Glycin ist die einfachste aller Aminosäuren und kommt in fast allen Proteinen vor. Die Verbindung ist auch Ausgangs-Substrat für andere unentbehrliche Moleküle und den Nährstoff Glucose. Daneben erfüllt Glycin wichtige regulatorische Funktionen. In diesem Beitrag zeige ich, wie bedeutend diese Aminosäure sein kann!
Deswegen kann die Aminosäure in höheren Supplementationen bei vielen Krankheiten helfen. Dazu gehören:
- Diabetes,
- Arteriosklerose,
- Nervenstörungen,
- oxidativer Stress und
- Immunschwäche sowie die
- Folgen entzündlicher Krankheiten.
Was ist Glycin?
Glycin (α-Aminoessigsäure,Gly oder G) mit der Summenformel C2H5NO2 ist die kleinste und häufigste einfachste aller stabilen Aminosäuren. Das Molekül ist nicht chiral, im Gegensatz zu allen anderen biogenen Aminosäuren. Deswegen existiert auch kein L- und D-Glycin. Der menschliche Körper kannGlycin selber herstellen, es ist also nicht essenziell.
Glycin kann auf verschiedene Art gebildet werden, unter anderem aus der Aminosäure Serin. Hierbei entstehen zusätzlich zum Glycin auch Vorstufen für Thymin, einen Baustein unserer Erbsubsubstanz (DNA). An der Bildung der Purine, bei denen es sich ebenfalls um Basen unserer Erbsubstanz handelt, ist Glycin direkt beteiligt.
Im Kollagen der Bindegewebe ist der Anteil der Aminosäure besonders hoch, wo Glycin für die Stabilität der Molekülgestalt sorgt. Kollagen hat eine Spiral-Gestalt und ist aus 3 Eiweißketten zusammengesetzt, die ineinander verdrillt sind (Trippelhelix).
Vorkommen in Lebensmitteln und Verwendung
Die Aminosäure ist ein häufiger Baustein nahezu aller Proteine und kommt dementsprechend in allen eiweißreichen Lebensmitteln vor. Aufgrund seiner geringen Größe wird es dabei meist in Bereichen eingebaut, die durch die spezifische Faltung des jeweiligen Proteins und die damit verbundene dreidimensionale Struktur wenig Platz für größere Aminosäuren lassen.
Mit etwa 33 Prozent ist Glycin außerdem die am häufigsten vertretene Aminosäure des Kollagens. Dieses Strukturprotein des Bindegewebes ist wichtiger Bestandteil von Knochen, Zähnen, Haut und Sehnen. Bei einem Mangel an Glycin werden daher auch als erstes Kollagene abgebaut. Betroffenen Personen fühlen sich dann oft erschöpft.
Da Glycin süßlich schmeckt und bisher keinerlei Nebenwirkungen bekannt sind, darf es als Geschmacksverstärker ohne Höchstmengenbeschränkung in Lebensmitteln verwendet werden. Unter der Nummer E 640 wird es etwa in Süßstofftabletten verwendet, Marzipan hält sich durch Glycinzugabe länger feucht, und Schinken wird oft zusätzlich mit Glycin überzogen.
Glycin ist in Infusionslösungen für die parenterale („künstliche“) Ernährung enthalten. Daneben ist die Aminosäure in Pulverform als Nahrungsergänzungsmittel für den Muskelaufbau erhältlich.
Glycin-Mangel
Ein Glycin-Mangel (Hypoglycinaemie) kann sehr verschiedene Ursachen haben. Dazu zählt eine extreme Mangelernährung mit einem Defizit an Eiweißen. Dabei ist oft die Eigen-Produktion ebenfalls eingeschränkt, weil die zur Biosynthese erforderlichen Vitamine nicht ausreichend verfügbar sind.
Darmerkrankungen wie chronische Darmentzündungen können zu Resorptionsstörungen führen, die auch die Aminosäuren betreffen und so die Glycinversorgung gefährden. Aber auch genetisch bedingte Stoffwechselstörungen können einen Glycin-Mangel zur Folge haben. Einige Verbindungen können den Glycin-Stoffwechsel stören. Bekannt ist dieser Effekt für Strychnin, Alkohol und Tetanus-Toxinen.
