La sustamina: un nuevo hidratante celular

La alanil-glutamina, más conocida como sustamina, es un dipéptido que se liga glutamina y alanina resultando en una forma muy estable y de gran solubilidad: conozcamos sus beneficios

Después de tantos años en el mundo farmacéutico y nutracéutico, comprendido el de los suplementos, hay cada vez menos elementos y descubrimientos que muevan mi entusiasmo o susciten en mí un interés particular más allá de los expresamente necesario para mis actividades profesionales.

Un día, el presidente de Yamamoto Nutrition Italia me propuso evaluar algunos suplementos y materias primas para su lanzamiento en el mercado italiano.

Algunos de ellos despertaron mi interés y aprobación; uno de ellos ya lo había visto en la literatura científica con resultados positivos.

Hablo de la "alanil-glutamina", mejor conocida a nivel comercial como "Sustamina".

Todos aquellos que se mueven en el ambiente del fitness y el deportista que utiliza suplementos conocen bien a su "prima", la glutamina, pero de este pariente, al menos en Italia, todavía se sabe bastante poco.

Es un dipéptido, que liga la glutamina a la alanina dando como resultado una forma bastante estable al calor y a los ácidos, de grandísima solubilidad.

Qué es la alanil-glutamina

Partiendo de la base, es decir, de la bioquímica "de andar por casa", la alanina es un aminoácido no esencial, mientras que la glutamina es considerada "parcialmente" esencial, pero ambas están implicadas en el intercambio de nitrógeno entre los tejidos y en la producción y almacenamiento de la glucosa.

Fórmulas químicas de los aminoácidos L-alanina y L-glutamina

Fórmulas químicas de los aminoácidos L-alanina y L-glutamina

También es muy importante el papel que desempeñan en la hidratación intracelular y son de particular interés para su uso en entrenamientos intensos y otras formas de estrés físico.

Una vez dicho esto, parece que actúan de una manera muy similar, pero yo definiría su acción más bien como sinérgica si pensamos que la alanina es el aminoácido más importante implicado en el transporte de nitrógeno de los músculos al hígado.

Una vez en el hígado, la fracción de carbono del esqueleto aminoacídico se convierte en glucosa (en un proceso llamado ciclo de la glucosa-alanina).

¿Y qué tiene que ver con esto la glutamina?

La glutamina es el primer "transportista" entre las células de nitrógeno derivado del catabolismo de las proteínas y estimula la GLP-1 (glucagon-like-peptide-1), por lo que ayuda a mantener los niveles de glucosa en circulación, además de favorecer la propia síntesis de la glucosa.

Pero el factor principal que despierta mi interés (y no solo el mío) es la mejora de la hidratación celular : veamos de qué modo.

La alanina parece influir en la hidratación y el volumen celular elevando la concentración de potasio intracelular, empujando agua al interior de la célula. La glutamina ayuda a mantener el equilibrio ácido-base (argumento especialmente popular en los últimos años).

¿Pero qué tiene que ver la glutamina en este caso?

Bien. En el entrenamiento los músculos producen ácido láctico, que pasa al torrente sanguíneo y lo acidifican, generándonos esa sensación que puede resultar agradable relacionada con el pump masivo, hasta llegar a ser molesta o un obstáculo para ciertas realizaciones deportivas.

El aumento del ácido láctico induce una disminución del valor del pH y el consumo renal de glutamina puede ser significativo, lo que indirectamente eleva el porcentaje de bicarbonato.

Una vez el bicarbonato recién sintetizado alcanza la sangre, sirve de amortiguador, ligándose a la parte ácida de la sangre para llevarla a un pH neutro y restaurar el equilibrio ácido-base.

¿Por qué usarla?

Durante entrenamientos particularmente intensos , típicos del body building, y situaciones de estrés físico extremo, ambos aminoácidos son liberados abundantemente por los músculos y, si estas concentraciones no se estabilizan, no solo se resienten los propios músculos, sino también la realización, la recuperación, el sistema inmune y otras funciones biológicas.

Por esta razón, una vez aclarado dónde y como ejercen sinérgicamente sus funciones, esta "combinación" dipeptídica puede tener su espacio genuino de uso para el body builder y para el deportista que se somete a esfuerzos intensos y, además, prolongados donde necesita una marcada acción anticatabólica que proteja los músculos, favoreciendo la síntesis proteica, de la glucosa, y posibilitando a la célula mantenerse hidratada, es decir, en estado anabólico.

Los beneficios de la alanil-glutamina

Los beneficios de la asunción de un dipéptido en comparación con una cadena polipeptídica refieren a la ya citada estabilidad al calor y a los ácidos, la solubilidad claramente mejor en comparación con la glutamina precisamente por la mejor eficiencia de uso.

Fórmula química de la sustamina

Fórmula química de la sustamina

La glutamina se degrada rápidamente en amonio cuando se encuentra en solución y es escasamente soluble, frente a la alanilglutamina, que es increíblemente soluble.

