Аминокислота L-Глютамин: что это такое, для чего и как ее принимать? Свойства, польза, показания к применению
Аминокислоты представляют собой важные для полноценного функционирования организма соединения. К ним относится и L-Глютамин. Это вещество организм может синтезировать самостоятельно, но в результате снижения иммунного потенциала в совокупности с нервными расстройствами и стрессовыми обстоятельствами выработка Л-глютамина снижается или же обнаруживается увеличение потребности в аминокислоте. В этой статье расскажем, когда организму необходим дополнительный источник данного соединения и почему так важно восполнять его дефицит.
Что такое аминокислота L-Глютамин? Чем отличается от Глютамина
Несмотря на то, что Л-глютамин принято называть аминокислотой, он является одним из ее изомеров. Сама аминокислота именуется глютамином, и в качестве ее второго изомера выступает D-глютамин. Анализируя состав находящихся в организме веществ можно говорить о преобладании количества Л-глютамина над содержанием в нем другого изомера. Соединение выполняет ряд функций, которые способствуют поддержанию функционирования всех систем органов в условиях сильного стресса. Определяя, чем отличается глютамин от L-Глютамина, основываясь на выше прописанных факторах, можно говорить о том, что первое вещество – аминокислота с составом из двух изомеров, а второе – один из ее изомеров. При этом глютамин выступает в качестве одной из свободных аминокислот, преобладающей над другими и являющейся составляющей большинства белков. А L-Глютамин в свою очередь выполняет более важные задачи, чем другой изомер.
L-Глютамин в организме человека – роль и основные функции
Говоря о том, для чего нужен Л-глютамин, стоит обратиться к исследованиям, подтверждающим его важную роль в работе организма (1).
Результаты экспериментов показывают, что этот изомер способствует:
- выработке белковых соединений;
- обеспечению роста мышечной ткани;
- регуляции кислотно-щелочного баланса;
- поддержанию глюконеогенеза;
- транспортировке азота;
- обеспечению клеток иммунной системы и печени энергией.
Учеными отмечено также положительное влияние Л-глютамина на организм в условиях перенесенного геморрагического стресса. Они говорят, что острая сердечно-сосудистая недостаточность, приводящая в последствии к летальному исходу, влечет за собой уменьшение в печени количества аденозинтрифосфата и аденозиндифосфата, что значительно снижает жизненные показатели. Ученые создавали подопытным животным условия геморрагического шока, чтобы выяснить, поможет ли L-Глютамин изменить ситуацию. В ходе экспериментов они выяснили, что данное соединение предупреждает потерю клеточной энергии в условиях стресса, а также позволяет проводить терапевтическое вмешательство во время и после него (2).
Польза
Л-аргинин для женщин выступает в качестве средства, приводящего к норме психоэмоциональное состояние и работоспособность в предменструальный период. Аминокислота активизирует выработку фибриллярного белка. Это свойство позволяет предотвратить преждевременное старение кожи. Применяя препараты с Л-аргинином можно повысить эластичность и упругость кожных покровов, обеспечив при этом здоровый, красивый вид лица и тела.
Польза для мужчин
Польза Л-глютамина заключается в том, что он участвует в большинстве биохимических процессах, среди которых синтез различных соединений. Изомер необходим для поддержания функционирования тканей организма, а также для сохранения и восстановления их целостности. Он предупреждает распад мышц, способствует восстановлению кожных покровов, а также удерживает в клетках влагу, сохраняя их объем.
Среди других функций Л-глютамина выделяют:
- увеличение темпов синтеза гормона роста в 4 раза при ежедневном применении 2 г активного вещества;
- ускорение заживления дефектов тканей, связанных с образованием язвенных процессов;
- обеспечение высокой способности к запоминанию и выполнению когнитивных функций;
- повышение выносливости организма и восстановление энергии после высоких физических нагрузок;
- очищение организма на клеточном уровне;
- снижение тяги к содержащей сахар продукции и к спиртному.
Л-глютамин для кишечника необходим в целях восстановления его функционирования и повышения местного иммунитета после хирургических вмешательств. Полученный во время операций стресс повышает метаболическую активность ЖКТ, что нередко приводит к развитию различного рода последствий. Соблюдая диету и параллельно принимая Л-глютамин можно сохранить белковую массу и обеспечить защиту кишечника от проникновения посторонних микроорганизмов, что было доказано в результате исследований (3).
Показания к приему и инструкция по применению
Согласно инструкции по применению L-Глютамин показан при активизации воспалительных процессов, которые стали результатом хирургического вмешательства, получения травм и ожогов, а также проникновения в организм инфекции и распространения сепсиса. Препараты с изомером глютамина в составе назначают при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, среди которых:
- воспалительные патологии;
- некрозы кишечных стенок;
- язвенные процессы;
- синдром короткой кишки;
- повреждение слизистых оболочек кишечника.
Инструкция по использованию Л-глютамина предписывает его назначение при иммунодефицитных состояниях, а также в случаях обнаружения злокачественных новообразований. Препараты с изомером в составе нашли применение в спортивной сфере. Они позволяют снизить выброс кортизола, повысить выносливость, быстро восстановить мышцы после тренировок и предупредить негативное воздействие на них молочной кислоты, вырабатываемой во время физических нагрузок.
Как принимать L-Глютамин?
L-Глютамин для применения прероральным путем выпускается в форме таблеток, капсул и порошка. Максимально допустимая суточная доза препарата составляет 30 г. Однако стандартная норма варьируется от 3 до 5 г в день. Большую дозировку при необходимости назначает врач, рассчитывая ее исходя из массы тела пациента и истории болезни.
Рекомендуется принимать Л-глютамин до приема пищи в случае, если не наблюдаются заболевания системы пищеварения. При повышенной кислотности добавку нужно пить во время еды.
Противопоказания и побочные эффекты
Противопоказанием к приему Л-глютамина является индивидуальная непереносимость входящих в состав компонентов. Персональная врачебная консультация необходима перед тем, как пить Л-глютамин, во время патологий, затрагивающих печень и почки, а также при диагностировании синдрома Рея и онкологических заболеваний. В качестве побочных действий Л-глютамина при превышении рекомендуемых дозировок наблюдается схожая с аллергической реакцией симптоматика. Могут появиться сыпь, тошнота, рвота, головокружение, головная боль.
Рейтинг: ТОП-12 лучших препаратов с аминокислотой L-Глютамин
Хотите подобрать эффективный препарат с Л-глютамином? Представленный рейтинг поможет сделать верный выбор.
Специализированный пищевой продукт для питания спортсменов MyChoice Nutrition Glutamine Caps 200капсул
Глютамин является одной из наиболее значимых аминокислот в человеческом теле, так как он используется для поддержания многих функций, включая генерацию строительных блоков белка, нормализацию работы иммунной системы и работы ЖКТ.
Для чего нужен Glutamine?
- Биосинтез углеводов
- Укрепляет иммунитет
- Ускоряет восстановление после тренировок, предотвращает развитие перетренированности
- Оказывает антикатаболическое действие (подавляет секрецию кортизола)
Аминокислота глютамин, как и ряд прочих аминокислот в теле человека, представляет собой многофункциональную молекулу. Главной задачей этого вещества является генерация строительных блоков для белка, которые в свою очередь используются для транспортировки питательных веществ к внутренним органам, мышечным волокнам и коже, а также для борьбы с вирусными заболеваниями и вредоносными бактериями.
В некоторых случаях человеческое тело не способно генерировать глютамин в достаточных количествах, что подразумевает необходимость получения этой аминокислоты из внешних источников, особенно во время болезней и восстановительного периода после травм. Именно поэтому многие ученые называют L-глютамин условно незаменимой аминокислотой.
Функциональность Glutamine:
- Одной из наиболее значимых функций глютамина является поддержание работы иммунной системы. Данная аминокислота является самым значимым источником топлива для клеток, обеспечивающих крепкий иммунитет, а именно для лейкоцитов и некоторых клеток кишечника. При этом стоит отметить, что уровень глютамина в крови может снижаться вследствие травм, операций и ожогов.
- При условии возникновения острой потребности в этой аминокислоте человеческий организм способен самостоятельно использовать запасы белка, хранящегося в организме, для ее высвобождения, что проявляется в снижении объемов мышечной массы.
- Недостаток глютамина также может стать причиной ухудшения работы иммунной системы. Поэтому добавки с высоким содержанием белка или диеты, подразумевающие употребление белковых продуктов прописываются людям, восстанавливающимся после травм и ожогов.
Состав: L-глютамин.
Пищевая ценность:
| 1 капсула | 1 порция( 3 капсулы) |
Энергетическая ценность | 2.46 кКал/10,29 кДж | 7,38 кКал/30,89 кДж |
Белок | 0,6 г | 1,8 г |
Углеводы | 0 г | 0 г |
Жиры | 0 г | 0 г |
L-глютамин | 0.6 г | 1,8 г |
- Рекомендации по применению: в тренировочные дни принимайте первую порцию глютамина после тренировки и вторую порцию перед сном. В нетринировочные дни принимайте первую порцию в первой половине дня, а вторую перед сном.
- Условия хранения: хранить при температуре воздуха не выше 25°С, относительной влажности не более 75% , в сухом защищенном от прямых солнечных лучей помещении.
- Срок годности: 18 месяцев с даты изготовления (указана на этикетке). После вскрытия упаковки хранить 6 месяцев при соблюдении условий хранения.
- Количество порций: 66.
L-Glutamine (Л-Глютамин) 100 г, цена 155 грн
Л-глютамин (L-Glutamine) является важной аминокислотой, необходимой для людей, которые профессионально занимаются спортом. Особенно L-Glutamine нужен с возрастом, когда процессы в организме замедляются.
Покупая наш глютамин на развес Вы получаете 100% чистый продукт без:
- ароматизаторов;
- красителей;
- консервантов;
- сахара лактозы;
- сои;
- глютена;
- ГМО.
Особенности Л-глютамина
Данный препарат является универсальной аминокислотой, которая, в отличие от многих других ее разновидностей, пополняет природный баланс организма витаминами и микроэлементами в полной мере. | |
Бодибилдеры, пауерлифтеры, кроссфиттеры и другие силовики нуждаются в достаточном уровне Л-глютамина, чтобы не потерять форму. | |
L-Glutamine — это источник глютамина, который также можно найти в яйцах, говядине, бобах и орехах, но для спортсменов этого недостаточно. | |
Полноценный обмен азота будет возможен только при приеме Л-глютамина. Именно он усиливает секрецию гормона роста. | |
Многие бустеры гормона роста содержат в своем составе L-Glutamine. Мы же предлагаем этот продукт в чистом, а не разбавленном виде. | |
Набор мышечной массы обеспечен. Однако стоит разумно относится к употреблению препарата, чтобы не было передозировки. |
Дозировка
Ученые провели большое количество экспериментов, и смогли выяснить, что даже если спортсмен принимает L-глютамин в очень больших количествах, это не несет опасности для его организма. То есть передозировка невозможна. Также они смогли определить оптимальное количество препарата, которое вызывает позитивный азотистый баланс. Эта доза составляет 2-6 миллиграмма препарата на 1 килограмм веса спортсмена. Но если вы примете больше глютамина – ничего страшного. Здесь срабатывает такое правило: лучше больше, чем меньше. Ведь L-глютамин не токсичен и никаких побочных эффектов не вызывает.
Чтобы правильно рассчитать дозу L-глютамина воспользуйтесь нашими расчетами:
- если ваш вес 45 кг, то в сутки вы принимаете 9 граммов аминокислоты;
- если ваш вес 57 кг, то в сутки вы принимаете 11 граммов аминокислоты;
- если ваш вес 68 кг, то в сутки вы принимаете 14 граммов аминокислоты;
- если ваш вес 90 кг, то в сутки вы принимаете 18 граммов аминокислоты;
- если ваш вес 113 кг, то в сутки вы принимаете 23 граммов аминокислоты.
