Glutaminsäure

Zuletzt aktualisiert am: 02.11.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Synonym(e)

2-Aminopentandisäure; Acidum glutaminicum; alpha-Aminoglutarsäure; CAS-Nr.: 56-86-0 (L-Enantiomer); CAS-Nr.: 617-65-2 (DL-Glutaminsäure); CAS-Nr.: 6893-26-1 (D-Enantiomer); E 620 (Lebensmittelzusatzstoff); Glutamic acid; Glutaminic acid (INCI)

Definition

Glutaminsäure ist eine Monoaminodicarbonsäure, eine nicht-essenzielle Aminosäure, die sich als  weißes schlecht in Wasser und kaum in Ethanol lösliches Pulver darstellt. Ihre Salze und Ester heißen Glutamate. L-Glutaminsäure ist  von erheblicher physiologischer Bedeutung.

Die Glutaminsäure kommt in 2 isomeren Formen vor L-Glutaminsäure und D-Glutaminsäure.

 

Vorkommen

Glutaminsäure und biochemische Funktionen: Bei der Aminosäuresynthese ist L-Glutaminsäure der NH2-Donor in einer Transaminierungsreaktion. Diese überführt alpha-Ketosäuren in die homologen alpha-Aminosäuren. Beispiele sind Glutamat-Oxalacetat-Transaminase (GOT) und Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT).  L-Glutaminsäure bindet das beim Protein- und Aminosäureabbau freiwerdende Ammoniak unter Bildung von Glutamin. Im Citratzyklus (Tricarbonsäurezyklus) entsteht  L-Glutamat aus alpha-Ketoglutarat.

L-Glutaminsäure  und ZNS: L-Glutaminsäure ist einer der wichtigsten erregenden Neurotransmitter im zentralen Nervensystem (ZNS). L-Glutamat (Der Begriff Glutamat wird in der Biochemie synonym zu Glutaminsäure verwendet) wird präsynaptisch freigesetzt. Postsynaptisch bindet die Substanz an spezifische Glutamat-Rezeptoren.  Im Gehirn wird L-Glutaminsäure durch die L-Glutaminsäuredecarboxylase zu gamma-Aminobuttersäure (GABA) decarboxyliert.

Offenbar spielen Glutamate auch eine Rolle bei der Entwicklung einer Demenz. Bei Patienten mit Demenz ist die Glutamatkonzentration zwischen den Nervenzellen anhaltend erhöht. Es findet sozusagen eine Dauererregung der Nervenzellen und eine Funktionsminderung statt.  

Glutaminsäure als Lebensmittelzusatzstoff: L-Glutaminsäure (E 620) sowie einige ihrer Salze (s. E 621 und E 622E 625) dienen als Geschmacksverstärker v.a. in der asiatischen Küche.

L-Glutaminsäure in Lebensmitteln: Die Aminsoäure kommt in den meisten Proteinen in unterschiedlichen Molekülformationen vor und ist in jedem eiweißhaltigen Nahrungsmittel vorhanden. Besonders reich an L-Glutaminsäure (wird auch als L-Glutamat bezeichnet) sind Käse, Fleisch-, und Hühnerfleischprodukte, Walnüsse, Weizen-Vollkornmehl u.a. 

Glutaminsäure in Kosmetika (INCI-Bezeichnung: glutaminic acid): Glutaminic acid wird in kosmetischen Rezepturen als Feuchtigkeitsspender, Antistatikum und Haarkonditionierungsmittel eingesetzt. 

Unerwünschte Wirkungen

Hohe Dosen an Glutaminsäure wirken tierexperimentell und beim Menschen neurotoxisch. Toxische Dosen werden jedoch durch die normale Nahrungsaufnahme nicht erreicht.

Glutaminsäure-Überempfindlichkeiten werden bei dem China-Gewürz-Syndrom bebachtet das bei genetisch disponierten Menschen dosisabhängig  erhebliche Systemreaktionen auslösen kann.

Dinatriumglutamat kann auch akutes Asthma bronchiale sowie Angioödeme auslösen. Der Nachweis erfolgt durch Provokation (steigende orale Dosen von 0,5 - 5,0g - Schwellendosis meist zwischen 1,5 und 3,0g).  

 

Normkonzentration

Die Referenzbereiche (Normalwerte) für Glutaminsäure im Blutbefund liegen bei Säuglingen zwischen 20–107 µmol/ml, bei Kindern zwischen 18–65 µmol/ml und bei Erwachsenen zwischen 28–92 µmol/ml.

Literatur
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  1. Arce MP et al. (2009) Neuroprotective and cholinergic properties of multifunctional glutamic acid derivatives for the treatment of Alzheimer's disease. J Med Chem 52:7249-7257.
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19856923Benjamin J et al. (2012): Glutamine and whey proteine improve intestinal permeability and morphology in patients with Crohn´s disease: A randomized controlled trial. Dig Dis Sci 57: 1000-1011
  3. Burbaeva GSh et al. (2014) Glutamate and GABA-metabolizing enzymes in post-mortem cerebellum in Alzheimer's disease: phosphate-activated glutaminase and glutamic acid decarboxylase. Cerebellum 13:607-615.
  4. Pochwat B et al. (2016) Brain glutamic acid decarboxylase-67kDa alterations induced by magnesium treatment in olfactory bulbectomy and chronic mild stress models in rats. Pharmacol Rep 68:881-885.
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