Glutamin - anticatabolic Supplement

Måske den mest populære af de anticatabolic kosttilskud, glutamin er amidet af aminosyren glutamat. Glutamin er syntetiseret ud fra glutamat ved indvirkning af glutaminsyntetase. Glutamat er dannet af a-ketoglutarat, et mellemprodukt med Krebs cyklus, og ammoniak.

Glutamin er den mest forekommende aminosyre i plasma og skeletmuskulatur og tegner sig for mere end 60% af den samlede intramuskulær frie aminosyre pool. Endvidere skeletmuskel er kvantitativt det vigtigste sted for glutamin syntese selvom glutaminsyntetase aktivitet er forholdsvis lav per masseenhed i skeletmuskulatur. Fedtvæv kan også repræsentere et område af glutamin syntese ens i størrelse til skeletmuskel Desuden lunger, lever og hjerne er andre steder i glutamin syntese.

Glutamin er en af ​​de vigtigste brændstoffer i tarmen, især under faste. Faktisk mavetarmkanalen tegner sig for ca. 40% af den samlede glutamin, der anvendes af kroppen. Glutamin metabolisme i mavetarmkanalen ligner, om man har fastet eller for nylig har indtaget et måltid.

Anvendelse af glutamin (og andre aminosyrer) af mavetarmkanalen skyldes dels høj omsætning af intestinale slimhindeceller og behovet for løbende bestemmelse af aminosyrer til at opretholde højt proteinindhold syntetiske satser. Sundhed af disse celler er kritisk for normal optagelse af næringsstoffer, men også fordi disse celler tjener som en barriere eller beskyttelse mod invaderende bakterier fra tarmens lumen. Således kan celler i mavetarmkanalen fortrinsvis blive leveret aminosyrer for oxidation og proteinsyntese på bekostning af skeletmuskulatur protein. Vi spekulere, at ved at give ekstra eksogen glutamin (via kosttilskud), kan du spare intramuskulær glutamin, mens fodring mavetarmkanalen. Således vil du undgå muskel proteolyse sekundært til lavere koncentrationer af glutamin.

Udover tyndtarmen (dvs. enterocytter), celler i immunsystemet (dvs. neutrofiler, thymocytter, lymfocytter og makrofager) og hårsækkene bruge glutamin som brændsel. Glutamin anvendes til glucose og urinstof syntese i leveren, mens hjernen bruger glutamin som en forløber for neurotransmitter stoffer. I den normale ikke-fastende tilstand, og i endnu højere grad i faste og metabolisk acidose, er glutamin anvendes som brændstof i nyrerne (dvs., nyrer bruge glutamin til støtte renal ammoniagenesis) under metabolisk acidose, er glutamin omdannes til a-ketoglutarat, således generering ammoniumioner. Udskillelsen af ​​ammoniumioner hjælper buffer acidotisk tilstand.

Beviser indikerer, at glutamin er vigtigt for opretholdelsen af ​​skeletmuskulatur proteinniveauer. Omklassificering af glutamin som en betinget essentiel aminosyre er baseret på den opfattelse, at under visse stressende forhold, kroppens behov for glutamin overstiger dets evne til at syntetisere glutamin endogent. Men med levering af eksogene glutamin, kan tabet af skeletmuskulatur protein i stressede tilstande afhjælpes.

Fordi skeletmuskulaturen regnskab for det meste af proteinet pool i kroppen, er vigtig for hele kroppen protein homeostase reguleringen af ​​protein metabolisme i skeletmuskulatur. Skeletmuskulatur og fedtvæv repræsenterer den vigtigste kilde til glutamin imidlertid, skeletmuskel udgør en meget større del af kroppens samlede masse og er derfor vigtigere end fedtvæv som kilde til glutamin. Ifølge Wagenmakers, kan leveren oxidere de fleste af aminosyrerne, mens skeletmuskel kan oxidere aminosyrer (dvs. de forgrenede aminosyrer, aspartat, asparagin, glutamat og). Dette er vigtigt for oxidationen af ​​disse aminosyrer og for omstilling af disse aminosyrer i glutamin og alanin.

Animal Studies

Effekten af ​​glutamin på protein syntese og nedbrydning i dyrkede rotte skelet muskel myorør (udvikle skeletmuskulatur celle) under normale og varme-stressede forhold blev vurderet ved Zhou og Thompson. De fandt, at glutamin forøger proteinsyntese i myorør som er under Varmestressede betingelser; men der var ingen effekt på myorør under normale forhold. En lignende undersøgelse fra University of Alberta fandt en positiv sammenhæng mellem intracellulære koncentrationer af glutamin og hastigheden af ​​muskel proteinsyntese i isolerede chick extensor digitorum communis muskel. Det vil sige, at jo større glutaminkoncentration, jo større anabolsk virkning på disse skeletmuskulatur.