Symptome wie Konditions- und Leberschwäche sowie Bindegewebsabbau und Muskelstörungen können auf Glycin-Mangel hindeuten. Zusätzlich zeigen sich Störungen des Nerven- und Immunsystems sowie Bronchial-Beschwerden.
Einen Glycinmangel kann man anhand einer Blutuntersuchung feststellen. Bei einem Mangel rate ich generell zu einer Einnahme der Aminosäure Glycin.
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Glycin-Überschuss
Ein Glycin-Überschuss (Hyperglycinämie) kommt auch bei zu eiweißreicher Kost praktisch nicht vor. Die Aminosäure wird im Körper schnell um- oder abgebaut. Dies sieht bei seltenen genetisch bedingten Stoffwechselstörungen jedoch anders aus.
Zu diesen selten Störungen gehört z.B. die Glycin-Enzephalopathie, bei der Enzyme des Glycin-Stoffwechsels defekt sind. Die Akkumulation der Aminosäure führt dann zu gravierenden Beschwerden wie Bewusstseinseintrübungen bis zur Bewusstlosigkeit, verlangsamte Reaktionen, Muskelerschlaffung, Atemnot, Krampfanfällen und Sehstörungen.
Die Diagnose erfolgt zunächst mit einer Ermittlung des Glycinwertes im Blut und Nervenwasser. Ein genetischer Test (Polymerasekettenreaktion, PCR und DNA-Sequenzierung) kann die Diagnose bestätigen.
Die Behandlung zielt dann auf eine medikamentöse Absenkung des Glycin-Spiegels ab. Infrage kommen hier Benzoat, Strychnin und Dextromethorphan. Krampfanfälle sollen durch Carbamacepin verhindert werden.
Parallel sind diätetische Maßnahmen angezeigt. Die Ernährung soll dann nur wenig Eiweiß, aber auch nur geringe Zuckermengen beinhalten.
Spezielle Funktionen von Glycin im Stoffwechsel
Glycin kann auf verschiedene Art gebildet werden, unter anderem aus der Aminosäure Serin. Hierbei entstehen zusätzlich zum Glycin auch Vorstufen für Thymin, einen Baustein unserer Erbsubsubstanz (DNA). An der Bildung der Purine, bei denen es sich ebenfalls um Basen unserer Erbsubstanz handelt, ist Glycin direkt beteiligt.
Glycin ist wichtiger Bestandteil des Proteins Glutathion, das im Körper als Radikalfänger arbeitet und so reaktive Stoffe unschädlich macht, bevor diese empfindliche Zellbestandteile schädigen können.
Auch spielt das Glycin eine wichtige Rolle bei der Synthese von Häm, dem eisenhaltigen Farbstoff der roten Blutkörperchen, das der Sauerstoffbindung dient (siehe auch: Hämoglobinwert im Blut).
Die organische Säure Kreatin wird ebenfalls aus Glycin gebildet. Sie versorgt die Muskelzellen mit Energie und ist hier vor allem für die Kontraktion nötig. Für diesen Umstand interessieren sich vor allem Kraftsportler. Und die Sache mit dem Kreatin (auch Creatin geschrieben), ist hochinteressant, weswegen ich dazu einen mehrseitigen Report verfasst habe: Kreatin – Fakten für Sportler und Patienten.
Der Körper kann aus Glycin Traubenzucker herstellen. Diese „glucogene Funktion“ der Aminosäure ist für den Energiestoffwechsel dann wichtig, wenn bei Kohlenhydratmangel die Eiweißspeicher angezapft werden.
Darüber hinaus wirkt Glycin als Neurotransmitter.
Glycin-Rezeptoren sind vor allem im Hirnstamm und Rückenmark angesiedelt. Die Aminosäure zählt zu den inhibitorischen Transmittern, blockiert also die Weiterleitung von Signalen.
