Glutaminsäure wird vorrangig für die Proteinsynthese in unserem Körper verwendet und wird darüber hinaus in Glutamin umgewandelt. Glutamin wiederum ist diejenige Aminosäure, die in unserem Körper am stärksten vertreten ist, und hat viele wichtige Funktionen, unter anderem die Umwandlung in Gamma-Aminobuttersäure (GABS) im Gehirn. Zusammen mit Cystein und Glycin dient Glutaminsäure als Grundmaterial zur Glutathion-Synthese.
Anders als Glutaminsäure wird Glutamin vom Gehirn aufgenommen. Dort findet die bereits erwähnte Umwandlung in GABS statt. Dieser Vorgang ist deshalb besonders wünschenswert, weil GABS auf unsere Nervenbahnen eine besänftigende Wirkung hat. Valium und ähnlichwirkende Präparate stimulieren lediglich die Wirkung, die von GABS ohnehin ausgeht.
L-Glutamin kann ebenfalls von der Leber aufgenommen und zu Glukose umgewandelt werden, sodass es helfen kann, den Blutzuckerspiegel zu kontrollieren. Es ist darüberhinaus die wichtigste Energiequelle in den Zellen und wird auch in vielen Geweben unseres Körpers abgebaut. Besonders für die Darmwände und die weißen Blutkörperchen ist es als Energielieferant unentbehrlich.
Aus diesem Grund kann Glutamin auch bei Problemen im Magen-Darm-Trakt (entzündlicher Durchfall, Morbus Crohn oder Colitis Ulcerosa) helfen. Es kommt zu einem großen Teil in unseren Muskeln vor, wo es deren Aufbau fördert und deren Abbau hemmt. Sich schnell teilende Zellen, zum Beispiel die unseres Immunsystems, haben einen hohen Glutaminbedarf.
Das häufige Vorkommen von L-Glutamin in unserem Körper gepaart mit der Relevanz für unser Immunsystem führt häufig dazu, dass in Zeiten großen physischen Stresses, also z. B. nach Unfällen oder großflächigen Verletzungen, auch Infektionen auftreten. Zugleich wird hier ein oft Glutamin-Mangel festgestellt.
Glutaminsäure ist Träger des Geschmacks „unami“.