Der große Glutaminreport

Glutamin ist eine zustands-essentielle Aminosäure

Sie verbessert Immunstatus, Erholung nach Training, Glycogenbereitstellung und steigert so direkt die sportliche Leistungsfähigkeit. Glutamin vermindert Ermüdungs- und Übertrainingssyndrome, verhilft zu einer positven Stickstoffbilanz und sorgt damit für optimalen Muskelaufbau.

Chemie

Glutamin ist Baustein fast aller Proteine und wird daher zum Muskelaufbau benötigt. Durch die Übertragung des Amidstickstoffs wirkt es als Stickstofflieferant.
Glutamin ist aber nicht nur Baustein der Proteinsynthese, sondern Zwischenprodukt einer Vielzahl von Stoffwechselvorgängen, die in diesem Report beschrieben werden. Mit einer Konzentration von 61 % im Aminosäurepool ist Glutamin die Aminosäure, die im Körper in höchster Konzentration in freier Form vorkommt. 
Glutamin wird durch die Aufnahme von Ammoniak aus Glutaminsäure gebildet und spielt so für die Ammoniakentgiftung der Nieren eine wichtige Rolle.
Glutamin wird als nicht-essentielle Aminosäure bezeichnet, da der Körper in der Lage ist, Glutamin selbst herzustellen. In bestimmten Situationen, wie zum Beispiel bei starker kataboler Belastung kann jedoch nicht genügend Glutamin bereitgestellt werden und muss mit der Nahrung ergänzt werden. Aus diesem Grund wird es auch als zustands-essentielle Aminosäure bezeichnet.

Biochemische Zellwirkungen

Im katabolen Zustand, zum Beispiel bei intensivem Training, baut der Körper Proteine zu Aminosäuren ab, um diese für die Energiegewinnung verbrennen zu können. Die Aminosäuren Leucin, Isoleucin und andere Aminosäuren werden zu Glutaminsäure transferiert, wobei Glutamin gewonnen wird. Dieses wird vom Darm aufgenommen und in Alanin umgewandelt, was dann wiederum von der Leber als Energielieferant aufgenommen wird.

Glutamin ist aber nicht nur Energielieferant, es ist darüber hinaus ein idealer Stickstoff-Transporteur. Durch seine besondere Molekülstruktur kann es Amidstickstoff leicht binden, im Körper dorthin transportieren wo es zum Muskelaufbau benötigt wird, und dort auch wieder leicht lösen und damit zum Aufbau freigeben.

Glutamin, das normalerweise aus dem Muskelgewebe abgegeben wird, verbessert die Funktion des Magen-Darm-Traktes, steigert die Glycogenproduktion in der Leber und wird für den Abbau des im Zellstoffwechsel anfallenden „Zellgiftes“ Ammoniak zu Harnstoff benötigt (Harnstoffzyklus).

Glutamin übernimmt auch noch andere wichtige Aufgaben in den Zellen. Es erhöht die DNA- und RNA-Biosynthese, fordert das Zellwachstum und wird außerdem für die Herstellung von bestimmten Aminozuckern, Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und wie oben schon gesagt, Proteinen benötigt. Schließlich ist Glutamin essentiell an der Biosynthese von Glutathion - dem wohl wichtigsten wasserlöslichen Antioxidant innerhalb der Zellen - beteiligt.
Glutamin stimmuliert die Zellen des Immunsystems, die es für ihre Energie- und Nukleinsäurestoffwechsel benötigen. Diese sogenannten Immunozyten, die Auslöser einer Immunreaktion, benötigen hohe Plasmakonzentrationen an Glutamin. Ein niedriger Plasmaglutaminspiegel beeinträchtigt somit das Immunsystem. Die Schwächung des Immunsystems, die häufig mit einem Übertraining einhergeht, wird in erster Linie dadurch verursacht, dass die Muskelatur vermehrt Glutamin abbaut, wodurch der Plasmaglutaminspiegel über Wochen erheblich reduziert sein kann.