Die Leber braucht Glycin für Entgiftung-Reaktionen. Dabei wird Glycin an toxische Verbindungen gekoppelt, die auf diese Weise wasserlöslich werden. In dieser Form können die Gifte über die Nieren ausgeschieden werden.
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Wissenschaftliche Studien zu Glycin
Wegen der vielfältigen Funktionen von Glycin wird die Aminosäure auch als Bioregulid bezeichnet. So haben Wissenschaftler festgestellt, dass Glycin zur Aufrechterhaltung der Muskelsubstanz beiträgt. Besonders Krebspatienten sollten daher auf eine ausreichende Glycin-Versorgung achten, weil der Körper in dieser Situation stark auszuzehren droht.
Zudem hemmt die Aminosäure das Tumorwachstum, weil die Angiogenese blockiert wird. Darunter versteht man die Invasion neuer Blutgefäße in den Tumor, der diesen Prozess hormonell anregt. (Yamashina, Shunhei et al. „Glycine as a potent anti‐angiogenic nutrient for tumor growth.“ Journal of gastroenterology and hepatology 22.s1, 2007: S62-S64.)
Glycin fördert die Ausschüttung des Wachstums-Hormons Somatotropin Auch dadurch erhält der Körper den Bestand seiner normalen Gewebs-Proportionen. (Kasai, Kikuo et al. „Glycine stimulates growth hormone release in man.“ Acta endocrinologica 93.3, 1980: 283-286.)
Glycin konnte im Tier-Experiment Entzündungs-Mediatoren regulieren und die Aktivität von Leber-Makrophagen (Kupffer-Zellen) hemmen. Dadurch wurden bei Mäusen toxische Wirkungen auf die Leber abgeschwächt. (Xu, F. L., ent al., Glycine attenuates endotoxin-induced liver injury by downregulating TLR4 signaling in Kupffer cells, 2008 Jul;196(1):139-48amjsurg.2007.09.045, doi: 10.1016/j.amjsurg)
Glycin ist außerdem an der Synthese von Gallensäure beteiligt, die der Fettverdauung dient. Weiterhin regt die Aminosäure das Immunsystem an und kann Infektionen des Darms und anderer Organe abschwächen. Unterschiedliche Untersuchungen haben gezeigt, dass auch durch Alkoholmissbrauch verursachte Leberschäden durch Glycin gemildert werden können. (Kugler H. G.: Entgiftung und Mikronährstoffe; CO`MED; 4; 2004;)
Auch der nicht alkoholischen Fettleber kann Glycin vorbeugen. Die Aminosäure steigert die Sezernierung des Hormons GLP-1, das Fettsäuren aus Fettzellen freisetzt. Der Botenstoff steigert auch die Wirkung von Insulin. Dadurch werden Blutzuckerspitzen nach kohlenhydratreichen Mahlzeiten verhindert. Hierzu hatte ich mir drei Studien angesehen:
- Gameiro, A et al. „The neurotransmitters glycine and GABA stimulate glucagon‐like peptide‐1 release from the GLUTag cell line.“ The Journal of physiology 569.3, 2005: 761-772.
- Lee, Jinmi et al. „GLP-1 receptor agonist and non-alcoholic fatty liver disease.“ Diabetes & metabolism journal 36.4, 2012: 262-267.
- Villanueva-Penacarrillo, ML et al. „Effect of GLP-1 on lipid metabolism in human adipocytes.“ Hormone and metabolic research 33.2, 2001: 73-77.
Typ-2-Diabetiker können von Glycin noch ebenfalls profitieren. In einer Studie konnte mit der Gabe von 5 g Glycin pro Tag die Ausschüttung von entzündungsfördernden Cytokinen gesenkt werden. Die Konzentration von glykiertem Hämoglobin (HbA1, “Langzeitzucker“) wurde ebenfalls reduziert. Das antivirale und antitumorale Interferon-gamma wurde durch die Supplementierung hingegen erhöht. Die Wissenschaftler schlagen deshalb vor, Glycin gegen Langzeitschäden von Diabetes einzusetzen. Auch die angeborenen und erworbenen Immunreaktionen könne bei den Kranken gestärkt werden, so die Forscher. (Cruz, M. Et al., Glycine treatment decreases proinflammatory cytokines and increases interferon-gamma in patients with type 2 diabetes, 2008 Aug;31(8):694-9. doi: 10.1007/BF03346417.)
