La glicina (abbreviato Gly o G, formula bruta NH2CH2COOH) è l’aminoacido più semplice della biochimica, ma dietro alla sua struttura essenziale si nasconde una sorprendente versatilità. La glicina è l’aminoacido più piccolo dei 20 aminoacidi ordinari (quello col minor peso molecolare tra gli amminoacidi più presenti nelle proteine). In effetti, la struttura chimica della glicina è pressoché "ridotta all'osso", dato che la sua catena laterale (radicale che differenzia tutti gli amminoacidi) è costituita da un singolo idrogeno (H). Questa caratteristica le conferisce diverse proprietà; prima fra tutte, la capacità di ambientazione a pH sia acido che basico.
È un amminoacido neutro non polare; il che significa che non ha una carica elettrica o reagisce all’acqua; non ha una configurazione chirale, quindi visto in uno specchio sarebbe sovrapponibile all’immagine speculare originale. Per la caratteristica di avere lo stesso atomo legato al carbonio (i due idrogeni) e di non avere quattro atomi/gruppi differenti, la glicina non ha configurazione D o L, poiché non presenta nessuno stereocentro a differenza di tutti gli altri aminoacidi.
Si tratta anche dell'unico amminoacido proteino-genico achirale, ovvero sovrapponibile alla propria immagine speculare.
Funzioni Principali della Glicina nell'Organismo
La funzione principale della glicina è quella plastica nella sintesi proteica, in particolare nell'associazione elicoidale all'idrossiprolina per formare il collagene. Questo amminoacido è anche un elemento intrinseco di numerosi prodotti naturali. La glicina rappresenta un intermedio biosintetico delle porfirine. Inoltre, fornisce la sub unità centrale di tutte le purine.
La glicina è un neurotrasmettitore inibitorio del sistema nervoso centrale (SNC), in particolare del midollo spinale e del tronco cerebrale (oltre che della retina). Quando i recettori ionotropici della glicina sono attivati, si verifica un potenziale post sinaptico inibitorio. D'altro canto, la glicina è pure un co-agonista del glutammato per i recettori NMDA, pertanto svolge anche un ruolo eccitatorio.
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La glicina è coinvolta nella sintesi della creatina insieme ad arginina e metionina. La creatina è essenziale per il rifornimento rapido di energia nei muscoli e sostiene attività intense e di breve durata, come sprint e sollevamento pesi. Una produzione ridotta di glicina può compromettere la disponibilità di creatina. Integrare glicina o aumentarne l’assunzione tramite la dieta può contribuire indirettamente a sostenere la performance muscolare e il recupero.
La glicina è uno dei tre aminoacidi necessari per sintetizzare il glutatione (GSH) insieme a cisteina e glutammato. In molte condizioni rappresenta l’aminoacido limitante della sintesi: quando la disponibilità di glicina è bassa, l’organismo produce meno glutatione. Il glutatione è il principale antiossidante endogeno, fondamentale nel contrasto allo stress ossidativo e nel mantenimento dell’equilibrio cellulare.
Metabolismo della Glicina
Sintesi: la glicina non è un amminoacido essenziale e oltre a trovarlo nella dieta, l'organismo è in grado di sintetizzarlo dalla serina (a sua volta prodotta dal 3-fosfoglicerato). Nella maggior parte degli organismi animali, questa trasformazione è mediata dall'enzima catalasi serina idrossimetiltrasferasi, attraverso il cofattore piridossal fosfato. Nel fegato dei vertebrati, la sintesi della glicina è catalizzata dall'enzima glicina deidrogenasi (una sintasi chiamata anche enzima del clivaggio enzimatico) e la conversione risulta facilmente reversibile.
Degradazione: la glicina può essere degradata attraverso tre percorsi. Quello predominante negli umani implica l'intervento dell'enzima glicina decarbossilasi. Nel secondo percorso, la glicina viene degradata in due fasi; la prima è l'esatto contrario della sintesi, con l'intervento della serina idrossimetiltransferasi, mentre la seconda prevede la conversione in piruvato per mezzo della serina deidratasi. Nel terzo percorso di degradazione della glicina, questa viene convertita in gliossilato dalla D amminoacido ossidasi, successivamente ossidato dalla lattato deidrogenasi epatica in ossalato.
