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Glutamin und Muskeln – Welchen Zweck hat es?

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Glutamin findet sich in hohen Mengen in den meisten Fleisch- und Tierprodukten sowie in allen Milchprodukten oder Nebenprodukten wie Molke- oder Kaseinprotein.Der Glutamingehalt in verschiedenen Lebensmitteln reicht von viel bis wenig. Hier ein paar Beispiele:

  • Rindfleisch
  • Magermilch
  • Weißer Reis
  • Mais
  • Tofu
  • Eier

Die durchschnittliche Glutaminaufnahme liegt bei ca 9 g täglich.

Es ist zu beachten, dass die oben genannten Prozentsätze auf dem Gesamtproteingehalt und nicht auf dem Gesamtkaloriengehalt oder dem Gewicht basieren. Wird das Gewicht zugrunde gelegt, so enthält Rindfleischprotein 1,23 g Glutamin pro 100 g Produkt, während Magermilch 0,28 g Glutamin pro 100 g Produkt enthält.

Es wird auch darauf hingewiesen, dass einige dieser Glutamingehalte möglicherweise zu niedrig angegeben werden und der Glutamatgehalt folglich höher als erwartet ist; dies ist darauf zurückzuführen, dass eine der traditionell verwendeten Methoden der Aminosäureanalyse, die Hydrolyse, eine Umwandlung von Glutamin in Glutamat oder Pyroglutaminsäure bewirkt. Falls jemand nach besonders hochwertigen Quellen hierfür sucht, kann er einen Glutamin Shop besuchen.

Die Glutaminanalyse war in der Vergangenheit nicht sehr genau, um exakte Zahlen zu ermitteln (aufgrund des Abbaus und der Umwandlung von Glutamin), aber der allgemeine Trend, dass Fleisch und Milchprodukte die besten Glutaminquellen in der Ernährung sind, besteht. Interessanterweise haben einige pflanzliche Quellen einen höheren prozentualen Glutamingehalt, sind aber aufgrund des im Vergleich zu Fleisch und Milchprodukten geringen Gesamtproteingehalts pflanzlicher Quellen nicht die besten Glutaminquellen in der Ernährung.

Struktur und Eigenschaften von Glutamin

glutaminGlutamin ist eine der bedingt essentiellen Aminosäuren mit dem üblichen Aminosäuregerüst und einer 3-Kohlenstoff-Seitenkette mit einer Ketongruppe am entferntesten Kohlenstoff von der Amingruppe und einem Stickstoff am Ende der Seitenkette.

Glutamin ist in wässrigem Milieu nicht gut löslich und wird daher bei intravenöser Infusion in der Regel an die Aminosäure Alanin als Alanyl-Glutamin gebunden.

Muskelproteinsynthese

Glutamin ist eine Aminosäure, die in vitro eng mit der Muskelhomöostase und der Muskelproteinsynthese verbunden ist, wobei ein Überschuss zu Anabolismus führt und den Abbau verhindert, während ein Defizit zu Katabolismus führt. Diese Korrelation wurde beobachtet, wenn Glutamin infundiert wird und scheint spezifisch für Glutamin zu sein.

In vitro ist bekannt, dass Glutamin die Oxidationsrate von Leucin verringert und die Ablagerung von Leucin erhöht, was die Wirkung von Leucin in einer Skelettmuskelzelle verstärkt.

Bei der Untersuchung von Zellkulturen und isolierten Zellen scheint Glutamin die Muskelproteinsynthese dosisabhängig zu erhöhen. Wird Glutamin durch Injektionen in das Blut erhöht, wird dieser Zusammenhang weiterhin beobachtet.

In Studien, in denen Glutamin bei ansonsten gesunden Personen verwendet wurde und die entweder die Muskelproteinsynthese oder die Zunahme der fettfreien Masse untersuchten, wurde bei Jugendlichen mit 900 mg/kg fettfreier Masse (Placbo entspricht 900 mg/kg Maltodextrin) in Verbindung mit Widerstandstraining ein Misserfolg festgestellt.

So kann man feststellen, dass Glutamin eine besondere Rolle spielt, wenn es um Muskelaufbau geht.

Biologische Bedeutung

Glutamin ist eine semikonditionelle Aminosäure, deren biologischer Bedarf in bestimmten Zuständen wie Krankheit erhöht ist.

Es ist die am häufigsten vorkommende Aminosäure im menschlichen Gewebe (vor allem im Muskelgewebe) und im Blutplasma. Sie hat verschiedene biologische Funktionen, u. a. fungiert sie neben Alanin als Stickstofftransporteur zwischen den Geweben, als Vorstufe für das Antioxidans Glutathion, als Vorstufe für Nukleotide, reguliert den Säure-Basen-Stoffwechsel und ist als Substrat an der Gluconeogenese beteiligt.

Außerdem kann sie als Substrat die Produktion von L-Citrullin und L-Glycin stimulieren.

Die Plasmakonzentrationen bei gesunden Menschen liegen typischerweise bei 500-750 umol/L nach morgendlichem Fasten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Muskulatur ein wichtiger Ort für die Glutaminsynthese durch das Enzym Glutaminsynthetase ist.  Diese Plasmaspiegel sind in der Regel in kritischen Krankheitsperioden aufgrund des erhöhten Verbrauchs von Glutamin als Substrat in verschiedenen Stoffwechselprozessen reduziert.

Bei oraler oder intravenöser Verabreichung von Glutamin sinkt die De-novo-Syntheserate von Glutamin. Dadurch werden möglicherweise indirekt Aminosäuren erhalten, die zu Glutamin umgewandelt werden könnten, wie z. B. Leucin, das eine geringere Oxidationsrate aufweist.