L- karnityna: kilka słów o właściwościach zdrowotnych oraz zastosowaniu w sporcie

L- karnityna po raz pierwszy została wyizolowana na początku XX wieku z mięśni, stąd jej nazwa (carnus – mięsień). Karnitynę początkowo zaliczano do witamin z grupy B, ze względu na podobny mechanizm działania. Aktualnie określana jest jako związek witaminopochodny. W organizmie dorosłego człowieka w największej ilości występuje w mięśniach szkieletowych i w sercu (ok. 98%), sprzyjając ich prawidłowemu funkcjonowaniu. W mniejszej ilości znajduje się w miejscach syntezy (nerkach, wątrobie) oraz innych narządach i płynach pozakomórkowych. Karnityna syntetyzowana jest w organizmie z metioniny i lizyny, jednak jej stężenie jest niewystarczające, zwłaszcza w czasie intensywnego wysiłku fizycznego. Główną funkcją L-karnityny jest udział w usprawnianiu metabolizmu lipidów. Dodatkowo uczestniczy w przemianach węglowodanów oraz w procesach detoksykacyjnych (dzięki zdolności tworzenia połączeń estrowych z grupami acylowymi i acetylowymi). Ponadto L- karnityna jest elementem statusu antyoksydacyjnego organizmu. Z badań in vitro oraz in vivo na szczurach wynika, że uczestniczy w drugiej linii zwalczania reaktywnych form tlenu i azotu, przerywa proces peroksydacji lipidów oraz stabilizuje i ochrania białka i fosfolipidy błon komórkowych. Wykazano również, że jako przeciwutleniacz, stabilizuje błony erytrocytów i podwyższa poziom witaminy E. Silne właściwości antyoksydacyjne wykazuje przyjmowana w dawce 3 g.
Niedobory L- karnityny mają charakter pierwotny lub wtórny. Pierwotne niedobory karnityny wynikają najczęściej z wad genetycznych lub zaburzeń jej biosyntezy i są niebezpieczne zwłaszcza dla mięśni, które energię czerpią z β- oksydacji kwasów tłuszczowych. Zbyt niska podaż L- karnityny wpływa na zahamowanie metabolizmu lipidów
i uruchomienie mechanizmów kompensacyjnych, polegających na wzmożonej glikolizie, skutkującej hipoglikemią i hipoketonemią. Nadmierna ilość triacylogliceroli w mięśniach utrudnia wykorzystanie przez nie związków lipidowych, obniżając w konsekwencji zdolność do wysiłku fizycznego. Wtórne niedobory L- karnityny związane są z przyczynami ogólnoustrojowymi, w tym z chorobami nerek lub wątroby oraz nieprawidłowym wchłanianiem i transportem do tkanek. Na niedobory L- karnityny narażeni są zwłaszcza wegetarianie, gdyż owoce i warzywa charakteryzują się niską jej zawartością.
Oszacowano, że zapotrzebowanie na L- karnitynę u dorosłego człowieka wynosi 0,3- 1,9 mg/kg masy ciała. U sportowców oraz kobiet w ciąży jest wyższe. Przyjmuje się, że górna granica dziennego spożycia nie powinna przekraczać 15 mg. Realizacja zapotrzebowania na L- karnitynę obejmuje: syntezę endogenną (ok. 20-25%) oraz pobranie z dietą (ok. 75-80%). Największe ilości L- karnityny znajdują się w mięsie kangura oraz koninie, co wynika z przystosowania tych zwierząt do wysokiej aktywności fizycznej. Spośród produktów mlecznych, duże ilości L- karnityny zawiera sproszkowana maślanka.

Badania nie wykazały zmiany zawartości L- karnityny w wybranych produktach spożywczych (flaczki wołowe, karczek, udka, rumsztyk, filet oraz mięso z łososia) pod wpływem różnych metod obróbki termicznej (smażenia przez 5 min w temp. 180 °C, gotowania przez 5 min, grillowania przez 10 min, pieczenia w piekarniku przez 10 min w temp. 180 °C, podgrzewania w kuchence mikrofalowej o mocy 800 W, gotowania na parze przez 5 min i zamrożenia na okres 1 lub 6 miesięcy w temp. -35°C). Znaczną utratę L- karnityny i wody stwierdzono natomiast na skutek wędzenia łososia trwającego kilka dni.
