Fa parte degli aminoacidi non essenziali, cioè è uno dei costituenti di base delle proteine che il nostro corpo è in grado di produrre da solo, a differenza degli aminoacidi essenziali, che dobbiamo assumere con la dieta perché non possiamo sintetizzarli autonomamente. Pur tuttavia, benché l’organismo umano sia in grado di sintetizzarne quanto necessario, in caso di stress psicofisico e malattie può diventare condizionatamente essenziale perché il suo fabbisogno aumenta e l’organismo non lo riesce a soddisfare.

Anche noto come acido L-α-amminoglutarico, è il neurotrasmettitore più abbondante che si trova nel cervello, dove viene usato per la sintesi proteica. I muscoli sono tra i tessuti più importanti per la sintesi e l’immagazzinamento di questo aminoacido.

L’acido glutammico è spesso indicato anche con il nome di glutammato monosodico, che è il sale sodico dell’acido glutammico e rappresenta la sua forma ionizzata, predominante nell’organismo.

Questo aminoacido è stato scoperto alla fine del XIX secolo dal chimico tedesco Karl Heinrich Ritthausen, che lo identificò trattando con acido solforico il glutine di frumento, da cui l’acido glutammico prese il nome. La frazione proteica dei cereali, infatti, è costituita per il 25% da glutammato.

L’acido glutammico è coinvolto in molteplici processi biologici (potenzia il metabolismo proteico; stimola la produzione di massa muscolare: contribuisce al corretto funzionamento del sistema immunitario e dell’apparato digerente) e svolge un ruolo chiave nel funzionamento del sistema nervoso e in altre funzioni vitali.

Innanzitutto, l’acido glutammico è uno dei principali neurotrasmettitori eccitatori nel sistema nervoso centrale, dove svolge le sue funzioni in equilibrio con l’acido gamma-aminobutirrico, o GABA, il neurotrasmettitore inibitorio più importante del sistema nervoso centrale, di cui è il precursore. Anche il GABA è un aminoacido non essenziale, anche se non partecipa alla sintesi proteica, viene ottenuto dall’acido glutammico attraverso una reazione di decarbosillazione e rilasciato dal cervello. Il GABA è anche detto “ormone della serenità” per la sua capacità di ridurre stress e ansia e di controbilanciare l’azione eccitante dell’acido glutammico a livello cerebrale.

L’acido glutammico, in quanto neurotrasmettitore, potenzia alcune funzioni cognitive, come memoria, apprendimento e capacità di concentrazione.

L’acido glutammico svolge un ruolo critico nella trasmissione delle informazioni tra le cellule nervose (neuroni), ma un eccesso di glutammato può portare a un’eccitazione nervosa eccessiva, che è stata associata a danni neuronali in alcune condizioni. Tuttavia, l‘acido glutammico non attraversa la barriera ematoencefalica; all’interno del sistema nervoso centrale regola la sintesi proteica, viene convertito in glutammina e per questo motivo viene utilizzato in caso di affaticamento cronico e nel miglioramento delle funzioni cerebrali (apprendimento, memoria ecc.). Fondamentale a tale proposito è il ruolo svolto dalla glutammina, uno degli aminoacidi condizionatamente essenziali, di quelli cioè che l’organismo, in particolari condizioni (es., infezioni), deve assumere con l’alimentazione perché non in grado di produrlo. Oltre a partecipare alla sintesi delle proteine, la glutammina è coinvolta nel funzionamento dell’apparato digerente e del sistema immunitario. La glutammina viene sintetizzata dalla glutamminasintetasi a partire proprio dall’acido glutammico ed è degradata nuovamente ad acido glutammico dalla glutamminasi. La glutammina è l’unico aminoacido in grado di passare rapidamente dal sangue al tessuto cerebrale, dove può essere metabolizzata: questa peculiarità la rende essenziale all’acido glutammico per lo svolgimento della sua funzione di neurotrasmettitore cerebrale. Questo aminoacido, infatti, non è capace di attraversare la barriera ematoencefalica e, quindi, di raggiungere il tessuto nervoso; per arrivare al cervello, dunque, l’acido glutammico viene prima convertito in glutammina e poi riconvertito in acido glutammico.