Более точную дозу вы рассчитаете сами. Ведь она зависит от вашего рациона, диеты, частоты и интенсивности тренировок.
Как принимать препарат
Существует два способа приема Л-глютамина: растворить порошок в воде и выпить, или просто порцию порошка высыпать в рот и запить водой. Кому как нравится.
Следует знать одну тонкость: глютамин в растворах крайне неустойчив. Поэтому, если вы привыкли заранее готовить коктейль, который принимаете после тренировки, то добавлять туда глютамин не следует. Он попросту разложится на составляющие. Следует брать с собой аминокислоту в порошке и добавлять в коктейль непосредственно перед его употреблением.
С чем комбинировать:
Преимущества нашего интернет-магазина
Заказ свыше 1500 грн? Тогда вы получаете вариант бесплатной доставки.
Более 3 000 положительных отзывов в сети. Убедитесь сами.
Никогда не поздно заняться собой!
Интернет-магазин УкрСпортПит предлагает купить глютамин на развес по оптимальной цене, доставка спортивного питания в Киеве и вся Украина.
MST® Glutamine PRO Клубника — Киви 45 порций | Глютамин + Л-Аланин |
MST® Glutamine PRO Клубника — Киви 45 порций – добавка на основе глютамина и л-аланина, улучшает восстановление после тренировок, ускоряет набор сухой мышечной массы, увеличивает потенциал для более продуктивных тренировок. Улучшает иммунитет, повышает сопротивляемость организма действию вирусов и инфекций. Вы можете купить глютамин и Л-Аланин отдельно но это будет менее выгодно, так как цена выгоднее на Glutamine Pro 2в1.
MST® Glutamine PRO Клубника — Киви 45 порций подходит профессиональным и начинающим спортсменам, а также людям, которые испытывают регулярные интенсивные нагрузки в течение активного рабочего дня.
Глютамин является аминокислотой, которую организм способен воспроизводить только в небольших количествах, поэтому основная часть должна поступать извне.
Купить GLUTAMINE PRO от компании MST Nutrition в Киеве можно более чем в 100 проверенных магазинах.
Глютамин – это самая распространенная в организме аминокислота, одна из составляющих белка. Его доля среди аминокислот достигает 25%, а в составе мышечной ткани – 60%. Когда организм переносит заболевание или травму, ему требуется белок. Глютамин действует как посредник: берет белок оттуда, где он в избытке, и поставляет туда, где он нужен.
— количество Glutamine в одной порции составляет 5г;
— количество L-Alanine в одной порции составляет 1г;
— Glutamine и L-Alanine в порошковой форме, без сахара и углеводов;
— Л- аланин в составе — аминокислота, входящая в состав белков мышечной и нервной ткани, является источником энергии для мышц, головного мозга и центральной нервной системы, укрепляет иммунную систему путем выработки антител, регулирует уровень сахара в крови, снижает риск образования камней в почках, его часто используют для устранения вегетативных симптомов, обусловленных менопаузой;
— эффективная, быстродействующая, без побочных эффектов формула глютамин + аланин в оптимально подобранной концентрации;
— порошковая форма делает продукт сочетаемым практически с любыми напитками, в том числе с белковыми коктейлями;
— идеально подходит для всех видов спорта и тренировок;
— 45 порций в банке.
Глютамин синтезирует другие аминокислоты в организме. Половина всех аминокислот, синтезируемых в мышцах, формируется непосредственно из глютамина. Глютамин способствует синтезу белков в организме, поддержанию мышечной массы и нужен для восстановления после интенсивной нагрузки. Особенно полезным этот препарат может оказаться для спортсменов с высокими и продолжительными нагрузками, например, для велогонщиков, лыжников, марафонцев.
Важность этой аминокислоты возрастает в определенных состояниях, связанных с потерей мышечной массы или повреждением мышц и требующих активной иммунной защиты: ожоги, травмы, заболевания, сопровождающиеся разрушением мышечной ткани, а также при повышенных физических нагрузках.
Причиной недостатка глютамина является в основном низкобелковая диета, длительная и интенсивная спортивная активность, или серьезное заболевание (нарушения иммунитета, хронические проблемы с перевариванием пищи, стрессовые ситуации, инфекции, травмы). В этих случаях тело исчерпывает глютамин быстрее, чем успевает его производить или получать из продуктов.
Применение добавки L-глютамин возмещает текущую потребность организма в аминокислоте и восполняет ее запасы.
Рекомендуется при ослабленном иммунитете, частых инфекциях, стрессовых состояниях, веганстве или вегетарианстве, синдроме раздражённого кишечника, нарушениях пищеварения, в реабилитационный период после операций, сердечнососудистых заболеваниях, безалкогольной жировой болезни печени, алкоголизме.
Аминокислота предупреждает разрушение белковой структуры. Стимуляция производства гормона роста с помощью глютамина способствует набору мышечной массы. Он удерживает влагу в тканях, вследствие чего поддерживается объем и рельефность мускулатуры.
L-Glutamine улучшает здоровье желудочно-кишечного тракта, если есть какие-либо проблемы с пищеварением, такие как синдром раздраженного кишечника (СРК), воспалительное заболевание кишечника, такое как болезнь Крона, язвенный колит, дивертикулит, протекающий кишечник. Сэр Ханс Адольф Кребс — британский биохимик, который получил вместе с Фрицем Липманном Нобелевскую премию по физиологии в 1953 году, был первым, кто рекомендовал принимать L-глютамин при проблемах с кишечником. Исследование на животных, опубликованное в Британском журнале хирургии, показало, что L-глютамин полезен при язвенном колите и воспалительных заболеваниях кишечника, помогает восстановить цельность эпителия кишечника и снижает воспаления ЖКТ.
Аминокислота замедляет процесс ожирения печени и помогает при лечении цирроза на ранних стадиях.
Борьба с алкогольной и наркотической зависимостью. Л-глютамин в комплексе с другими аминокислотами снижает патологическую тягу к алкоголю и наркотическим веществам, а также облегчает симптомы похмелья.
MST® Glutamine PRO Клубника — Киви 45 порций стимулирует работу мозга, улучшает умственную деятельность.
Добавление глютамина после тренировки поддерживает иммунитет, снижает риск инфекции и активизирует иммунные клетки. Исследование Оксфордского университета подтвердило эффект глютамина для поддержки иммунитета и ограничения инфекции и заболеваний. Ученые в нём сравнили здоровье 150 марафонских бегунов через неделю после пробега. Половина из них употребляла 5 г глютамина сразу после пробежки и на следующий день. Остальные бегуны принимали плацебо. Результатами исследования было доказано, что группа, которая принимала глютамин, была в 2 раза больше защищена от болезней через 7 часов после пробега.
В общей сложности 26 исследований с участием 2484 пациентов, изучающих только парентеральное введение глютамина в качестве нутритивной поддержки, были проведены у пациентов в отделении интенсивной терапии. Парентеральное введение глютамина было связано с тенденцией к снижению общей смертности.
MST® Glutamine PRO Клубника — Киви 45 порций РЕКОМЕНДУЕТСЯ ДЛЯ:— эффективного восстановления после физических нагрузок;
— поддержания синтеза белка и баланса азота в организме;
— борьбы с катаболизмом и сохранения объема мышечной массы;
— улучшения памяти, концентрации, внимания;
— профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта;
— укрепления иммунной системы;
— повышения силовых показателей, выносливости и результативности.
Важно: не рекомендуется принимать беременным женщинам, кормящим матерям, детям в возрасте до 16 лет, лицам с индивидуальной непереносимостью к компонентам.
Пищевая добавка не должна заменять разнообразное и сбалансированное питание и здоровый образ жизни.
Хранить в сухом, защищенном от света и недоступном для детей месте, при температуре не выше +25°С, не использовать по истечении срока годности.
Срок годности: см. Упаковка.
ГДЕ КУПИТЬ? И СКОЛЬКО СТОИТ?
Вся продукция MST Nutrition произведена в Германии по фармацевтическим стандартам GMP. При всех данных преимуществах цена на глютамин от MST Nutrition является самой доступной в сравнении с аналогичными продуктами.
Купить в Украине MST GLUTAMINE PRO можно в интернет — магазинах спортивного питания и аптечных сетях, так как продукция компании MST Nutrition широко распространена на рынке Украины, имеет официальных представителей и дистрибьюторов, доступна для обширного круга потребителей. Вся продукция MST Nutrition сертифицирована. В Киеве купить аминокислоты можно онлайн или в любых магазинах спортивного питания. Цена на всю продукцию MST Nutrition имеет РРЦ (Рекомендованную Розничную Цену), в данном случае стоимость глютамина у всех официальных дистрибьюторов будет одинаковой.
Будем признательны за отзывы о продукции MST Nutrition после ее приема, так как с Вашими отзывами мы становимся лучше.
СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ: размешать 7 г порошка в 250 мл жидкости. Глютамин рекомендуют употреблять два раза в сутки – непосредственно после завтрака или после тренировки. Растворенный глютамин необходимо пить медленными глотками.
Приготовленный напиток нужно пить сразу, не оставляя на следующий прием. Порошок глютамина – самый простой и экономный способ применения добавки.
Вода или сок для растворения порошка должна быть комнатной температуры.
Прием глютамина не вызывает побочных эффектов. Передозировка практически невозможна, так как организм усваивает только нужное количество аминокислоты, а остальное выводит.
Курс приема -1 месяц. Курс можно повторять 3-4 раза в год.
Важно сочетать употребление MST GLUTAMINE PRO с правильным питанием и обязательными аэробными нагрузками.
Рекомендовано принимать после консультации с врачом или тренером.
L-Glutamine-SR, L-глютамин 1000 гр. MHP
L-Glutamine-SR, L-глютамин 1000 гр. MHP
Зачем нужен глютамин продолжительного действия Glutamine-SR:
Потому что 60% всей мышечной ткани состоит из глютамина.
Тяжелые физические упражнения истощают запасы глютамина с большей скоростью, чем они могут быть пополнены.
Потому что 70% обычного глютамина, который Вы принимаете в виде добавки, переваривается желудком и кишечником, и только 30% поступает в мышцы.
Потому что 90% обычного глютамина усваивается максимум в течение 2 часов, оставляя Вас один на один с катаболическим состоянием в оставшееся время. Основываясь на этих фактах, глютамин, который Вы принимаете сейчас, не способен дать мышцам достаточно строительного материала для роста, развития и улучшения восстановления.
70% Вашего обычного глютамина не достигают Вашей мышечной ткани, а 90% разрушаются в течение часа, оставляя вас без запаса глютамина. В конечном итоге, ваши анаболические процессы протекают медленно или даже запускается разрушение мышечной ткани вследствие недостатка глютамина. Все это происходит потому, что Вы слишком рассчитываете на свой обычный глютамин и думаете, что прием пищи и усвоение в организме это одно и то же.
Решение: Эксклюзивная формула для постепенного высвобождения и пролонгированного действия:
Всасывание выше на 300%!
Эксклюзивная формула Glutamine-SR с технологией Micro-Feed дает Вам возможность усваивать L-глютамин практически на 100%, не имея себе равных!
Вы получаете максимальный анаболический/антикатаболический эффект и оптимизацию процессов мышечного роста и восстановления. Эксклюзивная патентованная технология Micro-Feed, использованная в Glutamine-SR, создана для защиты глютамина от разрушения в пищеварительной системе, полного всасывания и 100% доставке его в мышечную ткань.
Глютамин доступен мышечной ткани в течение 12 часов после приема! Технология Micro-Feed также повышает биодоступность и утилизацию глютамина путем контролируемого высвобождения в кровь в течение 12 часов. Постоянно поступающий в кровь глютамин даст организму материал для роста мышечной ткани и предотвращения катаболизма.
Технология Micro-Feed, использованная в Glutamine-SR, стала новым золотым стандартом для всех глютаминовых добавок и сделала Glutamine-SR от МНР самым эффективным и мощным глютамином в мире!
