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Glutamin

Spielen Sie vielleicht auch mit dem Gedanken, Ihre Körperkraft zu erhöhen und Ihren Körper wie eine gemeißelte Statur mit geballten Muskeln aussehen zu lassen? Und das Ganze vielleicht noch in kürzester Zeit ohne großen Aufwand und das nur mit einer Pille? Wie viele dieser Werbeaussagen werden tagtäglich in den Medien propagiert und rasseln auf Sie nieder?

Es werden unzählige sein. Lassen Sie uns ein wenig Licht in den Supplement-Dschungel bringen und eines dieser Supplemente näher betrachten.

Der nachfolgende Artikel befasst sich mit dem derzeitigen Wissensstand über die Aminosäuren Glutamin. Unter anderem werden dabei die Geschichte des Glutamins, dessen Chemie, den Unterschied und der Zusammenhang zwischen Glutamin und Glutaminsäure betrachtet. Weitere im Fokus stehende Themen wie das Vorkommen in Lebensmitteln, Krankheiten und Glutamin sowie die Frage, in welchen Lebensmitteln Glutamin enthalten ist, werden ebenfalls Punkte dieser Abhandlung sein. Wir werden uns die Nebenwirkung von Glutamin ansehen und was es mit der chinesischen Ernährung zu tun hat. Alle vorgestellten Themenbereiche orientieren sich dabei an bereits veröffentlichten bzw. erschienen Publikationen.

1. Allgemeines

Glutamin

1.1 Aufbau

Bei der Aminosäure L-Glutamin, abgekürzt Gln oder Q, handelt es sich um eine glucogene Aminosäure, die in der Literatur den „nicht essentiellen“ Aminosäuren zugeteilt wird. Mittels der Glutamin-Synthetase (GS) wird unter Verbrauch von Adenosintriphosphat (ATP) aus Glutaminsäure (Glutamat) und Ammoniak (NH3) Glutamin hergestellt. Dieser ATP-abhängige Vorgang stellt unter anderem sicher, dass das freiwerdende Ammoniak, das aus dem Abbau von Proteinen entsteht, die Zellen entgiftet. Glutamin wird als nicht-essentielle Aminosäure bezeichnet, da der Körper in der Lage ist, Glutamin selbst herzustellen. Sie wird tagtäglich mit der Nahrung aufgenommen, wenn auch nur in geringer Menge. In bestimmten Situationen, wie z. B. bei starker körperlicher Belastung, kann ein kataboler Zustand entstehen, bei dem der Körper selbst nicht mehr in der Lage ist, seinen Glutaminbedarf auszugleichen. Hier muss mittels Nahrung oder eines Supplements ergänzt werden. Aus diesem Grund wird es auch zustands-essentielle bzw. semi-essentielle Aminosäure genannt.

1.2 Chemische Zusammensetzung und Vorkommen

Glutamin besitzt die Summenformel C5H10N2O3. Das Grundgerüst besteht aus fünf C-Atomen, welchen zwei Aminogruppen und eine Carboxylgruppe angehängt sind. Glutamin selbst ist Baustein fast aller Proteine. Es ist die im menschlichen Organismus am häufigsten vorkommende freie Aminosäure und hat eine zentrale Bedeutung in der Energieversorgung und Integritätserhaltung der intestinalen Schleimhaut. Sie umfasst 25% der Plasma Aminosäuren und 60 % der freien Aminosäuren im Muskel. Pro Liter intrazelluläres Wasser beträgt die Gesamtkonzentration an Aminosäuren im Muskel 35 mmol. Freies Glutamin erreicht eine alleinige Konzentration von 19,5 mmol/l Intrazellulärwasser. Die Plasma Konzentration von Glutamin beim gesunden Erwachsenen beträgt etwa 500-900 µmol/L.

Die körpereigenen Hauptlieferanten von Glutamin sind die Lunge, das Gehirn und die Skelettmuskulatur. Durch Ihre hohe Syntheserate kommt der Skelettmuskulatur in der Regelung der Glutaminkonzentration im Organismus eine besonders wichtige Bedeutung zu, da sie unter den bereits genannten Lieferanten den Größten darstellt und ein empfindlicher Parameter für den Glutaminverbrauch ist. Die Zellen des Immunssystemes-, der Dünndarm und die Nieren gehören zu den größten Glutaminkonsumenten. Tritt ein Mangel auf, dann schlägt sich dieser hier zuerst nieder.

