61348-28-5 / 谷氨酰胺的好處與副作用

氨基酸是蛋白質(zhì)構(gòu)建模塊，而谷氨酰胺（Glutamine）是肌肉和血液中數(shù)量最多的氨基酸。人體不能自己生產(chǎn)必需氨基酸，只能通過(guò)飲食攝取，而谷氨酰胺是一種有條件必需氨基酸。這意味著健康和無(wú)壓力身體能自己產(chǎn)生足夠的谷氨酰胺，但在人患病或遭受創(chuàng)傷時(shí)，對(duì)谷氨酰胺的需求量會(huì)超過(guò)供應(yīng)量，就使這種氨基酸變成必需。盡管谷氨酰胺被廣泛宣傳為有幫助減肥，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)和治療腸道疾病等好處，但還需要更多研究了解它在這些方面的具體功效。

谷氨酰胺的好處：

谷氨酰胺在人體內(nèi)有多方面功能。它幫助修復(fù)和構(gòu)建肌肉，給腸道細(xì)胞提供燃料，并且是身體免疫反應(yīng)的一個(gè)重要組成部分。這些好處有助于加快燒傷，開(kāi)放性潰瘍和傷害的康復(fù)速度，并降低手術(shù)后的感染風(fēng)險(xiǎn)。在身體承受?chē)?yán)重生理壓力時(shí)（如嚴(yán)重?zé)齻瑒?chuàng)傷或嚴(yán)重感染），需要的谷氨酰胺數(shù)量將多于肌肉存儲(chǔ)量。如果不通過(guò)保健品或飲食攝取，將會(huì)出現(xiàn)傷口愈合慢和容易感染等風(fēng)險(xiǎn)。

1.急救護(hù)理，創(chuàng)傷和燒傷治療

在重癥監(jiān)護(hù)單位，燒傷或創(chuàng)傷醫(yī)療中心，通常把谷氨酰胺保健品作為補(bǔ)充治療手段。有飼管，藥丸和液體營(yíng)養(yǎng)保健品等給藥形式，此外還可以通過(guò)增加飲食蛋白質(zhì)達(dá)到目的。補(bǔ)充劑可以通過(guò)腸外營(yíng)養(yǎng)灌輸進(jìn)靜脈。有報(bào)告說(shuō)：腸外谷氨酰胺補(bǔ)充有提高住院生存率，減少住院時(shí)間和降低感染并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)等好處。

2.控制體重

有研究發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺保健品對(duì)癌癥患者的肌肉和精益身體組織增長(zhǎng)有促進(jìn)作用。還有一些小型研究結(jié)果認(rèn)為谷氨酰胺能幫助肥胖者減少身體脂肪。但還需要更多研究確定谷氨酰胺在體重控制方面扮演的角色。

谷氨酰胺的副作用：

醫(yī)院，燒傷中心和急救單位更經(jīng)常使用谷氨酰胺，因?yàn)榇_實(shí)對(duì)病人有好處。由于還沒(méi)有確鑿證據(jù)支持谷氨酰胺保健品對(duì)健康者有效，因此在開(kāi)始服用這種保健品之前最好咨詢(xún)醫(yī)生。盡管谷氨酰胺對(duì)大多數(shù)人沒(méi)有副作用，但會(huì)使肝病或肝硬化進(jìn)一步惡化，并且會(huì)加劇某些精神或神經(jīng)系統(tǒng)疾病。如果對(duì)味精敏感，谷氨酰胺保健品會(huì)進(jìn)一步加重敏感。此外，谷氨酰胺還與特定藥物和膳食保健品發(fā)生交互反應(yīng)，因此只能在醫(yī)生監(jiān)督下服用谷氨酰胺保健品。

【背景及概述】^[1][2]

