Che Cos'è
Il glutammato, chiamato anche acido glutammico, è uno degli amminoacidi più abbondanti nel corpo umano 1. Si concentra soprattutto nel cervello e nei muscoli.
Sebbene si tratti di un amminoacido non essenziale, svolge ruoli molto importanti nel nostro organismo.
Innanzitutto è un importante neurotrasmettitore eccitatorio; inoltre, svolge un ruolo importante nella produzione di energia cellulare e nella sintesi proteica.
Alimenti Ricchi di Glutammato
In quanto amminoacido non essenziale, il glutammato viene prodotto autonomamente dall'organismo umano.
Tuttavia, si trova anche nei cibi comunemente consumati.
Le fonti alimentari di glutammato includono i vari cibi ricchi di proteine, come carne, pollame, uova, formaggio, funghi e soia 2. Dal 30 al 35% del glutine è costituito da acido glutammico.
Il glutammato è anche l'amminoacido più abbondante nel latte materno, dove costituisce oltre il 50% degli amminoacidi totali 3.
Il glutammato presente in forma libera conferisce al cibo il gusto "umami" 4.
Quantità significative di acido glutammico libero sono presenti in un'ampia varietà di alimenti, inclusi formaggi e salsa di soia.
L'umami è uno dei cinque gusti fondamentali che vengono percepiti dai recettori presenti nel cavo orale dell'uomo (gli altri sono dolce, salato, amaro e aspro).
Il glutammato monosodico (E621) è un comune esaltatore di sapidità aggiunto agli alimenti, soprattutto a stufati e zuppe di carne, dadi da brodo e preparati granulari per brodi, arrosti, carni grigliate, prodotti da gastronomia, salse, salumi e prodotti in scatola. 2.
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Funzioni
Il glutammato è un amminoacido non essenziale e glucogenico, implicato in molti processi metabolici.
Neurotrasmettitore Eccitatorio
Il glutammato è importante per la normale trasmissione degli impulsi nervosi.
Quasi tutti i neuroni eccitatori del cervello e del midollo spinale (sistema nervoso centrale) sfruttano il glutammato come neurotrasmettitore 5.
Grazie a questa funzione, il glutammato è importante per la normale funzione cognitiva, la memoria, l'apprendimento e altre funzioni cerebrali 5.
Il glutammato non è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica; pertanto, viene sintetizzato localmente all'interno delle cellule cerebrali a partire dalla glutammina e da altri precursori 6.
Precursore del GABA
Il corpo umano utilizza il glutammato anche per produrre un neurotrasmettitore inibitorio chiamato GABA (acido gamma-amminobutirrico), che svolge un ruolo importante nell'apprendimento e nella contrazione muscolare.
Inoltre, il GABA è noto come un neurotrasmettitore calmante, che può aiutare a ridurre l'ansia e favorire il sonno 7.
L'enzima acido glutammico decarbossilasi (GAD) converte il glutammato in GABA. L'autoimmunità contro la GAD (associata anche al diabete di tipo 1) può provocare una quantità insufficiente di GABA e un eccesso di glutammato 8.
Funzione Muscolare
Il glutammato può svolgere un ruolo importante nella funzione muscolare 9.
Durante l'esercizio, il glutammato svolge un ruolo centrale nel fornire energia attraverso la gluconeogenesi e nel supportare la produzione di glutatione 10.
Salute Intestinale
Il glutammato alimentare è la principale fonte di energia per le cellule intestinali e un importante substrato per la sintesi degli amminoacidi nell'intestino 11.
È anche necessario per la produzione del glutatione, fondamentale per la salute della mucosa intestinale 12, 13.
Anche la glutammina rappresenta un'importante fonte di energia per le cellule intestinali 14, 15. Insieme al glutammato, aiuta a mantenere un'ottimale permeabilità della barriera intestinale 16, 17.
Sintesi di Glutatione
Il glutatione (o GSH) è un potente antiossidante, prodotto dall'organismo attraverso la concatenazione di tre amminoacidi: cisteina, acido glutammico e glicina.
