Михаела Петровичова, Лукаш Хлеба
Словашки университет по земеделие в Нитра, Факултет по биотехнологии и хранителни науки
Тази статия е посветена на вещество, което е надценено многократно в литературата и в Интернет. Неговите ефекти обаче са все още уникални и незаменими. Това са карнитин или L-карнитин, ацетил-L-карнитин и пропионил-L-карнитин. Най-широко разпространената и добре позната му функция помага за разграждането на мазнините - загуба на тегло. Наистина ли е така? Ако е така, тогава защо лекарите не го предписват за отслабване на затлъстели хора, а го препоръчват на хората след инфаркт?
Какво е карнитин
Карнитинът съществува в две форми. Като естествено вещество - образувано от нашето тяло и синтетично вещество, което се произвежда от биотехнологични компании и се продава под формата на хранителни добавки.
Като естествено вещество се намира и произвежда от нашето тяло с помощта на основни съставки като лизин и метионин (аминокиселини), но можем да поемем карнитин директно от храни като червено месо, млечни продукти (мляко, сирене), фъстъчено масло или дори аспержи. Вегетарианците и веганите могат да страдат от дефицит на карнитин, което води до метаболитни нарушения. При хората до 75% от карнитина се поглъща от храната, а 25% се синтезира в черния дроб и бъбреците. Карнитинът циркулира в кръвта, свързва се със скелетните мускули и малко количество се съхранява в бъбреците.
Функция
| "Карнитинът се използва ежедневно за осигуряване на енергия" |
Основната функция на карнитина е да пренася мазнини през митохондриалната мембрана, за да преобразува мазнините в енергия - АТФ и коензим А (CoA). Ако все още помните биологията в началното училище, митохондриите осигуряват енергия за клетката. Той може да генерира енергия от мазнини, които обаче се нуждаят от „транспортьор“ през иначе непропусклива мембрана, а това е карнитинът. По този начин карнитинът се използва само когато мазнината трябва да бъде прехвърлена и за да използвате трансфера, трябва да създадете търсене на енергия - т.е. физическа активност. Карнитинът се използва ежедневно за осигуряване на енергия. Ако имате високи енергийни нужди, имате нужда от повече карнитин. АТФ енергията също се генерира от захари и протеини, като захарите имат предимство пред производството на енергия пред мазнините. Други функции на карнитина включват защита на митохондриалната мембрана, стабилизиране на CoA и намаляване на производството на лактат (млечна киселина в мускулите), а според лабораторните тестове карнитинът е в състояние да предотврати апоптоза - клетъчна смърт.
Хранителна добавка
| "насърчава регенерацията на мускулите, като предотвратява образуването на млечна киселина " |
Функцията му като преносител на мазнини през мембраната подкрепя предположението, че ако консумираме повече карнитин, ще отслабнем по-рано и по-ефективно. Тази идея не е вярна, тъй като тялото ни произвежда енергия от натрупаните мазнини само когато има нужда от нея и ако има достатъчно енергия, карнитинът не се използва и се съхранява или отделя. Никакви опити за отслабване с консумация на карнитин, дори свързани с умерено физическо натоварване, не водят до значителни резултати при загуба на мазнини нито при жените, нито при мъжете.
Способността на карнитина да намалява количеството млечна киселина, отговорна за "мускулния растеж", подкрепя друга хипотеза. Консумацията на карнитин обаче не увеличава количествата карнитин в скелетните мускули, а само в кръвта. Това означава, че не може да намали количеството млечна киселина, образувано след тренировка. Хранителна добавка карнитин, не само, че няма значителни положителни свойства, но във високи дози може да бъде вредно. Концентрацията на карнитин в тялото на 70 kg здрав мъж е приблизително 20 g. Терапевтичните дози карнитин варират от 2-6 g на ден.
По-малко от 3 g карнитин на ден може да причини гадене, повръщане, коремни спазми, диария и свръхпродукция на ТМА (триметиламин), който е отговорен за неприятната миризма. В допълнение към миризмата на риба, той е отговорен и за повишения риск от сърдечно-съдови заболявания.
Изследвания
| "митохондриите изглежда имат достатъчно карнитин " |
През 2004 г. Аоки и колеги се опитват да намалят мазнините с карнитин при плъхове, като плъховете имат ежедневно физическо натоварване от 60 минути плуване в продължение на 6 седмици. Те показаха, че консумацията на карнитин не се влияе от намаляването на мазнините, а от упражненията за издръжливост. През 2005 г. Logfren и колеги тестваха ефектите на карнитина върху 70 жени със затлъстяване в пременопауза. Експериментът се състои от хипокалорична диета (30% протеини, 30% мазнини, 40% захар), но не открива ефект на карнитина върху загубата на тегло. През 2018 г. Plague и колеги са изследвали ефекта на l-карнитина върху 16 млади мъже (18-28) с физическа активност в продължение на 7 дни, без ефект върху промените в телесния състав или състава. Изследванията на карнитина върху издръжливостта на спортистите показват, че повишената консумация на карнитин не води до увеличаване на съдържанието на мускулни карнитини, нито променя обработката на мазнини. 20 години изследвания не са показали значителен ефект на карнитина като хранителна добавка за подобряване на физическата работоспособност при здрави хора. Изглежда, че в митохондриите има достатъчно карнитин.
