麩醯胺酸有哪些功效與風險?醫師營養師完整解密!

麩醯胺酸是癌症病房的病友間非常流行的營養補充品,但在一般民眾之間,可能比較少人聽過。麩醯胺酸在人體中有用的形式是左旋麩醯胺酸( L-glutamine ),為了方便起見,底下有關左旋麩醯胺酸( L-glutamine )的討論,都使用麩醯胺酸來取代。麩醯胺酸和其他保健品或營養補充品不太一樣,其他產品人們一看大概就知道用途是什麼,像是看到葉黃素就知道是吃眼睛保健的、蔓越莓與預防泌尿道感染有關、膳食纖維與預防或改善便秘有關,那麼看到麩醯胺酸呢?目前最常見的用途是和癌症治療的併發症(特別是黏膜炎)與運動營養補充有關。

團隊醫師與營養師們確實聽過有不少癌友,在使用麩醯胺酸後,能減少化療或放療的副作用的例子,這應該有不少醫療人員有類似的經驗。但麩醯胺酸的補充品其實不便宜,如果依照建議劑量使用的話,會是一筆不小的開銷,因此團隊專家討論過後,決定寫一篇關於麩醯胺酸在癌症應用上的文章,從麩醯胺酸可能的作用機制,到近年來的文獻回顧,藉此幫助人們用比較科學的角度,來評估是否使用麩醯胺酸這個補充品。近年來也有些討論是關於麩醯胺酸在運動補充的效果如何,之後會再另外寫一篇文章來探討。

  1. 是什麼?
    麩醯胺酸是一種可以用來合成蛋白質的胺基酸,在正常情況下它是非必需胺基酸,當身體狀況不佳或是體內蛋白質很缺的時候,會暫時成為必需胺基酸。
  2. 什麼人可能需要?
    飲食正常還有身體健康的人不需要額外補充。身體狀況不佳、蛋白質攝取不足、癌症治療期間和癌惡病質等情況可能會需要。證據上,對於治療引起的粘膜炎可能有幫助。
  3. 什麼狀況可以吃?怎麼吃?
    化療與放療治療期間:每天建議 30 公克,分三次補充。
    因癌惡病質引起的體重與肌肉流失:每天建議補充 14 公克的麩醯氨酸、 14 公克的精胺酸,以及 3 公克的 β-羥基-β-甲基丁酸。
  4. 過度補充有什麼問題?
    身體處在缺乏麩醯胺酸的狀態下,短期間大量補充麩醯胺酸是安全的。如果是在不缺的情況下,長期額外補充可能會發生以下七種現象:改變胺基酸運輸、影響麩醯胺酸代謝、改變氨的運輸、血中胺基酸的異常、影響免疫系統、影響腫瘤生長、長期補充麩醯胺酸的戒斷作用。

 

麩醯胺酸是什麼?在身體內有哪些作用?

麩醯胺酸是什麼?麩醯胺酸( Glutamine )是肌肉、血液以及體內游離胺基酸裡含量最多的胺基酸。在正常情況下,麩醯胺酸是一種非必需胺基酸,能在血中維持在固定的濃度範圍內。然而,當身體處在代謝壓力的時候,它就可能會「暫時」成為必需胺基酸( conditionally essential amino acid )了。

那身體在什麼樣的情況下會面臨代謝壓力呢?常見的有手術期間受傷敗血症,還有癌細胞發展時…等等。

麩醯胺酸是怎麼被人體取得的呢?人可以從飲食重新合成分解蛋白質等方式來維持血液中麩醯胺酸的濃度。成人通常能在一般正常的飲食攝取到 3-6 公克的麩醯胺酸( Ref. 2 ),這樣的攝取量對一般人就已經足夠了。

 

麩醯胺酸的功效與生理作用有哪些?

麩醯胺酸的生理作用麩醯胺酸在體內的功效簡單說,就是幫助:

  1. 細胞生長
  2. 產生能量
  3. 抗氧化
  4. 調節體內酸鹼

麩醯胺酸之所以能夠發揮以上功效,有興趣的朋友可以看底下的作用機制( Ref. 4 ):

  1. 在細胞裡面轉換成其他非必需胺基酸
    麩醯胺酸除了自己能拿去合成蛋白質外,在細胞裡面還可以轉換成麩胺酸( glutamate ),而麩胺酸還可以轉換成脯胺酸( Proline ),或是轉換成天門冬胺酸( aspartate ) 和天冬醯胺酸( asparagine )。此外,從麩醯胺酸衍伸出來的麩胺酸能提供自身的氨上的氮來合成丙胺酸( alanine )和絲胺酸( serine ),並可進一步產生甘胺酸( glycine )。也就是說,麩醯胺酸在細胞內可以轉換成其他各種不同的胺基酸,供細胞增殖時對這些原料的需求。
  2. 細胞內氮的供應者
    核苷酸( nucleotides )是細胞裡也是要有氮原子才能順利合成的一類分子,細胞增殖的過程中會需大量生成核苷酸,因此對氮原子會有大量的需求。
  3. 細胞內碳的供應者
    麩醯胺酸在細胞內不僅能提供氮,連碳也是可以提供給細胞用來產生能量或是生成其他分子的喔。

麩醯胺酸除了上述的作用之外,它還能經由腎臟釋放出氨,來調節酸鹼平衡幫助合成細胞內的抗氧化劑(穀胱甘肽)幫助脂肪合成在血液中以無毒的方式運送氨

 

麩醯胺酸在癌症治療過程補充可能有什麼好處?

