Glutamato monosódico

Glutamato monosódico
Nombre IUPAC
sodio (2S)-2-amino-5-hidroxi-5-oxo-pentanoato
General
Otros nombres	Glutamato monosódico
Fórmula semidesarrollada	C (CC(=O) O) C (C(=O) O-)N.[Na+]
Fórmula estructural
Fórmula molecular	C5H8NNaO4
Identificadores
Número CAS	142-47-2​
Número RTECS	TT3700000
ChEBI	64243
ChEMBL	CHEMBL2107256
ChemSpider	76943
PubChem	23672308
UNII	C3C196L9FG
InChI InChI=InChI=1S/C5H9NO4.Na/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8;/h3H,1-2,6H2,(H,7,8)(H,9,10);/q;+1/p-1/t3-;/m0./s1 Key: LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M
Propiedades físicas
Apariencia	blanco o gris sucio
Densidad	2.1 *10^3 kg/m³; 2,1 g/cm³
Masa molar	169.111 g/mol g/mol
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	Muy soluble en agua
Riesgos
Ingestión	Puede causar irritación, náusea, vómitos y diarrea. LD50= 15-18 g/kg
Inhalación	Irritación, exposición a largo plazo puede resultar fatal.
Piel	Bajo riesgo.
Ojos	Bajo riesgo.
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Estructura química del ácido glutámico

Versión 3-D del glutamato monosódico

El glutamato monosódico (GMS) es la sal sódica del aminoácido ácido glutámico (o glutamato) que se encuentra de forma natural en numerosos alimentos como los tomates, setas, verduras, proteínas e incluso la leche materna [1] [2]. No es un aminoácido esencial pero es la principal fuente de energía del intestino [3]. Su sal purificada, obtenida por fermentación de la caña de azúcar o algunos cereales, también se utiliza como condimento para potenciar el sabor de los alimentos y se conoce con el nombre de E621, proteína hidrolizada o extracto de levadura.

Características

Los alimentos fermentados o curados son ricos en el GMS, como los tomates maduros (250 mg/100g) y los quesos Parmesano y el Roquefort (1600 mg/100g). Su fórmula es C₅H₈NO₄Na. En su forma pura, aparece como una sal cristalina de color blanquecino parecida a la sal o el azúcar; cuando se disuelve en agua los iones de sodio enseguida se disocian de los del glutamato. La fórmula química del glutamato natural es exactamente igual a la del glutamato refinado. El glutamato es uno de los aminoácidos más abundantes en la naturaleza [4]. Una dieta normal ofrece alrededor de 10 g de glutamato al día (100-150 mg/kg asumiendo un peso de 70 kg) a través de las proteínas, de los que 0,4 a 3 g del glutamato se consume en forma de GMS (6 a 43 mg/kg/día).

Propiedades

El glutamato monosódico estimula receptores específicos de la lengua produciendo un gusto esencial que se conoce con el nombre de umami (うま味) que significa gusto sabroso en japonés [5][6][7]. Estudios psicofísicos han evidenciado que el umami es un gusto independiente de los cuatro gustos esenciales, dulce, amargo, salado y agrio. Hoy se reconoce como el quinto gusto. Hace 100 años el glutamato fue extraído del alga Laminaria japonica por el profesor de química de la Universidad Imperial de Tokio Kikunae Ikeda (池田菊苗). Además de producir el gusto umami, el glutamato también estimula la secreción de saliva en la boca y potencia la secreción de jugos gástricos en el estómago [8] [9].

