Карнітин - біологія
Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?
Антибіотики від бактерій
Міграція клітин: нещодавно виявлена функція відомого білка
Молекулярний компас для вирівнювання клітин
Від чого листя старіє восени
Демократичність грифа-цесарки
Середовище Екембо: Люди також жили на відкритих ландшафтах
| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво
Сорт пшениці був створений шляхом схрещування дикорослих трав
Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?
Карнітин
безбарвний кристалічний порошок [1]
190–195 ° C (розкладання) [1]
дуже розчинний у воді: 800 г · л −1 (20 ° C) [1]
Карнітин, точніше L-карнітин, є природною хімічною сполукою, виготовленою з амінокислот лізину та метіоніну. Він відіграє важливу роль в енергетичному обміні клітин тварин і рослин. L-карнітин діє як рецепторна молекула для активованих жирних кислот у цитозолі та в клітинних органелах, таких як мітохондрії. Він виконує цю функцію у взаємодії з коферментом А. Довголанцюгові жирні кислоти можуть транспортуватися через мітохондріальну мембрану лише тоді, коли вони зв’язані з L-карнітином. [3]
Виникнення
Людський організм може виробляти L-карнітин із самих амінокислот метіоніну та лізину, але переважно його отримують із м’яса. L-карнітин у великій кількості міститься в червоному м'ясі, особливо в овечках і баранині. Натомість у птиці менше карнітину, тоді як вегетаріанська їжа містить мало або зовсім не містить L-карнітину. При змішаній дієті щодня через дієту поглинається від 100 до 300 мг L-карнітину, на відміну від ово-лакто-вегетаріанців, які споживають лише 15-25% цієї кількості, тоді як частка при веганському харчуванні становить приблизно 3–10% брехня. [4] [5] Решта потреб покривається ендогенним синтезом, якщо необхідні кофактори вітамін С, вітамін В6, ніацин та залізо є в достатній кількості. [5] Біодоступність L-карнітину з їжею становить від 54 до 87%. [6] Поглинання сильно залежить від вмісту карнітину в їжі, а також від її складу. [6]
Загальна кількість L-карнітину в організмі становить близько 20-25 г, причому частка є особливо високою в тканинах з високим обміном жирних кислот. 98% запасів зберігається в серці та скелетних м’язах. [5] Близько 20 мг виводиться із сечею щодня через нирки. Нормальний рівень L-карнітину в плазмі становить від 40 до 60 мкмоль/л, [7] з яких близько 70–85% доступний у вигляді вільного карнітину. Залишок етерифікують у вигляді ацилкарнітину.
Оскільки L-карнітин є водорозчинною молекулою, він виводиться з крові ниркових хворих під час гемодіалізу. Як результат, у хворих на діаліз дуже низькі показники L-карнітину в крові. Пацієнти з розвиненою нирковою недостатністю часто приймають L-карнітин перорально або внутрішньовенно, щоб компенсувати ці втрати.
Промислове виробництво
L-карнітин може бути отриманий різними способами в промислових масштабах. [8] Наприклад, за допомогою біотехнологічного процесу, що імітує власний біосинтез організму: попередник L-карнітину (γ-бутиробетаїн) перетворюється у L-карнітин у великих ферментаційних резервуарах за допомогою грамнегативних бактерій (ризобія).
Харчова добавка
Карнітин як "спалювач жиру"
Якщо метою є зниження ваги тіла за допомогою фізичних вправ та дієти, іноді рекомендується застосовувати карнітин як добавку, щоб досягти кращого обміну жирних кислот, оскільки метаболізм людей із зайвою вагою зазвичай не пристосований до фізичної працездатності. Однак додаткове споживання карнітину є суперечливим у дослідженнях.
Вчені з Інституту харчових наук та екотрофології при Університеті Ганновера дійшли висновку, що «L-карнітин не має самостійних властивостей як« спалювач жиру »та« засіб для схуднення ». [9] Залежний від карнітину транспорт жирних кислот відбувається навіть при фізіологічних концентраціях карнітину на максимальній швидкості. Тому збільшення продажів за рахунок додаткових доз карнітину може бути виключено. Дослідження на людях показують, що хоча добавки карнітину призводять до підвищення рівня карнітину в крові, відповідного внутрішньоклітинного підвищення не доведено. [10]
Однак у 2002 році вчені з Лейпцизького університету вперше продемонстрували, що L-карнітин як харчова добавка може збільшити розщеплення довголанцюгових жирних кислот in vivo у здорових дорослих без дефіциту L-карнітину. Як до, так і після десяти днів харчових добавок суб'єкти отримували мічені жирні кислоти під час їжі. Потім мічений СО2 вимірювали як продукт розпаду мічених жирних кислот у видихуваному повітрі. Вчені спостерігали значне збільшення міченого СО2 у видихуваному повітрі, що свідчить про значне збільшення спалювання жиру у здорових дорослих після прийому L-карнітину. [11] [12]
Тим часом ці початкові висновки були підтверджені дослідницькою групою з Університету Ростока. Застосовуючи дещо модифікований підхід, вони прийшли до подібних результатів: і тут дієтичні добавки з L-карнітином можуть суттєво збільшити окислення довголанцюгових жирних кислот у дорослих із невеликою вагою. Вчені відзначили, що ці результати дослідження важливі для всіх, хто бере участь у спорті, хто активно прагне до здорової ваги тіла, а також для людей з підвищеними енергетичними потребами.
