Карнитин - химическо училище
Карнитин
безцветен, кристален прах [1]
190–195 ° C (разлагане) [1]
много разтворим във вода: 800 g · l −1 (20 ° C) [1]
Карнитин, по-точно L-карнитин, е естествено химично съединение, произведено от аминокиселините лизин и метионин. Той играе съществена роля в енергийния метаболизъм на животински и растителни клетки. L-карнитинът действа като рецепторна молекула за активирани мастни киселини в цитозола и в клетъчните органели като митохондриите. Той изпълнява тази функция във взаимодействие с коензим А. Дълговерижните мастни киселини могат да бъдат транспортирани през митохондриалната мембрана само когато са свързани с L-карнитин. [3]
Поява
Човешкото тяло може да произвежда L-карнитин от самите аминокиселини метионин и лизин, но основно го получава от месото. L-карнитинът се намира в големи количества в червеното месо, особено в овцете и агнетата. Птиците, от друга страна, имат по-малко карнитин, докато вегетарианските храни съдържат малко или никакъв L-карнитин. При смесена диета, между 100 и 300 mg L-карнитин се абсорбират ежедневно чрез диетата, за разлика от лакто-ово вегетарианците, които консумират само 15-25% от това количество, докато делът при веганска диета е около 3-10%. лъжи. [4] [5] Останалото изискване се покрива от ендогенния синтез, ако основните количества кофактори витамин С, витамин В6, ниацин и желязо са налични в достатъчни количества. [5] Бионаличността на L-карнитин от храната е от 54 до 87%. [6] Абсорбцията зависи силно от съдържанието на карнитин в храната, но също така и от нейния състав. [6]
Общото количество L-карнитин в тялото е около 20-25 g, като делът е особено висок в тъканите с висок метаболизъм на мастните киселини. 98% от резервите се съхраняват в сърцето и скелетните мускули. [5] Около 20 mg се екскретират с урината всеки ден през бъбреците. Нормалното ниво на L-карнитин в плазмата е между 40 и 60 µmol/l, [7] от които около 70–85% се предлага като свободен карнитин. Остатъкът е естерифициран като ацилкарнитин.
Тъй като L-карнитинът е водоразтворима молекула, той се отстранява от кръвта на бъбречно болни по време на хемодиализа. В резултат на това пациентите на диализа имат много ниски стойности на L-карнитин в кръвта. Пациенти с напреднала бъбречна недостатъчност често приемат L-карнитин, през устата или интравенозно, за да компенсират тези загуби.
Промишлено производство
L-карнитинът може да бъде получен по различни начини в промишлен мащаб. [8] Например чрез биотехнологичен процес, който имитира собствената биосинтеза на организма: Предшественикът на L-карнитин (γ-бутиробетаин) се превръща в L-карнитин в големи резервоари за ферментация с помощта на грам-отрицателни бактерии (ризобия).
Хранителна добавка
Карнитинът като "горелка на мазнини"
Ако целта е да се намали телесното тегло чрез упражнения и диета, понякога се препоръчва карнитин като добавка, за да се постигне по-добър оборот на мастните киселини, тъй като метаболизмът на хората с наднормено тегло обикновено не е адаптиран към физическото представяне. Допълнителният прием на карнитин обаче е противоречив в проучванията.
Учени от Института по хранителни науки и екотрофология към университета в Хановер стигнаха до заключението, че „L-карнитинът не притежава независимо свойство като„ средство за изгаряне на мазнини “или„ помощ за отслабване “. [9] Зависимият от карнитин транспорт на мастни киселини се случва дори при физиологични концентрации на карнитин с максимална скорост. Следователно може да се изключи увеличаване на продажбите чрез допълнителни дози карнитин. Проучванията при хора показват, че въпреки че добавките с карнитин водят до повишаване на нивата на карнитин в кръвта, съответното вътреклетъчно увеличение не може да бъде доказано. [10]
През 2002 г. обаче учени от Лайпцигския университет за първи път демонстрират, че L-карнитинът като хранителна добавка може да увеличи разграждането на дълговерижните мастни киселини in vivo при здрави възрастни без дефицит на L-карнитин. Както преди, така и след десет дни хранителни добавки, субектите получават етикетирани мастни киселини по време на хранене. След това маркираният СО2 се измерва като продукт на разпадане на маркираните мастни киселини във издишания въздух. Учените наблюдават значително увеличение на маркирания CO2 във въздуха, който издишва, което показва значително увеличение на изгарянето на мазнини при здрави възрастни след прием на L-карнитин. [11] [12]
Междувременно тези първоначални констатации са потвърдени от изследователска група към университета в Росток. С леко модифициран подход те стигнаха до подобни резултати: хранителната добавка с L-карнитин също успя да увеличи значително окисляването на дълговерижни мастни киселини при възрастни с леко наднормено тегло. Учените посочиха, че тези резултати от изследването са важни за всеки, който участва в спорт, който активно се стреми към здравословно телесно тегло, както и за хората с повишени енергийни нужди.