Esto se debe a que mientras los aminoácidos en forma libre compiten por su absorción con transportadores aminoacídicos altamente selectivos, los dipéptidos son absorbidos mucho más fácilmente gracias a portadores mucho menos selectivos (PEPT1).

 

En modelos animales, la alanilglutamina ha conllevado un aumento en el peso y la retención de nitrógeno, disminuyendo el catabolismo muscular y la oxidación de la leucina y mejorando el entorno de la flora intestinal.

Y aquí hago una pausa para recordar y añadir la importancia de la glutamina a nivel de combustible intestinal y de apoyo a la función defensiva de la mucosa. Pero el factor beneficioso que destaca entre todos sigue siendo el de la hidratación celular, dada su extrema solubilidad y estabilidad, como ya he dicho.
Los doctores Roger Harris y Jay Hoffman comprobaron que las concentraciones de glutamina en la sangre eran casi un 60% mayor en los sujetos que tomaron alanilglutamina con respecto a los que tomaron la forma libre de glutamina, que se han convirtieron en el 126% a nivel de glutamina plasmática total.
Es interesante señalar a partir de los estudios que la ingesta crónica de alanilglutamina parece aumentar los niveles de glutamina muscular respecto al consumo regular de glutamina en forma libre.

¿Cuáles son sus aplicaciones?

Las áreas de utilidad principal de la alanil-glutamina recuerdan a las de la propia glutamina (véase mi artículo sobre sus funciones):

  • acción anticatabólica/de hidratación celular
  • favorecimiento de la síntesis proteica y de glucógeno
  • apoyo a la mucosa intestinal y, por tanto, al sistema inmune

Añadir alanilglutamina a la solución o bebia rehidratante parece mejorar notablemente el aumento de la absorción de agua y electrolitos a nivel celular, en relación con la simple adición de L-glutamina o glucosa.

 

Solo este factor ya es interesante. En un estudio realizado por Hoffman et al., los investigadores concluyeron que el aumento del rendimiento en ciclistas universitarios que había surgido se debía al aumento del agua y de los electrolitos, absorbidos de forma mucho más eficaz tras la ingesta de una solución a base de sustamina.

Gracias a la sustamina, quienes la habían ingerido pudieron retrasar la manifestación del estado de fatiga y producir una deshidratación modesta. Además de este estudio, el equipo de Hoffman ha demostrado que 1 g de alanilglutamina en 500 ml de agua puede mantener la calidad del movimiento atlético y de los tiempos de reacción visual de forma mejor en las atletas.

Al duplicar la dosis del dipéptido en los 500 ml, la fatiga disminuía, pero sin mejora alguna en el rendimiento y el tempo de reacción. Existe material de literatura y, además, es interesante y promueve decididamente su uso (recuerdo que en el campo de la nutrición clínica), pero debemos considerar que se necesitan más investigaciones.

Por ejemplo, todavía no hay estudios en seres humanos sobre si la alanilglutamina oral puede aumentar la hipertrofia muscular o la fuerza del atleta y sería muy interesante observar sus efectos durante fases de volumen de trabajo muy corporales, dietas bajas en carbohidratos, baja hidratación y/o una combinación de todos.

¿Cuándo utilizar la sustamina?

Todos conocemos los distintos papeles que desempeña la glutamina en los diferentes campos de aplicación y no nos desviamos sustancialmente de ellos, sino que más bien aportamos el "plus" no despreciable de su mejor estabilidad y, por tanto, su capacidad de llegar "donde queramos" en concentraciones mayores para ejercer mejor sus funciones.

Sería aconsejable los días de entrenamiento, antes y durante el ejercicio, para ayudar a la hidratación celular, el transporte electrolítico y el metabolismo de la glucosa y de los aminoácidos ramificados.

Después del ejercicio puede resultar útil como soporte para la recuperación, especialmente en las fases de reducción calórica y/o de carbohidratos.

Los días de descanso se recomienda una ingesta vez más fraccionada durante día, donde sería preferible en combinación con un mínimo aporte de carbohidratos para optimizar las concentraciones de glucógeno.
La alanilglutamina no necesita completar un ciclo.

Existen, además, pruebas de que la ingesta crónica respecto de una dosis elevada se traduce en un aumento de la concentración de glutamina en los músculos, frente a quien la ingiere en forma libre.

Dicho esto, invito a leer atentamente las distintas reseñas científicas, probablemente con esta forma de glutamina nos garanticemos la máxima expresión de las actividades de los dipéptidos, en particular las ventajas a nivel de absorción que ofrecen, todo a favor de una eficacia mejorada.

¿Un interesante suplemento nuevo en el horizonte? Yo diría que sí...