Количество питательных веществ в одной порции (1 ложка = 6 г) продукта:
Калории – 25 L-глютамин (фармацевтически градуированный) – 5 г
Патентованная технология длительного высвобождения питательных веществ Micro-Feed Technology™: Low DI Glucose Polymer Matrix MicroTex Hydrogenated Vegetable Oil, Lecithin – 1 г
Рекомендации по применению: Добавьте одну ложку порошка в стакан воды или Вашего любимого напитка. Принимайте 1–2 раза в день. Вы также можете добавлять Glutamine-SR в свой протеиновый коктейль или
Зачем нужен и как применять Л-глютамин
Л-глютамин — самая распространенная аминокислота, обнаруженная в мышцах.
Во время интенсивной тренировки показатель глютамина значительно истощается, снижая уровень силы, выносливости и восстановления. L-глютамин — это мощное дополнение для ускорения целевых результатов в фитнесе, применяемое спортсменами по всему миру.
Что такое Л-глютамин
Л-глютамин — аминокислота, которая является строительными блоками белка, необходимыми для клеточного роста. При нагрузках на тело некоторые клетки требуют повышенного уровня аминокислот, чтобы продолжать функционировать должным образом. Синтез L-глютамина происходит в мышцах, затем он переносится в другие органы тела через кровоток и обеспечивает подачу незаменимых кислот в клетки организма.
Зачем и кому нужен L-глютамин
При физических нагрузках потребность тела в L-глютамине увеличивается. В этот период организм расходует гораздо больше аминокислот, чем производит. Их недостаток может привести к потере мышечного объема, плохой работе тонкого кишечника и снижению иммунитета — это оказывает отрицательное влияние на качество жизни.
Л-глютамин является ключевым ингредиентом многих формул для наращивания мышц. Он предотвращает расстройство мышечной системы, сжигает жир, и генерирует белковый метаболизм. В последние годы было показано, что вещество помогает в работе кишечника, улучшает функцию иммунной системы и способность организма восстанавливаться во время сна, а также предотвращает истощение мышечной массы у людей, страдающих хроническими заболеваниями.
Преимущества Л-глютамина
Многие ошибочно полагают, что Л глютамин предназначен только для спортсменов, но вещество также идеально подходит для всех. Каждому человеку важно получить адекватное питание для поддержания здоровья. Преимущества L -глютамина:
- Сокращает время полного восстановления мышц после интенсивных упражнений.
- Выносливость резко возрастает, что улучшает общие спортивные способности.
- Л глютамин не только способствует сжиганию жира, но и увеличивает обмен веществ. Это делает его важным дополнением для тех, кто хочет сбросить лишние килограммы.
- Нормализует работу ЖКТ и предотвращает приступы диареи.
- Уменьшает срок выздоровления у травмированных пациентов или после хирургических операций.
- Улучшает мозговую деятельность — действует, как ключевой нейротрансмиттер, увеличивая концентрацию и память.
- Снижает приступы усталости, повышая общие энергетические уровни организма.
Читайте также: Что произойдет с организмом, если есть творог каждый день
Виды L-глютамина
Существует два типа Л-глютамина, которые можно использовать в качестве дополнения:
- Регулярный L-глютамин входит в свободную форму (капсулы, таблетки, порошок). Его всегда следует употреблять во время еды, чтобы организм мог адекватно ее поглощать.
- Аланил-Л-Глютамин. Эта форма легко переваривается, и вам не обязательно принимать ее с пищей.
Как принимать Л-глютамин
Атлетам рекомендовано принимать от 10 до 15 граммов L-глютамина в день (2-3 раза по 5 г). Лучшее время для приема — после утренней тренировки и вечером перед сном. Увеличение дозировки зависит от тяжести силовых нагрузок и уровня подготовки самого спортсмена. Максимальная суточная доза составляет 30-35 г порошка.
Независимо от того, хотите вы увеличить свою спортивную производительность, наращивать мышцы или улучшить состояние здоровья, если Л-глютамин станет частью вашего ежедневного рациона — это будет правильным решением
Пищевые ингредиенты L-Глутамин, L-Цитруллин dl-малат в картонных барабанах, коробках массой нетто 20 кг, 25 кг | 2924190000 |
Сырье для производства биологически активных добавок к пище: BCAA INSTANT 2:1:1 (БЦАА) Ферментированный, L-глутамин / L-glutamine, | 2922498500 |
Сухие концентраты для приготовления коктейлей: «Глутамин», «Карнитин», «Креатин», «MSM», «Аргинин», «AAKG», «Коллаген», «Триптофан», «Тирозин», «Аскорбиновая кислота», «Лецитин», «Орнитин», «Трибулус 95», «BCAA 2:1:1 «, | 2106909809 |
пищевой ингредиент: Аминокислота: Л-Глутамин (L-Glutamin) упаковка мешки полиэтиленовые помещенные в картонные коробки или барабаны . Масса от 10 до 50кг. | 2924190000 |
Пищевая добавка (сырье для пищевых смесей): L-ГЛУТАМИН, не является специализированным или спортивным питанием | 2924190000 |
Сырье для пищевой промышленности, в том числе для производства биологически активных добавок: глютамин (глутамин), в волоконных, картонных барабанах (тубах) с внутренним вкладышем (полиэтиленовый мешок), в картонных коробк | 2924190000 |
Напиток сухой концентрированный «БЦАА+Глутамин» («BCAA+Glutamine»), со вкусами: «Strawberry» / «Клубника», «Orange-Coconut» / «Апельсин-Кокос», «Fruit Punch» / «Фруктовый пунш». Упаковка: банка массой нетто 300 грамм | 2106 |
Пищевые добавки: L-Citrulline DL-Malate/L-Цитруллина DL-Малат, L-Asparagine/L-Аспарагин, L-Glutamine/L-Глутамин, Glutamic acid/, L-Theanine / Л-Теанин. | 2924190000 |
Пищевые добавки: L-Глутамин, L-Цитруллин dl-малат, упакованные в картонных барабаны, коробки массой нетто 20 килограмм и 25 килограмм, | 2924190000 |
Пищевой ингредиент.Аминокислота L-Глутамин. Типы: стандарт, быстрорастворимый, ферментированный, ферментированный быстрорастворимый, гидролизованный, гидролизованный быстрорастворимый. Упаковка- картонные и металлические б | 2924190000 |
Пищевой ингредиент Аминокислота L-Глутамин. Типы: стандарт, быстрорастворимый, ферментированный, ферментированный быстрорастворимый, гидролизованный, гидролизованный быстрорастворимый. Упаковка- картонные и металлические б | 2924190000 |
Сырье для производства биологически активных добавок: L-Глутамин, упакованный в картонные барабаны, коробки, массой нетто 25 килограмм, | 2924190000 |
Пищевое сырье. Аминокислоты: L-Глутамин, L-Цитруллин dl-малат, Глутаминовая кислота Упаковка- картонные барабаны, коробки | 2924190000 |
Сырье для производства пищевой продукции, в том числе биологически активных добавок к пище: Аминокислота L-Глутамин (L- Glutamine) | 2924190000 |
Сырье для производства биологически активных добавок к пище: Аминокислоты, Аланин, Глутамин, | 292249 |
Пищевые добавки: вкусоароматические вещества: L-GLUTAMINE (Л-Глутамин) | 2924190000 |
Пищевой ингредиент. Аминокислота L-Глутамин. Типы: стандарт, быстрорастворимый, ферментированный, ферментированный быстрорастворимый, гидролизованный, гидролизованный быстрорастворимый. Упаковка- картонные и металлические | 2924190000 |
Набор реагентов «Питательная среда Игла МЕМ для культур клеток в комплекте с Л-глутамином» («Питательная среда Игла МЕМ») по ТУ 9385-012-01895045-2007 | 3821000000 |
Набор реагентов «Питательная среда ДМЕМ для культур клеток в комплекте с Л-глутамином» («Питательная среда ДМЕМ») по ТУ 9385-015-01895045-2007 | 3821000000 |
Набор реагентов «Питательная среда Игла для культур клеток в комплекте с Л- глутамином» («Питательная среда Игла») по ТУ 9385-010-01895045-2007 | 3821000000 |
Набор реагентов «Питательная среда Игла с двойным набором аминокислот и витаминов для культур клеток в комплекте с Л-глутамином» («Питательная среда Игла двойная») по ТУ 9385-011-01895045-2007 | 3821000000 |
Набор реагентов «Питательная среда RPMI-1640 для культур клеток в комплекте с Л-глутамином» («Питательная среда RPMI-1640») по ТУ 9385-014-01895045-2007 | 3821000000 |
Набор реагентов «Питательная среда Игла МЕМ с двойным набором аминокислот и витаминов для культур клеток в комплекте с Л-глутамином» («Питательная среда Игла МЕМ двойная») по ТУ 9385-013-01895045-2007 | 3821000000 |
Пищевой ингредиен. Аминокислота L-Глутамин. Типы: стандарт, быстрорастворимый, ферментированный, ферментированный быстрорастворимый, гидролизованный, гидролизованный быстрорастворимый. Упаковка- картонные и металлические б | 2924190000 |
преимуществ добавки с L-глутамином
/>
Джеки Картье
3 июня 2019 г.
Если у вас есть следующие симптомы, прием L-глутамина может быть полезным:
- Беспокойство
- Тяга к сахару или алкоголю
- Запор или диарея
- Слабая иммунная система
- Низкая мышечная масса
- Плохое заживление ран
- Медленное восстановление после тренировок
L-глутамин — одно из важнейших питательных веществ для здоровья пищеварительного тракта из-за его способности поддерживать целостность стенок кишечника.Эта аминокислота (на самом деле это самая распространенная аминокислота из в организме) лечит все ткани в организме, особенно раздраженные ткани пищеварительного тракта. Она также известна как успокаивающая аминокислота, поскольку очень эффективно снижает тревожность, а также снижает тягу к сахару и алкоголю.
В Nutritional Weight & Wellness мы всегда в первую очередь ищем настоящие источники пищи. Что касается этой важной аминокислоты, нам повезло, что все продукты, содержащие животный белок, являются прекрасным источником глютамина.В длинный список входят говядина, бизон, курица, рыба, яйца от кур на свободном выгуле, молочные продукты травяного откорма, баранина, свинина и индейка. Однако, если вы или кто-то из членов вашей семьи не потребляете достаточное количество животного белка и / или у вас наблюдаются вышеперечисленные симптомы, мы рекомендуем принимать добавки с глютамином.
Исследование 2011 года, опубликованное в журнале Yonsei Medical Journal , показало, что глютамин поддерживает иммунную систему и особенно полезен для пациентов в больнице, а также для тех, кто борется с вирусами или подавляющими инфекциями.(Kim, 2011) Клинически мы обнаружили, что наши клиенты, которые хотят улучшить пищеварение и уменьшить тягу к еде, получили большую пользу от добавки L-глютамина.
Если у вас тревожность, тяга к сахару или алкоголю, запор или диарея, слабая иммунная система, низкая мышечная масса, плохое заживление ран или медленное восстановление после тренировок, вы можете добавить L-глутамин. L-глутамин бывает двух форм; выберите то, что вам подходит, капсулы или порошок.
Узнайте больше о связи L-глутамина с вашим здоровьем:
Номер ссылки
- Ким, Х.A. Национальные институты здоровья, Национальная медицинская библиотека США, (2011 г.). Глутамин как иммунонутриент (PMCID: PMC3220259). Получено с веб-сайта Yonsei Medical Journal: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22028151
Роль глутамина в кишечнике и его значение при кишечных заболеваниях
Abstract
Глютамин, самая распространенная свободная аминокислота в организме человека, является основным субстратом, используемым клетками кишечника. Сообщалось о роли глутамина в физиологии кишечника и лечении множества кишечных заболеваний.В физиологии кишечника глутамин способствует пролиферации энтероцитов, регулирует белки плотных контактов, подавляет провоспалительные сигнальные пути и защищает клетки от апоптоза и клеточных стрессов в нормальных и патологических состояниях. Поскольку запасы глютамина истощаются во время тяжелого метаболического стресса, включая травмы, сепсис и воспалительные заболевания кишечника, для улучшения клинических исходов у пациентов исследовали добавление глютамина. В этом обзоре мы обсуждаем физиологическую роль глутамина для здоровья кишечника и его основные механизмы.Кроме того, мы обсуждаем текущие доказательства эффективности добавок глутамина при кишечных заболеваниях.
