Glycine: wat het is en hoe het werkt

Glycine is qua omvang het kleinste aminozuur, maar in het lichaam vervult het verrassend veel rollen: het bouwt collageen, dient als grondstof voor creatine en glutathion, en geeft remmende signalen door in het zenuwstelsel. Juist daarom is glycine interessant voor zowel sporters als mensen die een manier zoeken om hun slaap te verbeteren. De redactie legt uit wat voor stof dit is en hoe het werkt.

Wat is glycine

Glycine is het eenvoudigste van de twintig proteïnogene aminozuren. In plaats van een zijketen heeft het slechts een waterstofatoom, waardoor het als enige aminozuur geen optische isomeren heeft: er is geen „L-glycine” of „D-glycine”, er is gewoon glycine. De naam komt van het Griekse woord voor „zoet”, en glycine heeft inderdaad een merkbaar zoetige smaak.

Formeel behoort glycine tot de niet-essentiële aminozuren, dat wil zeggen dat het lichaam het zelf kan aanmaken. Toch beschouwt een aantal onderzoekers het als voorwaardelijk essentieel. Meléndez-Hevia en collega's (2009) berekenden dat de eigen synthese samen met de inname via voeding mogelijk niet de behoefte van het lichaam dekt, vooral voor de synthese van collageen, en dat het tekort bij een volwassene enkele grammen per dag kan bedragen.

Via de voeding komt glycine binnen als onderdeel van eiwitten. Bijzonder veel zit er in producten die rijk zijn aan collageen: huid, kraakbeen, botbouillon, gelatine. In gewoon vlees, vis, eieren en peulvruchten zit er ook genoeg van, maar in kleinere hoeveelheden. Naar schatting levert een typisch dieet enkele grammen glycine per dag.

Als supplement wordt glycine verkocht als een wit kristallijn poeder, in capsules en tabletten. In de post-Sovjetruimte zijn sublinguale tabletten van 100 mg wijdverbreid, die als geneesmiddel zijn geregistreerd. In westerse landen wordt glycine vooral als voedingssupplement verkocht in doses van 500 mg tot enkele grammen.

Waar het lichaam glycine vandaan haalt

De belangrijkste syntheseroute van glycine is uit het aminozuur serine. Het enzym serinehydroxymethyltransferase splitst van serine één koolstofatoom af, dat overgaat op folaat (tetrahydrofolaat). Zo worden glycine en methyleentetrahydrofolaat gevormd — een belangrijke donor van eenkoolstofgroepen voor de synthese van DNA en methylering. Dit proces heeft vitamine B6 nodig.

Glycine kan ook worden gevormd uit choline via betaïne en sarcosine, uit threonine en in geringe hoeveelheden uit andere verbindingen. Al deze routes zijn verweven met de stofwisseling van folaat, methionine en B-vitaminen, waardoor de toestand van de glycinestofwisseling afhangt van de algehele voeding.

De afbraak van glycine gebeurt voornamelijk in de mitochondriën van de lever en de nieren, met medewerking van het glycinesplitsende systeem. Bij een erfelijk defect van dit systeem ontstaat niet-ketotische hyperglycinemie — een ernstige ziekte van pasgeborenen, waarbij glycine zich in de hersenen ophoopt en toevallen en onderdrukking van het zenuwstelsel veroorzaakt.

Wang en collega's (2013) benadrukken in een gedetailleerde review dat glycine een van de meest „belaste” aminozuren is: het is tegelijk nodig voor de synthese van eiwitten, van enkele belangrijke metabolieten en voor detoxificatie, waardoor de beschikbaarheid ervan een beperkende factor kan worden in perioden van intensieve groei of herstel.

Glycine als bouwmateriaal

De grootste verbruiker van glycine in het lichaam is collageen. In de collageenketen is elk derde aminozuur glycine, en dat is geen toeval: alleen zo'n kleine rest past binnen de dichte drievoudige helix. Ongeveer een derde van alle aminozuurresten van collageen bestaat uit glycine.

Behalve voor collageen is glycine een voorloper van een hele reeks vitale verbindingen. Dat maakt het tot een „knooppunt”-aminozuur van de stofwisseling.

Creatine maakt het lichaam aan uit glycine, arginine en methionine, waarover Brosnan en Brosnan (2007) uitvoerig schrijven. Voor een sporter die de creatinevoorraad in de spieren wil verhogen, is het echter logischer creatine zelf in te nemen en niet de voorlopers ervan: de eigen synthese wordt streng gereguleerd.

Glutathion is de belangrijkste intracellulaire antioxidant. Sekhar en collega's (2011) toonden aan dat bij ouderen de verlaagde synthese van glutathion gedeeltelijk kan worden hersteld door inname van cysteïne en glycine. Voor jonge, gezonde sporters zijn zulke gegevens er niet, maar het mechanisme toont aan dat glycine onder bepaalde omstandigheden een beperkende factor kan zijn.

Glycine in het zenuwstelsel en de invloed op de slaap

In het centrale zenuwstelsel vervult glycine een dubbele rol. In het ruggenmerg en de hersenstam is het de belangrijkste remmende neurotransmitter: het bindt zich aan glycinereceptoren — chloorkanalen die het neuron hyperpolariseren en de signaaloverdracht remmen. Juist deze receptoren blokkeert het gif strychnine, wat toevallen veroorzaakt.

Tegelijk is glycine een co-agonist van NMDA-receptoren — prikkelende glutamaatreceptoren die belangrijk zijn voor leren en geheugen. Voor de activering van een NMDA-receptor zijn tegelijk glutamaat en glycine (of D-serine) nodig. Deze rol maakte glycine tot voorwerp van onderzoek als hulpmiddel bij schizofrenie.