Карнитинът не се тества само върху спортисти. Той има и интересни резултати в областта на кардиологията. L-карнитин се препоръчва за пациенти след остър инфаркт. Той намалява смъртността с 27%, вентрикуларните аритмии с 65% и ангината с 40%, но не намалява риска от сърдечна недостатъчност или инфаркт на миокарда. Но дори и тук не очаквайте дългосрочни положителни ефекти. TMA се произвежда от чревни бактерии от карнитин и след това се окислява до TMAO (триметиламинов оксид) с помощта на FMO протеини. Повишените нива на ТМАО, произведени от карнитин, увеличават риска от бъбречна недостатъчност, метаболитен синдром, диабет, сърдечна недостатъчност, високо кръвно налягане, атеросклероза и нарушения на абсорбцията на мазнини, което в крайна сметка води до повишен риск от сериозни сърдечни пристъпи. Поради различната чревна микрофлора, веганите и вегетарианците произвеждат по-малко TMAO в сравнение с "месоядните".
Положителни ефекти на карнитина са демонстрирани от невролози при пациенти с отслабени мускули след преодоляване на инсулт.
Изследванията при пациенти с рак са помогнали да се повишат нивата на карнитин при тези, чийто обем на карнитин в кръвта е намалял по време на химиотерапия. Подобрение се наблюдава при по-добро качество на съня и намалена умора.
Производство
Заключение
Карнитин и ние сме наистина неразделни. Имаме нужда от това вещество, но прекомерната му консумация няма да ни бъде от полза. Всяко вещество в тялото ни може да бъде вредно, точно както каза Парацелз - „sola dosis facit venenum“ - само доза прави отрова.
Препратки
Adeva-Andany, M. M., Carneiro-Freire, N., Seco-Filgueira, M., Fernández-Fernández, C., & Mouriño-Bayolo, D. (2018). Митохондриално β-окисляване на наситени мастни киселини при хората. Митохондрия. https://doi.org/10.1016/j.mito.2018.02.009
Al-Rubaye, H., Perfetti, G., & Kaski, J.-C. (2018). Ролята на микробиотата в сърдечно-съдовия риск: Фокус върху триметиламин оксид. Съвременни проблеми в кардиологията. https://doi.org/10.1016/j.cpcardiol.2018.06.005
Aoki, M. S., Almeida, A. L. R. A., Navarro, F., Costa-Rosa, L. F. B. P., & Bacurau, R. F. P. (2004). Добавянето на карнитин не успява да максимизира загубата на мастна маса, предизвикана от тренировка за издръжливост при плъхове. Анали за храненето и метаболизма, 48 (2), 90‑94. https://doi.org/10.1159/000077043
Barnett, C., Costill, D. L., Vukovich, M. D., Cole, K. J., Goodpaster, B. H., Trappe, S. W., & Fink, W. J. (1994). Ефект на добавката с L-карнитин върху мускулното и кръвното съдържание на камитин и натрупването на лактат по време на спринт с висока интензивност. Международен вестник за спортно хранене, 4 (3), 280-288. https://doi.org/10.1123/ijsn.4.3.280
Brandsch, C., & Eder, K. (2002). Ефект на L-карнитин върху отслабването и състава на тялото на хранени плъхове и хипокалорична диета. Анали за храненето и метаболизма, 46 (5), 205-210. https://doi.org/10.1159/000065408
Cánovas, M., & Iborra, J. L. (2005). Стабилизиране на биокатализатори на цели клетки за производството на l-карнитин. Биокатализа и биотрансформация, 23 (3‑4), 149‑158. https://doi.org/10.1080/10242420500219040
Castellar, M. R., Cánovas, M., Kleber, H. P., & Iborra, J. L. (1998). Биотрансформация на D (+) - карнитин в L (-) - карнитин чрез почиващи клетки на Escherichia coli O44 K74. Journal of Applied Microbiology, 85 (5), 883–890. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.1998.00601.x
Castellar, M. R., Obón, J. M., Marán, A., Cánovas, M., & Iborra, J. L. (2001). L (-) - производство на карнитин с използване на рекомбинантен щам Escherichia coli. Ензимна и микробна технология, 28 (9), 785-791. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(01)00332-5
Center, S. A., Warner, K. L., Randolph, J. F., Sunvold, G. D., & Vickers, J. R. (2012). Влияние на хранителните добавки с l-карнитин върху скоростта на метаболизма, окисляването на мастните киселини, състоянието на тялото и загубата на тегло при котки с наднормено тегло. Американски вестник за ветеринарни изследвания, 73 (7), 1002-1015. https://doi.org/10.2460/ajvr.73.7.1002
Chen, Y., Fang, S., Liu, H., Zheng, H., He, Y., Chen, Z., Zhou, H. (2018). Разграждане на триметиламин in vitro и in vivo от Enterococcus faecalis, изолиран от здрави човешки черва. Международно биоразграждане и биоразграждане, 135, 24‑32. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2018.09.005