Ключевые слова: глутамин, функция кишечника, воспалительное заболевание кишечника, синдром короткой кишки, диетотерапия
1. Введение
Глютамин — самая распространенная аминокислота в крови человека, скелетных мышцах и пуле свободных аминокислот [1 ]. Он играет физиологически важную роль в различных метаболических процессах: как посредник в энергетическом метаболизме и как субстрат для синтеза пептидов и непептидов, таких как нуклеотидные основания, глутатион и нейротрансмиттеры [2,3,4].Кроме того, глутамин способствует детоксикации аммиака и системного кислотно-щелочного баланса [5]. Участие метаболизма глутамина в иммунной системе [1,6,7] и раковых клетках [8,9,10] было документально подтверждено за последние два десятилетия. Более того, метаболизм глутамина имеет прямое отношение к клинической медицине. Первоначально это было подчеркнуто, когда глутамин, классически незаменимая аминокислота, считался условно незаменимым при определенных катаболических состояниях, таких как травма или сепсис [11].Теория «условно незаменимого» глутамина во время болезни была основана на наблюдениях, что кишечные, почечные и иммунные клетки утилизируют большое количество глутамина, превышая выработку эндогенного глутамина [12,13], и что уровни глутамина в плазме и мышцах заметно снижаются. эти условия [14].
Среди различных тканей, использующих глютамин в больших количествах, кишечник использует около 30% общего глютамина [15], что указывает на то, что это ключевое питательное вещество для кишечника. Исследования на здоровых взрослых показали, что три четверти вводимого энтерально глютамина всасывается в чревные ткани, а большая часть абсорбированного глутамина метаболизируется в кишечнике [16,17].Одна четвертая часть глутамина плазмы поглощается тонкой кишкой, когда проходит через орган [18]. Сообщалось, что кишечник конкурирует с другими тканями за глутамин из пула аминокислот организма и пищевых источников [19]. Метаболизм глутамина в кишечнике интенсивно изучается. Его функции включают поддержание метаболизма нуклеотидов и функции кишечного барьера, модуляцию воспаления и регулирование стрессовых реакций и апоптоза [20,21,22]. Одновременно эффективность добавок глутамина была протестирована на людях и животных моделях с кишечными заболеваниями [23,24,25].Этот обзор направлен на обсуждение роли глутамина в кишечнике и обобщение текущих данных о клинической эффективности добавок глутамина при кишечных заболеваниях, особенно воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК).
2. Роль глутамина в кишечнике
2.1. Целостность ткани
Просвет кишечника млекопитающих выстлан одним слоем эпителиальных клеток [26]. Поскольку эти клетки обновляются каждые четыре-пять дней, для поддержания гомеостаза требуется постоянно высокий уровень клеточной пролиферации [27].В общем, пролиферация клеток регулируется рядом сигнальных путей и гормонов, таких как факторы роста. Когда пролиферация активируется этими сигналами, кишечные стволовые клетки, находящиеся в криптах, дифференцируются в специализированные типы эпителиальных клеток, включая энтероциты, бокаловидные клетки, клетки Панета и энтероциты, что позволяет поддерживать нормальную целостность кишечной ткани [28].
Глютамин влияет на ряд сигнальных путей, которые регулируют регуляцию клеточного цикла и пролиферацию.Митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK) — это протеинкиназы, которые регулируют ряд клеточных функций, включая пролиферацию и дифференцировку клеток [29]. Rhoads et al. продемонстрировали, что глутамин необходим для пролиферации кишечных клеток путем активации множества MAPK, включая киназы, регулируемые внеклеточными сигналами (ERK1 / 2) и N-концевые киназы c-Jun (JNK1 / 2), в линии клеток слизистой оболочки кишечника крыс, IEC-6. [30] (). Кроме того, глутамин способствует пролиферации кишечных клеток, усиливая действие факторов роста, таких как эпидермальный фактор роста (EGF), инсулиноподобный фактор роста-I (IGF-I) и трансформирующий фактор роста-α (TGF-α).Ограничение глутамина в среде для культивирования клеток приводило к нарушению EGF-стимуляции ДНК, РНК, синтеза белка и репликации клеток в клетках IEC-6 [31]. Употребление диеты, обогащенной глутамином, значительно увеличивало IGF-I-опосредованный синтез ДНК и белка в модели синдрома короткой кишки у крыс [32]. В модели ишемии у свиней введение глутамина усиливало действие TGF-α на пролиферацию клеток слизистой оболочки [33].
Предлагаемые механизмы действия глутамина в клетках кишечника.Глутамин поддерживает целостность кишечной ткани, способствуя пролиферации энтероцитов, активации митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK) (ERK1 / 2, JNK1 / 2), оптимизируя действие факторов роста (эпидермальный фактор роста (EGF), инсулиноподобный фактор роста ( IGF) -I, трансформирующий фактор роста (TGF) -α) и индуцирование экспрессии белков плотного соединения (клаудин-1, клаудин-4, окклюдин, zonula occludens (ZO) -1, ZO-2 и ZO-3 ). Провоспалительные сигнальные пути, такие как ядерный фактор-κB (NF-κB) и сигнальные преобразователи и активаторы путей транскрипции (STAT), ингибируются глутамином.Глутамин подавляет обширный апоптоз, участвуя в синтезе глутатиона (GSH) и регулируя опосредованную фактором теплового шока (HSF) -1 экспрессию белков теплового шока (HSP). Глутамин снижает стресс эндоплазматического ретикулума (ER) и способствует аутофагии, ингибируя механистическую мишень пути рапамицина (mTOR), тем самым защищая клетки кишечника от стрессовых условий. Т-столбцы означают ингибирование, а стрелки — стимуляцию.
Плотные соединения, состоящие из различных белков, герметизируют соседние эпителиальные клетки, создавая физический барьер между эпителиальными и эндотелиальными клетками [34].Плотные соединения — это скорее динамические, чем статические конструкции. Действительно, плотные контакты постоянно модифицируют свои структуры с относительно высокой скоростью оборота, чтобы взаимодействовать с внешними стимулами, с помощью которых они контролируют поступление ионов, питательных веществ и воды [35]. Кроме того, плотные соединения поддерживают целостность кишечника, что предотвращает попадание патогенов и токсинов в просвет кишечника [36]. Существует четыре типа трансмембранных компонентов плотных контактов, включая клаудины, окклюдин, трицеллулин и соединительные молекулы адгезии [37].В ответ на различные физиологические стимулы и сигнальные пути плотные контакты модулируют транспорт молекул просвета в клетки слизистой оболочки, регулируя их плотность [38]. Эти сигнальные молекулы представляют собой протеинкиназу C, MAPK и киназы легкой цепи миозина (MLCK). Активация протеинкиназы C привела к усилению регуляции окклюдина, zonula occudens (ZO) -1, ZO-2 и клаудина 1 в первичных эпителиальных клетках человека, что привело к увеличению трансэпителиального электрического сопротивления [39]. MAPKs м. Напрямую взаимодействовать с C-концевым хвостом окклюдина, который обеспечивает предотвращение вызванного перекисью водорода разрушения плотных контактов [40].Более того, индуцированное КЛЦМ фосфорилирование легкой цепи миозина регулирует проницаемость плотных контактов в клетках Caco-2 [41,42].
Множество доказательств указывают на то, что глутамин модулирует экспрессию белков плотных контактов. В клеточной линии карциномы толстой кишки человека Caco-2 депривация глутамина заметно снижает экспрессию множественных белков плотных контактов, включая клаудин-1, окклюдин и ZO-1 [43]. Ограничение глутамина в среде для культивирования клеток значительно увеличивает проницаемость эпителиальных клеток в клетках Caco-2, что определяется множеством методов, включая трансэпителиальное электрическое сопротивление (TER), индикаторные модели с использованием 14 C-маннитола и флуоресцеинизотиоцианат-декстран [44].Добавление глутамина в клетки, лишенные глутамина, спасало нарушенные барьерные функции. В обработанных метотрексатом клетках Caco-2 добавление глутамина улучшало проницаемость наряду с увеличением экспрессии ZO-1 и окклюдина [45]. Измеряя TER и поток инулина, Seth et al. также сообщили, что добавление глутамина предотвращает вызванное ацетальдегидом разрушение плотных контактов и нарушение параклеточной проницаемости [46]. Поддержание кишечной проницаемости за счет белков плотного соединения оказалось полезным для лечения множества патологических состояний кишечника, таких как воспалительное заболевание кишечника и целиакия [47].Эти исследования показывают, что добавление глютамина может быть полезным для людей с нарушенной проницаемостью кишечника за счет увеличения экспрессии белков плотного соединения.
Механически, глутамин, как было показано, влияет на ряд сигнальных путей, которые регулируют экспрессию компонентов плотных контактов [48], хотя большая часть этого процесса все еще остается неясной. В клетках Caco-2 лишение глутамина активировало путь фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K) / Akt, что приводило к снижению экспрессии клаудина-1 и TER [49].Напротив, добавка глутамина снижает активацию пути PI3K / Akt, который обращает вспять экспрессию клаудина-1 в клетках, что позволяет предположить, что добавка глутамина регулирует состояние фосфорилирования белков плотного соединения. Интересно, что нормальное образование плотных контактов контролируется фосфорилированием окклюдина и ZO-1 [50,51,52]. Следовательно, опосредованное глутамином поддержание плотных контактов частично опосредуется фосфорилированием белков плотных контактов. Wang et al. показали, что глутамин активировал кальций / кальмодулин-зависимую киназу 2-AMP-активированную передачу сигналов протеинкиназы в энтероцитах тощей кишки свиней [53].Они также сообщили, что глутамин индуцировал экспрессию ZO-1, ZO-2 и ZO-3 и вызывал большее распределение клаудина-1, клаудина-4 и ZO-1 на плазматических мембранах [53]. Докладный и др. сообщили, что вызванная тепловым шоком активация фактора теплового шока-1 (HSF-1) индуцировала ядерную транслокацию HSF-1 и экспрессию окклюзии в клетках Caco-2 [54].
2.2. Воспалительный путь
Было показано, что воспаление является причиной кишечных заболеваний, таких как язвенный колит, болезнь Крона и колоректальный рак [55].Поэтому лечение воспаления кишечника важно для борьбы с этими заболеваниями. Несколько линий доказательств указывают на то, что глутамин обладает противовоспалительным свойством, влияя на ряд воспалительных сигнальных путей, включая ядерный фактор κB (NF-κB) и сигнальный преобразователь и активатор путей транскрипции (STAT) [56].
