Карнітин

L-карніти́н (лат. Levocarnitinum, англ. Levocarnitine, також л-карнітин, левокарнітин, вітамін BT, вітамін B11) — природна речовина, споріднена з вітамінами групи В. Карнітин синтезується в організмі, також його називають вітаміноподібною речовиною.

Карнітин
Маса 2,7E−25 кг[1]
Спряжена кислота carnitiniumd
Хімічна формула C₇H₁₅NO₃[1]
Канонічна формула SMILES C[N+](C)(C)CC(CC(=O)[O-])O[1]
Наявна у таксона Lates calcariferd[2], Schizosaccharomyces pombe[3], Thalassiosira pseudonanad[4], мухомор червоний[5], Coprinellus micaceus[5], Coprinus micaceusd[5], ячмінь звичайний[6], Mucidula mucidad[5], Oudemansiella mucida[5], Trametes versicolor[5], миша хатня[7] і Дрозофіла чорночерева[8]
Категорія безпеки під час вагітності US pregnancy category Bd
 Карнітин у Вікісховищі

В організмі людини присутній в тканинах поперечно-посмугованих м'язів і печінки. Є фактором метаболічних процесів, що забезпечують підтримку активності коферменту А (КоА).

У медицині, а також у ряді спортивних дисциплін (у тому числі, фітнесі та бодібілдингу) використовується для корекції метаболічних процесів. Чинить анаболічну, антигіпоксичну і антитиреоїдну дію, активує жировий обмін, стимулює регенерацію, підвищує апетит. Вважається одним із найбезпечніших жироспалювачів[9]. При відсутності початкових порушень синтезу в організмі рекомендується застосовувати короткими курсами, тому що при тривалому прийомі спостерігається синдром відміни — знижується вироблення власного левокарнітину і з'являється необхідність постійно приймати екзопрепарат.

Історія

L-карнітин був відкритий 1905 року В. С. Гулевичем і професором медичної хімії Харківського університету Робертом Петровичем Крімбергом (1874—1941), які виділили його з тканини м'язів[10], початково позначивши як вітамін ВT[11]. 1960 року вперше був синтезований. 1962 року була визначена роль карнітину — він переносить довголанцюгові жирні кислоти в мітохондрії через внутрішню мембрану останніх.

Біосинтез L-карнітину

В організмі людини і тварин L-карнітин синтезується в печінці та нирках, з яких транспортується в інші тканини й органи. Синтез левокарнітину вимагає участі вітамінів С, B3, В6, B9, В12, заліза, лізину, метіоніну і ряду ферментів. При дефіциті хоча б однієї речовини може розвиватися недостатність L-карнітину.

Функції в організмі

Транспорт одноланцюгових жирних кислот в мітохондріальний матрикс

Поряд з білками і вуглеводами основними джерелами енергії є жири. Утворення енергії з жирів залежить від злагодженої роботи безлічі ферментів і переносників. Кінцевою і однією з найважливіших стадій цього процесу є окиснення жирних кислот і синтез АТФ в мітохондріях. Рівень синтезу АТФ залежить від надходження жирних кислот всередину мітохондрій. Ключовим учасником цього процесу є L-карнітин, який транспортує довголанцюгові жирні кислоти в мітохондрії через внутрішню мембрану останніх, в яких відбувається їх β-окиснення до ацетил-КоА з наступною його утилізацією. У давніших органелах — оксисомах, пероксисомах, карнітин забезпечує і човниковий механізм з доставки ацетил-КоА в цитоплазму для пластичних цілей. З молодих органел — мітохондрій, мембрана яких у зворотному напрямку непроникна для карнітину, транспорт ацетил-КоА в цитоплазму здійснюється за допомогою цитрату, а надходить у мітохондрії карнітин декарбоксилірується до β-метилхоліну з подальшим видаленням.

Контроль і модуляція внутрішньоклітинного пулу CoASH

L-карнітин відіграє також важливу роль у збереженні стабільного рівня коферменту А (CoА, КоА), який необхідний для активування карбокселевмісних метаболітів. Тим самим L-карнітин включається в проміжний обмін в цілому, регулюючи співвідношення ацил-CoA / CoA і підтримуючи необхідний рівень вільного CoA в клітці. CoA необхідний для бета-окиснення, для катаболізму деяких амінокислот, для дезінтоксикації органічних кислот і ксенобіотиків, для функціонування піруватдегідрогенази і, отже, для роботи циклу трикарбонових кислот. L-карнітин сприяє видаленню коротколанцюгових жирних кислот з мітохондрії, звільнюючи внутрішньомітохондріальний CoA, стабілізація рівня якого і функціональний взаємозв'язок між пулами СoA і левокарнітину є життєво важливими для оптимізації енергетичного метаболізму.

Дезінтоксикація органічних кислот і ксенобіотиків

Цитотоксичні органічні кислоти, як і ксенобіотики, біотрансформуються перетворенням в похідні ацил-CoA, які видаляються з подальшого катаболічного процесу.

