Глутаминовая кислота — аминокислота, контролирующая психику и разум

Глутаминовая кислота — это аминокислота, которая создает белки, из которых состоит наш организм. В то же время это самый важный возбуждающий нейромедиатор нервной системы. От его активности зависят процессы обучения и запоминания. В то же время его слишком высокая концентрация убивает нервные клетки. Давайте рассмотрим какую еще роль в организме играет глутаминовая кислота?

Глутаминовая кислота - миниатюра меню

Глутаминовая кислота в организме обычно встречается в форме аниона, называемого глутаматом. Это соединение является аминокислотой, то есть основным органическим строительным блоком, из которого состоят белки. В то же время это один из самых важных нейротрансмиттеров. Этот термин охватывает вещества, которые участвуют в передаче информации между нервными клетками. Это вещество считается самым важным соединением, участвующим в формировании следов памяти в мозгу. По этой причине его присутствие необходимо в процессе обучения и запоминания событий.

Структура глутаминовой кислоты

Однако чрезмерная концентрация глутаминовой кислоты в центральной нервной системе не приносит пользы. Она повреждает нервные клетки. Есть исследования, показывающие, что токсичность высоких уровней глутамата участвует в формировании повреждений областей мозга во время болезни Альцгеймера. Эти изменения приводят к нарушению когнитивных процессов.

Глутаминовая кислота очень часто ассоциируется с химическими пищевыми добавками. Это связано с тем, что ее соль, то есть глутамат натрия, является усилителем вкуса, добавляемым в блюда и специи. Это один из самых популярных химикатов, используемых в пищевой промышленности.

Глутамат является белковым компонентом и поэтому считается обычным пищевым ингредиентом. Его вкус заметен только тогда, когда он не связан с белками. Примером продуктов, содержащих глутаминовую кислоту, является соевый соус. Ощущение вкуса, которое вызывает это химическое вещество, называется «умами».

к оглавлению ↑

Глутаминовая кислота как аминокислота

Глутаминовая кислота - аминокислота

Глутамат с химической точки зрения является аминокислотой. Это название означает, что в его структуре есть группа карбоновой кислоты и аминогруппа, расположенные у одного атома углерода. Аминокислоты, связанные химическими связями, образующие длинную цепь, составляют все существующие белки.

Глутаминовая кислота — это эндогенная аминокислота, которая может синтезироваться нашим организмом. Но ее источником, конечно же, могут быть и белки, поставляемые с пищей. Все мясо, птица, рыба, яйца и молочные продукты являются отличными источниками глутаминовой кислоты. Также ее содержат некоторые богатые белками растительные продукты. Например, глютен, являющийся основным белком пшеницы, содержит от 30% до 35% глутаминовой кислоты.

к оглавлению ↑

Как открыли глутаминовую кислоту

Глутаминовая кислота была впервые выделена немецким ученым путем кислотного гидролиза глютена пшеницы в 1866 году. Напротив, процесс ферментации как вид производства глутаминовой кислоты был изобретен в 1957 году. Большое количество глутаминовой кислоты получают из патоки сахарной свеклы или сахарного тростника. В производственном процессе участвуют бактерии вида Corynebacterium glutamicum.

В промышленных масштабах ее получают путем бактериальной ферментации мелассы — побочного продукта производства сахара. Ее также можно получить из растительных белков, таких как глютен или соевый белок.

Производство глутаминовой кислоты путем ферментации микроорганизмов обеспечивает около 90% этого соединения. Остальные 10% количества продукции глутаминовой кислоты связаны с химическими методами.
к оглавлению ↑

Нейротрансмиттер

Глутамат, помимо участия в формировании белков, также играет роль нейротрансмиттера. Это означает, что это вещество выделяется в промежуток между двумя нервными клетками. Попадание молекул глутамата из одной нервной клетки в рецепторы, расположенные на другой, вызывает возбуждение. Рецепторы — это специализированные белковые структуры, распознающие определенный нейромедиатор.

Глутаминовая кислота, используемая в качестве нейротрансмиттера, вырабатывается непосредственно глутаминергическими нейронами. Они составляют доминирующую часть нервных клеток, обнаруженных в мозге. Следовательно, нарушение ретрансляции, связанное с глутаминовой кислотой, имеет очень серьезные последствия. Это приводит к неврологическим заболеваниям и психическим расстройствам.