Фактор транскрипции NF-κB регулирует ряд иммунных ответов [57]. На ранней стадии инфекции он активирует различные гены, чтобы усилить воспалительную реакцию.NF-κB представляет собой мультипротеиновый комплекс, состоящий из пяти членов семейства Rel: p50, p52, p65, RelB и c-Rel. В стационарных условиях NF-κB находится в цитоплазме и остается неактивным с помощью семейства ингибиторов, называемых ингибитором κB (IκB). В ответ на различные внеклеточные стимулы киназа IκB фосфорилирует белки IκB, запуская их деградацию и высвобождение из NF-κB, который, таким образом, становится активным. Активный комплекс NF-κB перемещается в ядро, где он индуцирует экспрессию генов, несущих элементы, связывающие NF-κB, такие как интерлейкин-6 ( Il-6 ) и фактор некроза опухоли — α ( Тнф-α ).Во время воспалительного статуса продукция воспалительных цитокинов IL-6 и TNF-α сильно повышается, что стимулирует иммунный ответ, активируя множественные клетки-мишени, такие как антигенпрезентирующие клетки и Т-клетки, и индуцируя белки острой фазы [58]. Было показано, что глутамин подавляет активацию пути NF-κB. Введение глутамина внутрибрюшинно или через желудочный зонд подавляло активацию NF-κB в моделях колита на грызунах [59,60] и в энтероцитах поросят, обработанных липополисахаридами (LPS) [61].Механически подавление NF-κB глутамином было связано с повышенной экспрессией клеточных белков теплового шока (HSP), таких как HSP25 и HSP70, которые индуцируются HSF-1 [60]. Было показано, что HSF-1-опосредованная реакция теплового шока ингибирует активацию NF-κB и экспрессию NF-κB-зависимых генов. Эта гипотеза была подтверждена заметным увеличением активации NF-κB в эмбриональных фибробластах мышей с нулевым HSF-1 из-за отсутствия экспрессии HSPs [62]. Эти исследования предполагают, что противовоспалительный эффект глутамина частично может быть связан с активацией HSF-1 и подавлением экспрессии воспалительных цитокинов, опосредованной NF-κB.Кроме того, глутамин влияет на стабильность IκB. В обработанных LPS клетках Caco-2 лишение глутамина снижает экспрессию IκBα, вызывая повышенное связывание NF-κB с ДНК, а также повышенную экспрессию воспалительного цитокина интерлейкина-8 (IL-8) [63]. В клетках илеоцекальной аденокарциномы человека HCT-8 предварительная обработка глутамином снижала уровень деградации IκBα и продукцию IL-8 во время TNF-α-индуцированного воспаления [64]. В поддержку этих результатов in vitro Kretzmann et al. показали, что прием глутамина в течение семи дней значительно снижает деградацию IκBα, что приводит к подавлению активации NF-κB на модели колита у крыс [65].Поскольку выработка IL-8, цитокина, который стимулирует миграцию нейтрофилов к участкам воспаления, находится под влиянием глутаминового статуса [63,64], опосредованная глутамином регуляция IL-8 может быть важным событием для борьбы с воспалением кишечника.
Белки STAT представляют собой факторы транскрипции, которые модулируют иммунную систему, клеточную пролиферацию и развитие [66]. Их роль в регуляции воспаления путем индукции экспрессии цитокинов, включая IL-6, была тщательно изучена [67].На моделях колита у крыс введение глутамина ректальным путем снижает фосфорилирование STAT1 и STAT5, указывая на то, что глутамин влияет на активацию передачи сигналов STAT [65]. В клетках Caco-2, обработанных LPS, истощение глютамина активировало STAT4, тогда как добавление глутамина подавляло экспрессию STAT4 и продукцию IL-8 [68]. Следовательно, противовоспалительному эффекту глутамина может способствовать ингибирование активации STAT и ингибирование экспрессии воспалительных цитокинов, таких как IL-6 и IL-8, в тканях кишечника.
Оксид азота (NO) синтезируется множеством клеток и модулирует различные клеточные сигнальные пути, включая воспалительные реакции [69]. Во время воспаления кишечника NO может играть дихотомическую роль, поскольку наблюдаются как положительные, так и вредные эффекты NO [70]. Глутамин — важный регулятор синтеза NO [71,72]. Houdijk et al. сообщили, что уровень нитрата в плазме всего тела, стабильного конечного продукта производства NO, был снижен у крыс, получавших диету, обогащенную глутамином [73].Точно так же у крыс с ишемией-реперфузией кишечника диета, обогащенная глутамином, снижает экспрессию в слизистой оболочке индуцибельной NO-синтазы, воспалительного фермента, и снижает концентрацию NO в плазме [74].
Поскольку устойчивая активация воспалительных сигнальных путей и длительная продукция провоспалительных цитокинов имеют решающее значение для развития и прогрессирования воспалительных заболеваний кишечника, предпринимались попытки подавить выработку медиаторов воспаления для лечения пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника, включая ВЗК [ 75].Таким образом, на основании упомянутых выше исследований in vitro и in vivo, добавление глутамина может быть одним из многообещающих кандидатов для лечения воспалительных заболеваний кишечника путем ингибирования активации NF-κB и STAT и подавления экспрессии воспалительных цитокинов, таких как IL-6, TNF- α, и IL-8, и воспалительный фермент, индуцируемый NO-синтазой.
2.3. Апоптоз и клеточные стрессы
Поскольку скорость обновления кишечных эпителиальных клеток составляет от четырех до пяти дней, для этих клеток критически важно поддерживать тонкий баланс между пролиферацией и апоптозом для нормального функционирования [76].Спонтанный апоптоз кишечного эпителия важен для поддержания его нормальной архитектуры [77]. Однако ряд клеточных стрессов, вызванных экзогенными агентами или внутриклеточными стимулами, включая эндотоксемию, депривацию питательных веществ и недостаток фактора роста, могут нарушить баланс между пролиферацией и апоптозом. Этот дисбаланс между пролиферацией и апоптозом вызывает патологические состояния кишечника из-за устойчивой апоптотической гибели клеток [78,79,80,81]. Действительно, потеря эпителиальных клеток при язвенном колите и бактериальной инфекции в основном происходит из-за повышенного апоптоза крипт [82,83].Воспалительные заболевания кишечника, такие как целиакия и нематодные инфекции, тесно связаны с повышенным апоптозом эпителиальных клеток кишечника [84,85]. Несмотря на то, что дифференцированные энтероциты подвергаются апоптозу, который поддерживает нормальную функцию эпителия кишечника, нарушение регуляции апоптоза наблюдается при ряде патологических состояний желудочно-кишечного тракта. Следовательно, крайне важно подавлять апоптоз эпителиальных клеток кишечника для предотвращения патологических состояний кишечника [86].Было показано, что глутамин проявляет антиапоптотические свойства в кишечнике. В эпителиальных клетках кишечника крыс (RIE-1) депривация глутамина приводила к апоптозу [87]. Точно так же добавление глутамина эффективно снижает индуцированный токсином апоптоз в эпителиальных клетках кишечника человека T84 [88] и апоптоз, индуцированный лауратом натрия в клетках RIE-1 [89], что в совокупности предполагает, что глутамин имеет решающее значение для подавления апоптоза.
Дальнейшие исследования продемонстрировали механизмы, лежащие в основе антиапоптотической способности глутамина.Во-первых, как предшественник глутатиона (GSH), глутамин предотвращает апоптоз, поддерживая нормальный окислительно-восстановительный статус клеток. Наряду с цистеином и глицином глутамат, преобразованный из глутамина, продуцирует GSH, важный клеточный антиоксидант [90]. GSH присутствует в клетке как в восстановленной, так и в окисленной формах (GSSG), а соотношение GSH и GSSG определяет окислительно-восстановительный потенциал клетки. Поскольку истощение GSH вызывает апоптоз из-за чрезмерного окислительного стресса [91], нормальный метаболизм глутамина играет решающую роль в предотвращении апоптоза, обеспечивая глутамат, необходимый для поддержания нормального соотношения GSH / GSSG.
Во-вторых, глутамин регулирует активацию каспаз. Каспазы — это семейство протеазных ферментов, которые играют важную роль в индукции апоптоза [92]. В основном они присутствуют в виде проферментов, но различные стимулы могут активировать ферменты через расщепление. В клетках RIE-1 клетки, лишенные глутамина, показали значительно более высокую активность каспазы-3 наряду с более высоким уровнем апоптоза [93]. Введение глутамина снижает активность каспазы-3 в энтероцитах новорожденных поросят [61], а также активность каспазы-8 в клетках T84 [88].
Кроме того, глутамин усиливает экспрессию белков теплового шока (HSP) [94]. Сообщалось, что HSP модулируют апоптотическую гибель клеток, действуя как молекулярный шаперон, позволяя клеткам адаптироваться к стрессовым условиям [95]. У крыс с сепсисом введение глутамина значительно увеличивало экспрессию HSP-70 и HSP-25, возможно, за счет повышенного фосфорилирования фактора теплового шока (HSF) -1 [96]. Повышенная экспрессия HSP за счет добавления глутамина заметно улучшила выживаемость крыс с сепсисом.Ропелески и др. сообщили, что глутамин усиливает опосредованную HSF-1 экспрессию гена Hsp-72 во время теплового шока в клетках кишечника IEC-18 и h5 [97]. Напротив, в условиях дефицита глутамина снижалась экспрессия гена Hsp-72 , что приводило к более высокой активности каспазы-3 и апоптотической гибели клеток.
Защитный эффект глутамина также объясняется его ролью в модулировании клеточных стрессовых реакций, таких как стресс эндоплазматического ретикулума (ER) и аутофагия.ER — это органелла, отвечающая за синтез, фолдинг и модификацию белка. Ряд патологических состояний, включая ВЗК, нарушает функцию ER, что приводит к стрессу ER [98]. Поскольку обширный стресс ER вызывает устойчивый апоптоз и дальнейшие инсульты, ослабление стресса ER имеет решающее значение для защиты и выживания клеток. У крыс с колитом введение глутамина заметно снижало активацию маркеров стресса ER, таких как глюкозо-чувствительный белок 78, гомологичный белок CCAAT / энхансер-связывающий белок (C / EBP) и каспаза-12 [99].Эти результаты показывают, что добавление глютамина снижает стресс ER и апоптоз. Подтверждая эти наблюдения, обработка глутамином снижает активацию стресса ER в клетках Caco-2, обработанных фармакологическими индукторами стресса ER.
Аутофагия — это катаболический процесс, активируемый во время ряда состояний метаболического стресса, таких как недостаток питательных веществ [100]. После активации аутофагия разрушает клеточные органеллы и белки, чтобы предоставить их в качестве источника энергии. Было показано, что аутофагия обеспечивает защитный эффект от патологических состояний кишечника. Связанный с аутофагией 16-подобный 1 ( Atg16L1 ), ген, необходимый для функциональной аутофагосомы, вовлечен в болезнь Крона [101,102]. Сайто и др. показали, что мыши, лишенные Atg16L1 , были более восприимчивы к индуцированному острому колиту, подтверждая важность аутофагии для подавления воспаления кишечника [103]. Более того, мутации Atg5 и Atg7 генов, связанных с аутофагией, в кишечном эпителии мышей приводили к увеличению продукции TNF-α и IL-1β после введения LPS [104].Кроме того, клетки Панета, лишенные Atg16L1 , Atg5 или Atg7 , показали нарушение секреции антимикробных белков, которые обеспечивают защиту кишечника от патогенов [105]. Поскольку патогенез ВЗК связан с дисфункцией клеток Панета [106], функциональная аутофагия важна для гомеостаза кишечника и предотвращения воспаления кишечника. Сообщалось, что глутамин увеличивает аутофагию в эпителиальных клетках кишечника. В клетках Caco-2 и IEC-18 Sakiyama et al.сообщили, что обработка глутамином увеличивала количество аутофагосом, а также уровень конъюгатов 3-фосфолипидов легкой цепи ассоциированного с микротрубочками белка, которые являются маркерами активации аутофагии [107]. В результате усиленная аутофагия за счет лечения глутамином подавляла апоптоз кишечника в стрессовых условиях. Авторы продемонстрировали, что глутамин регулирует аутофагию, влияя на механистическую мишень передачи сигналов рапамицина (mTOR). Путь mTOR объединяет сигналы от статуса питательных веществ и факторов роста для модуляции множества клеточных процессов, включая аутофагию [108].В соответствии с этим выводом Van Der Vos et al. продемонстрировали, что глутаминсинтетаза является мишенью для вилочного бокса O3 (FOXO3), который является фактором транскрипции, активируемым во время аутофагии [109]. FOXO3-опосредованный синтез глутамина приводит к ингибированию mTOR, что способствует активации аутофагии и выживанию клеток.
