關(guān)于谷氨酸
谷氨酸是一種多功能氨基酸,它處于多種代謝途徑的十字路口,不僅參與消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng),還是大腦健康密切相關(guān)。
谷氨酸是大腦中最豐富的游離氨基酸,也是大腦主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。它可以幫助我們說話、處理信息、思考、運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)新事物、存儲(chǔ)新知識(shí)和集中注意力學(xué)習(xí)等。
學(xué)習(xí)和記憶是腦的高級(jí)功能,是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的生理過程,其神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)是突觸可塑性。突觸的傳遞是谷氨酸及其受體實(shí)現(xiàn)的。
谷氨酸也是γ-氨基丁酸(GABA)的前體,γ-氨基丁酸是腦內(nèi)普遍存在的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),這二者之間的平衡對(duì)于我們大腦健康非常重要(下次我們專門講)。
很早以前人們就已經(jīng)知道,谷氨酸廣泛存在于人體各組織和食物以及母乳,這凸顯了谷氨酸對(duì)人類成長(zhǎng)中腦和軀體發(fā)育的重要性;但直至20世紀(jì)80年代,谷氨酸在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)和大腦內(nèi)的作用才得到認(rèn)識(shí)。在過去的30年中,越來越多的研究進(jìn)展已揭示了谷氨酸及其受體在神經(jīng)退行性疾病疾病(阿爾茨海默氏癥、肌萎縮側(cè)索硬化癥、多發(fā)性硬化癥、癲癇、帕金森等)以及腸道疾病如克羅恩病 (CD) 和潰瘍性結(jié)腸炎 (UC)的病因中起核心作用。
根據(jù)區(qū)域的不同,每公斤腦組織含有 5-15 mmol 谷氨酸,比其他任何氨基酸都多。因此,谷氨酸應(yīng)該在正確的時(shí)間、正確的位置以正確的濃度存在。
細(xì)胞應(yīng)該對(duì)谷氨酸有正確的敏感性,并且有足夠的能量來承受正常的刺激,并且應(yīng)該以適當(dāng)?shù)?strong style="box-sizing: border-box;">速率從正確的位置去除谷氨酸。谷氨酸過多和谷氨酸過少都是有害的。
海馬中靠近血管的突觸周圍的谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分布示意圖
Zhou Y and Danbolt NC. J Neural Transm. 2014
四個(gè)谷氨酸能神經(jīng)末梢 ( T ) 顯示在樹突棘 ( S ) 上形成突觸。指示星形膠質(zhì)細(xì)胞分支 ( G )。請(qǐng)注意星形膠質(zhì)細(xì)胞的 EAAT2(紅點(diǎn))和 EAAT1(藍(lán)點(diǎn))的密度非常高。
隨著工業(yè)水平的發(fā)展和人類口味的發(fā)展,越來越多的谷氨酸衍生物添加到許多食物中,以賦予“鮮味”味道。鮮味感知分布在人類口腔和胃腸道中的多個(gè)受體系統(tǒng),這些系統(tǒng)激活大腦中涉及不同功能的多個(gè)區(qū)域,從食物識(shí)別到與特定食物相關(guān)的情感價(jià)值的形成,進(jìn)而影響食欲和情感等。
加工食品是游離谷氨酸的最大來源。因此目前谷氨酸過量帶來的神經(jīng)毒性不容忽視。一些研究將味精以及谷氨酸衍生添加劑與體重增加、麻木/刺痛、虛弱、高血壓、哮喘發(fā)作、胃腸道問題、代謝綜合征和敏感人群的短期副作用聯(lián)系起來。
現(xiàn)在強(qiáng)有力的證據(jù)表明腸道微生物產(chǎn)生神經(jīng)活性分子,如神經(jīng)遞質(zhì)(即去甲腎上腺素、多巴胺、血清素、GABA 和谷氨酸)和代謝物(即,色氨酸代謝物,短鏈脂肪酸等)維持宿主和細(xì)菌之間跨界跨區(qū)域交流。谷氨酸代表了在這種跨界交流中活躍的眾多神經(jīng)活性分子之一。
在我們的檢測(cè)實(shí)踐中,也發(fā)現(xiàn)在精神科病人或存在精神癥狀的人群中,谷氨酸指標(biāo)異常。
與此同時(shí)腸道菌群中有害菌增多
炎癥水平高
產(chǎn)丁酸等有益菌和人體益生菌偏低或缺乏
短鏈脂肪酸乙酸和丁酸水平低
這些表明谷氨酸以及腸道菌群的異常與大腦健康問題存在關(guān)聯(lián),它們之間的因果及其發(fā)病機(jī)制還需更大和更精細(xì)的研究和臨床探索,但是至少我們可以看到谷氨酸及其與腸道菌群和精神健康方面不可忽視的關(guān)聯(lián)。
本文主要討論谷氨酸是什么,對(duì)人體的健康益處和影響,通過食物或生活方式如何改善谷氨酸缺乏或中毒癥,以及共同探討通過傳統(tǒng)藥理學(xué)方法以及使用產(chǎn)生神經(jīng)活性分子的益生菌作為治療神經(jīng)胃腸道和/ 或精神疾病以及相關(guān)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如焦慮和抑郁。
什么是谷氨酸,為什么如此重要?
