Міхаела Петровичова, Лукаш Глеба
Словацький сільськогосподарський університет у Нітрі, факультет біотехнології та харчових наук
Ця стаття присвячена речовині, яка багато разів переоцінюється в літературі та в Інтернеті. Однак його ефекти все ще є унікальними та незамінними. Це карнітин або L-карнітин, ацетил-L-карнітин і пропіоніл-L-карнітин. Найпоширеніша і найвідоміша його особливість - сприяти розщепленню жирів - втрата ваги. Це справді так? Якщо так, то чому лікарі не призначають його для схуднення людям з ожирінням, а рекомендують людям після перенесеного серцевого нападу?
Що таке карнітин
Карнітин існує у двох формах. Як природна речовина - утворюється нашим організмом і синтетична речовина, яка виробляється біотехнологічними компаніями і продається у вигляді харчових добавок.
Як природна речовина, він знаходить і виробляється нашим організмом з використанням основних інгредієнтів, таких як лізин та метіонін (амінокислоти), але ми можемо приймати карнітин безпосередньо з таких продуктів, як червоне м’ясо, молочні продукти (молоко, сир), арахісове масло або навіть спаржа. Вегетаріанці та вегани можуть страждати від дефіциту карнітину, що призводить до порушення обміну речовин. У людини до 75% карнітину потрапляє з їжею, а 25% синтезується в печінці та нирках. Карнітин циркулює в крові, зв’язується зі скелетними м’язами, а невелика кількість зберігається в нирках.
Функція
| "Карнітин використовується щодня для забезпечення енергією" |
Основна функція карнітину полягає у передачі жирів через мембрану мітохондрій для перетворення жиру в енергію - АТФ та кофермент А (CoA). Якщо ви все ще пам’ятаєте біологію в початковій школі, мітохондрії забезпечують енергію для клітини. Він може генерувати енергію з жирів, яким, однак, потрібен "транспортер" через непроникну в іншому випадку мембрану, а це карнітин. Таким чином, карнітин використовується лише тоді, коли потрібно перенести жир, а для його використання потрібно створити попит на енергію - тобто фізичну активність. Карнітин використовується щодня для забезпечення енергією. Якщо у вас велика потреба в енергії, вам потрібно більше карнітину. Енергія АТФ також виробляється з цукрів та білків, причому цукри мають перевагу над виробництвом енергії над жирами. Інші функції карнітину включають захист мітохондріальної мембрани, стабілізацію CoA та зменшення кількості вироблення лактату (молочної кислоти в м’язах), а згідно з лабораторними тестами, карнітин здатний запобігати апоптозу - загибелі клітин.
Харчова добавка
| "сприяє регенерації м’язів, запобігаючи утворенню молочної кислоти " |
Його функція транспортера жиру через мембрану підтверджує припущення, що якщо ми споживаємо більше карнітину, ми худнем швидше та ефективніше. Ця ідея не відповідає дійсності, оскільки наше тіло виробляє енергію з накопиченого жиру лише тоді, коли йому це потрібно, і якщо йому вистачає енергії, карнітин не використовується, а зберігається або виводиться з організму. Жодні спроби схуднення при вживанні карнітину, навіть пов'язані з помірними фізичними навантаженнями, не мали значних результатів у втраті жиру як у жінок, так і у чоловіків.
Здатність карнітину зменшувати кількість молочної кислоти, відповідальної за "ріст м'язів", підтверджує ще одну гіпотезу. Однак споживання карнітину не збільшує кількість карнітину в скелетних м'язах, а лише в крові. Це означає, що він не може зменшити кількість молочної кислоти, що утворюється після фізичних вправ. Харчова добавка карнітин не тільки не має значних позитивних властивостей, але у високих дозах може бути шкідливою. Концентрація карнітину в організмі 70 кг здорової людини становить приблизно 20 г. Терапевтичні дози карнітину становлять від 2-6 г на добу.
Усього 3 г карнітину на день можуть спричинити нудоту, блювоту, спазми в животі, діарею та перевиробництво ТМА (триметиламіну), який відповідає за неприємний запах. Окрім запаху риби, він також відповідає за підвищений ризик серцево-судинних захворювань.