1.3 Hauptaufgabe

In einem katabolen Zustand, sei es durch Krankheit, Stress oder intensivem Training, baut der Körper Proteine zu Aminosäuren ab, um diese für die Energiegewinnung verbrennen zu können.

Das Problem ist das Zellgift, welches durch die freiwerdenden Aminogruppen freigesetzt wird. Die sich außerhalb der Leber befindlichen Zellen können mit dem Ammoniak nicht arbeiten und übertragen es auf das Glutamat, woraus dann Glutamin entsteht.

a-Ketoglutarat →Glutaminsäure (Glutamat) → Glutamin

Glutamin wird an das Blut abgegeben, womit für diese Zelle das Problem erledigt ist. Dieses wird vom Darm aufgenommen und in Alanin umgewandelt, was dann wiederum von der Leber als Energielieferant aufgenommen wird.

2. Zusammenhang Glutamin - Glutaminsäure

Aufgrund dessen, dass der Körper Glutamin selbst herstellen kann, wird sie als nicht essentiell bezeichnet. Oft wird fälschlicherweise L-Glutamin mit Glutaminsäure verwechselt.

Denn die Glutaminsäure ist nichts anderes, als das bekannte Glutamat. Rein chemisch gesehen sind sich beide Stoffe sehr ähnlich und werden im Körper ineinander umgewandelt. Als Nahrungsergänzungsmittel jedoch macht es einen immensen Unterschied, ob man Glutaminsäure oder Glutamin als Nahrungsergänzungsmittel supplementiert. Ab einer gewissen Dosishöhe würde die Glutaminsäure toxisch für den Stoffwechsel werden, weswegen der Körper nur einen gewissen Grad an Anstieg zulässt und gegenreguliert.

Eine Erhöhung des Glutaminspiegels mittels einer Supplementation ist somit nur innerhalb natürlicher Grenzen möglich.

3. Glutamin in Lebensmitteln

3.1 Vorkommen in Lebensmitteln

Die Mehrheit der Proteine enthalten Glutamin. Je nachdem, um welches Lebensmittel es sich handelt, ist der Glutaminanteil dementsprechend hoch oder niedrig.

Nachfolgend einige Beispiele für tierische und pflanzliche Lebensmittel, die besonders reich an Glutamin sind:

  • Gliadin (31%)
  • Casein (24%)
  • Molkeprotein (7%)
  • Mais- und Sojaprotein (6%)

Tabelle 1: Glutamingehalt in Lebensmitteln:

LebensmittelMenge ProteinGlutaminsäure Glutamin
Magermilch 100 ml 3710 mg 770 mg 380 mg
Ei 1 Stück 6070 mg 770 mg 380 mg
Huhn 100 g 5220 mg 760 mg 390 mg
Pute 100 g 8660 mg 1380 mg 690 mg
Mais 100 g 2880 mg 570 mg 460 mg
Erbsen 100 g 3950 mg 540 mg 432 mg
Sojabohnen 100 g 11510 mg 2430 mg 1940 mg
Bananen 100 g 910 mg 110 mg 90 mg
Traubensaft 100 ml 630 mg 120 mg 100 mg

 

SojabohnenReich an Glutamin - Die Sojabohne

3.2 Glutamatvorkommen in Lebensmitteln

Egal ob in Fleisch, Chips in Tüten, Fisch oder Obst in fast allen Fertigprodukten ist Glutamat mit enthalten. In den letzten Jahren sind diese mit zusätzlichem Glutamat angereicherten Lebensmittel immer mehr in den Fokus geraten. Diskutiert wurden unter anderem mögliche auftretenden Nebenwirkungen.

Das so genannte China - Restaurant – Syndrom (Chinese restaurant Syndrom) gilt als eine bekannte Nebenwirkung von Glutamat (Glutaminsäure), dem Salz der nicht-essentiellen Aminosäure Glutamin. Dieses Syndrom kann nach dem Genuss von Gerichten auftreten, bei denen L-Mononatriumglutamat (E 621) enthalten ist. Glutamate sind Geschmacksverstärker und werden besonders in der chinesischen Küche verwendet. Die Nebenwirkungen äußern sich bereits nach 10 bis 20 Minuten nach der Aufnahme in Form von Mundtrockenheit, Kribbeln oder Taubheitsgefühl in der Mundhöhle, Juckreiz im Hals, geröteten Hautpartien (z. B. Wangen) mit Hitzeempfindung, Herzklopfen, (Schläfen)-Kopfschmerzen, Gesichtsmuskelstarre, Nackensteifheit, Gliederschmerzen und Übelkeit.

