左旋麩醯胺酸 (L-Glutamine)是人體進行組織修復以及維持生命極為重要的胺基酸之一。佔了骨骼肌游離胺基酸的百分之六十，是人體中含量最豐富的胺基酸。胺基酸是合成蛋白質的原料，而蛋白質又是執行體內各項新陳代謝機能以及維持生命所需最重要的工具，因此足量的左旋麩醯胺酸補充，將有助於體內各種蛋白質的合成以及受損組織的修復。此外，人體在合成去氧核糖核苷酸（DNA）時需要氮鹼基，而左旋麩醯胺酸有兩個胺基，可以提供細胞在製造氮鹼基時所需要的氮元素，進而助於DNA的合成以及修復。

當癌症患者在接受化學治療或放射線治療時，容易產生一些副作用。其原因就在於化學或放射線治療在消滅癌細胞的同時，也會對正常細胞造成傷害，特別是對那些分裂較為快速的正常細胞，例如口腔及腸胃黏膜上皮細胞、骨髓造血細胞等，因而產生一些嚴重的副作用，如嘔吐、口腔黏膜潰瘍、以及腹瀉等。病患如接受鉑類（如cisplatin、oxaliplatin）或紫杉醇類（taxanes）藥物治療時，也常會因周邊神經毒性而產生末稍肢體感覺異常，手、腳麻木的副作用。

如病患於化療後發生口腔潰瘍時，會感受到嘴巴疼痛異常而無法正常進食。發生嚴重腹瀉時，會造成大量水分以及營養的流失。周邊神經毒性而引起末稍肢體感覺異常，手、腳麻木，本體感覺消失時，會無法執行日常生活中例如扣釦子、寫字、以及操作某些用具等較為精細的動作。這些不良反應若不能及時加以治療，更會造成患者生活上極大的困擾，不但影響生活品質，更往往因此使患者延遲或拒絕下一次化學治療的時間，而影響治療的效果。

在正常情況之下，左旋麩醯胺酸屬於「非必需胺基酸」，也就是說人體內能自行製造左旋麩醯胺酸，再加上從日常飲食中所獲取左旋麩醯胺酸的量，足以應付每日所需。但當重病時，如癌症患者接受化學或放射治療、大面積燒燙傷，重大手術或長期住院病患需要全身靜脈注射營養劑的病人，此時其體內所需要左旋麩醯胺酸的量，遠遠超過健康者所需要的量，這時左旋麩醯胺酸就變成「條件性必需胺基酸」，若不及時補充足夠的左旋麩醯胺酸，則容易引起病患的免疫機能衰退、口腔黏膜潰瘍出血、腸道黏膜萎縮、腹瀉等症狀，甚至全身骨骼肌肉極度消瘦出現「惡病質」，對病患的後續治療及存活產生不利的影響。

研究發現，如癌症患者在接受化學或放射療法的同時，服用口服粉末左旋麩醯胺酸，一天大約30公克，可有效減輕因化學治療所產生口腔黏膜破損、腹瀉及手腳麻木等症狀。在乳癌患者接受高劑量太平洋紫杉醇以及造血幹細胞移植治療的研究顯示，口服左旋麩醯胺酸，可有效減輕患者因化療所引起的周邊神經毒性，同時提昇病患的生活品質。於另一項最新的研究亦顯示，轉移性大腸直腸癌患者於接受oxaliplatin化學治療時，若能服用口服粉末左旋麩醯胺酸一天30公克，亦能減少周邊神經毒性的發生，並提升病患對oxaliplatin劑量的忍受程度。

由於實驗室在「體外」培養癌細胞的時候，有時會加上左旋麩醯胺酸當作營養素，因此左旋麩醯胺酸的補充於「體內」是否也會加速癌細胞的生長，或保護癌細胞讓它不受到化學、放射線治療的作用，是一個相當重要的問題。根據多項研究顯示，左旋麩醯胺酸的補充於「體內」並不會加速癌細胞的生長。並於一項動物實驗發現，補充左旋麩醯胺酸反而能藉著提升免疫機能，進而加速腫瘤縮小的速度。總之，口服左旋麩醯胺酸雖然無法直接治療癌症，但可藉由減輕患者因治療所產生的副作用，幫助病患安然度過治療期。