Benefici per la Salute
Negli ultimi anni la ricerca scientifica ha approfondito il ruolo della glicina anche in ambiti meno noti, come il sostegno al sistema cardiovascolare, la protezione del fegato, il miglioramento della qualità del sonno e il supporto al metabolismo del glucosio. Nonostante il corpo sia in grado di produrre glicina in autonomia, diversi fattori - tra cui dieta, età e condizioni di stress ossidativo - possono rendere utile una sua integrazione.
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Miglioramento della Qualità del Sonno
La glicina ha dimostrato effetti positivi sulla qualità del sonno. Agisce come neurotrasmettitore con azione calmante, favorendo l’addormentamento e il mantenimento del sonno attraverso l’abbassamento della temperatura corporea interna. In diversi studi clinici, l’assunzione di circa 3 grammi di glicina prima di dormire ha ridotto il tempo di addormentamento, migliorato il sonno profondo e ridotto la sonnolenza diurna.
Protezione del Fegato
Un eccesso di alcol può danneggiare seriamente il fegato, causando condizioni come fegato grasso, epatite alcolica e cirrosi. Diversi studi sugli animali hanno dimostrato che la glicina riduce gli effetti tossici dell’alcol, stimolando il metabolismo dell’etanolo nello stomaco anziché nel fegato, prevenendo così lo sviluppo di steatosi e infiammazione epatica. Nei modelli preclinici, la glicina ha persino accelerato il recupero epatico in caso di danno moderato, favorendo la rigenerazione cellulare più rapidamente rispetto ai controlli.
Supporto Cardiovascolare
La glicina contribuisce alla protezione del cuore e dei vasi sanguigni grazie alle sue proprietà antiossidanti e alla capacità di influenzare il metabolismo lipidico. Livelli più alti di glicina plasmatica sono stati associati a un minor rischio di aterosclerosi e di eventi cardiaci acuti. Inoltre, la glicina sembra favorire l’utilizzo di ossido nitrico, migliorando la vasodilatazione e contribuendo ad abbassare la pressione arteriosa.
Controllo del Diabete di Tipo 2
Il diabete di tipo 2 si associa spesso a bassi livelli di glicina. Questo aminoacido, infatti, svolge un ruolo diretto nella risposta insulinica e nel metabolismo del glucosio. In alcuni studi clinici, la supplementazione di glicina ha migliorato la sensibilità all’insulina e la gestione dei livelli di zucchero nel sangue. Inoltre, analisi osservazionali hanno rilevato che concentrazioni plasmatiche più elevate di glicina si correlano a un minor rischio di sviluppare diabete di tipo 2.
Contrasto all'Atrofia Muscolare
L’atrofia muscolare può verificarsi durante l’invecchiamento, in condizioni di malnutrizione o in situazioni di stress come gravi ustioni e patologie oncologiche. La glicina sembra contrastare la perdita muscolare agendo su vie metaboliche coinvolte nell’anabolismo. In modelli animali di cachessia tumorale e infiammazione, la supplementazione ha ridotto la degradazione delle fibre muscolari e stimolato la crescita, laddove altri aminoacidi come la leucina risultavano meno efficaci. Questi dati suggeriscono un potenziale utilizzo della glicina nel supporto della massa magra durante situazioni di catabolismo, sebbene le evidenze cliniche nell’uomo siano ancora limitate.
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Glicina e Collagene
Il collagene è la proteina strutturale più abbondante nel corpo e contiene elevate quantità di glicina: circa un terzo dei suoi aminoacidi è rappresentato proprio da questo elemento. Un apporto sufficiente di glicina è quindi cruciale per la sintesi del collagene, che a sua volta garantisce resistenza ed elasticità a pelle, ossa, cartilagini, tendini e vasi sanguigni. Diversi studi hanno dimostrato benefici dell’integrazione di collagene sulla salute cutanea, articolare e ossea. Come spiegato, la glicina (INCI Glycine, sin. Glycocoll) rappresenta un costituente fondamentale della tripla elica di collagene.
La glicina è l’amminoacido più abbondante nel collagene. Le donne che hanno assunto 2,5 grammi di peptidi di collagene al giorno per 4 settimane hanno ridotto significativamente le rughe del contorno occhi del 20%. In ambito medico, l’integrazione di collagene idrolizzato ha quasi raddoppiato la velocità di guarigione delle ulcere cutanee in 89 pazienti.
Figura VI. Contenuto del collagene di vari tessuti corporei.