谷氨酰胺( glutamine，Gln)是人體內(nèi)最豐富的一種自由氨基酸。它既是DNA 合成的調(diào)節(jié)劑、粘膜細(xì)胞RNA 合成的重要能源物質(zhì)，又是免疫系統(tǒng)中很多免疫細(xì)胞的重要燃料。運(yùn)動(dòng)對(duì)游離氨基酸庫(kù)中谷氨酰胺的水平產(chǎn)生影響，谷氨酰胺水平的變化又反作用于免疫細(xì)胞，產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng)。谷氨酰胺參與機(jī)體內(nèi)許多代謝過(guò)程，在治療和預(yù)防某些疾病方面受到廣泛關(guān)注。雖然谷氨酰胺被劃分為非必需氨基酸，但在嚴(yán)重創(chuàng)傷、大手術(shù)、敗血癥、骨髓移植、強(qiáng)烈的化療和放療中，內(nèi)源合成的谷氨酰胺不能滿(mǎn)足自身需要，甚至?xí)l(fā)生體內(nèi)谷氨酰胺的耗竭，必須由外源補(bǔ)充，這就使它成為一種條件性必需氨基酸。谷氨酰胺 是體液中最豐富的氨基酸之一，它在血液中含量高達(dá)500～900μmol /L，體內(nèi)游離的氨基酸庫(kù)中有50%～60% 是谷氨酰胺，谷氨酰胺結(jié)合肽是谷氨酰胺 和其他氨基酸形成的二肽或多肽，它的溶解度和穩(wěn)定性都比谷氨酰胺好，谷氨酰胺單體在酸性條件下不穩(wěn)定，加熱易生成有毒的焦谷氨酸，所以傳統(tǒng)的氨基酸靜脈注射液或營(yíng)養(yǎng)液中不含有谷氨酰胺。近年來(lái)，谷氨酰胺因其特有而復(fù)雜的生理功能逐漸成為營(yíng)養(yǎng)學(xué)、生理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。谷氨酰二肽和多肽的一些生理作用與谷氨酰胺基本相同，谷氨酰胺結(jié)合肽在醫(yī)藥、功能食品和特殊飼料中具有較好的應(yīng)用前景。

【理化性質(zhì)】^[3]

谷氨酰胺又稱(chēng)α-氨基戊酰胺酸、谷氨酸-5-酰胺。從水中或稀乙醇中結(jié)晶者為完全不透明的白色斜方晶系針狀晶體 (L-體)。無(wú)嗅。略有甜味。有L-體及DL-體，天然存在者為L(zhǎng)-體。相對(duì)分子質(zhì)量146.15。 L-體的熔點(diǎn)為185～186℃(分解)。比旋光度 +9.2°(25°，水)。不溶于甲醇、乙醇、乙醚、苯、丙酮、乙酸乙酯、氯仿，溶于水(g/ml)：0℃時(shí)0.018、 18℃時(shí)0.026、30℃時(shí)0.048，水溶液呈酸性。遇酸、堿不穩(wěn)定，可水解為谷氨酸。L-體從稀丙酮中結(jié)晶者為棱柱狀結(jié)品，熔點(diǎn)為185～ 186℃(分解)。溶解度與L-體相同。

【代謝】^[2]

在腸腔的蛋白質(zhì)消化過(guò)程中就有谷氨酰胺生成，然而這部分谷氨酰胺幾乎沒(méi)有進(jìn)入血液。小腸的吸收細(xì)胞以很高的速率利用谷氨酰胺，而且?guī)缀鯇⒛c腔吸收的全部谷氨酰胺予以利用。因此，機(jī)體必須提供額外的谷氨酰胺以滿(mǎn)足免疫系統(tǒng)的極高需要。谷氨酰胺生成的主要部位是骨骼肌。證據(jù)有：(1)骨骼肌中含有高濃度的谷氨酰胺；(2)骨骼肌中有合成谷氨酰胺所需要的酶；(3)已知骨骼肌以很高的速率釋放谷氨酰胺。骨骼肌中谷氨酰胺的合成過(guò)程首先是支鏈氨基酸脫氨基，并將氨基轉(zhuǎn)移給酮酸生成谷氨酸，再在谷氨胺合成酶的催化下進(jìn)一步將谷氨酸的一個(gè)羧基氨基化而生成谷氨酰胺。

【適應(yīng)癥】^[4]

本藥臨床用于重組人生長(zhǎng)激素聯(lián)合，用于短腸綜合征的治療； 用于燒傷、創(chuàng)傷、大手術(shù)后需要補(bǔ)充谷氨酰胺的患者； 用于那些處于分解代謝和高代謝狀況的患者的輔助治療。

【規(guī)格】^[4]

膠囊： 0.25g。顆粒： 2.5g/袋。粉劑： 500g/袋。

【用法用量】^[4]

膠囊： 每次0.5g，3～4次/日。顆粒劑： 10～ 30g/d，tid。劑量可隨年齡與癥狀適當(dāng)增減?？诜芤河梅勰?推薦劑量每次5g，6次/日，每次服藥間隔2～3小時(shí)，共服16周。粉劑溶于250mL水后服用。

【生理功能】 ^[2]