4. Glutamin und Sport

Nahrungsergänzungsmittel gibt es schon seit über 60 Jahren, umgangssprachlich auch „Supplements“ genannt. War anfänglich das Angebot nur auf Protein-, Vitamin- und Mineralstoffpräparate beschränkt, so stieg stetig das Interesse der Sportler und vor allem das Konkurrenzverhalten großer amerikanischer Hersteller nach immer wirksameren Produkten, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern. Eines der interessantesten Supplements ist das Glutamin.

Inzwischen ist Glutamin einer der beliebtesten Aminosäuren im Bodybuilding oder generell in der Sportbranche geworden. Höchste Zeit, sich damit näher zu beschäftigen.

Glutamin wurde erstmalig 1883 aus dem Protein von Runkelrüben isoliert. Kurze Zeit später konnte man 1914 erste Hinweise auf das Vorkommen und die Funktion von Glutamin im menschlichen Organismus feststellen. Im Jahr 1932 konnte es dann aus Gliadin, einem Weizenprotein, isoliert und ein Jahr später chemisch synthetisiert werden. In den Jahren 1935-1939 wurden erste Versuche in vitro-Studien mit isoliertem Gewebe zur Synthese und Spaltung vorgenommen. 1935 entdeckte Sir Hans Krebs die metabolische Grundlage von Glutamin, dass Glutamin aus der Glutaminsäure synthetisiert wird und somit eine lebenswichtige Rolle im Gewebestoffwechsel spielt. Gab es Glutamin anfangs fast nur zu unerschwinglichen Preisen, so führten der ständige Wettbewerb und verbesserte Herstellungsmethoden schnell zu günstigeren Preisen. Die Forschung im Bereich der Supplementindustrie ist ständig bestrebt, neue und vor allem effizientere Nahrungsergänzungen zu entwickeln. Dies hat sich bis heute nicht geändert.

4.1 Das Immunsystem

Zu den wichtigsten Organen gehört die Leber, da sie sowohl in der aktiven wie auch in der passiven Phase einer sportlichen Belastung, für hunderte von biochemischen Stoffwechselvorgängen zuständig ist. Sie produziert und konsumiert das Glutamin. Glutamin ist an der Bildung von Antioxidantien beteiligt. Dabei wirkt diese Aminosäure gleich auf mehreren Wegen. Es ist eine Tatsache, dass es als Baustoff für das stärkste im menschlichen Körper nachweisbare Antioxidans, das Glutathion, fungiert und mittels Entgiftung der Leber von Ammoniak, einem Zellgift, das im Proteinstoffwechsel anfällt und zu Gehirnstörungen und einem Verfall körperlicher und geistiger Fähigkeiten führen kann, schützt.

Wie bereits oben beschrieben ist L-Glutamin ein wichtiger Nährstoff für das Immunsystem.

Hier ein Beispiel einer Studie, die den positiven Einfluss einer zusätzlichen Aufnahme von L-Glutamin auf einen abgesunkenen Glutaminspiegel bestätigt:

Es ist allgemein bekannt, dass unter Stress sowie langer sportliche Belastung ein Absinken des L-Glutaminspiegels zu verzeichnen ist.

CASTELL et al. 1996 untersuchte, wie sich eine zusätzliche Glutaminsupplementierung bei 2 Marathonläufern nach dem Rennen auswirken könnte. Den Athleten wurde nach dem

Rennen zweimal 5 g L-Glutamin in einem zeitlichen Abstand von 120 Minuten verabreicht. Es konnte tatsächlich einige Tage später im Rahmen der Untersuchung eine geringere Infektionsanfälligkeit im Bereich der Atemwege festgestellt werden. Auch wenn diese Studie positive Ergebnisse liefert, so muss berücksichtigt werden, das eine wissenschaftliche Anerkennung dieser Wirkung bisher ausgeblieben ist und es weiterer Studien bedarf, um diese Aussage allgemeingültig zu manifestieren.

4.2 Einfluss auf die Proteinsynthese

Viele Fitnesszeitschriften berichteten in Ihren Artikeln darüber, dass Studien über den Einfluss von Glutamin auf die Proteinsynthese durchgeführt wurden. Dies blieb natürlich in der Welt des Kraftsportes nicht lange verborgen. Wurden diese Artikel von der Kraftsport- und Fitnessgemeinschaft mit viel Enthusiasmus verschlungen, galt es jetzt, die positiven Ergebnisse der Studien in die Praxis umzusetzen.