L’acido glutammico è anche noto per la sua capacità di conferire il sapore umami[1], uno dei cinque sapori di base insieme a dolce, salato, acido e amaro. Il sapore umami è spesso descritto come un sapore “saporito” o “aggradabile” e si trova in molti alimenti ricchi di proteine, come carne, formaggi stagionati e brodo.

Proprio per questo, il sale sodico dell’acido glutammico, o glutammato monosodico o glutammato di sodio (MSG–Mono sodium glutamate) o monosodio glutammato  è spesso utilizzato nell’industria alimentare come additivo alimentare per migliorare il sapore ovvero come esaltatore di sapidità.

Nell’Unione europea, il glutammato monosodico viene classificato come additivo alimentare (e identificato con il codice E621) ed esistono delle direttive che ne regolamentano l’utilizzo negli alimenti. Sempre nell’Unione Europea è in genere permessa un’aggiunta di glutammati fino a un massimo di 10 grammi per kg di alimento. Nei sostituti del sale, negli insaporitori e nei condimenti non esiste un quantitativo numerico massimo consentito per i glutammati, che devono essere utilizzati conformemente alle buone pratiche di fabbricazione.

Le principali fonti alimentari di acido glutammico sono il glutine (25% di acido glutammico in peso) e la caseina del latte animale (20-23%), legato agli altri amminoacidi o libero a seguito di pasteurizzazione del latte, raffinazione e cottura del grano, fermentazione naturale dei formaggi: ma anche: i cereali, il latte e i formaggi, il merluzzo, i legumi come la soia e i lupini, le mandorle, i semi di zucca, le alghe.

Controindicazioni
Al consumo di glutammato sono stati attribuiti effetti nocivi per la salute, tra cui un’azione neurotossica che giocherebbe un ruolo nello sviluppo di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.  In particolare, un consumo eccessivo di glutammato è stato a lungo collegato alla cosiddetta “Sindrome da ristorante cinese” (Chinese Restaurant Syndrome  o CRS): si tratta di un quadro sintomatologico caratterizzato da cefalea, ansia, dolore toracico, nausea, sudorazione, difficoltà respiratorie, orticaria. Questi sintomi si erano manifestati per la prima volta nel 1968: a segnalarli era stato il dottor Robert Ho Man Kwok, che li aveva avvertiti dopo aver mangiato un pasto americano-cinese. La cucina cinese fa, in effetti, largo uso di glutammato come esaltatore di sapidità. Questo ha portato a immaginare che potesse esistere una correlazione con quei disturbi. Tuttavia ad oggi non sono state fornite prove conclusive circa effetti dannosi significativi legati al consumo di MSG.

N.B. Come sempre, si consiglia di consultare un professionista della salute o un dietologo per informazioni specifiche sulla tua dieta e sulla salute.

[1] Questa scoperta la si deve al chimico giapponese Kikunae Ikeda dell’Università Imperiale di Tokyo. All’inizio del XIX secolo Ikeda, assaggiando le alghe utilizzate dalla moglie per la preparazione del brodo dashi, identificò un sapore, l’umami, che aveva già percepito in altri alimenti, come i pomodori, la carne e il formaggio, e che era diverso da ciascuno dei 4 già noti: dolce, salato, acido e amaro. Ikeda capì di aver scoperto un quinto gusto di base. Forte di questa intuizione, condusse degli esperimenti per estrarre il fattore umami dalle alghe: scoprì, così, che l‘acido glutammico era un elemento centrale nel gusto del dashi.