3. Клиническое значение для кишечных заболеваний
Учитывая важность глутамина для поддержания нормальных клеточных функций, как обсуждалось выше, неудивительно, что добавление глутамина было рассмотрено и исследовано в клинических условиях, особенно при заболеваниях, предполагающих нарушение метаболизма глутамина. .У пациентов с острым критическим заболеванием постулируется условный дефицит глутамина. У этих пациентов заметное снижение концентрации глутамина в плазме, возможно, связано с истощением мышц [14]. Что касается кишечных заболеваний, пациенты с болезнью Крона демонстрируют низкие концентрации глутамина в плазме и клетках и сниженную активность глутаминазы слизистых оболочек [110]. Эти наблюдения привели к гипотезе о том, что добавление глютамина улучшит клинические результаты.
Ряд экспериментов на животных с ВЗК продемонстрировал, что добавка глутамина способна защитить слизистую кишечника, что повышает возможность использования глутаминовой поддержки у людей. У мышей с колитом, вызванным декстрансульфатом натрия, пероральный прием глутамина (41,7 г / кг рациона; 10 дней) приводил к смягчению воспалительных реакций толстой кишки [111], а также к увеличению экспрессии интраэпителиальных γδ-Т-клеток тонкого кишечника [112]. У крыс, индуцированных декстрансульфатом натрия, введение глутамина (0.75 г / кг массы тела (МТ) / сут; 7 дней) с помощью перорального желудочного зондирования увеличивало HSP25 и HSP70 и уменьшало кровотечение и диарею [60]. Крысы с колитом, вызванным тринитробензолсульфоновой кислотой, которые получали пищевые добавки с глутамином (20 г / кг или 40 г / кг; 2 недели), показали снижение продукции провоспалительных цитокинов, включая TNF-α и IL-8, бактериальную транслокацию и воспаление. поражения [113]. Прием пероральных добавок глутамина (3% в питьевой воде) улучшил абдоминальное радиационное повреждение слизистой оболочки и уменьшил бактериальную транслокацию в слизистой оболочке кишечника крыс [114].Инъекция глутамина (0,75 г / кг массы тела) мышам с моделью сепсиса улучшала вызванные сепсисом воспалительные реакции за счет модуляции интраэпителиальных лимфоцитов кишечника [115, 116].
На основе этих положительных результатов на животных моделях были проведены исследования на людях в попытке подтвердить эффективность добавок глютамина в улучшении статуса заболевания. Однако лишь ограниченное количество исследований пришли к выводу, что добавление глютамина имеет положительный эффект при кишечных заболеваниях.В систематическом обзоре García-de-Lorenzo et al. Было показано, что диеты, обогащенные глутамином, улучшают иммунологические аспекты у пациентов с травмами и уменьшают мукозит у пациентов после химиотерапии [117]. Авторы определили, сколько глутамина необходимо для улучшения клинических результатов: 21 г глутамина в день в течение 28 дней при болезни Крона и 42 г в день в течение 21 дня при синдроме короткой кишки. В рандомизированном контролируемом исследовании Benjamin et al. сообщили, что добавление глутамина (0,5 г / кг массы тела; 2 месяца) у пациентов с болезнью Крона в фазе ремиссии снижает проницаемость и морфологию кишечника [118].
Однако в ряде исследований не наблюдалось каких-либо улучшений результатов приема глютамина. В недавних рандомизированных и контролируемых исследованиях, названных шотландскими интенсивными исследованиями глутамина или селена (SIGNET), эффекты родительского введения глутамина (от 0,1 до 0,2 г / кг массы тела в день) оценивались у 500 пациентов с критическим заболеванием [119]. Однако исследование SIGNET не показало каких-либо положительных результатов приема глютамина. Совсем недавно в рандомизированном контролируемом исследовании «Снижение смертности из-за окислительного стресса» (REDOXS) изучались добавки глютамина (0.От 6 до 0,8 г / кг МТ / день) у 1223 пациентов в критическом состоянии [120]. Мало того, что добавление глутамина не влияло на частоту органной недостаточности или инфекционных осложнений, но и у пациентов, получавших энтеральное лечение глутамином, наблюдалась тенденция к повышению уровня смертности через 6 месяцев. Точно так же добавление глютамина при кишечных заболеваниях явно не подтверждает эффективность добавок глютамина. Акобенг и др. исследовали эффект обогащенной глутамином полимерной диеты (8 г / день в течение 4 недель) у 18 детей с активной болезнью Крона и не обнаружили никаких изменений в тестируемых параметрах, включая кишечную проницаемость [121].Точно так же не наблюдалось значительного эффекта пероральных добавок глутамина (21 г / день в течение 4 недель) у 14 пациентов с болезнью Крона [122]. В шести исследованиях у пациентов с синдромом короткой кишки изучалось влияние глутаминовой поддержки, но не было обнаружено улучшения суррогатных параметров [123,124,125,126,127,128]. Хотя некоторые исследования показали благоприятные эффекты, клиническая эффективность добавок глутамина при кишечных заболеваниях остается спорным вопросом.
Alpers et al. указали на ограничения текущих клинических исследований по добавлению глутамина [129], дав некоторые ключи к разгадке этих противоречивых результатов.Первое, что нужно рассмотреть, — это правда, что люди действительно испытывают дефицит глютамина во время болезней. Теория «условно незаменимого глютамина» все еще остается предсказанием и сомнительна. Поскольку уровни аминокислот, включая глутамин, динамически и постоянно меняются в тканях и плазме, а уровни в плазме не всегда отражают уровни в тканях, сложно определить, является ли глутамин условно незаменимым. Кроме того, снижение концентрации в плазме во время критического заболевания не является специфическим для глутамина, но имеет место для большинства аминокислот [129].Парентеральное введение глутамина у пациентов в критическом состоянии не восстановило истощение мышечного глютамина у пациентов, что поднимает вопрос о дефиците глутамина у пациентов [130]. Более того, уровень глутамина в плазме у тяжелобольных пациентов не позволяет прогнозировать смертность пациентов [131], предполагая, что статус глутамина в плазме может не коррелировать с тяжестью заболевания. Следовательно, перед прогнозированием клинической эффективности добавок глютамина следует предпринять попытку подтвердить состояние дефицита глутамина при патологических состояниях.
Различные экспериментальные конструкции могли повлиять на неопределенные результаты клинических исследований. Во-первых, глутамин вводился двумя разными способами: полное питание родителей и энтеральное питание. В целом утверждается, что энтеральное питание более безопасно в течение длительного периода, чем питание родителей, в то время как питание родителей часто считается лучшим для достижения целевой потребности в калориях, особенно у пациентов в критическом состоянии [132]. Способ введения влияет на вклад глутамина [133].Было показано, что у пациентов с острым язвенным колитом общее энтеральное питание является эффективным с точки зрения питания, а также вызывает меньше осложнений по сравнению с энтеральным питанием [134]. Учитывая, что полное парентеральное питание вызывает изменения в морфологии и функции кишечника [135], добавление глутамина через парентеральное питание может вызвать осложнения в кишечнике. Во-вторых, использовались самые разные дозы, время и режим приема добавок. Доза глутамина, используемая в исследованиях, варьировала до 5 раз [121, 122, 136], а период лечения варьировался от 2 дней [124] до 8 недель [128].Поскольку глутамин соединяется с аланином и глицином, комплекс глутамина с аланином и глицином менее подвержен деградации, чем свободный глутамин. Во многих исследованиях использовались дипептиды, содержащие глутамин, что могло повлиять на несоответствие результатов. В-третьих, в исследованиях использовался широкий спектр клинических курсов пациентов. Кратковременное введение глутамина во время фазы обострения может оказать большее влияние на результаты, чем другие фазы. Кроме того, относительно небольшой размер выборки показал большую эффективность добавления глутамина у пациентов в критическом состоянии [137,138,139] и у пациентов с ВЗК [117,118].Следовательно, для определения эффективности добавок глутамина при кишечных заболеваниях потребуется хорошо контролируемое клиническое исследование с участием достаточно большого количества людей.
Глютамин | Тихоокеанский центр натуропатической медицины
Для получения ATHLETIC PERFORMANCE спортсмены обращаются к L-глутамину , классическому средству для предотвращения разрушения мышц и улучшения иммунной функции. Глютамин стимулирует наращивание и восстановление мышц, замедляет распад белков тканей и является топливом для деления мышечных клеток.Он улучшает образование нового белка, улучшает метаболизм и производительность, а также снижает риск заражения. Исследования подтверждают, что L-глутамин значительно помогает улучшить спортивные результаты разными способами.
L-глутамин — это аминокислота, строительный блок белка, который существует в двух формах: D- и L-глутамин. Биологически важная форма — L-глутамин. Организм естественным образом производит низкий уровень L-глутамина, но он считается «условно незаменимой» аминокислотой, потому что мы используем ее в больших количествах, и он может быть синтезирован некоторыми типами клеток только при определенных условиях.Мы не можем производить большее количество, необходимое для высокоинтенсивной спортивной активности, или во время стресса или травмы, для удовлетворения физиологических потребностей, поэтому мы должны принимать его.
L-глутамин — самая распространенная аминокислота в организме человека, составляющая от 30 до 35% общего количества азота аминокислот в крови и других жидкостях организма. Глютамин — ключевая молекула в формировании новых тканей, восстановлении травм и выработке энергии, а также участвует во многих важнейших биохимических реакциях. Он также поддерживает хорошее кровообращение и перфузию мышц.После травмы организм не может производить оптимальное количество глютамина, поэтому прием добавок может быть полезен для восстановления и здоровья иммунной системы. Существует множество доказательств, подтверждающих связь между добавлением L-глутамина и улучшением травм и заживления ран. 7,8
L-глутамин накапливается в мышцах и попадает в кровоток, когда организм подвергается физическому стрессу в результате физических упражнений. Глютамин особенно важен при длительных и интенсивных физических нагрузках, таких как бег на длинные дистанции и высокоинтенсивные силовые тренировки.Он считается анаболическим для скелетных мышц, а это означает, что он способствует наращиванию мышц. Глютамин играет важную роль в регулировании pH, поддержании здорового щелочно-кислотного баланса и в глюконеогенезе, обеспечивая стабильное поступление глюкозы в тренирующиеся мышцы. Есть свидетельства того, что тяжелые спортивные тренировки истощают запасы глютамина, а добавление глютамина повышает работоспособность. Это также может помочь предотвратить травмы во время тренировок. Кроме того, глютамин обеспечивает топливо для иммунных и кишечных клеток и помогает поддерживать связи между клетками в кишечнике.
В хорошо сбалансированной диете, содержащей множество овощей, орехов и постных источников белка, содержится небольшое количество глютамина, обычно достаточное для удовлетворения потребностей в питании среднего сидячего или умеренно активного человека. Например, порция яйца, тофу или говядины может обеспечить около 500 мг. Но спортсмены предъявляют повышенные требования к своим системам организма, создавая повышенные потребности в L-глютамине, которые невозможно удовлетворить только с помощью диеты. Приготовление пищи также может разрушить глутамин в некоторых продуктах, особенно в овощах.
Для поддержки иммунитета у спортсменов L-глутамин необходим для образования белых кровяных телец, особенно иммунных клеток лимфоцитов, которые используют его с высокой скоростью для биосинтеза нуклеотидов и, как следствие, пролиферации клеток. Недостаток глутамина может привести к уменьшению количества иммунных клеток, вырабатываемых в ответ на антигены, и ослаблению иммунной защиты от вирусной инфекции. 6 Глютамин также необходим в качестве основного топлива клеткам кишечника и иммунной системы. 7
Исследования спортсменов на выносливость показывают, что дефицит L-глутамина связан с воспалением, окислительным стрессом и нарушениями функционирования иммунной системы, а также со снижением выносливости и работоспособности.Глютамин является прекурсором для создания «главного антиоксиданта» организма, глутатиона, который защищает тренирующиеся ткани от окислительного повреждения. В обзоре 2017 года рассматривалась польза определенных эффективных питательных веществ для поддержки иммунной системы спортсмена. Циклы физиологического стресса, который испытывают спортсмены во время тренировок, могут влиять на кортизол и функции иммунных клеток. Последствия включают временное воспаление суставов или соединительных тканей или повышение уровня медиаторов воспаления; увеличение количества свободных радикалов, которые могут вызвать окислительный стресс; и более высокий риск инфекций или аутоиммунных заболеваний.Исследователи отметили, что эти эффекты могут быть смягчены влиянием питания: L-глутамин оказывается особенно ценным для снижения этих рисков. 1
L-глутамин может компенсировать повышенный риск инфекций у спортсменов, выполняющих длительные и напряженные тренировки. Есть свидетельства того, что после интенсивных тренировок клетки иммунной системы менее способны обеспечить защиту от инфекций. Глютамин является очень важным топливом для клеток иммунной системы, однако его уровень в плазме крови у спортсменов снижается после упражнений на выносливость.Это может объяснить снижение иммунной функции у этих людей.