Мнения
Потребителският център в Северен Рейн-Вестфалия се изразява по следния начин относно карнитина като хранителна добавка и предполагаемо изгаряне на мазнини:
„Твърдението, че тялото трябва да разгради 34 g мускули, за да произведе 1 g карнитин, е просто погрешно, за това използва протеинови градивни елементи от храната. Допълнителният прием на карнитин под формата на таблетки не може нито да увеличи съдържанието на карнитин в мускулните клетки, нито скоростта на изгаряне на мазнините. Нито влияе върху процента на мазнините в тялото при диета. (...) Излишният карнитин се отделя с урината. Не може обаче да се изключи, че производството на карнитин в организма ще спре с дългосрочен висок прием. (...) Карнитинът е също толкова неефективен като средство за отслабване, колкото и подобрител на ефективността, сърдечен тоник, усилвател на потентността и противораков агент. [13] "
Карнитин в спорта
По-специално спортистите за издръжливост често приемат L-карнитин като хранителна добавка, тъй като някои проучвания показват, че приемането на L-карнитин може да подобри ефективността. Това увеличение на производителността е свързано с регенерацията след голямо спортно усилие. Следователно карнитинът все още се търгува като един от най-мощните подобрители на ефективността и изгарящите мазнини в спорта.
Съдържание на L-карнитин в храната
Съдържание на L-карнитин в храна в mg на 100 g храна според Hanne Seline Marie Gustavsen: Определяне на съдържанието на L-карнитин в сурови и приготвени зеленчукови и животински храни. [4]
| Месен екстракт | 3686 | теле | 69,7-105 | Гъби | 1.3-15 | Заместител на кърмата | 1 - 4.3 |
| Сърни, елени, лосове, северни елени | 35-193 | глиган | 18-46 | домашни птици | 4.3-13.3 | Масло за готвене, масло, маргарин | 0 - 1.1 |
| Овча коза | 16.7-190 | Месни продукти | 1,2-38,6 | морски животни | 1.7-13.2 | Зърнени храни (хляб, тестени изделия, ориз) | 0,33-0,75 |
| Кон, кенгуру | 117-166 | Зайци | 10.2-24.4 | сирене | 0,6-12,7 | ядки | 0,02-0,67 |
| Говеждо месо | 45-143 | Домашно прасе | 14.4 - 24 | Мляко, млечни продукти | 2.1-9.7 | зеленчуци | 0,05-0,53 |
| Заек | 44,1-120 | Диви птици | 3 - 21.1 | Бульони | 1.1-6.1 | плодове | 0,01-0,35 |
Проучвания
Съществуват противоречиви мнения относно възможни подобрения на производителността чрез добавяне на L-карнитин.
Въз основа на проучвания експерти като Marconi или Neumann (Lonza) са убедени в положителните ефекти на допълнителния прием на карнитин върху аеробния и анаеробния метаболизъм на мускулите (метаболизма на мазнините и въглехидратите).
В различни проучвания приемът на няколко грама (2–4 g) L-карнитин трябва да доведе до повишен капацитет за усвояване на кислород (VO2 макс.) - параметър за нивото на фитнес на спортист, промяна в дихателния коефициент (RQ) (намалена RQ стойност е знак, че вместо гликоген/глюкоза се осигуряват повече мастни киселини за производство на енергия) - и водят до намалени нива на лактат.
Тези открития обаче не могат да бъдат потвърдени в други проучвания:
В двойно-сляпо кросоувър проучване на Коломбани и др. [14] приемът на 2 g L-карнитин два часа преди маратон и след 20 км - освен повишаване на нивата на карнитин в кръвта - не е довел до значителни промени във времето на протичане, коефициента на дишане или плазмените концентрации на въглехидратните метаболити (Глюкоза, лактат, пируват), мастните метаболити (свободни мастни киселини, глицерол, b-хидроксибутират) и ензимите (креатин киназа, лактат дехидрогеназа). В тест за субмаксимално бягане сутрин след маратона също не са открити промени в измерените параметри. Авторите стигат до заключението, че заместването с L-карнитин не може да подобри производителността и способността за регенерация при спортисти с издръжливост.
Дори при тест с велоергометър на анаеробния праг, Коломбани не можа да определи никакво влияние на карнитина върху възстановяването на изследваните спортисти.
В проучване, проведено в DSHS в Кьолн през 2002 г. [11], 20 мъже и жени спринтьори са получавали 3 g L-карнитин на ден в продължение на седем дни. С интензивно натоварване на бягаща пътека и 200 м бягане не могат да бъдат измерени положителни ефекти върху производителността, сърдечната честота и натрупването на лактат или върху спироергометричните параметри (в теста за ергометър). Те стигат до заключението, че краткосрочните добавки с карнитин не подобряват специфичния спринт и издръжливост.
Ергогенните (подобряващи ефективността) ефекти в някои проучвания често се оказват като дизайн на изпитание или погрешно тълкуване, предизвикано от плацебо.