Karnitín - chemická škola
Karnitín
bezfarebný kryštalický prášok [1]
190–195 ° C (rozklad) [1]
veľmi dobre rozpustný vo vode: 800 g · l −1 (20 ° C) [1]
Karnitín, presnejšie L-karnitín, je prirodzene sa vyskytujúca chemická zlúčenina vyrobená z aminokyselín lyzínu a metionínu. Zohráva zásadnú úlohu v energetickom metabolizme živočíšnych a rastlinných buniek. L-karnitín pôsobí ako molekula receptora pre aktivované mastné kyseliny v cytosole a v bunkových organelách, ako sú mitochondrie. Túto funkciu vykonáva v interakcii s koenzýmom A. Mastné kyseliny s dlhým reťazcom sa môžu transportovať cez mitochondriálnu membránu iba vtedy, keď sú viazané na L-karnitín. [3]
Výskyt
Ľudské telo môže produkovať L-karnitín z aminokyselín metionínu a lyzínu samotných, ale získava sa hlavne z mäsa. L-karnitín sa nachádza vo veľkom množstve v červenom mäse, najmä v ovciach a jahňacinách. Hydina má naopak menej karnitínu, zatiaľ čo vegetariánske jedlá obsahujú málo alebo žiadny L-karnitín. Pri zmiešanej strave sa stravou absorbuje 100 až 300 mg L-karnitínu denne, na rozdiel od ovo-lakto-vegetariánov, ktorí konzumujú iba 15–25% z tohto množstva, zatiaľ čo podiel pri vegánskej strave je okolo 3–10%. lži. [4] [5] Zvyšná potreba je pokrytá endogénnou syntézou, ak sú základné kofaktory vitamín C, vitamín B6, niacín a železo k dispozícii v dostatočnom množstve. [5] Biologická dostupnosť L-karnitínu z potravy je 54 až 87%. [6] Absorpcia veľmi závisí od obsahu karnitínu v potravine, ale aj od jeho zloženia. [6]
Celkové množstvo L-karnitínu v tele je okolo 20 - 25 g, podiel je obzvlášť vysoký v tkanivách s vysokým metabolizmom mastných kyselín. 98% zásob je uložených v srdci a kostrových svaloch. [5] Asi 20 mg sa každý deň vylučuje močom obličkami. Normálna hladina L-karnitínu v plazme je medzi 40 a 60 µmol/l, [7] z ktorých asi 70–85% je dostupných ako voľný karnitín. Zvyšok sa esterifikuje ako acylkarnitín.
Pretože L-karnitín je molekula rozpustná vo vode, vylučuje sa z krvi obličiek počas hemodialýzy. Výsledkom je, že pacienti na dialýze majú veľmi nízke hodnoty L-karnitínu v krvi. Pacienti s pokročilým zlyhaním obličiek často užívajú L-karnitín, buď perorálne alebo intravenózne, na vyrovnanie týchto strát.
Priemyselná výroba
L-karnitín je možné v priemyselnom meradle získať rôznymi spôsobmi. [8] Napríklad biotechnologickým procesom, ktorý napodobňuje vlastnú biosyntézu tela: Prekurzor L-karnitínu (γ-butyrobetain) sa vo veľkých fermentačných nádržiach pomocou gramnegatívnych baktérií (rizobia) premieňa na L-karnitín.
Doplnok výživy
Karnitín ako „spaľovač tukov“
Ak je cieľom schudnúť telesná hmotnosť cvičením a stravou, odporúča sa niekedy karnitín ako doplnok na dosiahnutie lepšieho obratu mastných kyselín, pretože metabolizmus ľudí s nadváhou zvyčajne nie je prispôsobený fyzickému výkonu. Dodatočný príjem karnitínu je však v štúdiách kontroverzný.
Vedci z Inštitútu pre vedu o potravinách a ekotropológiu na univerzite v Hannoveri dospeli k záveru, že „L-karnitín nemá samostatnú vlastnosť ako„ spaľovač tukov “a„ pomoc pri chudnutí “.“ [9] K transportu mastných kyselín závislých od karnitínu dochádza aj pri fyziologických koncentráciách karnitínu pri maximálnej rýchlosti. Preto možno vylúčiť zvýšenie predaja ďalšími dávkami karnitínu. Štúdie na ľuďoch ukazujú, že hoci doplnky karnitínu vedú k zvýšeniu hladín karnitínu v krvi, zodpovedajúce intracelulárne zvýšenie nebolo dokázané. [10]
V roku 2002 však vedci z univerzity v Lipsku po prvýkrát preukázali, že L-karnitín ako doplnok výživy môže zvýšiť odbúravanie mastných kyselín s dlhým reťazcom in vivo u zdravých dospelých osôb bez nedostatku L-karnitínu. Pred aj po desiatich dňoch doplnku výživy dostávali subjekty označené mastné kyseliny pri jedle. Potom bol značený CO2 meraný ako produkt rozkladu značených mastných kyselín vo vydychovanom vzduchu. Vedci pozorovali výrazné zvýšenie označeného CO2 vo vydychovanom vzduchu, čo naznačuje významné zvýšenie spaľovania tukov u zdravých dospelých po užití L-karnitínu. [11] [12]
Medzitým tieto prvotné zistenia potvrdila výskumná skupina na univerzite v Rostocku. S mierne upraveným prístupom dospeli k podobným výsledkom: aj tu by doplnenie výživy L-karnitínom mohlo významne zvýšiť oxidáciu mastných kyselín s dlhým reťazcom u dospelých s miernou nadváhou. Vedci zdôraznili, že tieto výsledky štúdie sú dôležité pre každého, kto sa venuje športu, aktívne sa usiluje o zdravú telesnú hmotnosť, ako aj pre ľudí so zvýšenou energetickou náročnosťou.