Дослідження
| "мітохондрії мають достатню кількість карнітину " |
У 2004 році Аокі та його колеги намагалися зменшити жир за допомогою карнітину у щурів, причому щури мали фізичне навантаження протягом 60 тижнів протягом 60 тижнів. Вони показали, що на споживання карнітину впливає не зменшення жиру, а вправи на витривалість. У 2005 р. Логфрен та його колеги перевірили вплив карнітину на 70 жінок із ожирінням перед менопаузою. Експеримент складався з гіпокалорійної дієти (30% білка, 30% жиру, 40% цукру), але не виявив впливу карнітину на втрату ваги. У 2018 році Чума та його колеги вивчали вплив л-карнітину на 16 юнаків (18-28) із фізичними навантаженнями протягом 7 днів, не впливаючи на зміни у складі тіла або складі. Дослідження карнітину щодо витривалості спортсменів показали, що збільшення споживання карнітину не призводить до збільшення вмісту карнітину в м’язах, а також не змінює переробки жиру. 20 років досліджень не показали значного впливу карнітину як харчової добавки на поліпшення фізичної працездатності здорових людей. У мітохондріях, здається, достатньо карнітину.
Карнітин тестується не просто на спортсменах. Він також має цікаві результати в області кардіології. L-карнітин рекомендується пацієнтам після перенесеного гострого інфаркту. Це знижує смертність на 27%, шлуночкові аритмії на 65% та стенокардію на 40%, але не знижує ризик серцевої недостатності або інфаркту міокарда. Але навіть тут не чекайте довгострокових позитивних ефектів. ТМА виробляється кишковими бактеріями з карнітину, а потім окислюється до ТМАО (оксид триметиламіну) за допомогою білків FMO. Підвищений рівень ТМАО, що виробляється з карнітину, збільшує ризик ниркової недостатності, метаболічного синдрому, діабету, серцевої недостатності, високого кров'яного тиску, атеросклерозу та розладів всмоктування жиру, що в кінцевому підсумку призводить до підвищеного ризику серйозних серцевих нападів. Через різну мікрофлору кишечника вегани та вегетаріанці виробляють менше ТМАО порівняно з "хижими тваринами".
Позитивні ефекти карнітину продемонстровані неврологами у пацієнтів з ослабленими м’язами після перемоги над інсультом.
Дослідження онкологічних хворих допомогли підвищити рівень карнітину у тих, у кого обсяг карнітину в крові зменшився під час хіміотерапії. Поліпшення спостерігалося в покращенні якості сну та зменшенні втоми.
Виробництво
Висновок
Ми з карнітином насправді нерозлучні. Ця речовина нам потрібна, але її надмірне споживання не піде нам на користь. Будь-яка речовина в нашому організмі може бути шкідливою, як сказав Парацельс - "sola dosis facit venenum" - лише доза робить отруту.
Список літератури
Adeva-Andany, M.M., Carneiro-Freire, N., Seco-Filgueira, M., Fernández-Fernández, C., & Mouriño-Bayolo, D. (2018). Мітохондріальне β-окислення насичених жирних кислот у людини. Мітохондрія. https://doi.org/10.1016/j.mito.2018.02.009
Аль-Рубає, Х., Перфетті, Г., і Каскі, Ж.-К. (2018). Роль мікробіоти у серцево-судинному ризику: акцент на оксиді триметиламіну. Сучасні проблеми кардіології. 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). Добавки карнітину не дозволяють максимізувати втрату жирової маси, спричинену тренуванням на витривалість щурів. Аннали харчування та метаболізму, 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). Вплив добавки L-карнітину на вміст камітину в м’язах і крові та накопичення лактату під час спринтерського велоспорту високої інтенсивності. Міжнародний журнал спортивного харчування, 4 (3), 280-288. https://doi.org/10.1123/ijsn.4.3.280
Brandsch, C., & Eder, K. (2002). Вплив L-карнітину на втрату ваги та склад тіла щурів, що харчуються, та гіпокалорійну дієту. Аннали харчування та метаболізму, 46 (5), 205-210. https://doi.org/10.1159/000065408
Cánovas, M., & Iborra, J. L. (2005). Стабілізація цілоклітинних біокаталізаторів для виробництва l-карнітину. Біокаталіз та біотрансформація, 23 (3-4), 149‑158. https://doi.org/10.1080/10242420500219040
Castellar, M. R., Cánovas, M., Kleber, H. P., & Iborra, J. L. (1998). Біотрансформація D (+) - карнітину в L (-) - карнітин шляхом спокою клітин кишкової палички O44 K74. Журнал прикладної мікробіології, 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 (-) - отримання карнітину з використанням рекомбінантного штаму кишкової палички. Ферментна та мікробна технологія, 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). Вплив дієтичних добавок з l-карнітином на швидкість метаболізму, окислення жирних кислот, стан тіла та втрату ваги у кішок із зайвою вагою Американський журнал ветеринарних досліджень, 73 (7), 1002-1015. https://doi.org/10.2460/ajvr.73.7.1002
