Глютаминовая кислота, глютамин, глютен и вкус умами

Глютаминовая кислота и глютамин — это заменимые аминокислоты, которые легко превращаются друг в друга, а также в соли. Заменяемые — значит, могут синтезироваться нашим организмом в достаточном количестве: 90% образуется в мышцах, остальные — в легких и мозге. Эти аминокислоты входят в состав белков, помогают синтезировать другие аминокислоты, отрывая от себя аминогруппу и даря ее другим. О важности для белкового обмена и других процессов в организме свидетельствует то, что в крови из всех свободных аминокислот, которых более 20, на долю двух глутаминовых приходится аж треть общего количества. отсюда и название; а глютамин выделили в 1877 году из свеклы. Эти две аминокислоты входят в состав основных белков, поэтому находятся в составе всех животных, растений, грибов. Глютамин больше всего в сое, арахисе, пшенице, маши, много в мясе и сырах, меньше в грибах, капусте, свекле, моркови, луке, сельдерее, шпинате, петрушке, помидорах, кукурузе, водорослях, но в общем они не меньше всех3 аминокислот.

Из еды глютамины попадают в кровь, а оттуда их с удовольствием забирают себе мышцы, кишечник, печень, почки, активированные иммунные клетки, клетки раковых опухолей. В грудном молоке человека глютаминовая кислота является самой распространенной аминокислотой с содержанием 220 мг на кг.

Гематоэнцефалический барьер (между кровью и ЦНС) не пропускает глютамины в ЦНС за исключением незначительного количества желудочка мозга. Ибо хотя мозгу нужны глутамины, но он производит их сам, столько, сколько ему нужно. Таким образом, количество глютаминов, потребленных с пищей, вряд ли влияет на их содержание в мозге.

А нужен глютамат (это отрицательно заряженная активная форма глютаминовой кислоты) в нервной системе потому, что он является основным возбудительным нейромедиатором. Из него в мозге синтезируется успокаивающий нейромедиатор гамма-аминомасляная кислота, он участвует в синтезе нейромедиатора ацетилхолина.

От нейромедиаторов зависит функционирование нервной системы. памяти. Глютамат также важен для контроля движения благодаря его действию в нервных узлах.

Но избыток глютамата во внеклеточном пространстве мозга повреждает нервные клетки, уменьшает их способность проводить электрические сигналы, повреждает клетки сетчатки глаза.

Церебральная ишемия, травмы головного и спинного мозга приводят к чрезмерному высвобождению глютамата во внеклеточное пространство, последующей интоксикации и гибели нейронов. Поэтому из внеклеточного вещества мозга глютамин активно выводится через кровеносные сосуды. Чрезмерное количество глютамина во внеклеточном пространстве мозга сопровождает неврологические заболевания: болезнь Паркинсона, эпилепсию, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, инсульт, ишемию. Исследователи сейчас ищут лекарства для лечения этих болезней, которые бы угнетали активность глютамата в мозге. натрия, в частности транспортировке ионов калия в спинномозговую жидкость), в поддержании кислотно-щелочного баланса, способствуют синтезу АТФ (хранителей энергии), играют важную роль в работе скелетных мышц.

Поскольку глютаминов много в пище, и сам организм вырабатывает их в изобилии, то дефицита глютамина у здоровых людей не бывает. У взрослого человека содержание в теле глютаминов составляет 1,5–2 кг, преимущественно в составе белков (мышц, кожи, волос и т.п.).

Запасы глютамина заметно иссякают при тяжелых травмах, ожогах, инфекциях, операциях, других состояниях, когда происходит распад белков. Большая потребность есть у детей в период активного роста, у недоношенных младенцев. У пожилых людей собственный синтез этих аминокислот может оказаться недостаточным. В этих случаях глютамины можно считать условно незаменимыми — то есть лучше, если они будут поступать в достаточном количестве с едой или парентеральным питанием. С другой стороны, есть данные, что дополнительное введение глютамина у тяжелых больных не приводило к улучшению состояния, напротив, повышало смертность. Поэтому, возможно, сниженный уровень глютамина у тяжелобольных людей является не столько следствием дефицита, сколько положительным приспособлением организма к болезни. Есть много болезней и состояний (преимущественно неврологических) при которых будто помогает употребление глютаминовой кислоты, но ни один из этих случаев не подтвержден. У спортсменов в случае больших нагрузок прием глютаминов может способствовать более быстрому заживлению травмированных мышц и уменьшению воспаления в них. Соли глютаминовой кислоты, глютаматы, образуются в организме естественным путем, но нам хорошо известны прежде всего как пищевые добавки для усиления вкуса. На человеческом языке есть вкусовые рецепторы глютаматов, которые служат для поиска источников пищи, содержащих много белка – ведь глутаматы являются основными составляющими большинства белков.

Чистый глютамат не имеет приятного вкуса, но способен усилить другие вкусовые компоненты. Эту способность глютаматов открыл в 1908 году японский исследователь Кикунаэ Икеда, получив их из бульона из ламинарии — в Японии едят более 18 видов водорослей, которые называют комбу. Новый вкус он назвал умами, от японского слова «вкусный» и запатентовал метод производства кристаллического глютамата натрия. Раньше его получали гидролизом белков пшеницы, а сейчас путем бактериального синтеза из смеси аммиака и углеводов сахарной свеклы, тростника, тапиоки. Глютамат образуется естественным путем в процессе ферментации водорослей, сои (соевый соус), казеина; содержат грибы, спелые и особенно сушеные помидоры. Высвобождение глютамата из-за разрывов клеточных мембран усиливается путем варки, сушки или брожения.

В среднем каждый человек потребляет 600 мг промышленно произведенного глютамата в день (4 г в неделю). Такие количества безвредны. На работу мозга он не влияет, как и глютаминовая кислота и глютамин из пищи, поскольку они туда не попадают.

Елена ЛАШКОВА, кандидат биологических наук