Ácido glutámico: propiedades, funciones biológicas y usos

Características químicas

El ácido glutámico posee un grupo alfa-amino, un grupo alfa-carboxilo y un segundo grupo carboxilo en su cadena lateral, por lo que es un aminoácido dicarboxílico. Esto confiere al glutamato un carácter aniónico a pH fisiológico y le permite participar en interacciones iónicas, unión de metales y sitios activos de enzimas. Existen dos estereoisómeros (L y D), pero el L-glutamato predomina en bioquímica y nutrición.

Funciones metabólicas

El glutamato es un intermediario metabólico central en el metabolismo de los aminoácidos y en el manejo del nitrógeno. Actúa como donador de grupos amino en reacciones de transaminación y es interconvertible con la glutamina mediante las enzimas glutamina sintetasa y glutaminasa. Estas interconversiones forman parte del reciclaje del nitrógeno en los tejidos y en el cerebro, y suelen describirse como el ciclo glutamato-glutamina.

Función neurotransmisora

El glutamato libre es el principal neurotransmisor excitador del sistema nervioso central de los vertebrados. Actúa en varios receptores ionotrópicos (denominados comúnmente receptores AMPA, NMDA y kainato) y en receptores metabotrópicos de glutamato para mediar la transmisión sináptica rápida y la señalización moduladora. La transmisión glutamatérgica es esencial para fenómenos de plasticidad sináptica como la potenciación a largo plazo, relacionados con el aprendizaje y la memoria. Un exceso de glutamato extracelular puede provocar sobreactivación de receptores y lesión neuronal en estados patológicos; este proceso suele denominarse excitotoxicidad.

Fuentes dietéticas y sabor umami

El ácido glutámico aparece de forma natural en muchos alimentos ricos en proteínas. Entre las fuentes dietéticas habituales se incluyen:

• carnes y aves;
• productos lácteos como los quesos curados;
• productos de soja, tomates maduros, setas y ciertas algas marinas.

El glutamato libre también es responsable del sabor umami, reconocido como una de las cualidades básicas del gusto. El efecto sabroso del glutamato libre llevó al desarrollo y uso comercial de sales de glutamato como potenciadores del sabor.

Aditivos alimentarios, producción y usos industriales

Las sales de glutamato, como el glutamato monosódico, se fabrican a gran escala, por lo general mediante fermentación de materias primas carbohidratadas. El aditivo más conocido es glutamato monosódico. Los sistemas regulatorios identifican varias preparaciones de glutamato mediante códigos como E620–E625. Los glutamatos se utilizan ampliamente en alimentos procesados y preparados como potenciadores del sabor, y también son comunes en muchas cocinas tradicionales; véanse resúmenes generales sobre comida preparada y aditivo alimentario.

Seguridad, regulación y distinciones

Las autoridades de seguridad alimentaria han revisado los aditivos de glutamato y, en general, los consideran seguros para la población general cuando se emplean en niveles habituales. Una minoría de consumidores informa sensibilidad transitoria a grandes dosis de glutamato monosódico añadido, pero los estudios controlados no han demostrado efectos adversos consistentes y reproducibles con exposiciones dietéticas ordinarias. Es importante distinguir entre el glutamato libre de la dieta y el glutamato que forma parte de proteínas intactas; este último se libera durante la digestión y se maneja metabólicamente de manera habitual. Para la clasificación bioquímica y un contexto más amplio, véanse las entradas de resumen sobre clasificación e información sobre neurotransmisor.