Het praktisch meest betekenisvolle effect van glycine als supplement is de invloed op de slaap. In onderzoeken van Japanse wetenschappers verbeterde de inname van 3 g glycine voor het slapengaan de subjectieve slaapkwaliteit, verkortte het de inslaaptijd en verminderde het de vermoeidheid overdag (Inagawa et al., 2006; Yamadera et al., 2007). Bannai en collega's (2012) toonden aan dat glycine bij gedeeltelijke slaapbeperking het gevoel van vermoeidheid verminderde en enkele aandachtsmaten de volgende dag verbeterde.

Het mechanisme verklaarden Kawai en collega's (2015) in experimenten bij dieren: glycine veroorzaakt via NMDA-receptoren in de nucleus suprachiasmaticus van de hypothalamus een verwijding van de perifere bloedvaten en een daling van de kerntemperatuur van het lichaam, wat een natuurlijk signaal is om in slaap te vallen. Interessant is dat glycine niet werkt als een klassiek slaapmiddel en overdag geen uitgesproken slaperigheid veroorzaakt.

Glycine als supplement: wat er werkelijk is onderzocht

De bewijsbasis van glycine is heterogeen. Het best onderzocht is de invloed op de slaap, hoewel de onderzoeken klein waren en grotendeels door de fabrikant werden gefinancierd. De overige richtingen — metabole gezondheid, antioxidantbescherming, bindweefsel — berusten voornamelijk op mechanistische gegevens, dierproeven of kleine klinische studies.

• Slaap en prestatievermogen overdag:enkele kleine onderzoeken met een dosis van 3 g voor het slapengaan met positieve resultaten.
• Glutathion bij ouderen:de combinatie van glycine met een bron van cysteïne herstelde het glutathionniveau (Sekhar et al., 2011).
• Glucosestofwisseling:glycine, ingenomen samen met glucose, verlaagde de stijging van de bloedglucosespiegel (Gannon et al., 2002).
• Ontstekingsremmende effecten:beschreven voornamelijk in experimentele modellen, review van Razak en collega's (2017).

Apart moet worden gezegd over de sublinguale tabletten van 100 mg, die in Oekraïne populair zijn als „middel ter verbetering van het geestelijke prestatievermogen”. De dosis daarin is tientallen malen kleiner dan in de slaaponderzoeken, en kwalitatieve moderne gerandomiseerde onderzoeken naar de werkzaamheid van juist deze vorm zijn er in de internationale literatuur vrijwel niet.

Glycine wordt over het algemeen goed verdragen. In onderzoeken bij schizofrenie kregen patiënten zeer hoge doses — ongeveer 0,8 g per kilogram lichaamsgewicht per dag — en de belangrijkste bijwerkingen waren maag-darmstoornissen (Heresco-Levy et al., 2004). Gewone doses van enkele grammen worden voor gezonde mensen als veilig beschouwd.

Glycine staat niet op de verbodslijst van WADA, dus sporters kunnen het gebruiken zonder risico's vanuit het oogpunt van de antidopingregels, mits het product kwalitatief is en geen vreemde verontreinigingen bevat.

Conclusies van de redactie

Glycine is het eenvoudigste aminozuur met een onevenredig groot aantal functies: van de opbouw van collageen tot de synthese van creatine, glutathion en heem en de remmende neurotransmissie.

Ondanks het feit dat het lichaam glycine zelf aanmaakt, bestaan er argumenten voor de stelling dat het bij hoge behoeften tekort kan schieten, vooral voor het bindweefsel.

Het best onderzochte effect van het supplement is de verbetering van de subjectieve slaapkwaliteit bij inname van 3 g voor het slapengaan. Andere geclaimde effecten vereisen groter en kwalitatiever onderzoek.

Om verder op het onderwerp in te gaan, helpen onze artikelen „Het nut van glycine voor sporters: de bewijsbasis”, „Hoe glycine in te nemen: dosering, tijdstip, duur” en „Bijwerkingen van glycine”.

Bronnen

1. Wang W, Wu Z, Dai Z, Yang Y, Wang J, Wu G. Glycine metabolism in animals and humans: implications for nutrition and health. Amino Acids. 2013;45(3):463–477.
2. Meléndez-Hevia E, De Paz-Lugo P, Cornish-Bowden A, Cárdenas ML. A weak link in metabolism: the metabolic capacity for glycine biosynthesis does not satisfy the need for collagen synthesis. J Biosci. 2009;34(6):853–872.
3. Yamadera W, Inagawa K, Chiba S, et al. Glycine ingestion improves subjective sleep quality in human volunteers, correlating with polysomnographic changes. Sleep Biol Rhythms. 2007;5(2):126–131.
4. Bannai M, Kawai N, Ono K, et al. The effects of glycine on subjective daytime performance in partially sleep-restricted healthy volunteers. Front Neurol. 2012;3:61.
5. Kawai N, Sakai N, Okuro M, et al. The sleep-promoting and hypothermic effects of glycine are mediated by NMDA receptors in the suprachiasmatic nucleus. Neuropsychopharmacology. 2015;40(6):1405–1416.
6. Sekhar RV, Patel SG, Guthikonda AP, et al. Deficient synthesis of glutathione underlies oxidative stress in aging and can be corrected by dietary cysteine and glycine supplementation. Am J Clin Nutr. 2011;94(3):847–853.
7. Brosnan JT, Brosnan ME. Creatine: endogenous metabolite, dietary, and therapeutic supplement. Annu Rev Nutr. 2007;27:241–261.
8. Razak MA, Begum PS, Viswanath B, Rajagopal S. Multifarious beneficial effect of nonessential amino acid, glycine: a review. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:1716701.