Usos y Consumo

El GMS es un potenciador del sabor y combina bien con carnes, mariscos, pescados y verduras; por lo que se suele añadir a sopas, guisos y salsas de base de carne o pescado para reducir el tiempo de cocción y preparación de las comidas. Los gustos salado y ácido armonizan con el sabor del GMS; sin embargo, el glutamato está totalmente desligado del gusto dulce con lo que no tiene ningún efecto en los dulces, pasteles, bollos o caramelos. No se puede mejorar el sabor de los alimentos que están en mal estado o se han cocinado mal con el GMS; por lo que no puede enmascarar los ingredientes de calidad inferior ni conservar o mejorar el aspecto y la textura de los alimentos. En concentraciones adecuadas el GMS aumenta la palatabilidad de las comidas. Una vez se incorpora la cantidad óptima de GMS, el añadir más no mejora el sabor. También se útil para reducir el sodio (Na) de las comidas. Mientras un 40 % de la sal común (NaCl) es Na, el GMS solo contiene un 13% de Na. Estudios recientes han demostrado que se puede reducir la sal de las comidas hasta un 30% con el GMS sin afectar considerablemente su aceptación. El consumo de GMS varía según los países. En los Estados Unidos y el Reino unido se consume menos GMS, de 0,4 a 0,6 g (unos 6 mg/kg/día), mientras que en Japón, Corea y Taiwán la cantidad de GMS que se ingiere es de 1,5 a 3 g (43 mg/kg/día). Los bebes que se alimentan exclusivamente de leche materna también consumen glutamato, posiblemente asociado al sodio y al potasio de la leche. La leche materna contiene un 0.02% de glutamato libre, con lo que un bebe de 5 kg que tome 800 ml de leche al día ingiere 0,16 g de glutamato ó 32 mg/kg/día. Esta cantidad es equivalente al GMS que se consume en Asia. En la leche, el glutamato es el aminoácido más abundante, no solo en forma libre pero también en la caseína, la proteína de la leche.

Elaboración

El glutamato monosódico se produce a través de la fermentación, como la salsa de soja o el yogurt, de productos naturales como las melazas de la caña de azúcar o cereales. Estos se fermentan bajo un ambiente controlado usando microorganismos (Corynebacterium glutamicum) para pasar luego a ser filtrados y purificados hasta conseguir el glutamato monosódico refinado. Una de las compañias más conocidas en la elaboración del glutamato monosódico es la compañía japonesa Ajinomoto.

Seguridad alimentaria

La seguridad alimentaria del GMS ha sido una de las más estudiadas en los últimos 25 años, por lo que las siguientes agencias internacionales han concluido que el GMS es seguro para el consumo humano: "U.S. Food and Drug Administration" en 1958, "National Academy of Sciences" en 1979, La Organización Mundial de la Salud en 1988, el Comité Científico para la seguridad alimentaria de la Comunidad Europea en 1991, la "American Medical Association" en 1992 y "Federation of American Societies for Experimental Biology" (FASEB) en 1995. La dosis mortal 50% del GMS es de 15 a 18 g/kg vía oral, 6 veces menor que la de la sal común (NaCl) que es de 3 g/kg. No se ha podido demostrar científicamente que el glutamato produzca efectos nocivos para la salud humana a largo plazo. Según el "American College of Allergy" el glutamato no es un alergeno. Ningún aminoácido por sí solo puede funcionar como epítopo induciendo una respuesta inmunitaria. Pero sí es posible que ciertos individuos sufran una intolerancia cuando se ingiere solo, igual que existen intolerancias con otros ingredientes.

A pesar de la carta anecdótica que el Dr. Kwok envió a la revista New England Journal of Medicine en 1968 definiendo el síndrome del restaurante chino, no había evidencias para demostrar que el GMS era responsable de estos síntomas. De hecho, en la misma carta se mencionan diferentes ingredientes de la comida china como posibles responsables. Automáticamente el síndrome del restaurante chino al GMS y ninguno de los otros ingredientes fueron nunca evaluados. Para añadir confusión, con los años los síntomas se multiplicaron. Cuando un comité de expertos en aditivos alimentarios de la Organización Mundial de la Salud (JECFA) revisó todos los estudios en los que se trataba de asociar los síntomas con el GMS, llegó a la conclusión de que el GMS no era el agente causante de síndrome del restaurante chino. FASEB intentó evaluar más extensamente los efectos nocivos del GMS realizando un estudio ciego doble controlando con placebo. Pero en cada fase los sujetos que participaron en el estudio describieron síntomas distintos manifestando también síntomas con el placebo. Solo con la dosis más alta de 5 g de GMS en ayunas algunos mostraron síntomas aunque no fueron consistentes con los síntomas de fases consecutivas del estudio. Al final del estudio, ninguno de los auto-denominados sensibles al GMS respondieron al criterio de sensibilidad al GMS que el panel de expertos de FASEB había propuesto.

