谷氨酰胺是人體細胞內外豐富的游離氨基酸，在蛋白質和能量代謝中起著核心作用。Gln主要合成于肌肉和肝臟，在腸道及腎臟中被利用。
在正常生理情況下，谷氨酸和氨基可以在合成酶的作用下自行合成Gln；然而在創傷、燒傷等高代謝狀態，自身合成的Gln不足以提供足夠的儲備以維持血中的濃度，所以它是一種條件性必需氨基酸。
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首先，是一種非必需氨基酸，也就是說它可以在人體內合成，但僅供維持正常生理。其次，是組成DNA和RNA的結構性單位。與此同時，占肌肉中游離氨基酸的50-60%，可以起到促蛋白生成、節省(保護)蛋白的效應。還是小腸上皮細胞的能量來源，對于提升腸道免疫非常有幫助。(因此很多治療消化道問題的營養素中都會加入谷氨酰胺，一般人吃也可以促進腸道健康，增進吸收)。我們的腦部、肺部、肝臟、血液，和其它組織中都有它的蹤影。
主要生理功能及作用
細胞能量來源：是單核巨噬細胞主要的代謝底物，通過酵解途徑，為細胞代謝提供能量。為細胞合成DNA和mRNA提供嘌呤，是嘧啶和核苷酸生物合成的前體。提供氨基葡萄糖，是GTP和NAD合成的氮前體。
細胞重要氮源：是合成氨基酸、蛋白質、核酸的前體物質。
改善胃腸營養：均可有效防止腸道黏膜萎縮，保持正常腸道黏膜重量、結構及蛋白質含量，增強腸道細胞活性，改善腸道免疫功能，減少腸道細菌及內毒素的易位。
增強免疫力：為腸道相關淋巴組織內淋巴細胞、巨噬細胞等免疫細胞提供能量，保證免疫細胞增生；通過改善潘氏細胞和杯狀細胞的狀態，糾正全腸外營養誘導的Th2細胞因子水平的異常，提高抗細菌侵襲能力，從而提高腸道非特異性免疫力。
抗氧化作用：是谷胱甘肽合成的前體物質。通過增加谷胱甘肽合成，抑制核轉錄因子κB(NF-κB)途徑活性，降低白細胞介素-8(IL-8)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平，減輕炎性反應。
