L-Glutaminsäure (Glutamat): Wirkung, Vorkommen & Anwendung

Herkunft und Beschreibung

L-Glutaminsäure (kurz Glutaminsäure, englisch glutamic acid) ist eine der 20 proteinogenen Aminosäuren, also einer jener Bausteine, aus denen der Körper seine Eiweiße aufbaut. Sie zählt zu den nicht-essenziellen Aminosäuren: Der Organismus kann sie aus Zwischenprodukten des Energiestoffwechsels selbst herstellen und ist nicht auf eine Zufuhr über die Nahrung angewiesen. Die Bezeichnung „essenziell“ im Sinne von „lebensnotwendig zuzuführen“ trifft daher nicht zu – unverzichtbar ist sie dennoch, nur eben aus eigener Produktion.

Chemisch handelt es sich um eine saure Aminosäure mit zwei Carboxylgruppen. Bei den Bedingungen im Körper liegt sie fast vollständig als negativ geladenes Ion vor, das man Glutamat nennt. Glutaminsäure und Glutamat sind also keine zwei verschiedenen Stoffe, sondern zwei Formen desselben Moleküls; welcher Begriff verwendet wird, hängt vom Zusammenhang ab. Als Glutamat werden außerdem die Salze der Glutaminsäure bezeichnet, etwa das als Geschmacksverstärker bekannte Mononatriumglutamat.

Glutaminsäure oder L-Glutamin – wofür steht was?

Viele Suchanfragen zu „L-Glutamin Wirkung“ meinen eigentlich die Glutaminsäure oder umgekehrt. L-Glutamin ist eine eigenständige, eng verwandte Aminosäure: Sie entsteht aus Glutaminsäure, indem eine Aminogruppe angehängt wird, und kann im Stoffwechsel wieder zu Glutaminsäure zurückverwandelt werden. Glutamin dient vor allem als Transportform für Stickstoff und als Energiequelle für Darm- und Immunzellen, während Glutaminsäure als Glutamat vor allem als Botenstoff im Nervensystem und als Drehscheibe des Aminosäurestoffwechsels bekannt ist.

Aufbau und Wirkungsweise im Körper

Kaum eine Aminosäure ist an so vielen Stoffwechselwegen beteiligt. Die wichtigsten Aufgaben im Überblick:

• Baustein von Eiweiß: Glutaminsäure ist in nahezu allen Proteinen enthalten und gehört in vielen Nahrungseiweißen zu den mengenmäßig häufigsten Aminosäuren.
• Botenstoff im Gehirn: Glutamat ist der wichtigste erregende Neurotransmitter des zentralen Nervensystems. Es wirkt über mehrere Rezeptortypen – die ionotropen NMDA-, AMPA- und Kainat-Rezeptoren sowie eine Reihe metabotroper Rezeptoren.
• Vorstufe von GABA: Aus Glutamat bildet das Enzym Glutamat-Decarboxylase den wichtigsten hemmenden Botenstoff GABA. Dieses Enzym benötigt die aktive Form von Vitamin B6 als Cofaktor.
• Drehscheibe des Aminosäurestoffwechsels: Über sogenannte Transaminierungen sammelt Glutamat Aminogruppen anderer Aminosäuren ein und gibt sie weiter. Sein Kohlenstoffgerüst, das α-Ketoglutarat, ist ein Zwischenprodukt des Zitronensäurezyklus und verbindet so den Eiweiß- mit dem Energiestoffwechsel.
• Ammoniak-Entgiftung: Glutamat nimmt Ammoniak auf und wird dabei zu Glutamin. In der Leber ist es außerdem an der Steuerung des Harnstoffzyklus beteiligt, über den Stickstoff ausgeschieden wird.
• Ausgangsstoff weiterer Moleküle: Glutaminsäure ist eine Vorstufe von Glutamin, Prolin, Ornithin und L-Arginin sowie Bestandteil des körpereigenen Antioxidans Glutathion, das aus Glutaminsäure, Cystein und Glycin aufgebaut ist.

Der Glutamat-Glutamin-Kreislauf im Gehirn

Nervenzellen schütten Glutamat in den synaptischen Spalt aus, um ein Signal weiterzugeben. Damit die Erregung nicht anhält, wird es rasch wieder entfernt – vor allem von benachbarten Stützzellen, den Astrozyten. Diese wandeln Glutamat in Glutamin um und geben es an die Nervenzellen zurück, die daraus erneut Glutamat herstellen. Dieser Kreislauf hält die Konzentration außerhalb der Zellen sehr niedrig. Das ist wichtig, denn ein dauerhaftes Übermaß an Glutamat kann Nervenzellen überreizen und schädigen. Diese sogenannte Exzitotoxizität wird in der Forschung etwa im Zusammenhang mit Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen untersucht.