Glutamin oder Glutaminsäure

In der  Literatur werden sowohl Glutamin als auch Glutaminsäure erwähnt. Chemisch gesehen sind diese beiden Stoffe auch sehr ähnlich und werden im Körper ineinander umgewandelt.
Als Nahrungsergänzungsmittel jedoch macht es einen großen Unterschied, ob man Glutaminosäure oder Glutamin supplementiert. Glutaminsäure wirkt in hohen Konzentartionen als Nervengift, weswegen der Körper eine zu hohe Konzentration verhindert. Die Erhöhung des Glutaminsäurespiegels durch ein Nahrungsergänzungsmittel ist also nur innerhalb festgelegter Grenzen möglich. 
Zusätzlich ist die Umwandlung von Glutaminosäure zu Glutamin gerade unter Stressbedingungen (also wo Glutamin besonders benötigt wird) nicht immer in ausreichendem Maß möglich. Die Aminosäure Glutamin ist deshalb als Nahrungsergänzung der Glutaminosäure vorzuziehen.

Biochemische Funktionen und ihre Auswirkungen auf den Körper

Vorkommen von Glutamin

Glutamin kommt in fast allen Proteinen vor. Besonders große Mengen sind in Gliadin (31%), Casein (24%), Molkeprotein (7%), Mais-und Sojaprotein (6%) enthalten. Natriumglutamat wird vielseitig als Würzmittel und Geschmacksverstärker eingesetzt.

Glutamingehalt in Lebensmitteln:

Antioxitative Wirkungen bei Sportlern

In der Erholungsphase eines Sportlers ist die Leber eines der wichtigsten Organe, da sie für hunderte von biochemischen Reaktionen zuständig ist. Sie produziert und konsumiert Glutamin. Glutamin ist an der Bildung von Antioxidantien beteiligt und spielt so eine Schlüsselrolle in vielen Entgiftungsprozessen der Leber. 
Wenn Fremdkörper in den Körper eindringen, werden diese von weißen Blutkörperchen aufgenommen und mit Hilfe von Chemikalien in sogenannte freie Radikale umgewandelt. Freie Radikale verletzen Zellmembranen und verursachen Schäden in der DNA. Glutamin gibt dem Körper Schutz vor giftigen Substanzen und Stress, der bei starkem Training aufkommt.

Muskelaufbau

Man weiß heute, dass intensives Gewichtstraining den körpereigenen Anabolen, d.h. muskelaufbauenden Prozess unterstützt. Ironie des Schicksals, dass Gewichtstraining auch einen Abbau von Muskelgewebe verursacht. Optimal wäre es also, dass die durch das Training gesteigerte Proteinsynthese den gesteigerten Proteinabbau übersteigt. Das Ergebnis wäre eine Zunahme an Größe und Kraft.
Studien haben gezeigt, das Glutamin genau dies unterstützt - es erhöht die Proteinsynthese und verhindert den Proteinabbau, was bedeutet, dass es sowohl anabol als auch antikatabol wirkt.