Se ha demostrado científicamente, tras treinta años de investigación, que el glutamato monosódico utilizado en pequeñas cantidades no presenta ningún riesgo para el consumidor. No puede afectar al cerebro porque más del 95% del glutamato ingerido en la dieta lo utiliza el intestino como fuente de energía [10], y además no puede atravesar la barrera hematoencefálica. Ni siquiera puede inducir una mayor ingesta de alimentos aunque resalte el sabor, con lo que no está directamente ligado con la obesidad [11] como popularmente se cree. La Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB), la Organización Mundial de la Salud y la Comisión Científica de la Unión Europea aprobaron el uso del glutamato como ingrediente alimentario y lo calificaron apto para el consumo humano.

Para discutir más de cerca la controversia científica con respecto al glutamato, hace poco un estudio propuso que el consumo masivo de glutamato monosódico en ratas produce daño en la retina asociándolo con glaucoma^{[cita requerida]}. Del mismo modo, investigaciones realizadas en la Universidad Complutense de Madrid por Jesús Fernández-Tresguerres^{[cita requerida]}, director del departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina, sugieren que la ingesta de alimentos que contienen enormes cantidades de glutamato monosódico despierta un hambre ansiosa, hasta el punto de que incrementa la voracidad en las ratas estudiadas en el 40%. El problema con estos estudios es que usan cantidades tan exageradas de glutamato que sus resultados tienen poca aplicación a la hora de valorar los efectos reales del glutamato en su consumo normal. En el segundo estudio, por ejemplo, se fortificó la dieta de las ratas con 2.5 o 5 g (10 al 20%) de glutamato -cuando se incrementa tanto un solo nutriente otros han de disminuir comprometiéndose el equilibrio de la misma-. Para demostrar lo excesiva que es esta cantidad (del 0.8 al 1.5 % del peso corporal), 2.5 y 5 g en una rata de 320 g correspondería a una ingesta de 540 g a 1 kg de glutamato en una persona de 70 kg que en condiciones normales ingiere como mucho 10 g. En concentraciones normales, un número sustancial de publicaciones avalan lo seguro que es el consumo del glutamato tal y como lo encontramos en los alimentos. Únicamente puede tener efectos nocivos cuando se ingiere solo y en cantidades masivas. El glutamato libre, no asociado a proteínas, produce un sabor agradable, sabroso, a un 0.5%, la cantidad habitual en sopas y caldos. Concentraciones de glutamato del 10 al 20% producen un gusto desagradable si no está ligado a proteínas y causa rechazo.

La explicación que los neurocientíficos quieren dar para relacionar el consumo de glutamato y obesidad es que este aminoácido actúa sobre las neuronas de una región cerebral llamada el núcleo arcuato, e impide el buen funcionamiento de los mecanismos inhibidores del apetito. No hay evidencias directas que demuestre este mecanismo, y normalmente no hay contacto directo entre lo que comemos y el cerebro. El intestino es un voraz consumidor de glutamato para la obtención de energía durante los procesos de digestión y solo un 5% del glutamato de la dieta pasa a la circulación general cuando lo ingerimos con la comida [12].

Hay un testimonio visible en cuanto a la relación entre el consumo de glutamato y obesidad: los países orientales en los que se consume más glutamato existe una menor incidencia de obesidad que en los países occidentales en los que el consumo es mucho menor. Esta observación demuestra que el culpar al glutamato monosódico por la "epidemia de obesidad" que se da en los países desarrollados no tiene un fundamento científico serio. Estudios que sí explicaron el rol particular del glutamato en el apetito son los que se llevaron acabo en humanos enriqueciendo los alimentos con glutamato por Bellisle France del Instituto Nacional de la Sanidad e Investigación Médica en Francia. Esta investigación demostró que es verdad que preferimos los alimentos que contienen glutamato pero, al contrario de lo que se ha visto en los modelos experimentales, somos capaces de compensarlo comiendo menos postres. Al final, el número total de calorías que ingerimos no varía [13]. Con lo que el glutamato no incrementa ni la voracidad ni el hambre en cantidades normales. En todo caso, este efecto del glutamato podría ser útil para promover la selección de alimentos que son nutritivos y tienen poca densidad energética dejando menos espacio para dulces y pasteles [14].