Чен, Ю., Фанг, С., Лю, Х., Чжен, Х., Він, Ю., Чень, З., Чжоу, Х. (2018). Деградація триметиламіну in vitro та in vivo Enterococcus faecalis, виділеним із здорової кишки людини. Міжнародне біологічне погіршення та біодеградація, 135, 24‑32. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2018.09.005
Дамбровська, М., і Старек, М. (2014). Аналітичні підходи до визначення карнітину в біологічних матеріалах, продуктах харчування та харчових добавках. Харчова хімія, 142, 220-232. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.06.137
Endo, S., Takahashi, T., Sato, M., Noya, Y., & Obana, M. (2018). Ефекти добавок l-карнітину, ін’єкції нейротоксину ботуліну та реабілітація для пацієнта з хронічним інсультом. Журнал інсульту та цереброваскулярних хвороб, 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). Вплив пероральних добавок з l-карнітином на максимальну та субмаксимальну фізичну здатність. Європейський журнал прикладної фізіології та професійної фізіології, 56 (4), 457-460. https://doi.org/10.1007/BF00417775
Гебель Д. В., Торрес Н. В., Кановас М. (2006). Модельний аналіз процесу виробництва l (-) - карнітину за допомогою кишкової палички. Біохімія процесу, 41 (2), 281-288. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2005.08.013
Karlic, H., & Lohninger, A. (2004). Добавки l-карнітину у спортсменів: чи є сенс? Харчування, 20 (7), 709–715. https://doi.org/10.1016/j.nut.2004.04.003
Лофгрен, І. Е., Геррон, К. Л., Вест, К. Л., Зерн, Т. Л., Браунбілл, Р. А., Іліч, Дж. З., ... Фернандес, М. Л. (2005). Втрата ваги сприятливо змінює антропометрію та змінює метаболічний синдром у жінок у пременопаузі. Журнал Американського коледжу з питань харчування, 24 (6), 486‑493. https://doi.org/10.1080/07315724.2005.10719494
Longo, N., Frigeni, M., & Pasquali, M. (2016). Транспорт карнітину та окислення жирних кислот. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Дослідження молекулярних клітин, 1863 (10), 2422-2435. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2016.01.023
Мор, А., Байназ, К., Іпекоглу, Г., Арсланоглу, К., Акар, К., Арсланоглу, Е., і Чакір, Х. І. (2018). Вплив добавки L-карнітину на втрату ваги та склад тіла гравців у тхеквондо. Spor Eğitim Dergisi, 2 (Özel Sayı 1), 1‑8.
Найду, G. S. N., Lee, I. Y., Lee, E. G., Kang, G. H., & Park, Y. H. (2000). Мікробне та ферментативне вироблення l-карнітину. Біопроцесорна інженерія, 23 (6), 627–635. https://doi.org/10.1007/s004490000212
Обон, Дж., Майкес, Дж. Р., Кановас, М., Клебер, Х.-П. та Іборра, Дж. (1997). l (-) - Вироблення карнітину з іммобілізованими клітинами кишкової палички в реакторах безперервної дії. Ферментна та мікробна технологія, 21 (7), 531-536. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(97)00063-X
Сооп, М., Бьоркман, О., Седерблад, Г., Хагенфельдт, Л., і Вахрен, Дж. (1988). Вплив добавок карнітину на м’язовий субстрат та метаболізм карнітину під час фізичних вправ. Журнал прикладної фізіології, 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). Вплив добавок L-карнітину на продуктивність під час інтервального плавання. Міжнародний журнал спортивної медицини, 15 (4), 181-185. https://doi.org/10.1055/s-2007-1021044
Ушер, Дж. Р., Лопащук, Г. Д., та Ардуїні, А. (2013). Метаболізм l-карнітину в мікрофлорі кишечника та серцево-судинний ризик. Атеросклероз, 231 (2), 456–461. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.10.013
Вардон Боунз, Ф., Форе, Г., Руже, А., Коніл, Ж.-М., Жорж, Б., Гіраертс, Т., ... Дельмас, К. (2018). Карнітин без плазми при важкій травмі: Вплив асоціації з черепно-мозковою травмою. Травма, 49 (3), 538-542. https://doi.org/10.1016/j.injury.2017.11.005
Вільяні, Р. Г., Ганнон, Дж., Селф, М., Річ, П. А. (2000). Добавки L-карнітину в поєднанні з аеробними тренуваннями не сприяють зниженню ваги у жінок із середнім ожирінням. Міжнародний журнал спортивного харчування та метаболізму вправ, 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). Додавання l-карнітину l-тартрату сприятливо впливає на маркери відновлення після стресу. Американський журнал фізіології-ендокринології та метаболізму, 282 (2), E474 - E482. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00277.2001
Вукович, М. Д., Костілл, Д. Л., і Фінк, В. Дж. (1994). Добавки карнітину: вплив на вміст карнітину та глікогену в м’язах під час тренування. Медицина та наука у спорті та фізичних вправах, 26 (9), 1122-1129.