4.3 Glutamin bei kohlenhydratarmer Ernährung

Eine weitere Einsatzmöglichkeit, bei dem man Glutamin als zusätzliches Supplement verwenden kann, erschließt sich bei kohlenhydratarmen Ernährungsformen. Sind aufgrund der strikten Kohlenhydratreduzierung die Glykogenreserven des Körpers erschöpft, muss dieser auf andere Makronährstoffe wie das Protein zurückgreifen. Bei dem Stoffwechselvorgang der Glukoneogenese wird dabei das L-Glutamin herangezogen, um den Blutzuckerspiegel zu stabilisieren. Dr. Atkins, der Verfasser des Buches „Die Anabole Diät“, verwies darauf, Glutamin genau für diesen Zweck zu verwenden.

4.4 Einnahmeempfehlung von Glutamin

Wie bei vielen Supplementen war man sich lange nicht darüber im Klaren, ob die orale Aufnahme von Glutamin in Tabletten-, Pulver oder in Kapselform überhaupt einen Sinn ergab, oder ob es in unserem Verdauungstrakt komplett zu Energie verstoffwechselt werden würde.

Das Ziel von neueren Studien war es herauszufinden, ob auch orale Einnahmen von Glutamin eine Erhöhung der Blut-Plasma-Werte hervorrufen können, die mit der Einnahmemenge in Verbindung stehen.

Die Einnahmeempfehlung beim Kraftsportler sollte dabei 5-20 g täglich betragen, aufgeteilt auf mehrere Portionen, beim Ausdauersportler 5 g täglich. Ideal ist eine Dosis von 5-10 g direkt nach dem Training sowie 5-10 g direkt nach dem Erwachen früh morgens. Eine weitere Form des Glutamins ist die Peptidform, bei dieser Einnahmeform ist jedoch eine höhere Einnahmemenge notwendig, da diese meist nur einen Glutaminanteil von ca. 30% aufweist. Der Rest ist Alanin. Glutaminpeptid weist hier einen entscheidenden Vorteil auf: Es ist in Getränken stabil und muss nicht sofort verzehrt werden.

Im Gegensatz dazu, muss reines Glutamin direkt nach dem Auflösen in Flüssigkeit schnell getrunken werden, da es in freier Form rasch zerfällt.

Der wohl effizienteste Weg, um Glutamin dem menschlichen Stoffwechsel zuführen, ist die Glutamin-Infusion. Es gilt dabei zu bedenken, dass diese Art der Nahrungsergänzung viel zu teuer und mit erheblichem Aufwand verbunden ist.

Glutamin Einnahme
Eine Einnahme von Glutamin ist insbesondere rund um das Training empfehlenswert

4.5 Nebenwirkungen von Glutamin

Bei einem übermäßigen Verzehr können auch Nebenwirkungen eintreten wie z.B.:

  • Magen-Darmprobleme aufgrund überhöhter Dosierung
  • Blähungen

5. Allgemeine Schlussbetrachtung und Ausblick

Der Mensch ist ständig auf der Suche nach neuen ergogenen Supplementen, um seine körperliche Leistungsfähigkeit zu verbessern. Als Nahrungsergänzungsmittel hat sich das L-Glutamin bei den Fitness- und Kraftsportenthusiasten aufgrund seiner vielfältigen Einsatzmöglichkeiten einen Namen gemacht. Es wird dabei als Pulver-, Kapsel- oder in Tablettenform supplementiert. Sei es das freie L-Glutamin oder dessen gebundene Peptidform.

Aufgrund des inzwischen erschwinglichen Preises wird das Glutamin seinen weiteren Siegeszug in allen sportlichen Bereichen vorantreiben.

Für den ambitionierten Sportler macht eine zusätzliche Ergänzung mit Glutaminprodukten durchaus Sinn, da die bis dato erschienen Studien durchaus mit positiven Ergebnissen aufwarten können.

Im Ausblick darauf bleibt abzuwarten, inwieweit man von einer zusätzlichen Glutaminsupplementierung profitieren kann. Man darf gespannt sein, was die zukünftigen Studien noch zu Tage fördern und welche zusätzlichen unentdeckten Möglichkeiten das Glutamin für den Sportler bereit hält.