La glicina costituisce 1/3 della composizione del collagene, essendo l’amminoacido con la più alta presenza nella sequenza di amminoacidi che compongono il collagene.
Figura VII. Sequenza di aminoacidi di una proteina di collagene. Gly è Glycine.
Glicina negli Alimenti
La glicina è un elemento proteico quasi ubiquitario, anche se in percentuali non molto elevate; facendo parte del collagene, presente nei tessuti connettivi e negli epiteli, la maggior parte degli alimenti carnei dovrebbero contenerne una buona quantità. Inoltre, il contenuto di glicina pare significativo anche in vari prodotti di origine vegetale.
Le fonti alimentari più ricche di glicina sono le gelatine, seguite dalla pelle di maiale (ciccioli) e in misura molto minore da carne, pesce, semi e proteine concentrate di soia.
Figura IX. Contenuto di glicina per 100 g di prodotto, estratto dal database USDA.
Dosaggio e Modalità d'Uso
Gli studi clinici hanno utilizzato dosaggi variabili, con effetti positivi osservati già a partire da 3 grammi al giorno per il miglioramento della qualità del sonno. La glicina può essere assunta in forma pura, ma viene assorbita in modo meno efficiente quando isolata rispetto a quando è legata ad altri aminoacidi. Dosaggi di 3-5 grammi al giorno sono ben tollerati nella maggior parte delle persone, mentre anche quantità più elevate (fino a 15 grammi al giorno) sono state utilizzate senza riportare effetti collaterali significativi.
Glicina come Additivo Alimentare
La glicina è anche un additivo alimentare per gli alimenti destinati alla nutrizione umana ed animale. In particolare, la glicina e il suo sale sodico vengono sfruttati come esaltatori di sapidità (E640) e dolcificanti, oppure come migliorativi dell'assorbimento farmacologico. Molti integratori alimentari e bevande proteiche contengono glicina aggiunta.
Altre Applicazioni della Glicina
La glicina è utilizzata come elemento tampone in alcuni prodotti come: antiacidi, analgesici, anti traspiranti (deodoranti per le ascelle), cosmetici ed articoli da bagno. Per maggiori informazioni, consultare l'articolo: Glicina nei Cosmetici. L'utilizzo della glicina si estende anche ad altri ambiti, come quello della gomma piuma, dei fertilizzanti e dei complessanti metallici.
Glicina, Farmaci e Uso Tecnico
La glicina è venduta in due tipologie e per due scopi: "farmacologico" e "tecnico". La maggior parte della glicina è prodotta come materiale farmacologico e, per avere un'idea del mercato complessivo, basti pensare che le sue vendite rappresentano circa l'80-85% del commercio totale (valore riferito al mercato statunitense). La glicina farmaceutica viene prodotta per molte applicazioni; quella che richiede il massimo livello di purezza è destinata alle iniezioni endovenose. Al contrario, la glicina di uso tecnico non deve soddisfare alcun requisito di purezza. Viene venduta soprattutto per l'utilizzo nelle applicazioni industriali; ad esempio, come agente complessante nella finitura del metallo. Il prezzo di quella ad uso tecnico è sempre inferiore a quello della glicina farmaceutica.
Glicina e Invecchiamento
Il trattamento ad uso topico con glicina può contribuire ad invertire i difetti associati all'invecchiamento dei fibroblasti umani (cellule deputate alla produzione di collagene). Recentemente è stato scoperto che i due geni CGAT e SHMT2 regolano l'attività mitocondriale e ne influenzano il deterioramento. In uno studio svolto in vitro per 10 giorni, l'aggiunta di glicina ai fibroblasti (ricavati da cellule appartenenti ad un essere umano di 97 anni) ha determinato il ripristino della funzione mitocondriale e dei fibroblasti stessi. In pratica, modificando la regolazione di questi geni mediante la somministrazione di glicina, i ricercatori sono stati in grado di ripristinare la funzione mitocondriale dei fibroblasti, a tutto vantaggio della sintesi di collagene.
Applicazioni Mediche della Glicina
Un articolo del 2014 ha osservato che la glicina può migliorare la qualità del sonno. Il riferimento è stato fatto ad uno studio in cui, in vivo e negli esseri umani, la somministrazione di 3g di glicina prima di coricarsi ha indotto un miglioramento del riposo. La glicina è stata anche testata con successo nel supplemento coadiuvante al trattamento per la schizofrenia.