谷氨酰胺作為血液中和體內(nèi)游離氨基酸池中含量最豐富的條件氨基酸，具有很廣泛的生理作用：1）維持機(jī)體免疫功能。谷氨酰胺是很多免疫細(xì)胞和小腸黏膜上皮細(xì)胞的重要能源物質(zhì)。腸作為人體重要的免疫器官，它的吸收細(xì)胞以很高的速率利用谷氨酰胺，說(shuō)明谷氨酰胺在機(jī)體免疫中發(fā)揮著十分重要的作用。2）調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成和分解。谷氨酰胺是蛋白質(zhì)合成的重要調(diào)節(jié)劑，在運(yùn)動(dòng)中可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成和降低肌肉蛋白質(zhì)的分解，從而維持機(jī)體的生理功能。3）谷氨酰胺是機(jī)體內(nèi)氮和碳的重要運(yùn)載工具。4）維持體內(nèi)酸堿平衡。谷氨酰胺可以作為腎臟生成的氨的載體，直接參與氨的代謝，從而起到維持酸堿平衡的重要作用。5）調(diào)節(jié)糖代謝。谷氨酰胺可以通過(guò)糖異生作用生成葡萄糖，維持血糖濃度平衡。

【藥理作用】^[5]

體外實(shí)驗(yàn)表明：谷氨酰胺對(duì)胃、腸粘膜損傷具有保護(hù)和修復(fù)作用，其原因?yàn)楣劝滨０穼?duì)胃、腸粘膜上皮成分己糖胺及葡萄糖胺的生化合成有促進(jìn)作用。在幽門(mén)結(jié)扎的大鼠實(shí)驗(yàn)中，口服給予谷氨酰胺，可見(jiàn)谷氨酰胺能抑制由阿司匹林、消炎痛所造成的潰瘍。

【藥代動(dòng)力學(xué)】^[5]

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，健康志愿者經(jīng)口服L-Gln后，全血L-Gln濃度與口服L-Gln量呈正比例升高。血液L-Gln水平在30～45分鐘達(dá)高峰，然后在90～120分鐘（低劑量0.1g Gln/kg）或180～240分鐘（高劑量0.3g Gln/kg）時(shí)平緩降低至正常水平?？诜﨤-Gln的Vd（低劑量0.1g/kg時(shí)512±63ml/kg，高劑量0.3g/kg時(shí)1254±84ml/kg）明顯大于靜注時(shí)的210±20ml/kg，其Gln T1/2分別為106±11min和117±17min，計(jì)算出的口服Gln后吸收率約為84%（高劑量試驗(yàn)者0.3g/kg）和57%（低劑量實(shí)驗(yàn)者0.1g/kg），口服L-谷氨酰胺的清除半衰期比靜注時(shí)長(zhǎng)，表觀分布容積也較大，是由于口服時(shí)不完全吸收引起的或內(nèi)臟吸收氨基酸所引起。

【藥物相互作用】^[5]

本品不影響其它藥物的代謝。

【不良反應(yīng)】^[4]

3. 不良反應(yīng)少見(jiàn)且輕微，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐、便秘、腹瀉、腹痛及飽脹感，出現(xiàn)皮疹和瘙癢等，一般不需要作特殊處理。

【注意事項(xiàng)】^[4]

1. 禁忌證 嚴(yán)重腎功能不全或嚴(yán)重肝功能不全的患者禁用。

2. 慎用 兒童、妊娠期婦女、哺乳期婦女慎用。

4. 因本藥可能會(huì)引起肝、腎功能異常，故用藥前后及用藥時(shí)應(yīng)定期檢查肝、腎功能。

【其他用途】^[6]

1. L-谷氨酰胺在食品上的用途

L-谷氨酰胺是一種特殊的氨基酸，為快速繁殖細(xì)胞優(yōu)先選擇的呼吸燃料，大量的證據(jù)表明谷氨酰胺是一種條件性必需氨基酸，在應(yīng)激情況下，機(jī)體對(duì)谷氨酰胺的需要超過(guò)其合成能力。因此，可以通過(guò)腸外營(yíng)養(yǎng)或飼料中添加谷氨酰胺以營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的方式加速動(dòng)物體的康復(fù)。另外，谷氨酰胺將在食品增香方面展示其獨(dú)具的特色，

2. L-谷氨酰胺在飼料中的運(yùn)用

含谷氨酰胺的飼料可以增加腸道對(duì)谷氨酰胺的攝取，激活谷氨酰胺轉(zhuǎn)運(yùn)載體，刺激腸粘膜細(xì)胞谷氨酰胺酶的活力。飼料中補(bǔ)充谷氨酰胺可以明顯改善由于斷奶應(yīng)激所造成的損害，防止腸絨毛的萎縮，維持腸道正常的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，改善幼仔的生產(chǎn)性能。經(jīng)研究確認(rèn)，在飼料中添加1. 0 %的谷氨酰胺，在幼仔斷奶后第一周可防止空腸絨毛萎縮，第二周可提高飼料利用率。

