글루타민은 혈중 농도가 가장 높은 아미노산으로, 건강한 상태에서는 주로 근육에서 합성돼요. 20종의 아미노산 중 비필수로 분류되지만, 특정 조건에서는 체내 합성만으로 수요를 충족하기 어려워 '조건부 필수(conditionally essential)' 아미노산으로 부르기도 해요.

글루타민이 가장 많이 소비되는 조직은 세 곳이에요. 빠르게 분열하는 장세포(enterocyte), 면역 세포(림프구·대식세포), 그리고 신장 세뇨관 이에요. 특히 장세포는 글루코스보다 글루타민을 우선 에너지원으로 활용하는 독특한 특성을 가져요.

장 점막은 음식 소화와 동시에 외부 병원균·독소가 혈류로 침투하지 못하게 막는 '방어막' 역할을 해요. 이 방어막을 이루는 장세포들은 3~5일마다 전부 교체되는데, 그 교체 에너지의 상당 부분이 글루타민에서 나와요.

동물 연구에서 글루타민 공급이 제한되면 장 점막 세포 분열이 줄고, 세포 간 결합(tight junction)이 느슨해지는 것이 관찰됐어요. 이렇게 되면 소화되지 않은 단백질 조각이나 세균이 혈류로 새어 들어갈 가능성이 커져요.

만성 설사·소장 질환·항암 치료 후 회복 중인 동물에서 장내 글루타민 가용성이 현저히 낮아진다는 연구 결과들이 있어요. 임상적으로 글루타민 보충을 고려하는 배경이 여기에 있어요.

글루타민은 장 점막뿐 아니라 면역계에도 깊이 관여해요. 림프구와 대식세포 같은 면역 세포 역시 빠르게 증식해야 할 때 글루타민을 주요 에너지원으로 활용해요. 글루타민이 부족하면 면역 세포의 증식과 항체 생산 능력이 저하될 수 있다는 것이 여러 동물 연구에서 보고됐어요.

스트레스·수술·패혈증 상황에서 근육은 글루타민을 방출해 면역·장 조직에 공급하는 '글루타민 저장소' 역할을 해요. 이 과정에서 근육 단백질이 소모되므로, 중증 환자에서 근감소가 가속화될 수 있어요. 이때 식이 글루타민이 충분히 공급되면 근육 손실을 어느 정도 줄일 가능성이 있어요.

글루타민은 단백질 식품 전반에 폭넓게 분포해요. 특히 동물성 원료에 풍부해요. 닭고기, 소고기, 생선, 달걀, 유제품 등 일반 사료의 동물성 단백질에 이미 상당량이 포함돼 있어요.

균형 잡힌 사료를 먹는 건강한 동물이라면 별도 보충 없이도 글루타민을 충분히 섭취할 가능성이 높아요. 다만 만성 장 질환, 대수술 후 회복기, 극심한 스트레스 상황에서는 식이 글루타민의 추가 공급이 도움될 수 있다는 연구들이 있어요. 이 경우에는 반드시 수의사와 상의 후 결정하는 것이 좋아요.

현재 AAFCO·FEDIAF·NRC 는 건강한 개·고양이에 대한 글루타민 별도 최소 권장량을 설정하지 않고 있어요. 일반 상업 사료에서는 동물성 단백질로 충분히 공급돼요.

임상 현장에서 글루타민 보충이 검토되는 대표적인 상황은 세 가지예요. 첫째, 위장관 질환으로 흡수 장애가 있는 경우. 둘째, 대수술 또는 중증 외상 이후 회복기. 셋째, 항암 치료로 장 점막이 손상된 경우예요. 이런 상황이라면 수의사와 상의해 용량과 기간을 결정하는 것이 중요해요.

과잉 섭취에 대한 위험성은 낮은 편이지만, 암모니아 생성을 통해 신장·간에 부담을 줄 수 있다는 이론적 우려도 있어요. 임의로 고용량을 장기 복용하는 것은 권장되지 않아요.