Gelangt Glutamat aus der Nahrung ins Gehirn?

Kaum. Die Blut-Hirn-Schranke ist so aufgebaut, dass sie Glutamat aus dem Gehirn hinausbefördert, aber praktisch keinen Nettoeinstrom aus dem Blut zulässt. Hinzu kommt, dass der Darm einen großen Teil des mit der Nahrung aufgenommenen Glutamats bereits in der Darmwand verstoffwechselt, bevor es überhaupt in den Kreislauf gelangt. Das Gehirn stellt sein Glutamat daher selbst her.

Heilwirkung

Anwendungsbereiche und gesundheitliche Vorteile:

• Gedächtnis und Konzentration – körpereigenes Glutamat ist für Lernen und Gedächtnisbildung unverzichtbar; dass zusätzlich eingenommene Glutaminsäure die geistige Leistung verbessert, ist jedoch nicht belegt.
• Depressive Verstimmungen – das Glutamatsystem ist ein wichtiges Feld der Depressionsforschung; eine stimmungsaufhellende Wirkung von Glutaminsäure als Nahrungsergänzung ist nicht nachgewiesen.
• Energiestoffwechsel – Glutaminsäure verbindet Eiweiß- und Energiestoffwechsel; eine leistungssteigernde Wirkung für Sportler ist nicht gesichert.
• Verdauung und Darmschleimhaut – Glutamat ist ein wichtiger Energielieferant der Darmzellen; gezielte Studien zum Nutzen einer Einnahme bei Verdauungsbeschwerden fehlen.
• Entgiftung und Leber – Glutamat ist an der körpereigenen Ammoniak-Entgiftung beteiligt; eine Nahrungsergänzung verstärkt diese Funktion nach heutigem Wissen nicht.
• Geschmack und Salzreduktion – als Träger des Umami-Geschmacks kann Glutamat helfen, Speisen mit weniger Kochsalz schmackhaft zu machen; dazu gibt es Hinweise aus Studien.

Glutaminsäure und Psyche: Was ist gesichert?

Gesichert ist die zentrale Rolle des körpereigenen Glutamats für Lernen, Gedächtnis und die Balance zwischen Erregung und Hemmung im Gehirn. Arzneimittel, die am Glutamatsystem ansetzen, sind etablierte Therapien: Der NMDA-Rezeptor-Hemmer Memantin wird bei Alzheimer-Demenz eingesetzt, und die Erforschung von Ketamin hat das Glutamatsystem in der Depressionsbehandlung in den Fokus gerückt. Diese Mittel beeinflussen jedoch die Rezeptoren – sie führen kein zusätzliches Glutamat zu. Weil Glutaminsäure aus Nahrung oder Nahrungsergänzung die Blut-Hirn-Schranke kaum überwindet, lässt sich daraus keine Wirkung auf Stimmung oder Konzentration ableiten.

Rolle im Darm

Für die Zellen der Dünndarmschleimhaut ist Glutamat aus der Nahrung eine wichtige Energiequelle. Ein großer Teil wird bereits dort umgesetzt und zum Aufbau anderer Stoffe wie Glutathion, Arginin und Prolin genutzt. Das erklärt die Bedeutung der Aminosäure für die Darmschleimhaut, ist aber kein Beleg dafür, dass eine zusätzliche Einnahme Erkrankungen wie einem „Leaky Gut“ vorbeugt oder sie behandelt.

Vorkommen in Lebensmitteln

Glutaminsäure ist in nahezu allen eiweißhaltigen Lebensmitteln enthalten, überwiegend gebunden in Proteinen: Fleisch, Fisch, Milch und Milchprodukte, Eier, Hülsenfrüchte und Getreide, besonders Weizen. Mit einer üblichen Ernährung nimmt ein Erwachsener täglich mehrere Gramm Glutaminsäure auf.

Freies Glutamat, das für den Umami-Geschmack verantwortlich ist, findet sich vor allem in gereiften, fermentierten oder lange gegarten Lebensmitteln: Hartkäse wie Parmesan, reife Tomaten, Pilze, Sojasauce, Algen wie Kombu sowie Fleisch- und Gemüsebrühen. Auch Muttermilch enthält freies Glutamat in nennenswerter Menge.