Il glutatione è prezioso per neutralizzare radicali liberi, farmaci tossici e metalli pesanti. Questo meccanismo protegge l'intero corpo da disfunzioni e malattie 18, 19, 20.
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Funzione Immunitaria
I recettori del glutammato sono presenti sulle cellule immunitarie (cellule T, cellule B, macrofagi e cellule dendritiche); ciò suggerisce che questo amminoacido gioca un ruolo importante sia nel sistema immunitario innato che in quello adattativo 21.
Gli studi hanno anche riportato che gli integratori di glutammina possono diminuire le infezioni e portare a degenze ospedaliere più brevi dopo l'intervento chirurgico 22, 23.
Inoltre, la glutammina ha dimostrato di aumentare la sopravvivenza e ridurre i costi medici nei pazienti in condizioni critiche 24, 25.
Acido Glutammico, Glutammato e Glutammina: Differenze
Nonostante una piccola differenza chimica, glutammato e acido glutammico sono interconvertibili per quanto riguarda funzioni biologiche e metabolismo.
Quando l'acido glutammico, che è acido, perde un atomo di idrogeno dalla sua catena laterale, diventa glutammato (vedi immagine sottostante). Nel corpo umano, l'acido glutammico esiste quasi sempre come glutammato, perché le condizioni nel corpo favoriscono la perdita dell'atomo di idrogeno dall'acido glutammico.
L'acido glutammico è invece chimicamente e fisiologicamente distinto dalla glutammina.
Quest'ultima possiede un gruppo ammidico (-NH2), al posto di un gruppo idrossile (-OH) presente nel glutammato.
Le sue funzioni sono distinte da quelle dell'acido glutammico, ma il loro metabolismo è strettamente connesso (vedi capitolo successivo).
Mentre l'acido glutammico è un amminoacido non essenziale, la glutammina è considerata condizionatamente essenziale; ciò significa che, nonostante il corpo possa sintetizzare una quantità sufficiente di glutammina, in casi di stress il contributo della dieta diviene fondamentale.
Acido Glutammico e Sintesi Proteica
Il glutammato può essere sintetizzato dall'organismo a partire dall'α-chetoglutarato (derivante dal ciclo di Krebs), per aggiunta di un gruppo amminico (NH2).
Questo gruppo amminico deriva dal metabolismo di altri amminoacidi, come ad esempio l'alanina (che funge da carburante metabolico per l'organismo).
Il glutammato è dunque deputato a trasportare i gruppi amminici NH2 per incanalarli:
- nelle vie biosintetiche di nuovi aminoacidi o altri composti azotati; gli aminoacidi non essenziali prolina e arginina sono ad esempio derivati dal glutammato attraverso diversi passaggi;
- nelle vie deputate all'eliminazione dei gruppi azotati in eccesso.
Sintetizzato nel citoplasma, il glutammato viene poi trasportato nei mitocondri, dov'è sottoposto a una deamminazione ossidativa (allontanamento del gruppo amminico), da cui si riforma l'α-chetoglutarato da un lato e ammoniaca (catione ammonio NH4+) dall'altro.
L'ammoniaca risulta molto tossica, per cui l'eccesso di NH4+ - a spese di ATP (grazie all'azione dell'enzima glutammina sintetasi) - viene sequestrato dal glutammato per formare glutammina.
I gruppi amminici provenienti dalla degradazione degli aminoacidi vengono quindi utilizzati per sintetizzare glutammato a partire dall'acido α-chetoglutarico, e successivamente glutammina a partire dal glutammato.
La glutammina trasporta il gruppo amminico nel torrente circolatorio allo scopo di:
- veicolarlo dove vi è esigenza di azoto per le reazioni biosintetiche;
- oppure dirottarlo al fegato, dove viene liberato dall'enzima glutamminasi e incanalato nel ciclo dell'urea per la successiva eliminazione urinaria in forma atossica.
A differenza dell'acido glutammico, la glutammina attraversa facilmente la barriera emato-encefalica, per essere convertita localmente in glutammato. Inoltre, grazie anche all'attività gluconeogenetica, sostiene il cervello e le performance mentali.
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