Wirkungsweise von Glutamin beim Muskelaufbau

Glutamin wird für die normale Proteinsynthese im Muskel benötigt. Glutamin ist (wie andere Aminosäuen auch) ein Baustein des Muskelgewebes, das heißt, ohne hohe Glutaminkonzentrationen im Muskel kann kein Muskelwachstum stattfinden. 
Die muskelaufbauende Wirkung von Glutamin beruht darüber hinaus auf einer Steigerung der Zellhydration bzw. des Zellvolumens der einzelnen Muskelzellen. Neuere Studien (für Sie gelesen in Special Advertisements, von John Simmons, New Muscle Growth Miracle) scheinen die Hypothese zu bestätigen, dass nicht die Stickstoffbilanz sondern (wahrscheinlich sogar in erster Linie) der Hydratationszustand der Zelle für die Proteinsynthese ausschlaggebend ist. Eine Zunahme des zellulären Hydratationszustands (Zellschwellung) wirkt anabol und fördert die Protein- und Glykogensynthese, während umgekehrt eine Abnahme des zellulären Hydratationszustandes (Zellschrumpfung) katabol wirkt.
Insbesondere geht man in der neueren Ernährungswissenschaft davon aus, dass beim Altern, der Muskelrückgang weniger auf eine negative Stickstoffbilanz (also zu geringe Proteinzufuhr) als vielmehr auf den geringeren Hydratationszustand der Muskelzellen zurückzuführen ist. Man könnte fast wie bei Pflanzen sagen, dass man beim Altern austrocknet bzw. verdorrt. Glutamin ist in diesem Zusammenhang ein hervorragendes „ Anti-Age“ -Supplement, was man vielleicht einmal den Frauen, die Falten mit Cremes bekämpfen wollen, sagen sollte. 
Der Vorgang der Muskel-Zell-Hydratation (Wassereinlagerung) ist jedoch nicht mit der vermehrten Wassereinlagerung bei einem Ungleichgewicht von Natrium und Kalium zu verwechseln. Bei diesem Ungleichgewicht wird das Wasser im Unterhautfettgewebe eingelagert, wodurch die Muskulatur schwammig aussieht. Bei der Muskel-Zellhydratation wird das Wasser direkt in den Zellkern eingelagert, das Volumen dadurch vergrößert und die Muskulatur sieht härter und voller aus.

Glutamin und sein Einfluss auf das Wachstumshormon (GH)

Studien haben ebenfalls herausgefunden (Studie des Human Performance Institute der Firma Biotem Cytotechnologies (berichtet in FLEX)), dass Glutamin den Spiegel des Wachstumshormons im Blut steigert. Das Wachstumshormon ist das grundlegende Hormon der Hirnanhangdrüse, und wichtigster Faktor beim Muskelaufbau.
Die Hauptfunktion des Wachstumshormons im Sport ist, bei der Entwicklung und Erhaltung von fettarmem Muskelgewebe mitzuarbeiten und gleichzeitig Fett zu verbrennen. 
Der Großteil des Wachstumshormons wird während der Nacht ausgestoßen, in Studien wurde jedoch auch beobachtet, dass Stress, Verletzungen und intensives Training ebenfalls zu einer Ausschüttung des Wachstumshormons führen. 
Daher scheint man am Anfang einer neuen Trainingseinheit, oder wenn wir unsere Trainingsgewohnheiten ändern, starke Zuwächse zu machen. Diese Veränderungen stellen für den Körper neue Stressfaktoren dar, was die Ausschüttung des Wachstumshormons anregt. Um sich an diesen neuen Zustand anzupassen, entwickelt der Körper neues Muskelgewebe, um besser mit der neuen Situation umgehen zu können. Hat sich der Körper einmal angepasst, lässt die Reaktion des Wachstumshormons wieder nach. Darum sind regelmäßige Änderungen der Trainingsgewohnheiten eine gute Möglichkeit den Ausstoß des Wachstumshormons dauerhaft hoch zu halten. Man sollte immer versuchen den Körper davon abzuhalten, sich vollständig anzupassen.

Glutamin und Fettverlust

Auch wenn bisher nur wenige wissenschaftliche Informationen darüber vorliegen, so ist ein Zusammenhang zwischen Glutamin und Fettabbau doch offensichtlich. In einer Studie (Studie aus Journal of Nutrition, Januar 1996 (berichtet in Muscular Development, Fitness & Health, September 1996)) wurde herausgefunden, dass eine zusätzliche Gabe von Glutamin bei einer stark fetthaltigen Ernährung eine Fettreduktion nach sich zog. Eine genaue Wirkungsweise wird bisher jedoch nur vermutet.

