Карнитин: роль в метаболизме и здоровье

Введение

Аминокислота, активная в митохондриях.

Карнитин – это четвертичное аммониевое соединение, участвующее в метаболизме у большинства млекопитающих, растений и некоторых бактерий. Поддерживая энергетический метаболизм, карнитин транспортирует жирные кислоты с длинной цепью из цитозоля в митохондрии для окисления и производства свободной энергии, а также способствует удалению продуктов метаболизма из клеток. Оба изомера биологически активны, но только L-карнитин естественным образом встречается у животных, а D-карнитин токсичен, поскольку он ингибирует активность L-карнитина. При комнатной температуре чистый карнитин представляет собой беловатый порошок и водорастворимый цвиттерион с относительно низкой токсичностью. Полученный из аминокислот, карнитин впервые был выделен из мясных экстрактов в 1905 году, что и обусловило его название, происходящее от латинских слов "caro/carnis", означающих "плоть". Превращение D-карнитина в L-карнитин требует железа в форме Fe2+. Карнитин участвует в транспорте жирных кислот через митохондриальную мембрану, образуя эфир длинноцепочечного ацетилкарнітина и транспортируясь с помощью карнитин-пальмитоилтрансферазы I и карнитин-пальмитоилтрансферазы II. Карнитин также играет роль в стабилизации уровней ацетил-КоА и кофермента А благодаря способности принимать или отдавать ацетильную группу. Первая реакция карнитин-шаттла – это двухэтапный процесс, катализируемый семейством изоферментов ацил-КоА-синтетазы, расположенных во внешней митохондриальной мембране, где они способствуют активации жирных кислот путем образования тиоэфирной связи между карбоксильной группой жирной кислоты и тиольной группой кофермента А с образованием жирноацил-КоА. Что касается восстановления после интенсивных нагрузок, результаты этих исследований неоднозначны, поскольку в различных исследованиях использовались разные схемы приема карнитина и интенсивность упражнений. При приеме добавок в дозе в день в течение месяца не было получено убедительных доказательств того, что карнитин влияет на упражнения или физическую работоспособность при умеренной интенсивности, в то время как при высокой интенсивности результаты были противоречивыми. Нет доказательств того, что L-карнитин влияет на метаболизм жиров или способствует снижению веса.

Carnitine is a quaternary ammonium compound involved in metabolism in most mammals, plants, and some bacteria. In support of energy metabolism, carnitine transports long chain fatty acids from the cytosol into mitochondria to be oxidized for free energy production, and also participates in removing products of metabolism from cells. Both are biologically active, but only carnitine naturally occurs in animals, and carnitine is toxic as it inhibits the activity of the form. At room temperature, pure carnitine is a whiteish powder, and a water soluble zwitterion with relatively low toxicity. Derived from amino acids, carnitine was first extracted from meat extracts in 1905, leading to its name from Latin, "caro/carnis" or flesh.) into carnitine, requiring iron in the form of Fe2+. Carnitine is involved in transporting fatty acids across the mitochondrial membrane, by forming a long chain acetylcarnitine ester and being transported by carnitine palmitoyltransferase I and carnitine palmitoyltransferase II. Carnitine also plays a role in stabilizing acetyl CoA and coenzyme A levels through the ability to receive or give an acetyl group. The first reaction of the carnitine shuttle is a two step process catalyzed by a family of isozymes of acyl CoA synthetase that are found in the outer mitochondrial membrane, where they promote the activation of fatty acids by forming a thioester bond between the fatty acid carboxyl group and the thiol group of coenzyme A to yield a fatty acyl–CoA. and facilitate recovery after such performance, the results of these studies are inconclusive, since various studies used various regimens of carnitine supplementation and intensity of exercise. At supplement amounts of per day over a month, there was no consistent evidence that carnitine affected exercise or physical performance on moderate intensity exercises, whereas on high intensity exercises results were mixed. There is no evidence that L carnitine influences fat metabolism or aids in weight loss.

Плодовитость мужчин

Содержание карнитина в семенной жидкости напрямую связано с количеством и подвижностью сперматозоидов, что позволяет предположить, что это соединение может быть полезным при лечении мужского бесплодия, и не оказывает существенного влияния на липиды крови. Хотя некоторые метаанализы свидетельствуют о том, что добавки L-карнитина улучшают сердечную функцию у людей с сердечной недостаточностью, недостаточно исследований, чтобы определить его общую эффективность в снижении риска или лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Почки вносят вклад в общий гомеостаз организма, включая поддержание уровня карнитина. В случае почечной недостаточности, повышенное выведение карнитина с мочой, снижение эндогенного синтеза и недостаточное питание, вызванное анорексией, обусловленной заболеванием, могут привести к дефициту карнитина. Уровень карнитина в крови и мышечных запасах может снижаться, что может способствовать развитию анемии, мышечной слабости, усталости, изменению уровня липидов в крови и сердечных расстройств. Веганы получают заметно меньше карнитина (около 10–12 мг), поскольку их диета не содержит продуктов животного происхождения, богатых этим веществом. Приблизительно 54–86% карнитина, поступающего с пищей, всасывается в тонком кишечнике и затем попадает в кровь. L-карнитин, ацетилкарнитин и пропионилкарнитин доступны в виде таблеток или порошков в качестве пищевых добавок, при этом безопасной считается суточная доза от 0,5 до 1 г. Он также одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами в качестве лекарственного средства для лечения первичных и некоторых вторичных синдромов дефицита карнитина, возникающих на фоне наследственных заболеваний.

Взаимодействие лекарственных средств и побочные эффекты

Карнитин взаимодействует с антибиотиками, конъюгированными с пивалатом, такими как пивампициллин. Хроническое применение этих антибиотиков повышает выведение пивалоилкарнитина, что может привести к дефициту карнитина. Лечение противосудорожными препаратами – вальпроевой кислотой, фенобарбиталом, фенитоином или карбамазепином – значительно снижает уровень карнитина в крови. При приеме в дозе около в день карнитин может вызывать тошноту, рвоту, спазмы в животе, диарею и запах тела, напоминающий запах рыбы. Другие возможные побочные эффекты включают кожную сыпь, мышечную слабость или судороги у людей, страдающих эпилепсией.

История

Левокарнитин был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в качестве нового химического соединения под торговой маркой Carnitor 27 декабря 1985 года.