Dąbrowska, M., & Starek, M. (2014). Аналитични подходи за определяне на карнитин в биологични материали, храни и хранителни добавки. Хранителна химия, 142, 220-232. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.06.137
Endo, S., Takahashi, T., Sato, M., Noya, Y. и Obana, M. (2018). Ефекти от добавката на l-карнитин, инжектиране на ботулинов невротоксин и рехабилитация за пациент с хроничен инсулт. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases, 27 (11), 3342–3344. https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.07.033
Greig, C., Finch, K. M., Jones, D. A., Cooper, M., Sargeant, A. J., & Forte, C. A. (1987). Ефектът на перорално добавяне с l-карнитин върху максималния и субмаксималния капацитет на упражненията. Европейско списание за приложна физиология и професионална физиология, 56 (4), 457-460. https://doi.org/10.1007/BF00417775
Guebel, D. V., Torres, N. V., & Cánovas, M. (2006). Моделиращ анализ на процеса на производство на l (-) - карнитин от Escherichia coli. Процесната биохимия, 41 (2), 281-288. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2005.08.013
Karlic, H., & Lohninger, A. (2004). Добавка на l-карнитин при спортисти: има ли смисъл? Хранене, 20 (7), 709–715. https://doi.org/10.1016/j.nut.2004.04.003
Lofgren, I. E., Herron, K. L., West, K. L., Zern, T. L., Brownbill, R. A., Ilich, J. Z., ... Fernandez, M. L. (2005). Отслабването благоприятно модифицира антропометрията и обръща метаболитния синдром при жени в пременопауза. Вестник на Американския колеж по хранене, 24 (6), 486‑493. https://doi.org/10.1080/07315724.2005.10719494
Longo, N., Frigeni, M., & Pasquali, M. (2016). Транспорт на карнитин и окисляване на мастни киселини. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research, 1863 (10), 2422-2424. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2016.01.023
Mor, A., Baynaz, K., İpekoğlu, G., Arslanoğlu, C., Acar, K., Arslanoğlu, E., & Çakir, H. İ. (2018). Ефект на добавките с L-карнитин върху отслабването и състава на тялото на играчите по таекуондо. Spor Eğitim Dergisi, 2 (Özel Sayı 1), 1‑8.
Naidu, G. S. N., Lee, I. Y., Lee, E. G., Kang, G. H., & Park, Y. H. (2000). Микробно и ензимно производство на l-карнитин. Bioprocess Engineering, 23 (6), 627–635. https://doi.org/10.1007/s004490000212
Obón, J., Maiquez, J. R., Canovas, M., Kleber, H.-P., & Iborra, J. (1997). l (-) - Производство на карнитин с имобилизирани клетки на Escherichia coli в непрекъснати реактори. Ензимна и микробна технология, 21 (7), 531-536. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(97)00063-X
Soop, M., Bjorkman, O., Cederblad, G., Hagenfeldt, L., & Wahren, J. (1988). Влияние на добавките с карнитин върху мускулния субстрат и метаболизма на карнитин по време на тренировка. Списание за приложна физиология, 64 (6), 2394–2399. https://doi.org/10.1152/jappl.1988.64.6.2394
Trappe, S. W., Costill, D. L., Goodpaster, B., Vukovich, M. D., & Fink, W. J. (1994). Ефектите на добавката с L-карнитин върху производителността по време на интервално плуване. Международен вестник по спортна медицина, 15 (4), 181-185. https://doi.org/10.1055/s-2007-1021044
Ussher, J. R., Lopaschuk, G. D., & Arduini, A. (2013). Метаболизъм на чревната микробиота на l-карнитин и сърдечно-съдов риск. Атеросклероза, 231 (2), 456–461. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.10.013
Vardon Bounes, F., Faure, G., Rouget, A., Conil, J.-M., Georges, B., Geeraerts, T., ... Delmas, C. (2018). Безплазмен карнитин при тежка травма: Влияние на връзката с черепно-мозъчна травма. Нараняване, 49 (3), 538-542. https://doi.org/10.1016/j.injury.2017.11.005
Villani, R. G., Gannon, J., Self, M., & Rich, P. A. (2000). Добавката с L-карнитин в комбинация с аеробни тренировки не насърчава загуба на тегло при умерено затлъстели жени. Международен вестник за спортно хранене и метаболизъм при упражнения, 10 (2), 199-207. https://doi.org/10.1123/ijsnem.10.2.199
Volek, J. S., Kraemer, W. J., Rubin, M. R., Gómez, A. L., Ratamess, N. A., & Gaynor, P. (2002). Добавянето на l-карнитин l-тартарат благоприятно влияе върху маркерите за възстановяване от стреса при упражнения. Американски вестник по физиология-ендокринология и метаболизъм, 282 (2), E474 - E482. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00277.2001
Vukovich, M. D., Costill, D. L., & Fink, W. J. (1994). Добавяне на карнитин: ефект върху мускулното съдържание на карнитин и гликоген по време на тренировка. Медицина и наука в спорта и физическите упражнения, 26 (9), 1122-1129.