Glutamin steigert die Konzentrationsfähigkeit

Ein Teil des im Plasma vorliegenden Glutamins wird im Gehirn in Glutaminsäure verwandelt, die dort in erster Linie als Brennstoff dient. Sie hat aber (wie oben schon gesagt) außerdem die Fähigkeit, überschüssiges Ammoniak aufzunehmen. Durch die Entfernung dieses Zellgiftes wird eine Behinderung der Gehirnfunktion vermieden, die Konzentrationsfähigkeit gesteigert und das Lang- und Kurzzeitgedächtnis verbessert. 
Glutamin steigert die Produktion von GABA (gamma-Aminobuttersäure) und wirkt dadurch beruhigend und besonders bei Stress u. Hektik konzentrationsfördernd.

Glutamin, Ausdauersportarten und Infektionen

Man weiß heute, dass regelmäßiges Training mittlerer Stärke die Anfälligkeit für Krankheiten lindert, weiß jedoch auch, dass intensives und exzessives Training die Anfälligkeit für Erkrankungen der oberen Atemwege verstärkt.

Bei einem Vergleich von Trainingseinheiten von 10 bis 24 km, treten die meisten Infektionen innerhalb einer Woche nach intensiveren Trainingseinheiten und Ausdauerwettkämpfen auf. Die vorherige Einnahme von Glutamin in einem Drink verringerte das Auftreten der Infektionen. Es wird angenommen, dass die Wirkung von Glutamin darin besteht, dass es zum kritischen Zeitpunkt des Auftretens einer Infektion dem Immunsystem mehr Schlüsselzellen zur Verfügung stellt. 
In einer Studie hat man untersucht (Studie aus European Journal of Applied Physiology (berichtet in Muscle & Fitness, von der Weider-Research Group, Dr. James Roufs)), ob eine Ergänzung mit L-Glutamin Infektionen der oberen Atemwege deutlich reduzieren kann. 
Die Glutaminwerte sinken im Blut nach Ausdauerbelastungen um ca. 20 % ab, da L-Glutamin aber für die Erhaltung eines gesunden Immunsystems sehr wichtig ist, wurde untersucht, ob eine Normalisierung der L-Glutaminwerte zu einer Verbesserung der Immunfunktion führt. 
Das Ergebnis der Studie war, dass das Risiko nach intensiven Belastungen an einer Infektion der oberen Atemwege zu erkranken, durch Glutaminsupplementierung um 60 % reduziert wurde. 
Diese Studie kann natürlich auch auf alle Arten der körperlichen Belastung übertragen werden, da jede Art der körperlichen Belastung die Werte von L-Glutamin im Blut deutlich verringert. 
Da durch Glutaminergänzungen das Immunsystem stimuliert wird, hat man auch positive Erfahrungen im medizinischen Bereich bei der Behandlung von schwerwiegenden Krankheiten, Verletzungen und Infektionen, außerdem auch bei der Behandlung von Traumapatienten und Blutvergiftungen gemacht.

Glutamin in der modernen Ernährungsmedizin

Forschungsergebnisse haben die phänomenalen und vielseitigen Wirkungen dieser zustands-essentiellen Aminosäure nachgewiesen. Ein Studie an Krebspatienten (Studie aus Annals of Internal Medicine (berichtet in Muscular Development, Fitness & Health)), die sich einer Knochenmarktransplantation unterzogen, hat gezeigt, dass eine Ergänzung mit Glutamin den erwarteten Abfall der Stickstoffbilanz signifikant linderte, die Häufigkeit von klinischen Infektionen reduzierte und - was wohl am wichtigsten ist - die Anzahl der Tage, die die Patienten stationär im Krankenhaus bleiben mussten reduzierte. 
Die antimikrobiotische Wirkung von Glutamin ist überzeugend: nur 12 % der Patienten erkrankten an Infektionen, wohingegen 43 % derjenigen erkrankten, die nicht mit Glutamin behandelt wurden. 
Die Ergänzung mit Glutamin kann auch bei anderen Krankheiten mit schwerwiegenden Stickstoffverlusten, wie z.B. Trauma, Sepsis oder chronischen Erkrankungen, deren Ursachen unklar sind, sinnvoll sein. 
Eine weitere Wirkung von Glutamin ist, dass es das Entstehen von Ödemen, einem klassischen Symptom von Gewebeschäden durch Infektionen oder Entzündungen, verhindert.

