グルタミン（Gln、Q：Glutamine）

グルタミン（Gln, Q）は、タンパク質を構成するアミノ酸の一つで、化学式は C₅H₁₀N₂O₃ である。非必須アミノ酸に分類される。グルタミンは、エネルギー供給や窒素代謝、免疫機能など多岐にわたる生理的役割を担っている。

構造と性質

1. 構造：
   • グルタミンは、グルタミン酸の側鎖のカルボキシル基（-COOH）がアミド基（-CONH₂）に変換された形をしている。
   • アミド基を持つため、親水性が高いアミノ酸である。
2. 性質：
   • 水溶性が高く、血液や細胞内で容易に輸送・代謝される。
   • 中性のpHでは電荷を持たず、安定した形態を保っている。

生理的役割

1. エネルギー供給：
   • グルタミンは、腸管上皮細胞や免疫細胞のエネルギー源として重要である。
2. 窒素代謝：
   • 体内での窒素輸送において中心的な役割を果たす。
   • 筋肉で生成されたグルタミンは、血液を通じて他の臓器（腸、腎臓、肝臓など）に窒素を供給する。
3. 免疫機能：
   • 免疫細胞（リンパ球やマクロファージ）の増殖や活性化に必要である。
   • 免疫機能が低下する状況（感染症や手術後）では、グルタミンの需要が増大する。
4. 酸塩基平衡の調節：
   • 腎臓でグルタミンが分解されるとアンモニアが生成され、尿中に排泄される。この過程により、体内の酸塩基平衡が調節される。
5. タンパク質・核酸合成：
   • グルタミンは、DNAやRNAを構成するプリン塩基やピリミジン塩基の合成にも関与している。
6. 抗酸化機能：
   • グルタミンは、抗酸化物質であるグルタチオンの前駆体であり、細胞の酸化ストレスからの保護に寄与する。

栄養学的側面

1. 条件的必須アミノ酸：
   • 通常は体内で合成可能な非必須アミノ酸ですが、ストレスや外傷、手術後、感染症時には需要が供給を上回るため、外部からの補給が必要となる場合がある。
2. 食品中の供給源：
   • グルタミンは以下の食品に多く含まれます：
     • 肉類、魚介類
     • 大豆や豆類
     • 乳製品（ヨーグルト、チーズなど）
     • 全粒穀物
     • ほうれん草やキャベツなどの野菜
3. サプリメント：
   • 運動後の筋肉回復や免疫強化を目的として、アスリートや入院患者にグルタミンサプリメントが使用されることがある。