麩醯胺酸對於癌症治療過程到底有沒有幫助?這是癌友以及醫療人員都很想知道的問題。如果從上一段的機制來看,麩醯胺酸似乎是能用在癌症治療中發揮作用,但在實際臨床用上是不是真的有用呢?這就要看實際的研究告訴我們什麼了!

 

麩醯胺酸對治療引起的粘膜炎作用

2015 年有一篇回顧研究,從幾個線上資料庫搜尋至 2015 年 7 月之前的相關研究。從 217 篇文獻挑出 9 篇隨機控制試驗,結果發現結腸與直腸癌患者補充麩醯胺酸可減少一些因化療引起的併發症,例如腸粘膜炎與腹瀉改善氮平衡免疫系統手術後傷口的癒合。這篇回顧的結論是口服麩醯胺酸可能有助於改善因癌症治療引起的併發症,並能縮短住院的時間,值得近一步研究( Ref. 6 )。

2017 年有一篇研究系統回顧口服麩醯胺酸對癌症治療引起的粘膜炎有何作用。從 MEDLINE 搜尋英文文獻,最後篩選出 15 篇研究,這些研究都是以患有癌症且接受化療或放射線治療成人為對象,比較補充麩醯胺酸與控制組之間的差異。

在 15 篇文獻裡,有 11 篇的結果顯示口服麩醯胺酸能顯著減少粘膜炎發生,或是減少治療期間體重的流失、發作時間、最大粘膜炎等級。此外,在噁心、嘔吐、口乾和厭食的情況上,麩醯胺酸組和控制組的情形相似。總結來說,臨床試驗上觀察到口服麩醯胺酸的功效與低毒性,並提供有力的理由支持進行更大規模的隨機控制研究,藉此評估麩醯胺酸預防化療或放射療法引起的粘膜炎效果( Ref. 7 )。

 

補充麩醯胺酸、精胺酸和 β-羥基-β-甲基丁酸和癌惡病質引起的體重流失

除了麩醯胺酸,精胺酸與 β-羥基-β-甲基丁酸( hydroxy methyl butyrate ,簡稱 HMB )也是很常用在癌症營養補充的胺基酸。 2018 年有一篇研究回顧補充這三個胺基酸是否能減少癌惡病質導致的體重與肌肉的流失。什麼是惡病質( Cachexia )呢?惡病質是一種因疾病引起狀況,通常會伴隨著厭食、發炎、胰島素阻抗,以及肌肉蛋白質流失。

研究從電子資料庫搜尋 1990 年 1 月到 2017 年 11 月間的相關研究,總共找到 125 篇,最後篩選出 5 篇隨機控制試驗的研究,補充的期間 8 、 12 和 24 週,這個試驗所使用的劑量都一樣,每天補充的麩醯胺酸、精胺酸和 HMB 的劑量分別是 14 、 14 和 3 公克。就這篇回顧的結果顯示,補充這三種成分可能有助於改善癌症或 HIV 感染病患的惡病質,減少體重與肌肉的流失,並且改善免疫功能。不過,未來還需要有良好設計的隨機控制臨床試驗才能得出更明確的結論( Ref. 8 )。

從現有的文獻來看,補充麩醯胺酸在減少癌症治療引起粘膜炎的應用是可以期待的,而在與精胺酸與 HMB 一起預防惡病質引起的體重與肌肉減輕可能有幫助,但還需要更多的研究證據才能確定。

 

麩醯胺酸該如何補充?長期吃可以嗎?

麩醯胺酸如何補充根據相關的研究資料,麩醯胺酸的補充可以分下面兩種情況來給予建議:

  1. 化療與放射治療期間:在進行化療與放射治療之前、期間與之後,可每天補充 30 公克分三次補充。( Ref. 7 )
  2. 因癌惡病質引起的體重與肌肉流失:如果有體重和肌肉快速減少的情形,也許可以試著每天補充 14 公克的麩醯氨酸、 14 公克的精胺酸,以及 3 公克的 HMB ( Ref. 8 )。

至於平常沒有麩醯胺酸缺乏的時候,理論上不需要特地額外補充麩醯胺酸,應該把重點放在均衡飲食和攝取足量蛋白質上,並且聽從完整了解患者病情的醫師或營養師所提供的飲食建議。

 

麩醯胺酸如果長期補充是否有風險?