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Nel cervello agisce come un neurotrasmettitore eccitatorio; è coinvolto anche nel ciclo dell’urea; è un aminoacido importante nell’eliminazione dell’ammoniaca, sostanza tossica per l’organismo che può causare disordini cerebrali. Una carenza di acido aspartico si correla a stanchezza ed affaticamento cronico. E’ inserito fra gli amminoacidi glucogenici in quanto per transamminazione si trasforma in ossalacetato. Pertanto, l’acido L-aspartico svolge molti ruoli biologici nell’organismo umano, tra cui:

• è uno degli amminoacidi utilizzati nella sintesi proteica, per cui è coinvolto nel processo di costruzione e riparazione dei tessuti del corpo; partecipa quindi a tutti i ruoli biologici imputabili a queste bio-macro-molecole (tessuto contrattile, tessuto strutturale, proteine di trasporto e riserva, immunoglobuline, fattori emostatici, ormoni, enzimi, canali di membrana, segnalatori intracellulari ecc.);
• è coinvolto nella trasmissione dei segnali nervosi nel cervello. Funziona come neurotrasmettitore eccitatorio, il che significa che può aumentare l’attività neuronale e la comunicazione tra le cellule nervose
• svolge un ruolo nel ciclo dell’urea, come l’ammoniaca, donando gruppi amminici che portano alla formazione di urea;
• partecipa alla gluconeogenesi;
• trasporta equivalenti riducenti come vettore malato-aspartato – derivato ossidato (deidrogenato) dell’acido malico – utilizzando l’interconversione tra aspartato e ossalacetato;
• dona un atomo di azoto nella biosintesi dell’inosina, il precursore delle basi puriniche;
• funge da accettore di idrogeno in una catena di ATP sintasi;
• l’acido L-aspartico dietetico agisce come un inibitore della beta-glucuronidasi, che regola la circolazione enteroepatica della bilirubina e degli acidi biliari;
• l’aspartato stimola i recettori NMDA – anche se non così fortemente come il neurotrasmettitore dell’amminoacido L-glutammato.

L’acido L-aspartico viene abbondantemente assunto con la dieta grazie alla sua diffusa presenza nelle proteine alimentari – in alcune più di altre. I cibi più ricchi di acido aspartico sono quelli di origine animale; alcuni esempi sono: prodotti della pesca (soprattutto ostriche), carne – sia bianca che rossa – ma anche lavorata (salumi e insaccati), selvaggina ecc.;

È comunque presente in molte fonti vegetali, come i semi germogliati, fiocchi d’avena, avocado e asparagi, germogli di canna da zucchero e melassa di barbabietola da zucchero ecc.

Il dolcificante aspartame è formato da acido aspartico, fenilalanina, trimero di formaldeide.

L’acido aspartico è anche disponibile come integratore alimentare, in varie forme. L’acido D-aspartico viene proposto come booster del testosterone ma, come vedremo, la sua utilità è più che controversa.

La molecola più implicata nella formulazione degli integratori alimentari basati sul ruolo specifico dell’amminoacido in questione è l’acido D-aspartico, ovvero l’isomero con minori ruoli biologici rispetto al più diffuso L-acido aspartico.

I presunti effetti dell’acido D-aspartico sarebbero di miglioramento degli ormoni sessuali e, più precisamente, del testosterone.

Il dosaggio utile di acido D-aspartico può oscillare, da poco più di 2.5 g / die a 3.0 g /die; dosi superiori si sono dimostrate non solo inutili, ma addirittura controproducenti.

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Una caratteristica della prolina è la sua struttura chimica. La sua catena laterale si collega all’azoto dell’anello amminico, formando un anello imminico. Questa struttura conferisce alla prolina alcune proprietà uniche che influenzano la conformazione e la struttura delle proteine; ha infatti la capacità di formare “cerniere” all’interno di un polipeptide, tendendo ad interromperne la linearità ed influenzare la piegatura e la conformazione tridimensionale delle proteine. Per via della catena laterale alifatica, la prolina è classificata come un amminoacido alifatico apolare.

