El Comportamiento del Glutamato en el Tracto Gastrointestinal

El glutamato, además de conferir el sabor umami a los alimentos, puede actuar como precursor de moléculas bioactivas importantes, involucradas en diversos procesos metabólicos fundamentales para el organismo como la glutatión, la prolina y la arginina.

Los científicos han investigado si la alta tasa de metabolismo intestinal y la consecuente generación de energía pueden darse tanto por el glutamato dietético como por el glutamato endógeno. Se ha observado que el glutamato de la dieta es metabolizado con mayor eficiencia que el producido por el propio organismo, incluso cuando se administra en cantidades elevadas, y que su ruta principal para generar energía es la oxidación a dióxido de carbono.

Esto resalta la importancia de incluir alimentos ricos en glutamato en la dieta diaria (Burrin & Stoll, 2009; Burrin, 2000).

El metabolismo intestinal del glutamato proveniente de la dieta se lleva a cabo en los enterocitos, las células epiteliales que recubren la mucosa intestinal. El proceso comienza cuando la molécula de glutamato pasa del lumen intestinal al enterocito a través de la membrana apical, mediante el sistema de transporte X-AG. Este sistema está formado por una familia de transportadores con alta afinidad por el glutamato, entre ellos GLAST-1 (transportador de glutamato-aspártato 1), GLT-1 (transportador de glutamato) y EAAC-1 (transportadores de aminoácidos excitatorios), siendo el EAAC-1 el más abundante en el intestino. Estos transportadores transfieren el glutamato del lumen al interior del enterocito (Burrin & Stoll, 2009).

Una vez dentro, casi todo el glutamato (aproximadamente entre el 80 % y el 95 %) es catabolizado mediante transaminación por enzimas como aspartato aminotransferasa, alanina aminotransferasa, aminotransferasa de cadena ramificada y glutamato deshidrogenasa (GDH). Estas enzimas eliminan el grupo amino del glutamato y lo transfieren al α-cetoglutarato.

Como resultado, también se forma un α-cetoácido (por ejemplo, oxalacetato), que ingresa al ciclo de Krebs y se oxida para producir CO₂ y H₂O, generando ATP (la principal molécula de energía celular).

Aproximadamente el 95 % del glutamato dietético es metabolizado por la mucosa intestinal, de los cuales cerca del 50 % se convierte en CO₂, mientras que la glucosa de la dieta se oxida en muy poca cantidad. La glutamina aporta no más del 15 % de la producción de CO₂. Esto destaca la superioridad del glutamato como sustrato energético para el intestino (Tomé, 2018).

Además, el glutamato juega un papel importante en la biosíntesis de dos aminoácidos—argínina y prolina—que están involucrados en funciones reproductivas, inmunológicas, gastrointestinales, hepáticas, cardiovasculares y pulmonares, así como en la síntesis de colágeno.

El glutamato también actúa como precursor en la síntesis de 2-oxoglutarato, L-alanina, ornitina, glutatión y ácido γ-aminobutírico (GABA), todos esenciales para proteger la mucosa intestinal y desempeñar diversas funciones fisiológicas (Burrin & Stoll, 2009; Burrin, 2000; Tomé, 2018).

En conclusión, se puede considerar que el glutamato dietético es fundamental para la funcionalidad plena del intestino y el mantenimiento de la mucosa intestinal.