Le proteine costituiscono i cosiddetti "mattoni" nell'organismo per la sintesi del materiale cellulare durante i processi anabolici, che portano cioe' all'accrescimento tissutale. Gli amminoacidi, che sono i costituenti delle proteine, contribuiscono al metabolismo energetico. L'organismo non riesce a sintetizzare 8 amminoacidi che quindi devono essere introdotti attraverso l'alimentazione quotidiana. Questi 8 amminoacidi vengono percio' denominati amminoacidi essenziali . Inoltre, l'organismo sintetizza la cistina dalla metionina e la tirosina dalla fenilalanina. I rimanenti 9 amminoacidi vengono definiti non essenziali e vengono sintetizzati dal nostro corpo.
Si badi bene: il termine non essenziale non sminuisce il significato nutrizionale di questi. Vuole solo significare che tali amminoacidi possono essere sintetizzati da altri composti gia' presenti nell'organismo. Tra questi annoveriamo la glutammina , appunto, un amminoacido non essenziale, cioe' sintetizzato direttamente dal corpo umano. La sua sintesi avviene principalmente nel tessuto muscolare partendo da ammoniaca e acido glutammico per poi venir inviato ad altri tessuti ed organi secondo le esigenze e richieste metaboliche ed energetiche specifiche di ognuno di questi. La glutammina e' l'amminoacido piu' abbondante del corpo umano e sembra possedere numerose funzioni regolatorie ricoprendo quindi un ruolo fondamentale nell'equilibrio amminoacidico globale. Alla glutammina si ascrive un effetto anticatabolico e un aumento dei processi che portano alla sintesi proteica. Per questo la supplementazione con glutammina, su base teorica, potrebbe risultare utile per contrastare il catabolismo proteico e dei danni muscolari indotti da somministrazione ripetuta di glucocorticoidi. In animali da esperimento una somministrazione subcronica di glutammina riduce le conseguenze muscolari della somministrazione prolungata di glucocorticoidi. Altri studi hanno osservato un ruolo della glutammina sul glicogeno muscolare, evidenziando che la somministrazione di glutammina promuove l'accumulo di glicogeno muscolare durante il recupero, aumentando cosi' la sua disponibilita' dopo l'esercizio. Un altro importante ruolo della glutammina risiede nel mantenimento delle difese immunitarie dell'organismo. Cellule linfocitarie e macrofagi che hanno il ruolo di difendere il nostro organismo dalle infezioni sfrutterebbero la glutammina in qualita' di fonte di rifornimento. In condizioni normali, di riposo, il corpo e' in grado di produrre tutta la glutammina necessaria, mentre in condizioni di stress o di affaticamento muscolare la richiesta aumenta e una carenza di glutammina potrebbe essere in correlazione con i fenomeni immunodeppressivi che si verificano dopo un allenamento intenso. A questo scopo l'integrazione con glutammina potrebbe ridurre l'incidenza di patologie infettive delle prime vie aeree che costituisce un fenomeno statisticamente significativo dopo una competizione prolungata o dopo allenamenti particolarmente intensi e gravosi. 
Una riduzione di queste infezioni delle prime vie respiratorie e' stata osservata in maratoneti ai quali era stata offerta una bevanda contenente 5g di glutammina in 330 ml di acqua minerale al termine e due ore dopo la fine della gara. Piu' del 60% degli atleti sottoposti a tale trattamento non sviluppo' patologie infettive. Per contro, ulteriori studi non sono riusciti pero' a dimostrare che gli effetti della glutammina erano in qualche modo correlati a variazioni nel numero dei linfociti. Gli effetti della somministrazione di glutammina sono anche stati studiati sulla performance di sollevatori di pesi. In uno studio in doppio cieco e placebo, a sei soggetti, sollevatori di pesi furono presentate dosi di glutammina di 0.3 g/kg di peso corporeo. Un'ora dopo la somministrazione i soggetti furono sottoposti a 4 sets di esercizi (2 sets alla pressa per gambe al 200% del proprio peso, 2 sets alla pressa pettorali al 100% del proprio peso). Nessuna differenza nel numero massimo delle ripetizioni nell'uno e nell'altro tipo di esercizio fu osservata tra soggetti di controllo e soggetti trattati.
Uno studio similare e' stato condotto su giovani frequentatori di palestra tra i 18 e i 24 anni i quali avevano ricevuto una dose di glutammina di 0.9g/kg di massa magra per giorno per 6 settimane e che erano stati sottoposti a esercizi di resistenza con i pesi con intensita' variabili tra il 60 e il 90%. La supplementazione con glutammina in questo studio non ha mostrato effetti statisticamente significativi sulla performance muscolare, sulla composizione corporea o il turnover muscolare di questi giovani sportivi.
In conclusione, pur ricoprendo un ruolo di primaria importanza nell'omeostasi amminoacidica generale e partecipando a numerose funzioni dell'organismo, la supplementazione con glutammina a fini puramente sportivi non sembra apportare particolari benefici, laddove non sussistano conclamati stati clinici di carenze che richiedano una sua supplementazione. Percio' il suo utilizzo come supporto ergogenico risulta, in soggetti in buono stato di salute, puramente teorico.
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