Glutamin, Nahrungsmittel oder Medikament

Neueste Bestätigungen über den bedeutenden Einfluss von Glutamin auf den katabolen Status haben zur Entwicklung von Glutamin-Lösungen geführt, die sowohl oral als auch durch Injektionen verabreicht werden können. Der zunehmende Einsatz solcher Produkte unterstreicht die therapeutische Effizienz von Glutamin - und gefährdet somit seinen Status als freiverkäufliches Nahrungsergänzungsmittel. Sicherlich sind Glutamininjektionen Arzneimittel. 
Andererseits sind aber sicherlich Glutamin-Supplements, die momentan fast nur von Sportlern oral als Kapseln, Tabletten oder als Drinks eingenommen werden, per Verkehrsauffassung (Sport-) Nahrungsmittel oder diätetisches Lebensmittel.

Glutaminformen

Da die reine Aminosäure L-Glutamin in Lösungen nicht besonders stabil und nur von kurzer Haltbarkeit ist, setzt man diese nicht bei Fertig-Injektionen ein. Die mit der Glutamininstabilität in Verbindung stehenden Probleme führten jedoch zu einer weitläufigen Suche nach patentierbaren, von Glutamin abgeleiteten Präparaten. Interessanter Weise hat man im Gehirn γ-Glutamyl-Taurin - ein Dipeptid von Glutamin und Taurin - nachgewiesen. Einige andere Glutamin enthaltende Dipeptide sind kürzlich identifiziert und patentiert worden, unter ihnen auch Glycyl-Glutamin und Alanyl-Glutamin. Diese Peptide sind extrem teuer und wirklich nur bei Lösungen sinnvoll. Bei Nahrungsergänzungen geht man i.a. nicht über Fertiglösungen und kann daher - ohne irgendwelche Nachteile - die reine preisgünstige L-Aminosäure verwenden. Auch Proteinhydrolysate mit hohem L-Glutamin- bzw. Glutaminsäureanteil von 30 % sind im Supplementbereich zu finden. 
Derzeit bemüht sich eine europäische Firmengruppe um ein Hydrolysat, also Peptide mit 80 % L-Glutamin und Glutaminsäureanteil. Dieses Produkt dürfte, vorausgesetzt es kann tatsächlich hergestellt werden, das Non Plus Ultra für die Humanversorgung mit L-Glutamin werden. Dieses Produkt würde sowohl vom Preis als auch von der Resorption her betrachtet ein Meilenstein im Glutaminbereich sein.

Zusammenfassung der Fakten:

1. 1.   - Steigert die Muskelproteinsynthese
   2.   - Verringert den Muskelproteinabbau
   3.   - Vergrößert das Zellvolumen
   4.   - Steigert die Immunfunktion
   5.   - Erhält das Säure-Basen-Gleichgewicht

Glutamin - die optimale Dosierung 

Man ging lange Zeit davon aus, dass die orale Einnahme von Glutamin sinnlos ist, da man annahm, dass Glutamin im Magen-Darm-Trakt vollständig zu Energie verstoffwechselt wird. In neueren Studien hat man jedoch herausgefunden, dass auch orale Einnahmen von Glutamin eine Erhöhung der Blut-Plasma-Werte hervorrufen können, die mit der Einnahmemenge in Verbindung stehen. 