Reguleringen af ​​cellulære volumen er tæt forbundet med proteinsyntese og nedbrydning. En stigning i cellulær volumen eller hydrering status virker som en anabolsk signal, mens et fald i cellulær volumen fremmer kataboliske processer. Tyder på, at glutamin kan udøve en anticatabolic effekt ved at mægle stigninger i cellulære volumen. 20 Brug en isoleret forberedelse rotte skeletmuskulatur, ændringer i osmolaritet af det omgivende medium påvirkede satserne for glutamin og alanin frigivelse fra skeletmuskulatur.

MacLennan fundet, at forøgelse af koncentrationen af ​​glutamin steget betydeligt intracellulært glutamin og proteinsyntese i fravær af insulin i perfunderede rotte skeletmuskulatur. Endvidere glutamin har en anticatabolic virkning på noncontractile protein bestanddel af rotte skeletmuskulatur.

udtømning af intramuskulære glutamin er forbundet med øget muskel katabolisme. Det er således vigtigt, at disse lagre opretholdes for at forhindre tab af muskelprotein. Infusionen af ​​dipeptidet, alanyl-glutamin, kan mindske muskelatrofi og glutaminsyntetase produktion i rotter, som fik hydrocortison-21-acetat (en type glucocorticoid, en katabolisk steroid med hensyn til skeletmuskler) 24 De mekanismer, hvorved glutamin falder glucocorticoidinduceret muskelatrofi er ikke forbundet med ændringer i plasmakoncentrationen af ​​insulin-lignende vækstfaktor 1 ClGF-1) eller insulin-lignende vækstfaktor bindende proteiner 25 Selv på det molekylære niveau, glutamin forhindrer nedregulering af myosin tunge kædesyntese der er set i glucocorticoidinduceret muskelatrofi.

Hos hunde, der havde gennemgået en laparotomi (en abdominal operation), blev virkningerne af en saltvand eller en aminosyre løsning (med eller uden glutamin) på skeletmuskulaturen kvælstof bestemmes før og 24 timer efter operationen Skeletmuskel nitrogen faldt i de placebo-behandlede dyr samt dem, der kun fik 2 g /kg af en aminosyreopløsning (med eller uden glutamin). Imidlertid blev både intracellulært nitrogen og glutamin opretholdes hos dyr, der modtog 4 g /kg opløsning, uanset om glutamin var til stede. I dette tilfælde kan tilvejebringe tilstrækkelig aminosyre ernæring bevare intramuskulære glutamin og kan være nødvendig til konservering af muskelprotein. Roth et al fandt, at infusion af dipeptidet alanylglu tamine reduceret kvælstofudvaskningen fra bagbenet af bedøvede postoperative hunde.

I septiske rotter, er hastigheden af ​​glutamin produktion i skeletmuskulatur markant forhøjet, selv om forøgelse af intramuskulære koncentrationer af glutamin i septiske rotter ændrede ikke muskelproteinsyntese På den anden side, infusion af en alanyl-glutamin dipeptid øget proteinsyntese i leveren og skeletmuskulaturen hos rotter, som var inficeret med Escherichia coli.

Virkningerne af L-glutamin bestemmelse (20 g /kg) og svømme uddannelse (3 timer /dag) på tumorvækst hos rotter blev undersøgt ved Shewchuk et al Efter 14 dages behandling glutamin, den gennemsnitlige tumorvægt af glutamin &genert; behandlede rotter var mindre end i den ubehandlede gruppe. Øvelse havde ingen virkning på tumorvækst om dyret modtog glutamin eller ej, Austgen et al fandt imidlertid, at bestemmelsen på 20% af total parenteral ernæring (TPN) protein som glutamin havde ingen effekt på tumorvækst hos rotter implanteret med methylcholanthren &genert; induceret fibrosarcoma .

humane undersøgelser

Flere kliniske studier på mennesker har, for det meste, bekræftede effektiviteten af ​​glutamin i forebyggelse eller mindskelse af muskelmasse eller protein i tider med stress eller sygdom. I en menneskelig undersøgelse, der sammenligner virkningerne af glutamin versus glycin, undersøgere fandt, at enteral (direkte fodring i tarmen) infusion af glutamin øget proteinsyntese Omvendt en isonitrogenous mængde af aminosyren glycin påvirkede ikke proteinsyntesen men falde lidt proteolyse . Således betyder den blotte levering af aminosyren kvælstof ikke de anticatabolic virkninger set med glutamin.