Oltre che nella sintesi di proteine ​​che giocano un ruolo nel sistema immunitario e nella funzione cellulare, la prolina è coinvolta in una serie di processi biologici, tra cui la sintesi del collagene, la principale proteina strutturale del tessuto connettivo. Il collagene fornisce supporto strutturale alla pelle, ai tendini, alle cartilagini e alle ossa. La presenza della prolina contribuisce alla formazione delle caratteristiche eliche del collagene e conferisce resistenza e flessibilità a questi tessuti.

L’ idrossiprolina è invece una forma modificata di prolina, in cui un gruppo idrossile (-OH) è aggiunto alla catena laterale della prolina. L’idrossiprolina rappresenta circa il 13-15% degli amminoacidi presenti nel collagene. La sua presenza conferisce al collagene una maggiore stabilità e rigidità. L’idrossiprolina è prodotta attraverso una reazione di idrossilazione catalizzata dall’enzima prolil-idrossilasi, che richiede la presenza di vitamina C.

Sicché durante la biosintesi del collagene, la prolina e l’idrossiprolina sono ampiamente utilizzate come mattoni per formare le lunghe catene di aminoacidi che costituiscono il collagene. La prolina e l’idrossiprolina si combinano con altri amminoacidi, come la glicina, per formare la caratteristica tripla elica del collagene. Questa struttura a elica conferisce al collagene la sua forza e flessibilità, consentendo al tessuto connettivo di svolgere le sue funzioni strutturali nel corpo umano.

In sintesi, la prolina e l’idrossiprolina sono amminoacidi essenziali per la formazione del collagene e contribuiscono alla sua struttura tridimensionale e alle sue proprietà fisiche. Senza la presenza di prolina e idrossiprolina, la formazione e la stabilità del collagene sarebbero compromesse, con conseguenze negative sui tessuti connettivi nel corpo.

La prolina svolge inoltre un ruolo critico nel processo di cicatrizzazione delle ferite; aiuta a rafforzare e ricostruire il tessuto connettivo durante la fase di riparazione delle ferite. Come se non bastasse, può svolgere un ruolo protettivo anche nei confronti del DNA e ridurre i danni causati dai radicali liberi. Durante periodi di digiuno o esercizio fisico intenso, può addirittura essere utilizzata come fonte di energia. Essa può infatti essere convertita in piruvato, un intermediario chiave nel metabolismo energetico. Infine regola il colesterolo e previene le malattie cardiache

La maggior parte delle persone riesce a soddisfare il proprio fabbisogno attraverso una dieta normale. Tuttavia, se necessario, la prolina può essere integrata attraverso l’assunzione di integratori alimentari che contengono prolina. Alimenti che ne contengono una buona quantità sono:

• Carne: La carne, come il pollo, il manzo, l’agnello e il maiale, ne è una fonte ricca.
• Pesce: Il pesce, come il salmone, il tonno e il merluzzo, contiene anche una quantità significativa di prolina.
• Uova: Le uova sono un’altra fonte, con il tuorlo che ne contiene una quantità leggermente maggiore rispetto all’albume.
• Latticini: Alcuni prodotti lattiero-caseari, come il formaggio, in particolare nel parmigiano, lo yogurt e il latte, contengono prolina.
• Legumi: I legumi, come i fagioli, le lenticchie e i ceci, sono fonti vegetali di prolina.
• Noci e semi: Le noci, come le noci del Brasile, le mandorle e le noci di macadamia, così come i semi di girasole e di zucca, contengono prolina.

Nella birrificazione, nella vinificazione e nella produzione di succhi frutta l’utilizzo di proteine ricche in prolina aumenta la torbidità grazie alle reazioni che avvengono con i polifenoli. Si è constatato inoltre che l’analisi delle interazioni fenoli-proteine può essere di grande aiuto nella misura dell’indice di torbidità.

La L-prolina agisce inoltre da osmoprotettore, soprattutto in caso di stress osmotici, ed è quindi utilizzata in ambiti farmacologici e biotecnologici.

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