Глутаминовая кислота хранится в специальных везикулах, которые расположены в синапсах, то есть в окончаниях нервных клеток, которые соединяются друг с другом. Нервные импульсы вызывают выброс глутамата в синаптическую щель, что в конечном итоге вызывает возбуждение другого нейрона. За получение информации, которую несет этот нейротрансмиттер, отвечают глутаматные рецепторы, такие как рецептор NMDA или AMPA. Соединение молекулы глутаминовой кислоты с рецептором вызывает ее активацию и, следовательно, передачу нервного импульса дальше.

Глутамат является наиболее распространенным возбуждающим нейротрансмиттером в нервной системе позвоночных, в том числе человека. Он участвует в когнитивных функциях мозга, таких как обучение и память. Он присутствует в глутаматергических синапсах гиппокампа, неокортекса и других частей мозга.
к оглавлению ↑

Баланс между глутаматом и гамма-аминомасляной кислотой

Гамма-аминомасляная кислота

Глутаминовая кислота, как главный возбуждающий нейротрансмиттер, в физиологических условиях находится в равновесии с основным тормозным нейромедиатором, то есть гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК). Соответствующее соотношение этих веществ определяет правильное функционирование нервной системы.

В случае болезненных состояний мы обычно говорим о превосходстве передачи, связанной с глутаматом, над ГАМК. Такое нарушение равновесия приводит к психотическим состояниям. Существуют теории, связывающие гиперактивность рецепторов глутаминовой кислоты с шизофренией. По этой причине продолжаются поиски психотропных препаратов, подавляющих глутаматергическую систему.

Ученые связывают следующие расстройства с гиперактивностью или снижением активности нейротрансмиссии глутамата:

  • Тревожные состояния;
  • Депрессия;
  • Шизофрения;
  • Нейродегенеративные заболевания;
  • Биполярное расстройство.
к оглавлению ↑

Депрессия и активность глутаминовой кислоты

Ученые и врачи не уверены в роли глутаматергической системы в течении депрессии. Часть исследовательской работы во время этого заболевания предполагает увеличение активности этого нейротрансмиттера. Другие показывают, что происходит подавление ретрансляции глутамата.

Исследования показали, что использование препаратов, блокирующих активность глутамата, вызывает краткосрочный антидепрессантный эффект. Примером такого препарата является кетамин, который является средством, используемым для анестезии в хирургии и ветеринарии.

Эффект улучшения самочувствия возникает и при биполярном расстройстве после приема препаратов из этой группы.

Препарат под названием рилузол обладает способностью снижать степень высвобождения глутаминовой кислоты из нейронов. Таким образом, он подавляет глутаматергическую передачу. Исследования показали, что у пациентов с таким расстройством этот препарат действует как антидепрессант.

Упомянутые тесты, касающиеся препаратов, угнетающих глутаматергическую систему, предполагают сильную корреляцию между ее гиперактивностью и депрессивными симптомами. Дальнейшие исследования в этой области могут задать новое направление в лечении депрессии и биполярного расстройства.

к оглавлению ↑

При шизофрении

Шизофрения

Существует гипотеза о генезе шизофрении, связанном с нарушением активности глутамата. Теория изначально была основана на наборе клинических и невропатологических данных, свидетельствующих о недостаточной активности глутаматергической передачи сигналов через рецепторы NMDA. В более поздние годы этот тезис был подтвержден генетическими данными.

Однако современные знания показывают, что это заболевание имеет как глутаминергические, так и дофаминергические нарушения. Они являются частью сложной системы нейрохимических, психологических, психосоциальных и мозговых факторов, которые вместе составляют шизофрению.

к оглавлению ↑

Глутаминовая кислота и болезнь Альцгеймера

Многочисленные исследования показали связь между нефротоксичностью высокого уровня глутамата и деменцией при болезни Альцгеймера. Это повреждение является результатом воздействия чрезмерной активации рецепторов этим нейротрансмиттером. В результате происходит отек и повреждение нервных клеток.

Для уменьшения симптомов болезни Альцгеймера назначают мемантин. Этот препарат блокирует рецепторы глутамата. В конечном итоге стимуляция этим нейротрансмиттером уменьшается, что приводит к ингибированию нейродегенеративных процессов.

к оглавлению ↑

Вредна ли глутаминовая кислота

Глутаминовая кислота была включена FDA в список веществ GRAS, который в целом признан безопасным для употребления. Кроме того, Объединенный комитет экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) не установил ограничение на максимально допустимое суточное употребление глутаминовой кислоты.

Однако из соображений предосторожности было решено не использовать эту добавку для беременных женщин и детей в возрасте до 12 недель. Глутаминовую кислоту нельзя добавлять в необработанные продукты и детское питание.

Вам есть, что сказать? Оставьте свой отзыв.

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *