Glutaminsäure

Glutaminsäure, auch als Glutamat bekannt, ist eine nicht-essenzielle Aminosäure, die im Körper eine entscheidende Rolle spielt. Sie ist sowohl ein wichtiger Bestandteil des Proteinstoffwechsels als auch ein zentraler Neurotransmitter im Gehirn. Ihre Bedeutung reicht vom Aufbau von Proteinen bis hin zur Regulierung von Erregungsprozessen im Nervensystem. Glutaminsäure ist eine der am häufigsten vorkommenden Aminosäuren im menschlichen Körper und eine der wichtigsten exzitatorischen (anregenden) Neurotransmitter im zentralen Nervensystem.

Glutaminsäure ist Gegenstand intensiver Forschung, insbesondere aufgrund ihrer Rolle als Neurotransmitter und ihrer Beteiligung an neurologischen Erkrankungen. Ein Ungleichgewicht im Glutamatspiegel wird mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Amyotropher Lateralsklerose (ALS) in Verbindung gebracht. Übermäßige Glutamataktivität kann zu einer Überstimulierung von Neuronen führen, einem Phänomen, das als „exzitotoxisch“ bekannt ist und zum neuronalen Zelltod führen kann.

Gleichzeitig wird die Fähigkeit von Glutaminsäure, in GABA umgewandelt zu werden, in der Forschung als potenzieller therapeutischer Ansatz zur Behandlung von Angststörungen und Epilepsie untersucht, bei denen eine gestörte Hemmung der neuronalen Aktivität eine Rolle spielt.

Struktur und Eigenschaften

Glutaminsäure gehört zur Gruppe der sauren Aminosäuren und enthält eine zusätzliche Carboxylgruppe (-COOH) in ihrer Seitenkette. Diese chemische Struktur macht sie negativ geladen und wasserlöslich, wodurch sie sowohl in Proteinen als auch als freier Neurotransmitter in der Zellsignalisierung wirkt. Glutaminsäure kann leicht in Glutamin umgewandelt werden, was eine enge Verbindung zwischen diesen beiden Aminosäuren schafft.

Funktionen im Körper

Neurotransmitter im Nervensystem

Glutaminsäure ist der primäre exzitatorische Neurotransmitter im zentralen Nervensystem. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Erregungsübertragung zwischen Nervenzellen, indem sie an Glutamatrezeptoren bindet und die elektrische Aktivität von Neuronen stimuliert. Dieser Mechanismus ist wichtig für grundlegende Hirnfunktionen wie Lernen, Gedächtnis und neuronale Plastizität – die Fähigkeit des Gehirns, sich an neue Informationen anzupassen. Ein Gleichgewicht zwischen Glutamat und inhibitorischen Neurotransmittern wie GABA (Gamma-Aminobuttersäure) ist entscheidend für eine gesunde Gehirnfunktion.

Proteinsynthese und Stickstoffstoffwechsel

Glutaminsäure ist auch ein wichtiger Baustein für die Proteinsynthese und den Stickstoffstoffwechsel im Körper. Als Aminosäure wird sie in die Proteinstruktur eingebaut, um Muskeln, Gewebe und Enzyme zu bilden. Darüber hinaus spielt Glutaminsäure eine zentrale Rolle beim Transport von Stickstoff, indem sie Stickstoffmoleküle zwischen verschiedenen Geweben und Organen transportiert, um sicherzustellen, dass der Körper Stickstoff effizient nutzen kann.

Ammoniakentgiftung und Harnstoffzyklus

Eine weitere wichtige Funktion der Glutaminsäure ist ihre Rolle im Harnstoffzyklus und der Ammoniakentgiftung. Sie bindet an toxisches Ammoniak, das beim Proteinabbau entsteht, und hilft, es in weniger schädliche Substanzen umzuwandeln, die über den Harn ausgeschieden werden können. Dies ist besonders wichtig für den Schutz von Gehirn und Nervensystem, da hohe Ammoniakspiegel neurotoxisch wirken können.

Vorstufe für GABA

Glutaminsäure wird auch in die Aminosäure Gamma-Aminobuttersäure (GABA) umgewandelt, den wichtigsten inhibitorischen Neurotransmitter im Gehirn. Während Glutamat die neuronale Erregung fördert, wirkt GABA beruhigend und hemmt übermäßige Erregung. Dieses Gleichgewicht zwischen Glutamat und GABA ist für die Regulation der Gehirnaktivität und die Vermeidung von Übererregung oder Krampfanfällen entscheidend.

Glutaminsäure in der Ernährung

Glutaminsäure kommt in vielen proteinreichen Lebensmitteln vor, darunter Fleisch, Fisch, Eier und Milchprodukte. Auch pflanzliche Quellen wie Sojabohnen, Hülsenfrüchte, Nüsse und Weizen enthalten hohe Mengen an Glutaminsäure. Da der Körper Glutaminsäure selbst synthetisieren kann, ist eine Supplementation normalerweise nicht notwendig, es sei denn, es gibt spezielle gesundheitliche Anforderungen.

Glutamat in der Ernährung

Glutamat, die ionisierte Form der Glutaminsäure, ist ebenfalls ein häufiger Bestandteil von verarbeiteten Lebensmitteln, wo es als Geschmacksverstärker eingesetzt wird (Mononatriumglutamat, MSG). Obwohl es weit verbreitet ist, hat MSG in der Vergangenheit Kontroversen ausgelöst, insbesondere im Zusammenhang mit dem sogenannten „Chinarestaurant-Syndrom“, bei dem Menschen nach dem Verzehr von glutamathaltigen Lebensmitteln über Kopfschmerzen und andere Symptome berichteten. Wissenschaftliche Studien haben jedoch gezeigt, dass MSG in normalen Mengen sicher ist und keine signifikanten Gesundheitsrisiken birgt.

Supplementation

Glutaminsäure wird in der Regel nicht als Nahrungsergänzungsmittel verwendet, da der Körper ausreichend davon selbst synthetisiert und es in ausreichender Menge in der Nahrung vorkommt. Eine übermäßige Aufnahme von Glutaminsäure, insbesondere in Form von Mononatriumglutamat, kann bei empfindlichen Personen jedoch zu vorübergehenden Symptomen wie Kopfschmerzen oder Magenbeschwerden führen.