Referencias

1.Hirao Y1, et al Enzymatic production of L-alanyl-L-glutamine by recombinant E. coli expressing α-amino acid ester acyltransferase from Sphingobacterium siyangensis . Biosci Biotechnol Biochem. (2013)

2. Tabata K1, Hashimoto S Fermentative production of L-alanyl-L-glutamine by a metabolically engineered Escherichia coli strain expressing L-amino acid alpha-ligase . Appl Environ Microbiol. (2007)

3. Wernerman J Clinical use of glutamine supplementation . J Nutr. (2008)

4. Harris RC1, et al L-glutamine absorption is enhanced after ingestion of L-alanylglutamine compared with the free amino acid or wheat protein. Nutr Res. (2012)

5. Lima AA1, et al Effects of an alanyl-glutamine-based oral rehydration and nutrition therapy solution on electrolyte and water absorption in a rat model of secretory diarrhea induced by cholera toxin . Nutrition. (2002)

6. Hoffman JR1, et al Examination of the efficacy of acute L-alanyl-L-glutamine ingestion during hydration stress in endurance exercise . J Int Soc Sports Nutr. (2010)

7. Fürst P New developments in glutamine delivery . J Nutr. (2001)

8. Adibi SA The oligopeptide transporter (Pept-1) in human intestine: biology and function . Gastroenterology. (1997)

9. Alteheld B1, et al Alanylglutamine dipeptide and growth hormone maintain PepT1-mediated transport in oxidatively stressed Caco-2 cells . J Nutr. (2005)

10. Ford D1, Howard A, Hirst BH Expression of the peptide transporter hPepT1 in human colon: a potential route for colonic protein nitrogen and drug absorption . Histochem Cell Biol. (2003)

11. Haque SM1, et al Alanyl-glutamine dipeptide-supplemented parenteral nutrition improves intestinal metabolism and prevents increased permeability in rats . Ann Surg. (1996)

12. Tazuke Y1, et al Alanyl-glutamine-supplemented parenteral nutrition prevents intestinal ischemia-reperfusion injury in rats . JPEN J Parenter Enteral Nutr. (2003)

13. Petry ER1, et al Alanyl-glutamine and glutamine plus alanine supplements improve skeletal redox status in trained rats: involvement of heat shock protein pathways . Life Sci. (2014)

14. Cruzat VF1, Rogero MM, Tirapegui J Effects of supplementation with free glutamine and the dipeptide alanyl-glutamine on parameters of muscle damage and inflammation in rats submitted to prolonged exercise . Cell Biochem Funct. (2010)

15. Cruzat VF1, Tirapegui J Effects of oral supplementation with glutamine and alanyl-glutamine on glutamine, glutamate, and glutathione status in trained rats and subjected to long-duration exercise . Nutrition. (2009)

16. Rogero MM1, et al Effect of alanyl-glutamine supplementation on plasma and tissue glutamine concentrations in rats submitted to exhaustive exercise . Nutrition. (2006)

17. Wagenmakers AJ Muscle amino acid metabolism at rest and during exercise: role in human physiology and metabolism . Exerc Sport Sci Rev. (1998)

18. Wagenmakers AJ1, et al Carbohydrate supplementation, glycogen depletion, and amino acid metabolism during exercise . Am J Physiol. (1991)

19. Lochs H1, et al Splanchnic, renal, and muscle clearance of alanylglutamine in man and organ fluxes of alanine and glutamine when infused in free and peptide forms . Metabolism. (1990)

20. Satoh S1, et al Cloning and structural analysis of genomic DNA for human renal dipeptidase . Biochim Biophys Acta. (1993)

21. Satoh S1, et al Gene structural analysis and expression of human renal dipeptidase . Biotechnol Prog. (1994)

22. Kelley PM, Schlesinger MJ The effect of amino acid analogues and heat shock on gene expression in chicken embryo fibroblasts . Cell. (1978)

23. Lemaux PG, et al Transient rates of synthesis of individual polypeptides in E. coli following temperature shifts . Cell. (1978)

24. McAlister L, Finkelstein DB Heat shock proteins and thermal resistance in yeast . Biochem Biophys Res Commun. (1980)

25. Richter K1, Haslbeck M, Buchner J The heat shock response: life on the verge of death . Mol Cell. (2010)

26. Liu Y1, et al Human skeletal muscle HSP70 response to physical training depends on exercise intensity . Int J Sports Med. (2000)

27. Hoffman JR1, et al L-alanyl-L-glutamine ingestion maintains performance during a competitive basketball game . J Int Soc Sports Nutr. (2012)

28. Dougherty KA1, et al Two percent dehydration impairs and six percent carbohydrate drink improves boys basketball skills . Med Sci Sports Exerc. (2006)

29. Hoffman JR1, Stavsky H, Falk B The effect of water restriction on anaerobic power and vertical jumping height in basketball players . Int J Sports Med. (1995)

30. Baker LB1, et al Progressive dehydration causes a progressive decline in basketball skill performance . Med Sci Sports Exerc. (2007)

31. Leite RD1, et al Improvement of intestinal permeability with alanyl-glutamine in HIV patients: a randomized, double blinded, placebo-controlled clinical trial . Arq Gastroenterol. (2013)