Als Lebensmittelzusatzstoffe sind Glutaminsäure und ihre Salze unter den Nummern E 620 bis E 625 zugelassen, am bekanntesten Mononatriumglutamat (E 621). In der Zutatenliste müssen sie mit der Klassenbezeichnung „Geschmacksverstärker“ und ihrem Namen oder ihrer E-Nummer angegeben werden.

Anwendung und Dosierung

Da der Körper Glutaminsäure selbst bildet und die Ernährung reichlich davon liefert, gibt es keine offizielle Zufuhrempfehlung und keinen bekannten Mangelzustand bei gesunden Menschen. Als Nahrungsergänzung wird L-Glutaminsäure als Pulver, in Kapseln oder in Aminosäure-Kombinationen angeboten. Für solche Präparate gilt: nach Packungsangabe einnehmen und die empfohlene Tagesmenge nicht überschreiten.

Für die Zusatzstoffe E 620 bis E 625 hat die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) im Jahr 2017 eine gruppenbezogene duldbare tägliche Aufnahme (ADI) von 30 Milligramm je Kilogramm Körpergewicht festgelegt, ausgedrückt als Glutaminsäure – bei 70 Kilogramm also rund 2,1 Gramm täglich. Dieser Wert gilt für zugesetztes Glutamat, nicht für das in Eiweiß gebundene. Die EFSA stellte zugleich fest, dass einzelne Bevölkerungsgruppen diesen Wert über die Ernährung überschreiten können. Wer Glutaminsäure zusätzlich einnehmen möchte, lässt sich am besten in der Apotheke, Drogerie oder ärztlich beraten.

Geschichte und Überlieferungen

Die Glutaminsäure wurde 1866 von dem deutschen Chemiker Karl Heinrich Ritthausen aus Weizenkleber isoliert – daher auch der Name, der sich vom Gluten ableitet. Ihre kulinarische Karriere begann 1908 in Japan: Der Chemiker Kikunae Ikeda fand heraus, dass Glutamat für den würzigen Geschmack einer Brühe aus Kombu-Algen verantwortlich ist, und prägte dafür den Begriff „Umami“. Kurz darauf wurde Mononatriumglutamat industriell hergestellt und weltweit als Würzmittel verbreitet.

Die Bedeutung von Glutamat als Botenstoff im Nervensystem wurde erst Jahrzehnte später erkannt. In den 1950er-Jahren zeigten Versuche, dass Glutamat Nervenzellen erregt; bis zur allgemeinen Anerkennung als wichtigster erregender Neurotransmitter vergingen weitere Jahre intensiver Forschung. In den 1940er-Jahren wurde in den USA zudem versucht, die geistige Entwicklung von Kindern mit Glutaminsäure zu fördern – die damaligen Hoffnungen bestätigten sich in späteren Untersuchungen nicht.

1968 löste ein Leserbrief in einer medizinischen Fachzeitschrift die Debatte um das sogenannte „China-Restaurant-Syndrom“ aus, bei dem Beschwerden wie Kopfschmerzen und Hitzegefühl nach dem Essen auf Glutamat zurückgeführt wurden. Kontrollierte Studien konnten einen regelmäßigen Zusammenhang bei üblichen Verzehrmengen nicht bestätigen; einzelne empfindliche Personen reagieren jedoch möglicherweise auf größere Mengen.

Gegenanzeigen und Wechselwirkungen

In den mit der Nahrung üblichen Mengen gilt Glutaminsäure als unbedenklich. Bei einer zusätzlichen Einnahme sind folgende Punkte zu beachten:

• Hohe Dosen: Bei größeren Mengen können Magen-Darm-Beschwerden, Übelkeit und Kopfschmerzen auftreten. Die EFSA verweist darauf, dass beim Menschen bei hohen Aufnahmen Effekte beobachtet wurden.
• Empfindlichkeit gegenüber Glutamat: Wer nach glutamatreichen Speisen wiederholt Beschwerden bemerkt, sollte auf eine Nahrungsergänzung verzichten.
• Nieren- und Lebererkrankungen: Hier kann eine zusätzliche Aminosäurenzufuhr den Stoffwechsel belasten; die Einnahme nur nach ärztlicher Rücksprache.
• Neurologische Erkrankungen: Bei Epilepsie oder anderen Erkrankungen des Nervensystems sollte Glutaminsäure nicht ohne ärztliche Abklärung eingenommen werden.
• Schwangerschaft, Stillzeit und Kinder: Glutamat aus normalen Lebensmitteln ist unproblematisch. Für Nahrungsergänzungen fehlen ausreichende Sicherheitsdaten, deshalb wird von einer Einnahme abgeraten.
• Wechselwirkungen: Systematische Untersuchungen zu Wechselwirkungen mit Arzneimitteln liegen nicht vor. Wer regelmäßig Medikamente einnimmt, insbesondere solche, die auf das Nervensystem wirken, sollte eine Einnahme ärztlich abstimmen.