3. L-谷氨酰胺在運(yùn)動(dòng)保健品中的應(yīng)用

在體育界，血漿L-谷氨酰胺水平作為評(píng)價(jià)過(guò)度訓(xùn)練的一個(gè)指標(biāo)備受關(guān)注。測(cè)定血液中的L-谷氨酰胺可作為過(guò)度訓(xùn)練的檢測(cè)、評(píng)價(jià)指標(biāo)。健美愛(ài)好者及競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行高強(qiáng)度的力量訓(xùn)練時(shí)，體內(nèi)L-谷氨酰胺的水平可下降50 %，此時(shí)及時(shí)補(bǔ)充L-谷氨酰胺能有效地防止肌肉蛋白的分解。口服L-谷氨酰胺能使生長(zhǎng)激素的水平提高4 倍，并使胰島素分泌增加，促進(jìn)肌肉的生長(zhǎng)和身體的增高增強(qiáng)。L-谷氨酰胺正成為運(yùn)動(dòng)員、健美人士不可缺少的重要營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。國(guó)內(nèi)康比特的國(guó)L-谷氨酰胺膠囊和顆粒以及力邦的力康舒都以谷氨酰胺為原料，有著較好的市場(chǎng)；歐普特蒙、寶萊、肌崩科技、韋德?tīng)I(yíng)養(yǎng)等歐美谷氨酰胺產(chǎn)品在全球都取得了非同尋常的業(yè)績(jī)。

【制備】^[6]

谷氨酰胺的生產(chǎn)方法主要有化學(xué)合成法、發(fā)酵法和酶法：

1. 化學(xué)合成法

化學(xué)合成法是利用有機(jī)合成和化學(xué)工程相結(jié)合的技術(shù)生產(chǎn)或制備氨基酸的方法。L-谷氨酰胺的化學(xué)合成有六條工藝途徑，其中一種為：先將L-谷氨酸與甲醇成酯，然后加入二硫化碳，使其與氨基反應(yīng)生成氨基二硫代甲酸銨保護(hù)氨基，通入氨氣直到飽和，放置4 ～5 d ，然后減壓濃縮除去氨，加入冰醋酸脫除二硫化碳，減壓蒸出溶劑即得L-谷氨酰胺。此法已用于工業(yè)生產(chǎn)。這條工藝路線(xiàn)以目前已大量生產(chǎn)的廉價(jià)的L-谷氨酸為原料，操作簡(jiǎn)單、條件溫和、易于控制。但這種方法工藝路線(xiàn)長(zhǎng)，產(chǎn)出率低。生成的酯化液需用氨中和，生成大量的硫氨副產(chǎn)物。工藝路線(xiàn)如下：

2.發(fā)酵法

1）用谷氨酸產(chǎn)生菌野生菌株通過(guò)改變發(fā)酵條件產(chǎn)生Gln：

2）用谷氨酸產(chǎn)生菌變異株生產(chǎn)Gln以葡萄糖、乙酸或乙醇為碳源采用黃色短桿菌，谷氨酸棒桿菌等生產(chǎn)Gln 。

3. 酶法合成Gln

酶法生產(chǎn)的主要反應(yīng)為：

用NH3 及谷氨酸作為原料經(jīng)合成酶催化生成Gln 時(shí)，腺三磷(ATP )是必需的，然而因?yàn)锳TP 價(jià)格昂貴，難以在工業(yè)上應(yīng)用；同時(shí)，酶反應(yīng)底物NH⁴⁺、副產(chǎn)物二磷酸腺苷(ADP )都明顯抑制Gln 的生成，反應(yīng)終了時(shí)僅有少量的生成。因此此法不具工業(yè)意義。

【主要參考資料】

[1] 馬洪龍, 韓飛, 李?lèi)?ài)科, 等. 谷氨酰胺及其結(jié)合肽的研究進(jìn)展[J]. 糧油食品科技, 2014, 22(3): 76-81.

[2] 王雪芹, 郝選明. 谷氨酰胺· 運(yùn)動(dòng)與免疫 (綜述)[J]. 體育學(xué)刊, 2004, 11(3): 135-138.

[3] 實(shí)用精細(xì)化工辭典

[4] 臨床處方藥物手冊(cè)

[5] 谷氨酰胺顆粒說(shuō)明書(shū)

[6] 丁邦琴, 邱鑫, 周烽. L-谷氨酰胺生化性質(zhì), 用途及生產(chǎn)方法概述[J]. 氨基酸和生物資源, 2008, 30(4): 42-45.