阻、肠麻痹、急性胰腺炎者禁用。更要提醒注意的是,它在代谢过程中产生氨,过量摄入可能引起肝、肾功能,以及酸碱平衡异常,因而肝肾病患者禁用。糖尿病病人也应慎用。谷氨酰胺可以滋养正常细胞,也更滋养癌细胞。肿瘤细胞消耗谷氨酰胺的速度是正常细胞的5-10倍。所以癌症病人要在医师指导下权衡利弊,合理应用。

谷氨酰胺是临床上比较常用的一种药物,不同剂型作用可能不同。散剂(颗粒剂)胶囊主要用于慢性胃炎、胃部和十二指肠球部溃疡。比如非处方药复方谷氨酰胺肠溶胶囊,用于增强肠黏膜屏障功能,阻止或减少肠内细菌及毒素入血,促进受损肠黏膜的修复及功能重建,改善肠道的功能。

注射液,谷氨酰胺肠外给药主要用于烧伤、创伤,大手术后需要补充的患者的辅助治疗。 谷氨酰胺因不耐高温,加热灭菌时会分解成氨和焦谷氨酸,不能直接做成注射液。必须制成丙氨酰谷氨酰胺,或甘氨酰谷氨酰胺,进入体内迅速分解出谷氨酰胺和丙氨酸,后者也是人体可利用的氨基酸。因浓度较大,临床上都是用其他氨基酸注射液作为载体溶液,稀释后滴注。谷氨酰胺也是一种法定的食品添加剂,广泛应用于各类食品,用来改善食品风味。不过添加量很低。谷氨酰胺还可刺激鱼类的嗅觉和味觉,用作垂钓诱鱼的鱼饵添加剂。