Glutamine - Anticatabolic Supplement

Misschien wel de meest populaire van de anticatabolic supplementen, glutamine is het amide van het aminozuur glutamaat. Glutamine wordt gesynthetiseerd uit glutamaat door de werking van glutamine synthetase. Glutamaat wordt gevormd uit een ketoglutaraat, een tussenproduct van de citroenzuurcyclus, en ammoniak.

Glutamine is het meest voorkomende aminozuur in plasma en skeletspier en is verantwoordelijk voor meer dan 60% van het totale intramusculaire vrije aminozuur pool. Bovendien skeletspier is kwantitatief de belangrijkste plaats van glutamine synthese hoewel glutaminesynthetase activiteit is relatief laag per massa-eenheid in de skeletspier. Vetweefsel kan ook een plaats van glutamine synthese vergelijkbaar in grootte met skeletspier Bovendien vertegenwoordigen de longen, lever en hersenen andere gebieden van glutamine synthese.

Glutamine is een van de belangrijkste brandstof van de darm, vooral tijdens vasten. In feite, het spijsverteringskanaal goed voor ongeveer 40% van de totale glutamine die wordt gebruikt door het lichaam. Glutamine metabolisme in het maagdarmkanaal vergelijkbaar is of men heeft gevast of heeft onlangs verbruikt een maaltijd.

Het gebruik van glutamine (andere aminozuren) van het maagdarmkanaal is deels te wijten aan hoge omzet van intestinale mucosale cellen en de noodzaak voor continue levering van aminozuren eiwitrijk synthetische percentage werkende. De gezondheid van deze cellen is cruciaal niet alleen normale opname van voedingsstoffen, maar ook omdat deze cellen dienen als een barrière of bescherming tegen binnendringende bacteriën uit het lumen van het darmkanaal. Aldus kunnen cellen van het maagdarmkanaal bij voorkeur geleverd aminozuren voor oxidatie en eiwitsynthese ten koste van skeletspier proteïne. We speculeren dat door het verstrekken van extra exogene glutamine (via voedingssupplementen), kunt u intramusculaire glutamine te sparen tijdens het voeden het maagdarmkanaal. Zo zou u voorkomen dat de spier proteolyse secundair aan lagere concentraties van glutamine.

Naast de dunne darm (dwz enterocyten), cellen van het immuunsysteem (bijvoorbeeld, neutrofielen, thymocyten, lymfocyten en macrofagen) en haarfollikels glutamine gebruiken als brandstof. Glutamine wordt gebruikt voor glucose en ureum synthese in de lever, terwijl de hersenen gebruiken glutamine als voorloper neurotransmitter stoffen. In de normale gevoede toestand, en in nog sterkere mate tijdens vasten en metabole acidose wordt glutamine als brandstof door de nieren (dwz nieren gebruikt glutamine renale ammoniagenesis ondersteunen) Tijdens metabole acidose wordt glutamine omgezet naar een-ketoglutaraat, waardoor genereren ammoniumionen. Uitscheiding van ammoniumionen helpt bufferen acidose aandoening.

aanwijzingen dat glutamine is belangrijk voor het behoud van de skeletspier eiwitniveaus. De herindeling van glutamine een conditioneel essentieel aminozuur is gebaseerd op het idee dat bepaalde onder stressvolle omstandigheden, behoefte van het lichaam aan glutamine dan zijn vermogen om endogeen glutamine synthetiseren. Maar met de levering van exogeen glutamine, het verlies van skeletspier proteïne tijdens stressvolle situaties ontstaan ​​verlicht.

Omdat skeletspier: het meeste van het eiwit pool in het lichaam, de regulering van eiwitmetabolisme in skeletspier is belangrijk voor gehele lichaam proteïne homeostase. Skeletspier en vetweefsel vormen de belangrijkste bron van glutamine echter skeletspier rekeningen voor een veel grotere fractie van de totale massa van het lichaam en is dus belangrijker dan vetweefsel als bron van glutamine. Volgens Wagenmakers, kan de lever meeste aminozuren oxideren, terwijl skeletspier aminozuren (dat wil zeggen, de vertakte aminozuren, aspartaat, asparagine en glutamaat) kunnen oxideren. Dit is belangrijk voor de oxidatie van deze aminozuren en voor de omzetting van deze aminozuren in glutamine en alanine.

Animal Studies

Het effect van glutamine op de eiwitsynthese en degradatie in gekweekte rat skeletspieren myotubes (het ontwikkelen van de skeletspier cel) onder normale en warmte benadrukte voorwaarden werd beoordeeld door Zhou en Thompson. Zij vonden dat glutamine verhoogt eiwitsynthese in myotubes die onder warmte stressomstandigheden; er was echter geen effect op myotubes onder normale omstandigheden. Een soortgelijke studie van de Universiteit van Alberta vond een positieve relatie tussen de intracellulaire concentraties van glutamine en de snelheid van de eiwitsynthese in geïsoleerde kuiken extensor digitorum communis spier. Dat wil zeggen, hoe groter de concentratie glutamine, hoe groter de anabole werking van deze skeletspieren.

