Glycin

Glycin ist die kleinste und einfachste proteinogene Aminosäure mit zahlreichen metabolischen Funktionen. Sie ist nicht essentiell und besitzt aufgrund ihrer einfachen Struktur keine L- oder D- Form. Der Anteil an Glycin am gesamten Amonisäurevorkommens im Körper beträgt 11,5%. Besonders häufig kommt Glycin im Kollagen vor, dem Strukturprotein des Bindegewebes. Glycin ermöglicht hier durch seine geringe Größe die Struktur der Tripelhelix und ist damit ein wichtiger Bestandteil von Knochen, Zähnen, Haut und Sehnen. (1)
Weiters ist die Aminosäure direkt an der Purinbildung der DNA und RNA beteiligt, hat eine zentrale Bedeutung bei der Synthese von Häm und spielt im zentralen und peripheren Nervensystem eine entscheidende Rolle als Neurotransmitter.
Kreatin, welches sich vorwiegend im Muskelgewebe befindet und dort als Energiereserve dient, wird ebenfalls aus Glycin gebildet. Außerdem trägt Glycin als Bestandteil von Glutathion zum antioxidativen Geschehen bei. (2)

Glycin kommt in tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln vor. Besonders stark vertreten ist die Aminosäure in Fisch, Fleisch und Geflügel. Gute pflanzliche Glycinquellen sind beispielsweise Sojabohnen, Linsen, Haferflocken und Erdnüsse. (3)

Glycin wirkt im zentralen Nervensystem rezeptorvermittelt als inhibitorischer Neurotransmitter. Durch die Bindung von endogen synthetisiertem Glycin an die Glycinrezeptoren werden Kanäle geöffnet, was eine Hemmung der neuronalen Funktionen zur Folge hat und sich durch eine beruhigende Wirkung äußert. (4)
Eine Supplementierung von 3 g Glycin pro Tag verbessert die Schlafqualität signifikant und zeigt einen positiven Effekt auf Schläfrigkeit, Ermüdung und Leistungsfähigkeit tagsüber. (5)
Man vermutet, dass oral verabreichtes Glycin als Coagonist über die NMDA-Rezeptoren (ionotrope Glutamatrezeptoren) des Nucleus suprachiasmaticus (SCN) wirkt. Supplementiertes Glycin kann sich im Gehirn anreichern, die Konzentrationshöhe von Glycin in Blut und Cerebrospinalflüssigkeit steht wiederum im Zusammenhang mit einem Absinken der Körpertemperatur durch Erweiterung der Blutgefäße. Eine niedrigere Körpertemperatur wird beim Einschlafen und auch während des Schlafes beobachtet. (6)
Des Weiteren wird angenommen, dass Glycin die SCN-Funktionen moduliert und so Einfluss auf den zirkadianen Rhythmus hat. Die vom SCN ausgehenden Effekte auf den Schlaf-Wach-Rhythmus und des schlaffördernden Potentials von Glycin beruhen auf verschiedenen, noch unzureichend erforschten Mechanismen (5).
 

Glycin scheint mehrere Schutzwirkungen auszuüben, darunter entzündungshemmende, immunmodulatorische und direkte zytoprotektive.

Auf entzündliche Zellen hat Glycin eine makrophagenähnliche Wirkung. Es unterdrückt die Aktivierung von Transkriptionsfaktoren, die Bildung von freien Radikalen und entzündlichen Zytokinen (7).

In einer Vielzahl an Studien wird eine schützende Wirkung von Glycin in verschiedenen Geweben wie Niere, Leber und Lunge gezeigt (7)(8).