Názory
Spotrebiteľské centrum v Severnom Porýní-Vestfálsku sa o karnitíne ako doplnku výživy a údajnom spaľovači tukov vyjadruje takto:
„Tvrdenie, že telo musí odbúrať 34 g svalov, aby vyprodukovalo 1 g karnitínu, je jednoducho nesprávne, využíva na to bielkovinové stavebné prvky z potravy. Dodatočný príjem karnitínu vo forme tabliet nemôže zvýšiť obsah karnitínu vo svalových bunkách ani rýchlosť spaľovania tukov. Nemá to vplyv ani na percento tuku v tele pri diéte. (...) Nadbytočný karnitín sa vylučuje močom. Nemožno však vylúčiť, že vlastná produkcia karnitínu v tele ustane pri dlhodobom vysokom príjme. (...) Karnitín je rovnako neúčinný ako prostriedok na chudnutie, aj ako prostriedok zvyšujúci výkon, srdcové tonikum, zosilňovač potencie a protirakovinový prostriedok. [13] "
Karnitín v športe
Najmä vytrvalostní športovci často užívajú L-karnitín ako doplnok výživy, pretože niektoré štúdie naznačujú, že užívanie L-karnitínu môže zlepšiť výkonnosť. Toto zvýšenie výkonu súvisí s regeneráciou po veľkej športovej námahe. Karnitín sa preto stále obchoduje ako jeden z najvýkonnejších zosilňovačov výkonu a spaľovačov tukov v športe.
Obsah L-karnitínu v potravinách
Obsah L-karnitínu v potravinách v mg na 100 g potraviny podľa Hanne Seline Marie Gustavsen: Stanovenie obsahu L-karnitínu v surových a pripravených rastlinných a živočíšnych potravinách. [4]
| Výťažok z mäsa | 3686 | teľa | 69,7-105 | Huby | 1,3-15 | Náhrada materského mlieka | 1 - 4.3 |
| Jeleň, jeleň, los, sob | 35-193 | diviak | 18-46 | hydina | 4,3-13,3 | Olej na varenie, maslo, margarín | 0 - 1,1 |
| Ovčia koza | 16.7-190 | Mäsové výrobky | 1,2-38,6 | morské živočíchy | 1,7-13,2 | Cereálie (chlieb, cestoviny, ryža) | 0,33-0,75 |
| Kôň, klokan | 117-166 | Zajace | 10,2-24,4 | syr | 0,6-12,7 | orechy | 0,02-0,67 |
| Hovädzie mäso | 45-143 | Domáce prasa | 14,4 - 24 | Mlieko, mliečne výrobky | 2,1-9,7 | zeleninu | 0,05-0,53 |
| Králik | 44,1-120 | Divé vtáky | 3 - 21.1 | Vývary | 1.1-6.1 | ovocie | 0,01-0,35 |
Štúdie
O možnom zlepšení výkonu prostredníctvom suplementácie L-karnitínom existujú kontroverzné názory.
Na základe štúdií sú odborníci ako Marconi alebo Neumann (Lonza) presvedčení o pozitívnych účinkoch dodatočného príjmu karnitínu na aeróbny a anaeróbny metabolizmus svalov (metabolizmus tukov a sacharidov).
V rôznych štúdiách by mal príjem niekoľkých gramov (2–4 g) L-karnitínu viesť k zvýšenej kapacite absorpcie kyslíka (VO2 max.) - parametru pre úroveň kondície športovca, zmene respiračného kvocientu (RQ) (zníženej hodnote RQ) je znakom toho, že namiesto glykogénu/glukózy sa dodáva viac mastných kyselín na výrobu energie) - a vedie k zníženiu hladiny laktátu.
Tieto zistenia však nebolo možné potvrdiť v iných štúdiách:
V dvojito zaslepenej crossoverovej štúdii spoločnosti Colombani a kol. [14] však príjem 2 g L-karnitínu dve hodiny pred maratónom a po 20 km - okrem zvýšenia hladín karnitínu v krvi - neviedol k významným zmenám v dobe behu, kvocientu dýchania alebo plazmatických koncentráciách metabolitov uhľohydrátov (Glukóza, laktát, pyruvát), tukové metabolity (voľné mastné kyseliny, glycerol, b-hydroxybutyrát) a enzýmy (kreatínkináza, laktátdehydrogenáza). Pri submaximálnom bežeckom teste ráno po maratóne tiež neboli zistené žiadne zmeny v nameraných parametroch. Autori dospeli k záveru, že substitúcia L-karnitínom nemôže zlepšiť výkon a regeneračné schopnosti u vytrvalostných športovcov.
Ani pri teste ergometra na bicykli pri anaeróbnom prahu Colombani nedokázal určiť žiadny vplyv karnitínu na zotavenie vyšetrených športovcov.
V štúdii uskutočnenej na DSHS v Kolíne nad Rýnom v roku 2002 [11] boli 20 mužským a ženským šprintérom podávané 3 g L-karnitínu denne počas siedmich dní. Pri intenzívnom zaťažení ergometra na bežeckom páse a behu na 200 m nebolo možné merať žiadne pozitívne účinky na výkon, srdcovú frekvenciu a akumuláciu laktátu alebo na spiroergometrické parametre (v teste ergometra). Dospievajú k záveru, že krátkodobá suplementácia karnitínu nezlepšuje kapacitu špecifickú pre šprint a vytrvalosť.
Ergogénne (zvyšujúce výkonnosť) účinky v niektorých štúdiách sa často ukazujú ako návrh štúdie alebo nesprávne interpretácie vyvolané placebom.