De regulering van cellulaire volume is nauw verbonden met de eiwitsynthese en degradatie. Een toename in celvolume of hydratatiestatus optreedt als anabole signaal, terwijl een afname in celvolume bevordert katabole processen. Er zijn aanwijzingen dat glutamine antikatabool invloed kunnen uitoefenen door te bemiddelen stijgingen in cellulaire volume. 20 Gebruik van een geïsoleerde preparaat rat skeletspier, veranderingen in de osmolariteit van het omringende medium beïnvloed de snelheden van glutamine en alanine afgifte van skeletspieren.

MacLennan gevonden dat het verhogen van de concentratie van glutamine significant toegenomen intracellulaire glutamine en eiwitsynthese bij afwezigheid van insuline in geperfundeerde rat skeletspier. Verder glutamine heeft antikatabool effect op de noncontractile eiwit bestanddeel van de rat skeletspieren.

De uitputting van intramusculaire glutamine wordt geassocieerd met een verhoogde spierafbraak. Aldus is het belangrijk dat deze winkels worden gehandhaafd om het verlies van spiereiwit voorkomen. De infusie van het dipeptide, alanyl-glutamine, kan spieratrofie en glutamine synthetase productie bij ratten die hydrocortison 21-acetaat (een soort glucocorticoïd een katabole steroïde met betrekking tot skeletspier) 24 De mechanismen waarmee glutamine vermindert glucocorticoïd-geïnduceerde verminderen spieratrofie zijn niet geassocieerd met veranderingen in plasma niveaus van insuline-achtige groeifactor 1 ClGF-1) of insuline-achtige groeifactor bindende eiwitten 25 Hoewel op moleculair niveau, glutamine verhindert de neerwaartse regulatie van myosine-zware keten synthese die gezien in glucocorticosteroïde spieratrofie.

In honden die een laparotomie (een buikoperatie) had ondergaan, werd het effect van een zout of een aminozuur oplossing (met of zonder glutamine) op skeletspier stikstof vastgesteld vóór en 24 uur na de operatie skeletspier stikstof daalde in de met placebo behandelde dieren en die slechts 2 g /kg kregen een aminozuuroplossing (met of zonder glutamine). Zowel intracellulaire stikstof en glutamine gevoerd dieren die 4 g /kg kregen oplossing ongeacht of glutamine aanwezig was. In dit geval voldoende aminozuur voeding kan intramusculaire glutamine niveaus behouden en kan nodig zijn voor het behoud van spiereiwit. Roth et al bleek dat het infuus van de dipeptide alanylglu Tamine verminderd stikstof vrijlating uit de achterpoot van verdoofde postoperatieve honden.

In septische ratten, wordt de snelheid van glutamine produktie skeletspier sterk verhoogde, hoewel verhogen intramusculair concentraties van glutamine in septische ratten niet veranderen eiwitsynthese Anderzijds, de infusie van een alanyl-glutamine dipeptide toegenomen eiwitsynthese in lever en skeletspieren van ratten die werden geïnfecteerd met Escherichia coli.

De effecten van L-glutamine voorziening (20 g /kg) en zwemmen training (3 uur /dag) op tumorgroei bij ratten werd door Shewchuk et al onderzocht na 14 dagen behandeling glutamine, het gemiddelde tumorgewicht van de glutamine en gooi; behandelde ratten was lager dan in de onbehandelde groep. Exercise had geen effect op de tumorgroei of het dier ontvangen glutamine indien echter Austgen et al vonden dat de verstrekking van 20% van de totale parenterale voeding (TPN) eiwit als glutamine geen effect op de tumorgroei bij ratten geïmplanteerd met methylcholanthreen en gooi hadden; geïnduceerde fibrosarcoma .

Human Studies

Verschillende klinische onderzoeken bij de mens, voor het grootste deel, bevestigde de effectiviteit van glutamine bij de preventie of vermindering van spiermassa of eiwit in tijden van stress of ziekte. In een humane studie waarin de effecten van glutamine versus glycine, onderzoekers vonden dat de enterale (rechtstreekse voeding in de darm) infusie van glutamine toegenomen eiwitsynthese Omgekeerd een isonitrogenous hoeveelheid van het aminozuur glycine geen invloed op de eiwitsynthese maar proteolyse enigszins afnemen . Zo is de beschikbaarstelling van aminozuur stikstof niet de anticatabolic effecten gezien met glutamine produceren.