Die schützenden synergistischen Mechanismen von Glycin sind noch nicht vollständig verstanden.  Die Anwesenheit von Glycinrezeptoren ist aber in vielen entzündlichen Zellen nachgewiesen. Über sie kann Glycin z.B. erhöhte intrazelluläre Calciumspiegel unterdrücken. Welche wiederum mit einer Vielzahl von Ereignissen, wie die Produktion von Zytokinen und anderen entzündlichen Mediatoren, induziert werden. Außerdem kann Glycin über verschiedene Wege die ROS-Produktion (reaktive Sauerstoffspezies) verringern und die Integrität der Zellmembranen, durch Hemmung von z.B. Phospholipase A2 und anderen abbauenden Enzymen, deren Aktivierung zu Zellschäden führen können, beeinflussen. Die kontrovers diskutierten Mechanismen sind vielzählig und noch unzureichend erforscht, jedoch scheint eine vorteilhafte Wirkung von Glycin bei entzündlichen, immunologischen und zytotoxischen Ereignissen gut belegt zu sein (7).

Im Tierversuch werden hepatoprotektive Eigenschaften von Glycin bei alkoholischen Leberschäden und medikamentenbedingter Leberbelastung gezeigt. Glycin wird hier erfolgreich zur Unterstützung der Entgiftungsprozesse eingesetzt. Es kann bei Alkoholabusus den Lipidspiegel optimieren und damit zur Aufrechterhaltung der Membranintegrität beitragen. 
Durch eine Glycinsupplementierung werden der Alkoholspiegel im Blut und die Akkumulation freier Fettsäuren in Leber und Gehirn reduziert, (9) gleichzeitig kann der durch freie Radikale vermittelte oxidative Stress in den Membranen von Erythrozyten, Plasma und Hepatozyten ebenfalls positiv beeinflusst werden. (10)

1) Yan, B. X. et al. 1997. Glycine residues provide flexibility for enzyme active sites. Journal of Biological Chemistry. 272(9):3190–3194.

2) Mel´endez-Hevia, E. et al. 2009. A weak link in metabolism: the metabolic capacity for glycine biosynthesis does not satisfy the need for collagen synthesis. Journal of Biosciences. 34(6):853–872.

3) Souci SW. et al. Die Zusammensetzung der Lebensmittel, Nährwert-Tabellen, 7. überarbeitete Auflage. medpharm Scientific Publisher, Stuttgart 2008.
4) Rajendra, S. et al. 1997. The glycine receptor. Pharmacol Ther. 73:121–146.

5) Bannai, M. et al. 2012. The effects of glycine on subjective daytime performance in partially sleep-restricted healthy volunteers. Front Neurol. 3:61.

6) Kawai, N. et al. 2015. The sleep-promoting and hypothermic effects of glycine are mediated by NMDA receptors in the suprachiasmatic nucleus. Neuropsychopharmacology. 40(6):1405–16

7) Zhong, Z. et al. 2003. L-glycine: a novel antiinflammatory, immunomodulatory, and cytoprotective agent. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 6(2):229–240.

8) Howard, A. et al. 2010. Glycine transporter GLYT1 is essential for glycine-mediated protection of human intestinal epithelial cells against oxidative damage. J Physiol 588.6:995–1009.

9) Senthilkumar, R. et al. 2004. Glycine modulates lipids and lipoproteins levels in rats with alcohol induced liver injury. Internet Journal of Pharmacology. 2(2).
10) Senthilkumar, R. et al. 2004. M. Protective effect of glycine supplementation on the levels of lipid peroxidation and antioxidant enzymes in the erythrocyte of rats with alcohol-induced liver injury. Cell Biochemistry and Function. 22(2):123–128.
11) Arreortua Noe, S. et al. 2013. Effect of Glycine on Protein Oxidation and Advanced Glycation End Products Formation. Journal of Experimental&Clinical Medicine 5(3):109-114.
12) Singh, R. et al. 2001. Advanced glycation end-products: a review.Diabetologia 44(2):129-46.

Referenzen Interaktionen

Burgerstein, U.P. et al. Handbuch Nährstoffe: Vorbeugen und heilen durch ausgewogene Ernährung: Alles über Spurenelemente, Vitamine und Mineralstoffe, 12. Auflage. Trias Verlag Stuttgart, 2012

Biesalski, H.K. et al. Taschenatlas Ernährung. 4. Auflage. Georg Thieme Verlag Stuttgart, 2007

Löffler G, Petrides P, Heinrich P: Biochemie & Pathobiochemie, 8. Auflage, Springer Medizin Verlag Heidelberg, 2007