Effect of monosodium glutamate supplementation on gastro-intestinal physiology and metabolism in rats and humans | Influence d'une supplémentation en monosodium glutamate sur la physiologie gastro-intestinale et le métabolisme chez le rat et l'Homme

English. Monosodium glutamate (MSG) is used worldwide as a flavour enhancer for it unique taste called "umami". As reported in literature, glutamate receptors are present in peripheric tissues and so L-glutamate as free amino acid could exert some physiologic functions. We have assessed the effects of MSG supplementation on gastrointestinal physiology, pancreatic secretion and metabolism in the rat model and in healthy humans. <br />In rats; 2%-MSG supplementation during 15 days decreased glutaminase activity in intestinal mucosa and increased circulating glutamine concentration and transiently insulinemia. But no effect of MSG was observed on gastric emptying and gastrointestinal transit despite glutamate accumulation in stomach during 5h and in small intestine during 1h after the meal. <br />In healthy humans, 2g-MSG supplementation during 7 days increased the antral area of stomach 2h after the meal compared to NaCl. It was associated with an increase of circulating glutamate, leucine, isoleucine, cysteine, tyrosine, ornithine and serine concentrations. However, this increase of stomach antral area was not associated with an effect on gastric emptying; as no effect of MSG was recorded on dietary nitrogen incorporation. Hormonal response (insulin, ghrelin, GLP-1) was also not modified. Finally hunger and satiation state measured by visual analogic scales were not influenced by MSG supplementation. MSG effect on gastric secretion as determinant for antral distension increase without effect on gastric emptying is discussed as well as possible sparing effect of glutamate on some amino acid catabolism by intestine. These results have allowed to highlight some metabolic and physiological effects of MSG supplementation without measured deleterious effect. Additional studies are needed in order to better understand MSG mechanism of action.

French. Le glutamate de sodium (MSG) est un exhausteur de goût abondamment utilisé dans le monde entier pour son goût unique appelé " umami ". Au vu des données bibliographiques qui suggèrent que, le L-glutamate en tant qu'acide aminé libre peut représenter un signal dans plusieurs fonctions physiologiques de par la présence de récepteurs au glutamate au niveau périphérique ; nous avons étudié les effets d'une supplémentation en MSG sur la physiologie gastro-intestinale, les sécrétions pancréatiques et le métabolisme dans le modèle expérimental rat et chez des volontaires sains. Chez le rat, une supplémentation en MSG pendant 15 jours à hauteur de 2 g pour 100 g d'aliment provoquait une diminution de l'activité glutaminase intestinale et une augmentation de la concentration circulante de glutamine ainsi qu'une augmentation transitoire de l'insulinémie. Par contre, aucun effet sur la vidange gastrique et le transit gastro-intestinal n'a été observé malgré une accumulation de glutamate pendant 5 h dans l'estomac et pendant 1 h dans l'intestin grêle après le repas. <br />Chez le volontaire sain, une supplémentation en MSG à hauteur de 2 g par jour pendant 7 jours entraînait une augmentation de l'aire antrale de l'estomac pendant 2 h après le repas par rapport à une dose iso-sodée de NaCl. Cette phase précoce postprandiale était associée à une augmentation des concentrations circulantes d'acide glutamique, de leucine, d'isoleucine, de cystéine, de tyrosine, d'ornithine et de sérine. Cependant, l'augmentation de l'aire antrale de l'estomac n'était apparemment pas associée à un effet sur la vidange gastrique puisque le MSG était sans effet sur le devenir de l'azote alimentaire. La réponse hormonale (insuline, GLP-1 et ghréline) n'est pas non plus modifiée. Enfin, les sensations de faim et de satiété mesurées par échelles analogiques visuelles n'étaient pas non plus influencées par la consommation de MSG. L'effet du MSG sur les sécrétions gastriques en tant que déterminant de l'augmentation de la distension antrale sans modification de la vidange gastrique est discuté ainsi qu'un éventuel effet d'épargne du glutamate sur le catabolisme de certains acides aminés par l'intestin. <br />Ces résultats ont permis de mettre en évidence des effets d'une supplémentation en MSG sur des paramètres métaboliques et physiologiques sans effet délétère mesuré. D'autres études sont nécessaires afin de mieux comprendre les mécanismes d'action du MSG.