Глютамин отвечает за регуляцию синтеза белка в организме и является переносчиком азота. Кроме того, он заботится о кислотном балансе и укрепляет иммунную систему.
Он также играет ключевую роль в азотном обмене. Токсичный аммиак, образующийся при превращении аминокислот в различных тканях, усваивается путем его реакции с глутаминовой кислотой, приводящей к образованию глутамина. Фермент, контролирующий эту реакцию, называется глутаминсинтетазой.
Глютамин является типом хранения аммиака, который «восстанавливается» путем превращения этой аминокислоты обратно в кислоту. Этот процесс является частью биохимических синтетических циклов многих соединений азота, происходящих в живых организмах.
Глютамин участвует в синтезе пуринов, пиримидинов и многих аминокислот. При неблагоприятных для организма состояниях (стрессы, болезни, физические нагрузки) потребность в L-глютамине быстро возрастает, что снижает его предложение. Организм вырабатывает некоторое количество этой аминокислоты, но в условиях большого дефицита начинает получать L-глютамин, в том числе из скелетных мышц в результате катаболических реакций.