Hammarqvist et al undersøgte rolle glutamin som en del af TPN patienter, der havde elektiv abdominal kirurgi. TPN giver kaloriefattige patienternes behov via et kateter ind i halsen vene (subclaviavenen). Patienterne fik en konventionel aminosyreopløsning med eller uden glutamin. Glutamin gruppe modtog 0,285 g /kg legemsvægt per dag. Det er omkring 21 g glutamin for en 75-kg individ. De fandt, at tilsætningen af ​​glutamin til TPN forbedret nitrogen balance og mindsket faldet i proteinsyntese. Hos patienter, som havde gennemgået kirurgisk fjernelse af galdeblæren, tilsætning af en alanyl-glutamin dipeptid forbedret kvælstofbalance og forhindrede en nedgang i proteinsyntese.

Anvendelse af anden glutamin indeholdende dipeptid, glycyl-glutamin, bevaret fri glutamin niveauer i skeletmuskulatur efter operationen; men når behandlingen blev afbrudt, skeletmuskulatur niveauer af frit glutamin faldt på trods af normal enteral ernæring. Men hos patienter, som havde gennemgået hjertekirurgi, indgift af store doser af glutamin ikke forhindrede endotoksæmi under eller efter operationen.

Måske anden mekanisme, som glutamin kunne udøve anticatabolic virkninger via en forøgelse af plasma væksthormon koncentration. Ni raske forsøgspersoner forbruges 2 g glutamin opløst i en cola drink og Forskerne fandt en stigning i plasma væksthormon 90 minutter postingestion. Om kronisk indtagelse af glutamin resulterer i en ensartet daglig stigning ikke er kendt.

Der er en mangel på data vedrørende glutamin tilskud som en form for at ændre kropssammensætning. Rosene et al undersøgt virkningerne af 14 dage højdosis (0,35 g /kg legemsvægt per dag) glutamin tilskud i bryderne indtager en diæt med lavt kalorieindhold. Disse forskere fandt, at glutamin gruppen fastholdt positiv nitrogen balance, mens placebogruppen var i negativ nitrogenbalance efter 14 dages behandling.

Desuden kan glutamin have en ergogenic effekt baseret på dens evne til at ophøje plasma bikarbonat koncentrationer. Stigende pH i blodet kan fremkalde forbedringer i udfoldelsesydeevne. Haub m.fl. undersøgt virkningerne af akut glutamin indtagelse på motion ydeevne. Indtagelse af 0,03 g /kg af glutamin havde ingen virkning på cykelergometer øvelse på 100% af VO2 top. Disse forskere fandt, at den mundtlige glutamin belastning givet til disse emner havde ingen effekt på plasma pH eller bikarbonat koncentration; Således kan lave doser anvendt i denne undersøgelse har været utilstrækkelige til at fremkalde en alkaliserende virkning. Uden en ændring i pH status, er det usandsynligt, at glutamin kunne forbedre anaerob motion ydeevne.

Sikkerhed og toksicitet

De høje doser af glutamin, som er nødvendige for at udøve en anticatabolic effekt ikke kan opfyldes via en normal kost. Således har sikkerheden af ​​sådanne høje doser ofte blevet betvivlet. Anekdotiske beretninger fra bodybuildere, der bruger op til 40-50 g glutamin per dag uden nogen skadelige virkninger tyder på, at glutamin er helt sikkert. Arbejde af Ziegler et al bekræfter yderligere, hvad mange bodybuildere har troet fra deres personlige erfaringer. I en indledende kortvarig undersøgelse, orale doser af glutamin (0, 0,1, og 0,3 g /kg; 0,3 g /kg er lig med 22,5 g for en 75-kg person) produceret en akut stigning i plasma glutamin såvel som i aminosyrer vides at være slutprodukter af glutamin metabolisme (dvs. alanin, citrullin, arginin). Men toksicitet var ikke indlysende som indikeret ved manglen på ændring i ammoniak eller glutamat niveauer. Som en del af TPN (glutamin dosis på 0,285 og 0,570 g /kg legemsvægt per dag), glutamin havde ingen skadelige virkninger efter en periode på 5 dages administration hos normale forsøgspersoner. Sikkerheden af ​​glutamin brug blev bekræftet hos patienter i glutamin i flere uger Glutamin infusion som et dipeptid (glycyl-glutamin) blev undersøgt i poly traumepatienter. Brug af doser svarende til 14,21, og 28 g glutamin (beregnet for en 70-kg person) per dag, de blev ikke fundet nogen skadelige virkninger af glycyl-glutamin.

Glutamin absorberes effektivt i menneskets jejunum in vivo og er sikker-doser anvendes til at fremkalde en positiv effekt på nitrogenbalance er store (~ 0,2-0,6 g /kg legemsvægt per dag) Det ville være sammenlignelige til en 70-kg enkelte forbruger 14 til 42 g glutamin per dag. Således den forestilling, at glutamin negativt kan påvirke sundheden for normale, ville sunde, aktive individer synes latterlig, idet høje doser af glutamin er direkte infunderes i kritisk syge patienter. For tiden, synes det plausibelt, at highdose (> 5 g) tilskud af glutamin er sikkert for atleter
.