Исследователи в исследовании 1996 года отслеживали уровни инфицирования более чем у 200 бегунов и гребцов. Они отметили, что уровень инфицирования был самым высоким у бегунов после полных или ультрамарафонов и у элитных гребцов после интенсивных тренировок, а самый низкий — у бегунов на средние дистанции. В этом исследовании, посвященном изучению глутамина и иммунитета, спортсмены были разделены на две группы. Они получали глутамин или плацебо сразу после тренировки и снова через два часа.Результаты показали, что процент спортсменов, принимавших L-глутамин, имел на 81% больше шансов не сообщить об инфекциях, чем те, кто принимал плацебо. 2
После интенсивной тренировки уровень клеточного глютамина может упасть на 50%, а уровень в плазме — на 30%. Это заставит организм расщеплять мышцы для получения энергии, а не углеводов. Но известное физиологическое исследование показало, что глютамин может помочь. Субъекты, выполнявшие протокол упражнений, предназначенный для истощения гликогена в мышечных волокнах I и II типа, получали либо глютамин, либо контрольную группу.Спортсмены, получавшие глутамин, сохранили лучшую мышечную массу, предотвращая расщепление белка. Они также улучшили синтез гликогена, тем самым увеличив запасы гликогена в мышцах. 3 Это означает, что за счет восстановления углеводных запасов энергии и лучшего использования углеводов в качестве топлива они меньше теряют протеин в мышцах.
В исследовании спортивного питания 2015 года сравнивалось влияние глютамина и плацебо на восстановление после упражнений, состоящих из одностороннего разгибания колен, у 16 молодых взрослых мужчин и женщин.Добавки с глутамином уменьшали величину потери силы после нагрузки и уменьшали ослабление мышц, ускоряли восстановление силы и уменьшали болезненность мышц быстрее, чем плацебо. Эти эффекты были более выражены у мужчин. 4
В нашей клинике наши активные пациенты, регулярно принимающие L-глутамин, отмечают более эффективное наращивание мышц и более устойчивую силу во время повторения упражнений. Они также отмечают уменьшение боли в мышцах после тренировки и более быстрое восстановление.Некоторые пациенты, принимающие L-глутамин, сообщают о меньшем количестве сезонных респираторных инфекций.
Рекомендация: L-глутамин от 1000 до 2000 мг. ежедневно, с любым приемом пищи, из веганских источников или по указанию вашего лечащего врача.
Список литературы
- Ниман, Дэвид и Сьюзан Митмессер. «Потенциальное влияние питания на восстановление иммунной системы после тяжелых нагрузок: с точки зрения метаболомики». Питательные вещества 9,5 (2017): 513.
- Кастелл, Л. М., Э. А. Ньюсхолм и Дж. Р. Портманс. «Уменьшает ли количество инфекций у спортсменов глютамин?» Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда 73,5 (1996): 488-490.
- Bowtell, Joanna L., et al. «Влияние орального глютамина на запасы углеводов в организме во время восстановления после изнурительных упражнений». Журнал прикладной физиологии 86.6 (1999): 1770-1777.
- Legault Z, Bagnall N, Kimmerly DS. Влияние перорального приема L-глутамина на восстановление мышечной силы и болезненность после одностороннего эксцентрического упражнения на разгибание колена.Int J Sport Nutr Exerc Exerc Metab 2015; 25: 417-26.
- Abcouwer SF. Глютамин. In Coates PM, Betz JM, Blackman MR, Cragg GM, Levine M, Moss J, White JD, ред. Энциклопедия пищевых добавок, 2 nd изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Informa Healthcare; 2010: 370-8.
- Calder, P. C., & Yaqoob, P. (1999). Глютамин и иммунная система. Аминокислоты, 17 (3), 227-241.
- Гк, м., Н, т. W., Pg, B., & Pa, v. L. (2004). Глютамин: последние достижения в исследованиях клинического значения глутамина.Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 7 (1), 59-70.
- Børsheim, E., Tipton, K. D., Wolf, S. E., & Wolfe, R. R. (2002). Восстановление незаменимых аминокислот и мышечного белка после упражнений с отягощениями. Американский журнал физиологии-эндокринологии и метаболизма, 283 (4).
- Street, B., Byrne, C., & Eston, R.G. (2011). Добавки с глутамином при восстановлении после эксцентрических упражнений уменьшают потерю силы и болезненность мышц. Журнал науки о физических упражнениях и фитнесе, 9 (2), 116-122.
Производство l-аланил-1-глутамина иммобилизованной Pichia pastoris GS115, экспрессирующей ацилтрансферазу сложного эфира α-аминокислоты | Фабрики микробных клеток
Оптимизация кодонов гена
SsAET на основе P. pastorisНа основании нашего предыдущего исследования [20] полная нуклеотидная последовательность нашего гена SsAET из S. siyangensis SY1 была на 98% идентична SsAET из S. siyangensis AJ2458 (GenBank: AB610978.1). Соответственно, фермент SsAet содержит 619 аминокислот, а молекулярная масса оценивается примерно в 71,03 кДа. По сравнению с SsAet из AJ2458, в уникальном ферменте SsAet из SY1 были обнаружены три мутированные аминокислоты, которые могут вызывать непредвиденное изменение структуры фермента и повышенную активность, катализируемую ферментами [27, 28].
Целевые белки в гетерологичных хозяевах часто трудно нормально функционировать из-за смещения кодонов [29]. Существует 61 нуклеотидный триплет (кодон) для кодирования 20 аминокислот, но выбор синонимичных кодонов у разных видов сильно предвзят [30].Значительное расхождение (60%) между смещением кодонов прокариот и P. pastoris чрезвычайно очевидно, как показано в Дополнительном файле 1: Рисунок S1. Чтобы решить потенциальную проблему и повысить эффективность экспрессии, оптимизация кодонов должна была быть разумным выбором. В качестве попытки с этой целью была оптимизирована последовательность ДНК размером 1878 п.н. (метка 18 п.н. 6 * His, присоединенная к гену 1860 п.н.) для лучшей экспрессии белка в P. pastoris . Были скорректированы несколько правил, включая, но не ограничиваясь, следующее: (1) смещение использования кодонов было скорректировано, чтобы соответствовать самому высокому профилю экспрессии целевого хозяина, и CAI (индекс адаптации кодонов), равный 0.8–1,0 считается хорошим для высокой экспрессии; (2) идеальный процентный диапазон содержания GC составляет от 30 до 70%, идеально 40-60%, и неблагоприятные пики GC были удалены; (3) нежелательный мотив, включающий сайт рестрикционного фермента, который должен использоваться при субклонировании, и негативные цис-действующие сайты были изменены; (4) вся последовательность была точно настроена для повышения эффективности трансляции и продления периода полужизни мРНК.
Таким образом, рис. 1 показал, что некоторые редкие кодоны в исходном гене SsAET были выборочно заменены высокочастотными кодонами P.pastoris в синтезированном гене SsAETp на основе вышеуказанных принципов. В результате всего 384 нежелательных кодона в исходном гене SsAET были заменены предпочтительными кодонами P. pastoris в синтезированном гене SsAETp , что составляет 61,3% от общей аминокислотной последовательности ( Дополнительный файл 1: Рисунок S2). Кроме того, CAI повысился с 0,69 до 0,89, а среднее содержание GC было скорректировано до 40,3%. Таким образом, ген с оптимизированными кодонами был вставлен в вектор pPIC9 и перенесен в P.pastoris для конструирования рекомбинантного штамма GPAp, тогда как исходный ген использовали в качестве контроля для конструирования рекомбинантного штамма GPA.
Рис. 1Корректировка смещения использования кодонов гена SsAET . Цвета кодонов указывали на частоту у хозяина P. pastoris . Редко используемые кодоны показаны голубым цветом, а часто используемые кодоны — красным. Кодон с более красным цветом указывает на более высокую частоту у P. pastoris для повышенной экспрессии
Скрининг оптимизированного продуцента Ala-Gln
Несколько кандидатов трансформантов His + Mut S были обнаружены на чашках с агаром MD / MM, что было подтверждено анализом ПЦР.Дорожки 2, 18 и 20 все показали продукт ПЦР размером примерно 2000 п.н., содержащий частичный фрагмент вектора размером 1200 п.н. (120 п.н. + 650 п.н. + 1200 п.н. = 1970 п.н.), что указывает на то, что ген AOX1 был точно заменен линеаризованным фрагментом интересующего гена. . После секвенирования ДНК были успешно получены трансформанты His + Mut S , включая GPA и GPAp (дополнительный файл 1: Рисунок S3).
После индукции сначала использовали супернатант и клетки для измерения активности фермента соответственно.Неожиданно ферментативная активность клеток была примерно в 10 раз выше, чем у супернатанта (дополнительный файл 1: Рисунок S4). Возможная причина заключается в том, что размер и структура белкового мультимера, который образуется в клетках, блокируют секрецию белка. Таким образом, GPA и GPAp в качестве биокатализатора целых клеток были использованы для синтеза Ala-Gln в последующих исследованиях. Для скрининга оптимизированный продуцент Ala-Gln, GPA и GPAp были исследованы в тех же условиях культивирования и реакции в соответствии с разделом «Материалы и методы», и образование Ala-Gln было измерено с помощью ВЭЖХ.Как показано на фиг. 2, продукция Ala-Gln с помощью GPAp была приблизительно в 2,5 раза выше по сравнению с GPA, когда накопление Ala-Gln GPAp достигало максимума, что указывает на положительный эффект оптимизации кодонов при гетерологичной экспрессии. Оптимизация кодонов была практически полезной для улучшения уровней экспрессии гетерогенного гена, тем самым увеличивая активность, катализируемую ферментами. В результате GPAp (цельноклеточный биокатализатор) был определен как более подходящий продуцент Ala-Gln для дальнейшего исследования.
Рис. 2Сравнение каталитической активности между GPA и GPAp для скрининга оптимального продуцента Ala-Gln. GPA и GPAp были обозначены серым и оранжевым цветом соответственно. Образцы в двух временных точках были обнаружены с помощью ВЭЖХ
.Оптимизация условий индукции для продукции Ala-Gln с помощью GPAp.
GPAp, как прямой биокатализатор целых клеток, использовали для эффективного синтеза Ala-Gln. Для дальнейшего улучшения уровней экспрессии SsAet стоило изучить ряд параметров индуцированного процесса.Во-первых, было исследовано влияние индукционных температур в диапазоне от 18 до 30 ° C. Результаты показали стабильную положительную корреляцию между накоплением Ala-Gln (или активностью фермента) и температурой от 18 до 26 ° C, и все же очевидное снижение было обнаружено, когда температура была выше 26 ° C (рис. 3a), что подразумевает согласованность между оптимальной температурой индукции и соответствующей температурой роста клеток. Во-вторых, различное время индукции проводилось в течение 6 дней. Результаты показали, что самая высокая активность была обнаружена после индукции в течение 4 дней, а активность фермента составила 82.0% и 98,4% максимальной активности в течение 2 и 3 дней соответственно (рис. 3b). Кроме того, концентрации метанола редко способствовали усилению образования Ala-Gln, что означает, что умеренной добавки было достаточно для поддержания высокой активности, как показано на рис. 3b. Принимая во внимание как экономичность, так и эффективность, оптимальные условия индукции, включая температуру (26 ° C), продолжительность (в течение 3 дней) и концентрацию добавленного метанола (1,5%), были определены для GPAp в будущих анализах.По сравнению с условиями прокариотической индукции в предыдущем исследовании [20], GPAp имеет два конкурентных преимущества для продукции Ala-Gln. С одной стороны, его можно вызвать при комнатной температуре с небольшими требованиями к оборудованию; С другой стороны, его индуктор легко удаляется испарением для обеспечения биобезопасности продукта.