結(jié)合和游離谷氨酸
蛋白質(zhì)中的谷氨酸
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谷氨酸:營養(yǎng)和新陳代謝
首先,它可以通過谷氨酸脫氫酶或多種轉(zhuǎn)氨酶從α-酮戊二酸合成。
其次,谷氨酸可以由其他氨基酸合成;氨基酸的“谷氨酸家族”包括谷氨酰胺、精氨酸、脯氨酸和組氨酸。
谷氨酸和谷氨酰胺的區(qū)別
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谷氨酸功能和益處
谷氨酸是腦功能正常的重要神經(jīng)遞質(zhì)
離子型谷氨酸受體包含一個(gè)離子通道,該離子通道在與谷氨酸結(jié)合時(shí)直接激活;
代謝型谷氨酸受體通過與 G 蛋白信號(hào)系統(tǒng)耦合激活離子通道,間接通過第二信使途徑或直接通過 G 蛋白的 βγ 亞基。
谷氨酸過多的原因及癥狀
食用加工食品
高濃度或過度敏感的谷氨酸受體
神經(jīng)系統(tǒng)疾病
心理健康障礙
慢性疼痛和偏頭痛
糖尿病
如何降低谷氨酸水平
深色綠葉蔬菜
其他蔬菜,包括十字花科蔬菜、甜菜、芹菜、辣椒等
漿果
姜黃和姜等香料
奇亞籽和亞麻籽
野生捕撈的魚類,如鮭魚,可提供 omega-3
椰子油和橄欖油
益生菌食品,如酸奶、開菲爾等
黃芪(Formononetin)
綠茶 (兒茶素)
紫錐菊(Alkamides)
棕櫚油(生育三烯酚)
大豆(染料木黃酮)
厚樸(Magnolol 和 Honokion)
奶薊草(水飛薊素)
甘草(多種活性成分)
牛至(來自干葉的 Biochanin A)
百里香油(香芹酚)
高麗參(人參皂甙 20(S) -protopanaxatriol 和 ginsenoside Rb1 在人參根中)
Chios乳香膠(齊墩果酸)
迷迭香(鼠尾草酸和鼠尾草酚)
姜黃素 - 非常強(qiáng)大,有超過 1500 篇論文單獨(dú)研究了姜黃素的作用,支持其強(qiáng)大的抗炎、抗癌、抗氧化和整體神經(jīng)保護(hù)作用
黑籽油
槲皮素
幫助改善線粒體功能
對(duì)抗氧化應(yīng)激和減少炎癥
激活維生素 B6
偏頭痛
慢性疼痛
癲癇
阿爾茨海默氏病
帕金森病
中風(fēng)
抑郁和焦慮(這是神經(jīng)系統(tǒng)疾病的常見合并癥)
綠葉蔬菜和其他蔬菜,包括生菜、西蘭花、羽衣甘藍(lán)、芹菜、菠菜、黃瓜
堅(jiān)果和種子
干豆,如斑豆、腰豆、黑豆
全谷類
小麥胚芽
燕麥麩
谷氨酸過少的癥狀
如何提高谷氨酸水平
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