任何營養素,適量攝取對維持正常身體機能有益,但太多就不見得是好事,麩醯胺酸也是如此,長期補充大量的麩醯胺酸可能會有以下七個副作用:

  1. 胺基酸運輸的改變:麩醯胺酸和其他胺基酸會共用運輸管道,因此增加麩醯胺酸攝取可能壓制其他胺基酸在組織的分佈,以及在腸道和腎臟裡的吸收。
  2. 改變麩醯胺酸代謝:額外補充麩醯胺酸可能削減內生性麩醯胺酸合成並促進麩胺酸和氨的產生。
  3. 改變氨的運輸:補充麩醯胺酸可能減弱氨的解毒作用,並對麩醯胺酸在攜帶組織裡氨的作用產生負面影響。
  4. 血中胺基酸的異常:麩胺酸、瓜胺酸、鳥胺酸、精胺酸,和組胺酸的濃度增加,而纈胺酸、白胺酸、異白胺酸、甘胺酸、蘇胺酸、絲胺酸及脯胺酸的濃度減少。
  5. 對免疫系統的影響:由於麩醯胺酸具有免疫調節的能力,長期補充麩醯胺酸對免疫系統的影響得好好的評估。
  6. 腫瘤生長的影響:應該要釐清長期補充麩醯胺酸對癌症增加的風險
  7. 長期補充麩醯胺酸的戒斷作用:生物體長期大量攝取麩醯胺酸已經適應了,停止麩醯胺酸的補充可能會增加因麩醯胺酸缺乏而引起的健康問題。

當身體缺麩醯胺酸的時候,短期內補充麩醯胺酸是安全的。但如果長期補充超過生理需求的話,就要擔心上面的問題了!不過要注意的是,上述七點疑慮,都還需要更多的研究來確定補充多久,或是超過多少劑量才可能會出現這些問題( Ref. 9 )。因此在有確切答案之前,我們會建議在有需要的時候補充即可。

看到這,相信你對麩醯胺酸已經有相當完整的了解囉!麩醯胺酸在作為運動者的營養補充品,也還有許多有待討論的議題,我們找機會再來更完整寫篇文章讓大家了解。

補充小常識:什麼是必需胺基酸呢?

  • 生物體沒辦法自身從無到有合成的胺基酸就稱為必需氨基酸,對人類而言,必需胺基酸有九個,分別是白胺酸( leucine )、異白胺酸( isoleucine )、甲硫胺酸( methionine )、纈胺酸( Valine )、苯丙胺酸( phenylalanine )、色胺酸( tryptophan )、組胺酸( histidine )、蘇胺酸( Threonine )和離胺酸( lysine )。不過,還有六個胺基酸是看情況的必需胺基酸,在某些情況下體內的合成量不符需求,因此得額外從飲食補充。這六個胺基酸分別是精胺酸( arginine )、半胱胺酸( cysteine )、甘胺酸( glycine )、麩醯胺酸( glutamine )、脯胺酸( proline )和酪胺酸( tyrosine )。

 

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Reference

  1. 癌症希望基金會呼籲:「保健食品沒有治療疾病的實證依據,購買前記得『停‧看‧聽』」,HOPE|癌症希望基金會
  2. Dietary Supplements for Exercise and Athletic Performance – NIH, Office of Dietary Supplements
  3. Lacey, J. M., & Wilmore, D. W. (1990). Is glutamine a conditionally essential amino acid?. Nutrition reviews, 48(8), 297-309.
  4. Zhang, J., Pavlova, N. N., & Thompson, C. B. (2017). Cancer cell metabolism: the essential role of the nonessential amino acid, glutamine. The EMBO journal, e201696151.
  5. Kroemer, G., & Perfettini, J. L. (2014). Entosis, a key player in cancer cell competition. Cell research, 24(11), 1280.
  6. Jolfaie, N. R., Mirzaie, S., Ghiasvand, R., Askari, G., & Miraghajani, M. (2015). The effect of glutamine intake on complications of colorectal and colon cancer treatment: A systematic review. Journal of research in medical sciences: the official journal of Isfahan University of Medical Sciences, 20(9), 910.
  7. Sayles, C., Hickerson, S. C., Bhat, R. R., Hall, J., Garey, K. W., & Trivedi, M. V. (2016). Oral Glutamine in Preventing Treatment‐Related Mucositis in Adult Patients With Cancer: A Systematic Review. Nutrition in Clinical Practice, 31(2), 171-179.
  8. Asghari Hanjani, N., Farsi, F., Sepidarkish, M., Omidi, A., Ardehali, S. H., Akbari‐Fakhrabadi, M., & Heshmati, J. (2018). Effect of supplementation with a combination of l‐arginine, l‐glutamine, and hydroxy methyl butyrate on cachexia: A systematic review. Journal of Food Biochemistry, e12636.
  9. Holecek, M. (2013). Side effects of long-term glutamine supplementation. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 37(5), 607-616.
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