Glycin greift in den Stoffwechsel von Stickstoffmonoxid ein. Dieses einfachste aller Hormone reguliert den Blutdruck und erhöht den Fettsäureabbau. Die Aminosäure steigert auch die Bereitstellung von Stoffwechselenergie in den Mitochondrien. Auch hierzu zwei Studien:
- El Hafidi, Mohammed, Israel Pérez, and Guadalupe Baños. „Is glycine effective against elevated blood pressure?.“ Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 9.1, 2006: 26-31.
- El Hafidi, Mohammed et al. „Glycine intake decreases plasma free fatty acids, adipose cell size, and blood pressure in sucrose-fed rats.“ American Journal of Physiology¬Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 287.6,2004: R1387-R1393.
Im Zentralnervensystem dient Glycin als Neurotransmitter, also als Botenstoff, der Informationen von einer Zelle auf die andere weiterleitet. Dabei wirkt die Aminosäure inhibitorisch, das heißt, sie hemmt die nachgeschaltete Nervenzelle in ihrer Aktivität. Hierbei wirkt sich Glycin vor allem auf die Bewegung aus und verringert die Muskelkontraktion.
Beim Wundstarrkrampf (Tetanus) verhindert ein Giftstoff des Bakteriums Clostridium, dass Glycin im Zentralnervensystem ausgeschüttet wird. Hierdurch können die Muskeln nicht mehr erregt werden und es kommt in der Folge zu starken Krämpfen, die unbehandelt zum Tode führen. Ähnlich wirkt Strychnin, ein natürlich vorkommendes Gift der Brechnuss, das früher als Rattengift verwendet wurde. (Schütt-Gerowitt H.: Clostridium tetani; Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen; Springer-Verlag; 2009; S. 177-179)
Doch das Glycin des Zentralnervensystems, das sowohl im Hirnstamm als auch im Rückenmark der mengenmäßig überwiegende Botenstoff ist, hat nicht nur für die Muskelaktivität entscheidende Bedeutung, sondern wirkt sich auch positiv auf das Gedächtnis, den Schlaf, Sinneseindrücke und das Schmerzempfinden aus. (Hevers W. et al.: Neurotransmitter und Modulatoren; Handbuch der Psychopharmakotherapie; Springer-Verlag; 2008; S. 149-199)
Den erstaunlichsten Befund zur Wirkung von Glycin erbrachten Untersuchungen an Zellkulturen. Hier konnte Glycin die Genaktivität beeinflussen. Gene, die in gealterten Zellen nicht mehr aktiv waren, konnten mit Glycin-Gaben “wiedererweckt” werden. Das führt beispielsweise zur Regeneration von Mitochondrien in älteren Zellen. (Hashizume, Osamu et al. „Epigenetic regulation of the nuclear-coded GCAT and SHMT2 genes confers human age-associated mitochondrial respiration defects.“
Glycin zählt mit Cystein und Histidin zu den drei Aminosäuren, die Entzündungen in den Herzkranzgefäßen lindern können. Belege dafür liefert eine Studie an Endothel-Zellen dieser Blutgefäße (Human Coronary Arterial Endothelial Cells, HCAECs). Die Aminosäuren konnten die Konzentration von Mediatoren (Nuclear Factor-kappa B, Inhibitor κBα, E-Selectin und Interleukin 6 a) blockieren, die in den Gefäßauskleidungen Entzündungen fördern und auf diese Weise Arteriosklerose vorantreiben. (Hasegawa, S. Et al., Cysteine, histidine and glycine exhibit anti-inflammatory effects in human coronary arterial endothelial cells, 2012 Feb;167(2):269-74, doi: 10.1111/j.1365-2249.2011.04519.x)