Eine ungefähre Richtlinie für die Einnähme von Glutamin sind ca. 20 g pro Tag. Wenn die Einnahme deutlich unterhalb von 20 g/Tag liegt, wird keine signifikante Veränderung der Blutwerte erreicht. 
Glutamin-Infusionen sind der effektivste Weg um Glutamin bei Menschen zuzuführen. Allerdings ist dies zum Nahrungsergänzungszweck viel zu teuer.

Bei oraler Einnahme sind Glutaminpeptide im Bezug auf die Erhöhung der Blut- und Gewebewerte effektiver als Glutamin in der freien Aminosäureform. Daher ist das oben beschriebene Hydrolysat von so besonderem Wert für die L-Glutaminversorgung.
Neuere Berichte zeigen, dass die orale Einnahme von ca. 20 Gramm Glutamin am Trainingstag ein sicherer und effektiver Weg ist, dem Körper freies Glutamin zur Verfügung zu stellen. 
Eine Einnahme von Glutamin vor und eventuell nach intensivem Training kann helfen die Reserven während einer Vielzahl von katabolen Zuständen zu erhalten. Die Werte im Blutplasma werden erhöht und eine Entleerung der Muskelreserven verhindert. 
Zusätzlich sollte nach dem Training innerhalb von 30 Minuten eine qualitativ hochwertige, leichtverdauliche Protein-Kohlenhydrat-Ergänzung (am besten Hydrolysate, die ja schon vorverdaut sind) eingenommen werden, um die Erholung zu unterstützen. Das Protein stellt Aminosäuren und insbesondere Glutamin zur Verfügung, und die Kohlenhydrate lassen die Insulinwerte stark ansteigen. Dadurch wird der Transport der Aminosäuren und insbesondere des Glutamins in die Muskulatur unterstützt. 
Sobald die Aminosäuren in den Muskelzellen angelangt sind unterstützen sie dort die Wasseraufhahme um die Hydration der Muskeln zu erhalten. Dieses Stadium der Superhydration verhindert, dass die Muskeln einen katabolen Zustand erlangen und unterstützt anaboles Wachstum. Da sich die Glutaminreserven nicht entleeren, ist die Erholungsphase verkürzt und die Gefahr, dass man auf Grund des fortschreitenden Glutaminverlustes Opfer des Übertrainings-Syndroms wird, ist geringer.

Einnahmeempfehlungen

Die Einnahme von Glutamin sollte über den Tag verteilt geschehen. Insgesamt sollte die tägliche Dosis zwischen 20 g (im Kraftsport) bis zu 40 g (im Ausdauersport) liegen, abhängig von Trainingsintensität, körperlichem Zustand und eventuellen Krankheiten. Diese Dosis sollte in mehreren kleineren Dosen über den Tag verteilt werden, wobei es sehr wichtig ist, direkt nach dem Training eine Dosis einzunehmen, um die verbrauchten Glutaminreserven direkt aufzufüllen, bevor ein Mangel und so ein kataboler Zustand entsteht. Durch die direkte Einnahme von Glutamin nach dem Training wird Wachstumshormon ausgeschüttet, wodurch die Muskulatur in einen anabolen (d.h. muskelaufbauenden) Zustand versetzt wird.

Quellen:Lacey
, J.M., Nutrition Reviews (1990) 48: 297-309 „Is glutamine a conditionally essential amino acid?"; Souba, W. W. et al, 
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Parry-Billings, M. et al, Int. J. Sports Med. (1990) 11: 122-128 „A communicational link between skeletal muscle, brain and 
cells of immune System"; Varnier, M. et al, Clinical Nutrition (1993) 12, Supplement 2 „Effect of glutamine on glycogen 
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(1996); Muscle & Fitness: Castell; L.M.,Newsholm, E.A., Poortmans,J.S.,"Does Glutamine have a role in reducing 
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Europeen Journal Applied Physiology (1996) 73: 488-490); Volker Klein ( NGV Verlag für Nahrung, Gesundheit und 
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