No sólo es imposible tomar una dieta sin glutamato, cualquier proteína que ingiramos contiene este amino ácido no esencial, sino que la falta de glutamato podría vulnerar la integridad del intestino. La tradición culinaria en la preparación de alimentos va dirigida en realidad a incrementar la cantidad de glutamato monosódico de los alimentos a través de la cocción, la fermetación o el proceso de curado, y hacerlos así más sabrosos. La adición de aditivos sólo acortan ese proceso de preparación. Productos como la salsa de tomate, los caldos de pollo, el queso, y el jamón serrano son de por sí muy ricos en glutamato y se utilizan para incrementar el sabor de las comidas.

Estas tradiciones culinarias puede que respondan a la importancia que el glutamato tiene en la salud del estómago e intestino [15], ya que nuestro organismo ha desarrollado un mecanismo específico para identificar el glutamato. Existen receptores en la lengua que se activan con el glutamato dando el gusto sabroso conocido como umami [16][17].

Referencias

1. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Wu ZC, Chijang CC, Lau BH, Hwang B, Sugawara M, Idota T. Crude protein content and amino acid composition in Taiwanese human milk. J Nutr Sci Vitaminol 2000 Oct;46(5):246-51. PMID: 11234918
2. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Davis TA, Nguyen HV, García-Bravo R, Fiorotto ML, Jackson EM, Lewis DS, Lee DR, Reeds PJ. Amino acid composition of human milk is not unique. J Nutr 1994 Jul;124(7):1126-32. PMID: 8027865
3. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Reeds PJ, Burrin DG, Stoll B, Jahoor F. Intestinal glutamate metabolism. j Nutr. 2000 Apr;130(4S Suppl):978S-82S. PMID:10736365
4. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Young VR, Ajami AM.Glutamate: an amino acid of particular distinction. j Nutr. 2000 Apr;130(4S Suppl):892S-900S. PMID:10736349
5. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Li X, Staszewski L, Xu H, Durick K, Zoller M, Adler E. Human receptors for sweet and umami taste. Proc Natl Acad Scie USA. 22002 Apr 2;99(7):4692-6. Epub 2002 Mar 26. PMID:11917125
6. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Chaudhari N, Landin AM, Roper SD. A metabotropic glutamate receptor variant functions as a taste receptor. Nat Neurosci. 2000 Feb;3(2):113-9. PMID: 10649565
7. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. San Gabriel A, Uneyama H, Yoshie S, Torii K. Cloning and Characterization of a Novel mGluR1 Variant from Vallate Papillae that Functions as a Receptor for L-glutamate Stimuli. Chem Senses 2005 Jan;30 Suppl 1:i25-i26. PMID: 15738140
8. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Uneyama H, Niijima A, San Gabriel A, Torii K. Luminal amino acid sensing in the rat gastric mucosa. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2006 Dec;291(6):G1163-70. Epub 2006 Jun 29. PMID: 16809638
9. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. San Gabriel AM, Maekawa T, Uneyama H, Yoshie S, Torii K. mGluR1 in the fundic glands of rat stomach. FEBS Lett 2007 Mar 20;581(6):1119-23. Epub 2007 Feb 22. MID: 17331504
10. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Bellisle F. Glutamate and the UMAMI taste: sensory, metabolic, nutritional and behavioural considerations. A review of the literature published in the last 10 years. Neurosci Biobehav Rev. 1999;23(3):423-38.PMID: 9989429
11. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Bellisle F. Effects of monosodium glutamate on food palatability. Ann N Y Acad Sci. 1998 Nov 30;855:438-41.PMID: 9929637
12. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Flood JE, Rolls BJ. Soup preloads in a variety of forms reduce meal energy intake. Appetite. 2007 Nov;49(3):626-34. Epub 2007 Apr 14.PMID: 17574705
13. ↑ Esta plantilla está obsoleta, véase el nuevo sistema de referencias. Young VR, Ajami AM.Glutamate: an amino acid of particular distinction. j Nutr. 2000 Apr;130(4S Suppl):892S-900S. PMID:10736349

Véase también

• Umami
• Excitotoxicidad
• Números E
• Síndrome de restaurante chino