Рис. 3Влияние условий индукции на каталитическую активность GPAp. a Индукционные температуры 18 ° C, 20 ° C, 22 ° C, 24 ° C, 26 ° C, 28 ° C и 30 ° C. b Время индукции от 2 до 6 суток. Синяя линия показывает различные концентрации добавленного метанола: 0,5%, 1,0%, 1,5%, 2,0% и 2,5%
Оптимизация условий реакции для продукции Ala-Gln с помощью GPAp
Влияние pH реакции, температуры и субстрата
Несколько условий реакции были оптимизированы с использованием GPAp в оптимальных условиях индукции при катализе AlaOMe и Gln для синтеза Ala-Gln. Можно было определить, что оптимальная температура реакции и pH для продукции Ala-Gln с помощью GPAp составляли 28 ° C и 8.5 соответственно, по результатам относительной активности с помощью ВЭЖХ. Кроме того, GPAp может стабильно поддерживать более 90% максимальной активности в широком диапазоне от 24 до 30 ° C. Точно так же активность фермента все еще оставалась более 85% от наивысшей активности, когда pH находился в диапазоне 8,5–9,5, тогда как фермент почти полностью инактивировался, когда pH был близок или меньше 7 (рис. 4a, b).
Рис. 4Влияние условий реакции на образование Ala-Gln. a Температура реакции 20 ° C, 22 ° C, 24 ° C, 26 ° C, 28 ° C и 30 ° C при pH 8.5. b pH реакции 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0 и 9,5 при 24 ° C, корректировка 6 моль / л NaOH. c Различные сложные эфиры аминокислот, включая AlaOMe, AlaOEt, AlaOiPr, AlaOtBu и AlaOBzl. d Различные отношения AlaOMe / Gln, равные 1/1, 1 / 1,5, 1/2, 1,5 / 1 и 2/1
Кроме того, было обнаружено влияние различных сложных эфиров аминокислот на образование Ala-Gln. Результаты показали, что продукция Ala-Gln с использованием AlaOMe была намного выше, чем у других. К сожалению, продукция Ala-Gln с помощью AlaOBzl практически не была обнаружена в наших экспериментах (рис.4в). Это означает, что SsAet из GPAp может избирательно связываться с предпочтительными сайтами связывания аминогрупп, такими как метиловый эфир [31]. Как показано на рис. 4d, мы дополнительно оптимизировали соотношения двух субстратов (AlaOMe / Gln) для улучшения активности фермента и молярных выходов. Отношение AlaOMe / Gln = 2/1 имело самую высокую ферментативную активность, которая была примерно в 1,4 раза выше, чем у AlaOMe / Gln = 1/1. Ферментативная активность AlaOMe / Gln = 1,5 / 1 соответствовала активности AlaOMe / Gln = 1/2, которая все еще оставалась более 93% от наивысшей активности фермента.Молярные выходы Ala-Gln составляли 47,2%, 57,2%, 59,9%, 58,7% и 62,8% среди различных соотношений AlaOMe / Gln = 1/1, 1 / 1,5, 1/2, 1,5 / 1 и 2 /. 1. Эти результаты продемонстрировали, что молярный выход значительно улучшался при избытке любого из субстратов. Следовательно, принимая во внимание как активность фермента, так и стоимость, соотношение AlaOMe / Gln = 1,5 / 1 было определено как наиболее подходящие субстраты для дальнейшего применения.
Эффекты иона металла, активатора и ингибитора протеаз
Кроме того, фермент SsAet из GPAp подвергался воздействию многочисленных добавок (10 мМ), содержащих ионы различных металлов (K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Fe 2+ и Fe 3+ ), активатор (цистеин) и ингибитор протеазы (EDTA и PMSF) для изучения влияния добавок на каталитическую активность.Как показано в Таблице 3, на относительную активность GPAp явно не влияли K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ и Zn 2+ , которые оставались более 99%. активности по сравнению с холостым контролем. Однако относительная активность GPAp имеет тенденцию к снижению в присутствии Fe 3+ . Напротив, был обнаружен положительный эффект Fe 2+ , цистеина, EDTA и PMSF, среди которых цистеин и PMSF достигли наибольшего увеличения (приблизительно 17% и 13%) соответственно.Это означало, что цистеин в качестве восстанавливающего агента может защищать сульфгидрильную группу фермента от окисления для улучшения каталитической активности GPAp, в то время как PMSF и EDTA могут препятствовать протеазе и пептидазе, чтобы избежать деградации [32].
Таблица 3 Влияние различных добавок на активность GPApНакопление и молярный выход при различных концентрациях субстрата
Исходя из вышеуказанных оптимальных условий реакции, Ala-Gln был синтезирован с помощью GPAp с использованием различных концентраций субстрата (AlaOMe-Gln = 150–100, 300–200, 450–300 и 600 –400 мМ) с соотношением AlaOMe / Gln = 1.5/1. Кривая продукции Ala-Gln со временем показана на фиг. 5. GPAp может быстро генерировать Ala-Gln в течение 20 минут при более низкой концентрации субстрата. По мере увеличения концентрации субстрата время реакции соответственно увеличивалось до 40 мин. А выходы и молярные выходы на различных подложках составляли 63,5 мМ / 63,5%, 124,7 мМ / 62,3%, 181,4 мМ / 60,5% и 227,9 мМ / 57,0% соответственно, что имело небольшое снижение (около 12-15%) в сравнение с предыдущими исследованиями OPA [20]. В отличие от прокариотической системы экспрессии, в дрожжах существует посттрансляционная модификация белка (эукариотическая система экспрессии).Предварительный анализ показал, что наиболее прямой причиной разницы в каталитической активности между OPA и GPAp было гликозилирование, включая N-связанное гликозилирование и O-связанное гликозилирование. Несмотря на то, что это еще не подтверждено, были предсказаны четыре предполагаемых сайта N-связанного гликозилирования и пять предполагаемых сайтов O-связанного гликозилирования, относящиеся к структуре гликопротеина высших эукариот [33]. Однако предполагалось, что только 7 сайтов с оценкой более 0,5 являются сайтами положительного гликозилирования (дополнительный файл 1: рисунок S5).В будущих экспериментах мы примем меры, чтобы избежать модификации белков, таких как дегликозилирование ферментами или удаление сайтов гликозилирования. И структуры, функции и модификации фермента (SsAet) из разных экспрессирующих систем будут специально изучены, чтобы пролить свет на каталитические механизмы.
Рис. 5Кривые зависимости концентраций Ala-Gln от времени при различных концентрациях субстрата
Обычно предполагалось, что Ala-Gln является нестабильным продуктом из-за протеазного или пептидазного гидролиза [34].Следовательно, несколько родственных кодирующих генов были отключены, чтобы уменьшить разложение Ala-Gln, но рост клеток обычно был затруднен [35]. К счастью, наши результаты показали, что генерация Ala-Gln под действием GPAp сохранялась даже более стабильной, чем генерация OPA в течение 60 минут, что можно объяснить присущими дрожжам характеристиками и средой роста (более низкий pH, чем нейтральный pH) с меньшей экспрессией протеазы или инактивация многих протеаз и пептидаз [36]. Кроме того, при дальнейшем увеличении концентрации субстрата до 900-600 мМ GPAp может поддерживать постоянную скорость продукции Ala-Gln, что указывает на то, что использование высокой концентрации субстрата не ингибирует каталитическую активность GPAp и увеличивает возможность получения больших количеств масштабное промышленное производство.
Возможность повторного использования иммобилизованного GPAp
Стабильность и иммобилизация GPAp
Каталитическая стабильность GPAp была исследована с двух сторон в качестве предпосылки для последующих экспериментов. С одной стороны, снижение активности фермента практически не было обнаружено при хранении при умеренном pH 7,2 при 4 ° C в течение 5 дней. С другой стороны, GPAp может оставаться чрезвычайно стабильным (приблизительно 90%) в оптимальных условиях реакции (pH 8,5 при 28 ° C) в течение 5 дней, как показано на рис.6а. Эти результаты показали, что GPAp обладает превосходной каталитической стабильностью при длительном использовании.
Рис. 6Применение иммобилизованного GPAp путем рециркуляции для поддержания стабильности производства Ala-Gln. a Каталитическая активность GPAp определялась ежедневно с помощью ВЭЖХ в течение 5 дней, в течение которых GPAp хранился при оптимальных pH и температуре реакции (8,5 при 28 ° C). b Каталитическая активность была обнаружена и сравнена для свободного GPAp с одной единицей OD 600 , иммобилизованного GPAp с одной единицей OD 600 и иммобилизованного GPAp с двойной OD 600 . c Повторное использование иммобилизованного GPAp было обнаружено при оптимальных условиях для повторного использования 10 раз
Кроме того, GPAp был иммобилизован в гранулах агара для дальнейшего улучшения каталитической стабильности и повышения удобства рециркуляции. Связанные активности между свободным GPAp и иммобилизованным GPAp были обнаружены и сравнены. Результаты показали, что активность иммобилизованного GPAp была вдвое меньше активности свободного GPAp с использованием той же биомассы (OD 600 ). При использовании двойной биомассы (OD 600 ) остаточная активность оставалась более 70% (рис.6б). Эти результаты предполагают, что более высокая температура иммобилизации (55 ° C), которая вызывает частичную инактивацию GPAp и сопротивление массопереносу, приводит к снижению активности фермента. Можно представить, что непрерывное увеличение иммобилизованной биомассы (OD 600 ) было практически эффективным подходом для достижения аналогичной ферментативной активности свободного GPAp.
Иммобилизованный GPAp путем рециркуляции для эффективного производства
На основании как каталитической стабильности, так и иммобилизации, возможность повторного использования иммобилизованного GPAp была впоследствии исследована для реализации удобного, эффективного и действенного серийного производства Ala-Gln с повторным циклом.Результаты показали, что каталитическая активность иммобилизованного GPAp может оставаться потрясающей стабильностью в периодических экспериментах с повторяющимся циклом (10 циклов), как показано на фиг. 6c. Более того, иммобилизация была приготовлена с использованием метода воды в масле (W / O), который удерживал масло на поверхности гранул агара. Когда масло постепенно удалялось из-за многократного повторного использования шариков, небольшое увеличение было обнаружено в первых 5 циклах.
Pichia pastoris обладает уникальными преимуществами при производстве Ala-Gln.В качестве каркасных клеток хорошая биозащита предоставляет большие возможности для клинического применения. В качестве носителя катализатора каталитическая активность фермента будет лучше поддерживаться благодаря мягким условиям культивирования и меньшему гликозилированию. Следовательно, ожидается, что промышленное производство Ala-Gln, вероятно, будет реализовано с иммобилизованным GPAp путем рециркуляции из следующих трех аспектов: (1) GPAp, как основа общего процесса, представляет собой более экологичный подход без недостатков химический метод и потенциальные опасности для биобезопасности, вызванные эндотоксином и индуктором токсичности.Добавленный в нашу систему метанол легко удаляется испарением, а интегрированный генотип также позволяет избежать добавления антибиотиков; (2) иммобилизованный GPAp с повышенной каталитической стабильностью исключает стадию извлечения путем центрифугирования после каждой реакции и имеет преимущества в экономии времени, энергии и трудозатрат; (3) пригодный для повторного использования иммобилизованный GPAp также позволяет избежать повторного культивирования клеток для снижения производственных затрат, что соответствует стратегии устойчивого развития.