In die gleiche Richtung weist eine Studie, die eine Herabsetzung der Konzentration oxidativer Stoffwechsel-Produkte durch Glycin nachweist. Neben einer Placebo-Gruppe erhielten Studien-Teilnehmer 15 g Glycin pro Tag. Die gemessenen Parameter zeigen eine reduzierte Aktivität der schädlichen Oxidantien. Daneben konnte Glycin auch den systolischen Blutdruck senken. (Díaz- Flores, Margarita, et al., Oral supplementation with glycine reduces oxidative stress in patients with metabolic syndrome, improving their systolic blood pressure, 2013 Oct;91(10):855-60, Epub 2013 Jun 17, doi: 10.1139/cjpp-2012-0341)
Die gleichzeitige Gabe von Glycin und Cystein steigert die Konzentration von Glutathion. Ein Mangel des wichtigen Antixidans wird vor allem bei schlecht eingestelltem Diabetes Typ 2 zum Problem. Die Aminosäuren können den Forschern zufolge helfen, den Langzeitfolgen von Diabetes entgegenzuwirken. (Sekhar, R. V., et al., Glutathione synthesis is diminished in patients with uncontrolled diabetes and restored by dietary supplementation with cysteine and glycine, 2011 Jan;34(1):162-7, Epub 2010 Oct 7, doi: 10.2337/dc10-1006)
Die Medizin nutzt die unterschiedlichen positiven Wirkungen von Glycin deswegen erfolgreich gegen Arteriosklerose, Herzinfarkt sowie Arthritis und Gicht. Da Glycin die Ausschüttung von Glucagon fördert, kann es außerdem bei einem zu geringen Blutzuckerspiegel hilfreich sein.
Darüber hinaus wird Glycin bei Panikattacken und Schlafstörungen empfohlen. Patienten mit Osteoporose oder Arthrose können ebenfalls mit Glycin behandelt werden, wodurch sich ihr Zustand merklich verbessert.
Glycin hat sich als Entgiftungsmittel herausgestellt. Die Aminosäure hat strukturelle Ähnlichkeiten mit dem Herbizid Glyphosat, dessen wissenschaftlicher Name N-(Phosphonomethyl)glycin schon darauf hinweist. Deshalb kann Glyphosat auch von Glycin ausgehend synthetisiert werden.
Gelangt das Herbizid in den Körper, “verwechseln“ Enzyme die Verbindung mit der Aminosäure, die dann in Proteine eingebaut wird. Dieser Verdacht wird von einigen Wissenschaftlern geäußert. Als Gegenmaßnahme wird die orale Applikation von Glycin empfohlen, weil den Enzymen so ihr Substrat im Übermaß angeboten wird. Nach und nach verschwindet das Herbizid aus dem Körper. Neben Glycin in supplementären Dosierungen, kommt auch Glyphosat D30 infrage.
Glycin einnehmen
Glycin ist vor allem als Präparat zum Muskelaufbau auf dem Markt. Im Hinblick auf die beschriebenen Nutzen bei diversen Gesundheitsstörungen kommt Glycin aber auch für die unterstützende Behandlung einiger Krankheiten infrage. Zur alleinigen Therapie ist die Aminosäure im Allgemeinen nicht geeignet, es sei denn, der Arzt ordnet dies an.
Glycin wird als loses Pulver und als Kapseln mit meistens 500 mg Glycin vermarktet. Davon sollen laut Herstellerangaben bis zu 2 Kapseln täglich mit einem Glas Wasser eingenommen werden. Diese Menge entspricht dem Glycin-Gewicht in rund 100 g Fleisch. Wer sich für das Pulver entscheidet, braucht eine Feinwaage.
Die in Deutschland angebotenen Produkte entsprechen den Reinheits-Kriterien der Lebensmittelgesetze. Vorsicht ist lediglich bei Angeboten unklarer Herkunft geboten, wie man sie im Internet oder Flohmärkten antrifft.
Nebenwirkungen durch die vorschriftsmäßige Einnahme sind nicht zu erwarten. Nur bei sehr hohem zusätzlichen Eiweißverzehr kann die Gesamt-Protein-Menge zu Nierenschäden führen.
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