Hammarqvist et al onderzochten de rol van glutamine kader van TPN bij patiënten die electieve abdominale chirurgie hadden ondergaan. TPN levert de calorische behoefte van de patiënten via een katheter in de halsader (vena subclavia). Patiënten kregen een gebruikelijke aminozuur oplossing of zonder glutamine. De glutamine groep kreeg 0,285 g /kg lichaamsgewicht per dag. Dit is ongeveer 21 gram glutamine voor een 75-kg individu. Zij vonden dat de toevoeging van glutamine aan TPN verbeterde stikstofbalans en verminderde de daling van eiwitsynthese. Bij patiënten die hadden chirurgische verwijdering van de galblaas ondergaan, de toevoeging van een alanyl-glutamine dipeptide verbeterde stikstofbalans en voorkomen een afname van de eiwitsynthese.

De toepassing van een glutamine-bevattende dipeptide glycyl-glutamine, bewaard vrij glutamine niveaus in de skeletspier na de operatie; maar wanneer de behandeling werd gestaakt, skeletspieren niveaus van vrije glutamine gedaald ondanks normale enterale voeding. Bij patiënten die een hartoperatie, de toediening van grote doses van glutamine heeft endotoxemie niet dat tijdens of na de operatie had ondergaan.

Misschien ander mechanisme waardoor glutamine anticatabolic effecten kunnen uitoefenen is via een versterking van de groeihormoon- concentratie. Negen gezonde proefpersonen verbruikt 2 g glutamine opgelost in een cola drinken en onderzoekers vonden een verhoging van de plasma groeihormoon 90 minuten postingestion. Of chronische inname van glutamine leidt tot een consistente dagelijkse toename niet bekend.

Er is een gebrek aan gegevens over glutamine suppletie als een manier van het veranderen van de lichaamssamenstelling. Rosene et al onderzochten de effecten van 14 dagen met hoge doses (0,35 g /kg lichaamsgewicht per dag) glutamine suppletie worstelaars nuttigen van een hypocaloric dieet. Deze onderzoekers vonden dat de glutamine groep gehandhaafd positieve stikstofbalans, terwijl de placebogroep negatieve stikstofbalans na 14 dagen behandeling.

Verder glutamine kan een ergogeen effect gebaseerd op zijn vermogen om plasma bicarbonaat concentraties verhogen. Het verhogen van het bloed pH kan verbeteringen in de uitoefening prestaties lokken. Haub et al onderzocht de effecten van acute glutamine inname op oefening prestaties. De inname van 0,03 g /kg glutamine had geen effect op cycle ergometer op 100% van VO2 piek. Deze onderzoekers vonden dat de orale glutamine lading aan deze onderwerpen geen effect op plasma pH of bicarbonaat concentratie had; daardoor kan de lage doseringen die in deze studie ontoereikend om een ​​basisch effect wordt veroorzaakt zijn. Gewijzigde pH-status, is het onwaarschijnlijk dat glutamine anaërobe sportprestaties verbetert.

Veiligheid en toxiciteit

De hoge doses van glutamine die nodig zijn voor antikatabool effect uitoefent kan niet worden voldaan via een normaal dieet. Zo is de veiligheid van dergelijke hoge doseringen is vaak ondervraagd. Anekdotische rapporten van bodybuilders die verbruiken tot 40-50 gram glutamine per dag, zonder enige nadelige gevolgen suggereren dat glutamine is heel veilig. Werk van Ziegler et al verder bevestigen wat veel bodybuilders geloofd hebben vanuit hun persoonlijke ervaring. In een eerste op korte termijn, orale doses van glutamine (0, 0,1, en 0,3 g /kg; 0,3 g /kg is gelijk aan 22,5 g van een 75-kg individu) die een scherpe stijging in plasma glutamine en in aminozuren bekend eindproducten van glutamine metabolisme (bijvoorbeeld alanine, citrulline, arginine). Echter, toxiciteit was niet evident zoals aangegeven door het gebrek aan verandering in ammoniak of glutamaat. Als onderdeel van TPN (glutamine dosis van 0,285 en 0,570 g /kg lichaamsgewicht per dag), glutamine had geen schadelijke effecten na een periode van 5 dagen toediening bij normale personen. De veiligheid van glutamine gebruik werd bevestigd bij patiënten die glutamine gedurende enkele weken glutamine infusie als een dipeptide (glycyl-glutamine) werd onderzocht poly traumapatiënten. Doseringen gelijk aan 14,21, en 28 g glutamine (berekend voor een 70-kg individuele) per dag, vonden ze geen nadelige gevolgen van glycyl-glutamine.

Glutamine efficiënt geabsorbeerd in het menselijk jejunum in vivo en veilig-gebruikte een positief effect op de stikstofbalans lokken doses zijn groot (~ 0,2-0,6 g /kg lichaamsgewicht per dag) Dit zou vergelijkbaar een 70-kg afzonderlijke beslag 14 tot 42 gram glutamine per dag. Zo is de notie dat glutamine negatief zouden kunnen beïnvloeden de gezondheid van de normale, gezonde, actieve mensen zou belachelijk lijken omdat hoge doses van glutamine rechtstreeks worden toegediend in ernstig zieke patiënten. Voor het moment, zou het aannemelijk lijkt dat highdose (> 5 g) suppletie van glutamine veilig is voor atleten
.