Glutaminsav az emberi szervezet szabad aminosav-tartalmának legnagyobb részét teszi ki. Nem tartozik az esszenciális aminosavak közé, az emberi szervezet is elő tudja állítani. A bifido-baktériumok és a különböző lactobacillusok nemcsak az immunrendszerünk alapjai, hanem vitaminokat és metabolitokat is termelnek. Ilyenek például a rövid szénláncú zsírsavak, illetve az arginin és glutamin. Éppen ezért ha a bélflóra baktérium-háztartásának egyensúlya bármilyen okból felborul (fertőzés, hasmenés, antibiotikumos kezelés, stressz, sugárkezelés, alkohol stb.) akkor az kihat az immunrendszer működésére, de az agyi folyamatokra is.
A glutaminsav az agyi folyamatokban kulcsfontosságú. Az emlősök idegrendszerében található legáltalánosabb serkentő neurotranszmitter. Nem tud átjutni a vér-agy gáton, így az anyagcserében részt vevő glutaminsav elkülönül a neurotranszmissziót végző glutaminsavtól. Ez utóbbi szintézise az agyban történik, a tanulás folyamatában, és a memória kialakulásában a glutamát nagy szerepét feltételezik. A glutaminsav ugyanis egy olyan aminosav, mely a szervezetben képes nagy mennyiségű ammónia megkötésére - ami ha nincs megkötve, gátolja az agyműködést. Ezért szokták alkalmazni a szellemi teljesítmény javítására, a kimerültség csökkentésére. Ha valaki szellemileg kimerültnek érzi magát, megpróbálhatja a glutaminsav szedésével az agyi teljesítményét növelni. Vizsgaidőszakban, nagy szellemi tevékenység kifejtésekor érdemes alkalmazni a megfigyelőképesség javítására.
A glutaminsavnak szerepe lehet a depresszió mérséklésében. Enyhíti az alkoholmegvonás tüneteit, segíthet a leszokásban. Egy tanulmány megállapítja, hogy égéses sérülések esetén nagymértékben csökken a beteg glutamin-, és argininszintje, szedésük éppen ezért segíthet a sérülteknek.
A glutamin hiánya következtében sérül a szervezet védekezőképessége, ugyanis alapvető szerepet játszik a stresszre adott szervezeti válaszreakciókban. Kulcsszerepet játszik számos metabolikus és immunológiai folyamatban, a legfontosabb energiaforrás a gyorsan osztódó sejtek, mint enterociták, limfociták illetve a bél nyálkahártya sejtjei számára. Csökkenti a gyulladáskeltő és fokozza az gyulladáscsökkentő mediátorok termelődését, fokozza a sejt immunitást. A legfontosabb celluláris antioxidáns. A glutation, a glutamin, az A-, a C- és E-vitamin, a cink és a szelén antioxidánsok hiánya súlyos betegségekben gyakran észlelhető. Egy tanulmány megállapításai szerint az immunrendszer gyenge működése esetén a glutamin és az arginin aminosavak segíthetnek a gyorsabb gyógyulásban. A műtét és a trauma is az immunrendszer gyengülését vonja maga után, az ilyen esetekben a glutamin és az arginin szedése hatásosnak bizonyult a fertőzések megelőzésére és megrövidítette a kórházban töltött időt is. Pótlásuk igen jó hatással van a fertőző betegségben szenvedőkre, az állapot javulásához is hozzásegíthet. Mivel a rákbetegek hagyományos kezelése során az immunrendszerük elnyomódik, igen érzékenyek a fertőzésekre. Nekik is segíthet a kiegészítés.
A glutaminsav szinte minden fehérjében megtalálható. A szójában, a paradicsomban a zöldborsóban és a kukoricában sok szabad glutaminsav található. Tápanyag kiegészítőként is forgalmazzák, de allergiás reakció esetén szedését abba kell hagyni.
A glutaminsav sóit, az élelmiszeriparban széles körben és nagyobb mennyiségben is alkalmazzák ízfokozóként. Szerepe vitatott, mivel az arra érzékenyeknél nyaki és hátfájást, gyengeséget, fejfájást, szapora szívdobogást okozhat („kínai étterem” szindróma), de bizonyítani tudományosan a káros voltát általánosan és széles körben nem sikerült. Feltételezhető, hogy a rendszeres, nagyobb mérvű bevitel (mint adalékanyag) a lakosság egy részénél allergiás tüneteket produkálhat (főként éhgyomorra), illetve más anyagokkal együtt okozhat reakciót.