Анаболічні функції

Анаболічний ефект L-карнітину був встановлений експериментально, а також досвідом тривалого застосування у медичній та спортивно-медичній практиці без пояснення механізму дії. Можливо, анаболічні функції L-карнітину здійснюються шляхом участі в метаболізмі фосфоліпідів за рахунок підтримки оптимального співвідношення ацил-CoA / CoA. Анаболічну дію L-карнітину зумовлено як підвищенням секреції і ферментативної активності шлункового і кишкового соків, у зв'язку з чим підвищується засвоєння їжі, зокрема білка, так і збільшенням продуктивності при фізичних навантаженнях.

Захисна дія при апоптозі

L-карнітин має захисну дію при апоптозі, що зумовлено інгібуванням синтезу церамідів (потужні промотори клітинного апоптозу) та активності каспаз (ключові медіатори апоптозу).

Нейрозахисний ефект

Нейрозахисний ефект L-карнітину, встановлений в серії експериментів на тваринах, може бути пов'язаний із запобіганням порушення метаболічних процесів, і які призводять до дефіциту енергії. Вплив L-карнітину на зниження токсичності, спричиненої введенням метамфетаміну, продовжує вивчатися. У майбутньому можливе використання карнітину в лікуванні деяких захворювань нервової системи.

Потреба і норми вживання левокарнітину

Рекомендаційною добовою дозою L-карнітину є:

  • для дорослих — до 300 мг
  • для дітей до 1 року — 10-15 мг
  • для дітей від 1 до 3 років — 30-50 мг
  • для дітей від 4 до 6 років — 60-90 мг
  • для дітей від 7 до 18 років — 100—300 мг.

При підвищених розумових, фізичних і емоційних навантаженнях, багатьох захворюваннях, у стресовому стані, при вагітності або годуванні груддю, заняттях спортом потреба в L-карнітині може збільшитися в кілька разів так:

  • При боротьбі з зайвою вагою — 1500—3000 мг.
  • При СНІДі, захворюваннях серцево-судинної системи, печінки і нирок, гострих інфекціях — 1000—1500 мг.
  • При серйозних заняттях спортом — 1500-3000 мг.
  • Для працівників важкої фізичної праці— 500—2000 мг.

Джерела карнітину

Основними харчовими джерелами карнітину є: м'ясо, риба, птиця, молоко, сир. Його назва походить від лат. сarnis — м'ясо.

Примітки
  1. DL-Carnitine
  2. Palma M., Trenkner L. H., Rito J. et al. Limitations to Starch Utilization in Barramundi (Lates calcarifer) as Revealed by NMR-Based Metabolomics // Frontiers in Physiology — Frontiers Media, 2020. — Vol. 11. — P. 205. — ISSN 1664-042X — doi:10.3389/FPHYS.2020.00205
  3. Pluskal T., Chaleckis R. Unexpected similarities between the Schizosaccharomyces and human blood metabolomes, and novel human metabolites. // Mol. Biosyst. — RSC, 2014. — Vol. 10, Iss. 10. — P. 2538–2551. — ISSN 1742-206X; 1742-2051; 2515-4184 — doi:10.1039/C4MB00346B
  4. Ingalls A. Metabolic Consequences of Cobalamin Scarcity in the Diatom Thalassiosira pseudonana as Revealed Through Metabolomics // Protist / M. Melkonian — Elsevier BV, 2019. — Vol. 170, Iss. 3. — P. 328–348. — ISSN 1434-4610; 1618-0941 — doi:10.1016/J.PROTIS.2019.05.004
  5. Blunden G., Adrian-Romero M., Kátay G. et al. Carnitine in fungi // Biochem. Syst. Ecol. — Elsevier BV, 2002. — Vol. 30, Iss. 10. — P. 973–975. — ISSN 0305-1978; 1873-2925 — doi:10.1016/S0305-1978(02)00034-0
  6. Ariffin A., Philip H. Mcneil†, Robert J. Cooke† et al. Carnitine content of greening Barley leaves // Phytochemistry — Elsevier BV, 2002. — Vol. 21, Iss. 6. — P. 1431–1432. — ISSN 0031-9422; 1873-3700 — doi:10.1016/0031-9422(82)80156-8
  7. Pekkinen J., Olli K., Huotari A. et al. Betaine supplementation causes increase in carnitine metabolites in the muscle and liver of mice fed a high-fat diet as studied by nontargeted LC-MS metabolomics approach. // Mol. Nutr. Food Res. — Wiley-Blackwell, 2013. — Vol. 57, Iss. 11. — P. 1959–1968. — ISSN 1613-4125; 1613-4133 — doi:10.1002/MNFR.201300142
  8. Wilinski D., Freddolino P. L. Rapid metabolic shifts occur during the transition between hunger and satiety in Drosophila melanogaster // Nat. Commun. / J. Heber — NPG, 2019. — Vol. 10, Iss. 1. — P. 4052. — ISSN 2041-1723 — doi:10.1038/S41467-019-11933-Z
  9. Михайловський, Станіслав (14.03.2021). Чому жироспалювач L–карнітін жир не спалює? (українська). Процитовано 14.03.2021.
  10. (нім.) Gulewitsch Wl., Krimberg R. Zur Kenntnis der Extraktivstoffe der Muskeln. II. Mitteilung. Ueber das Karnitin // Ztschr. physiol. Chem., 1905, Bd. 45, S. 326—330.
  11. (англ.) Löster H. Carnitin and cardiovascular diseases. — Bochum.: Ponte Press Verlags-GmbH, 2003.

Джерела

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.