Думки
Споживчий центр Північного Рейну-Вестфалії так висловлюється щодо карнітину як харчової добавки та передбачуваного спалювача жиру:
«Твердження, що організм повинен розщепити 34 г м’язів, щоб утворити 1 г карнітину, просто помилкове, воно використовує для цього білкові будівельні блоки з їжі. Додатковий прийом карнітину у формі таблеток не може ні збільшити вміст карнітину в м’язових клітинах, ні швидкість спалювання жиру. Також це не впливає на відсоток жиру в організмі під час дієт. (...) Зайвий карнітин виводиться із сечею. Однак не можна виключати, що власне вироблення організмом карнітину припиниться при тривалому високому споживанні. (...) Карнітин настільки ж неефективний, як засіб для схуднення, як і підсилювач продуктивності, серцевий тонік, підсилювач потенції та протираковий засіб. [13] "
Карнітин у спорті
Зокрема, спортсмени, які займаються витривалістю, часто приймають L-карнітин як дієтичну добавку, оскільки деякі дослідження показують, що прийом L-карнітину може покращити ефективність. Це збільшення продуктивності стосується регенерації після великих спортивних навантажень. Тому карнітин досі продається як одне з найпотужніших засобів для підвищення ефективності та спалювачів жиру у спорті.
Вміст L-карнітину в їжі
Вміст L-карнітину в продуктах харчування в мг на 100 г їжі згідно з Hanne Seline Marie Gustavsen: Визначення вмісту L-карнітину в необроблених та приготованих рослинних та тваринних продуктах. [4]
| М'ясний екстракт | 3686 | теля | 69,7-105 | Гриби | 1,3-15 | Замінник грудного молока | 1 - 4.3 |
| Олень, олень, лось, північний олень | 35-193 | кабан | 18-46 | птиця | 4.3-13.3 | Рослинна олія, масло, маргарин | 0 - 1,1 |
| Вівча коза | 16,7-190 | М'ясні вироби | 1,2-38,6 | морські тварини | 1.7-13.2 | Крупи (хліб, макарони, рис) | 0,33-0,75 |
| Кінь, кенгуру | 117-166 | Кролики | 10.2-24.4 | сир | 0,6-12,7 | горіхи | 0,02-0,67 |
| Яловичина | 45-143 | Домашня свиня | 14.4 - 24 | Молоко, молочні продукти | 2.1-9.7 | овочі | 0,05-0,53 |
| Кролик | 44,1-120 | Дикі птахи | 3 - 21.1 | Відвари | 1.1-6.1 | фрукти | 0,01-0,35 |
Навчання
Існують суперечливі думки щодо можливих поліпшень показників завдяки введенню L-карнітину.
На основі досліджень такі експерти, як Марконі або Нейман (Лонза), переконуються в позитивному впливі додаткового прийому карнітину на аеробний та анаеробний метаболізм м'язів (жировий та вуглеводний обмін).
У різних дослідженнях прийом декількох грамів (2–4 г) L-карнітину повинен призвести до збільшення здатності кисневого засвоєння (VO2 макс.) - параметра рівня фізичної підготовки спортсмена, зміни коефіцієнта дихання (RQ) (знижене значення RQ є ознакою того, що замість глікогену/глюкози для виробництва енергії забезпечується більше жирних кислот) - і призводить до зниження рівня лактату.
Однак ці висновки не можуть бути підтверджені в інших дослідженнях:
У подвійному сліпому дослідженні кросовера Коломбані та ін. [14], однак, вживання 2 г L-карнітину за дві години до марафону та через 20 км - крім збільшення рівня карнітину в крові - не призвело до якихось значних змін у часі роботи, коефіцієнту дихання або плазмових концентраціях вуглеводних метаболітів (Глюкоза, лактат, піруват), жирові метаболіти (вільні жирні кислоти, гліцерин, b-гідроксибутират) та ферменти (креатинкіназа, лактатдегідрогеназа). У випробуванні на субмаксимальний біг вранці після марафону також не виявлено змін у вимірюваних параметрах. Автори приходять до висновку, що заміна L-карнітину не може покращити працездатність та здатність до регенерації у спортсменів на витривалість.
Навіть під час тесту на велоергометрі на анаеробному порозі Коломбані не зміг визначити жодного впливу карнітину на відновлення обстежених спортсменів.
У дослідженні, проведеному в DSHS в Кельні у 2002 р. [11], 20 спринтерам і самкам давали 3 г L-карнітину на день протягом семи днів. При інтенсивному навантаженні бігової доріжки на ергометрі та бігу на 200 м неможливо виміряти позитивного впливу на продуктивність, частоту серцевих скорочень та накопичення лактату або на спіроергометричні параметри (у тесті на ергометрі). Вони приходять до висновку, що короткочасні добавки карнітину не покращують спринтерську та витривалість.
Ергогенні ефекти (що підвищують ефективність) в деяких дослідженнях часто виявляються дизайном досліджень або помилковими інтерпретаціями, спричиненими плацебо.