Regulatorische Einordnung in der EU

In der EU ist Glutaminsäure als Lebensmittelzusatzstoff (E 620) zugelassen und wurde 2017 von der EFSA neu bewertet. Gesundheitsbezogene Angaben, wie sie etwa für Vitamine und Mineralstoffe zugelassen sind, gibt es für Glutaminsäure nicht. Aussagen zu Gedächtnis, Stimmung oder Leistungsfähigkeit dürfen für Nahrungsergänzungen mit Glutaminsäure daher nicht beworben werden.

Häufige Fragen und Antworten

1. Ist L-Glutaminsäure dasselbe wie Glutamat?
   Im Wesentlichen ja. Glutamat ist die geladene Form der Glutaminsäure, in der sie im Körper fast vollständig vorliegt. Als Glutamat bezeichnet man außerdem die Salze der Glutaminsäure, etwa das als Geschmacksverstärker verwendete Mononatriumglutamat (E 621).
2. Wie sollte ich L-Glutaminsäure einnehmen?
   Die empfohlene Dosierung variiert. Befolgen Sie die Anweisungen auf dem Produktetikett oder konsultieren Sie einen Arzt.
3. Welche Lebensmittel enthalten natürlicherweise L-Glutaminsäure?
   L-Glutaminsäure kommt in vielen proteinreichen Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Milchprodukten und Hülsenfrüchten vor.
4. Gibt es Wechselwirkungen mit Medikamenten?
   Systematische Untersuchungen zu Wechselwirkungen liegen nicht vor. Wer regelmäßig Medikamente einnimmt, insbesondere solche, die auf das Nervensystem wirken, sollte eine Nahrungsergänzung mit Glutaminsäure vorher ärztlich abstimmen.
5. Kann L-Glutaminsäure bei der Gewichtsabnahme helfen?
   Es gibt keine ausreichenden wissenschaftlichen Belege, um diese Behauptung zu stützen.
6. Was ist der Unterschied zwischen Glutaminsäure und L-Glutamin?
   L-Glutamin ist eine eng verwandte Aminosäure, die aus Glutaminsäure gebildet wird und wieder in sie umgewandelt werden kann. Glutamin dient vor allem als Energiequelle für Darm- und Immunzellen, während Glutaminsäure als Glutamat ein wichtiger Botenstoff im Nervensystem ist. Beide Begriffe werden oft verwechselt.
7. Welche Wirkung hat Glutaminsäure auf die Psyche?
   Glutamat ist der wichtigste erregende Botenstoff im Gehirn und für Lernen und Gedächtnis unverzichtbar. Aus ihm entsteht auch der beruhigende Botenstoff GABA. Glutaminsäure aus Nahrung oder Nahrungsergänzung gelangt jedoch kaum ins Gehirn, eine direkte Wirkung auf die Psyche ist daher nicht belegt.

Quellen und weiterführende Informationen

• Hansen KB et al. (2021): Structure, Function, and Pharmacology of Glutamate Receptor Ion Channels. Pharmacol Rev 73(4):298-487. -> PubMed PMID 34753794
• Wikipedia: Glutaminsäure
• Wikipedia (EN): Glutamic acid (EN)
• PMC: Glutamate as a neurotransmitter in the healthy brain (Review)
• PMC: Modeling the glutamate–glutamine neurotransmitter cycle
• PubMed: Glutamate – a neurotransmitter in mammalian brain (Review)
• EFSA ANS Panel (2017): Re-evaluation of glutamic acid (E 620) and glutamates (E 621–625) as food additives. EFSA Journal 15(7):4910
• Reeds PJ et al. (2000): Intestinal glutamate metabolism. J Nutr 130(4S):978S
• Hawkins RA (2009): The blood-brain barrier and glutamate. Am J Clin Nutr
• Milliken JR, Standen JL (1951): An investigation into the effects of glutamic acid on human intelligence. J Neurol Neurosurg Psychiatry 14(1):47

Die oben genannten Informationen sind allgemein gehalten und ersetzen nicht die Beratung durch medizinisches Fachpersonal.

---

Die bereitgestellten Informationen dienen der allgemeinen Wissensvermittlung und ersetzen keine ärztliche Diagnose oder Behandlung.