W minionych latach obserwowano duże zainteresowanie L- karnityną w związku z jej zastosowaniem w terapiach służących redukcji masy ciała. Nie potwierdzono jednak skuteczności tego suplementu w omawianym zakresie. Z kolei badania wśród sportowców, szczególnie dyscyplin wytrzymałościowych, wykazały pozytywny wpływ preparatu na metabolizm kwasów tłuszczowych. Pogląd, że suplementacja L- karnitny przyspiesza transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów i ich skuteczne utlenianie okazał się w praktyce nieweryfikowalny, gdyż stężenie L- karnityny we krwi zdrowej osoby przeciętnie wynosi 40-60 umol/L, podczas gdy w komórkach mięśniowych jest ok. 100 razy większe. Transport L- karnityny w ustroju odbywa się zgodnie z gradientem stężeń, czyli z miejsca o stężeniu większym do miejsca o stężeniu mniejszym, w związku z czym suplementacja L- karnityną nie może być efektywna.
Istnieją natomiast badania, które jednoznacznie potwierdziły pozytywny wpływ insuliny (zatem spożycia węglowodanów) na zwiększenie transportu L- karnityny do komórek. Eksperyment polegał na przyjmowaniu przez uczestników badania dwa razy w ciągu dnia dawki 80 g węglowodanów z 2 g L- karnityny. Po 6 miesiącach badanych poddano testom wydolnościowym, które uwzględniały wysiłki o niskiej i wysokiej intensywności. Badania wykazały zmniejszenie wykorzystania glikogenu mięśniowego podczas wysiłku o niskiej intensywności o 55% oraz spadek zakwaszenia mięśni w czasie wysiłku o wysokiej intensywności. Ponadto, badani zwiększyli wartość generowanej mocy o 11% w stosunku do wartości wyjściowej podczas trzydziestominutowej próby wysiłkowej. Na podstawie biopsji mięśniowej stwierdzono, że wysokie spożycie węglowodanów wraz z L- karnityną wpływało na wzrost jej zasobów w mięśniach o 21%. Przeprowadzono także badania nad wpływem L- karnityny na proces regeneracji mięśni, opierające się na serii powtórzeń przysiadów ze stopniowo zwiększanym oporem oraz 3-tygodniowej suplementacji L- karnityną w dawce 2 g/dzień. Po upływie tego czasu stwierdzono, że suplementacja spowodowała zmniejszenie poziomu markerów uszkodzenia mięśni oraz obniżenie bolesności mięśniowej, charakterystycznej dla tego typu ćwiczeń. Również wśród piłkarzy, jednorazowa dawka 3-4 g L- karnityny przed próbą wysiłkową zapobiegała zmęczeniu podczas długotrwałego wysiłku. Z kolei badania wśród sprinterów przyjmujących wieloskładnikowe suplementy, w tym węglowodany i L- karnitynę, przed, w trakcie i 90 minut po sprincie nie wykazały ich wpływu na wydolność i zmęczenie mięśni.
Najnowsze badania laboratoryjne dotyczące suplementacji L- karnityną w warunkach nieregularnego odżywiania wykazały istotne zahamowanie wzrostu masy ciała myszy. Badanie to było kolejną próbą odpowiedzi na pytanie, czy L- karnityna stosowana w celu redukcji otyłości wynikającej z wysokotłuszczowej i nieregularnej diety, może mieć wpływ na poprawę metabolizmu lipidów. Wykazano, że stosowanie L- karnityny obniżało poziom lipidów we krwi oraz zmniejszało otłuszczenie wątroby. Badania Wu i wsp. sugerują, że wzór żywienia charakteryzujący się nieregularnym spożywaniem posiłków wywołuje zaburzenia metabolizmu lipidów oraz otyłość, natomiast suplementacja L- karnityną może zapobiegać jego negatywnym skutkom. Również eksperyment Janga i wsp. na myszach potwierdził skuteczność L- karnityny w dawce 300 mg/ kg mc/dobę w zmniejszaniu akumulacji tłuszczu w ciągu 9 tygodni. Wskazano zarazem na zasadność podejmowania wysiłku fizycznego dla wzmocnienia skuteczności suplementacji L- karnityny.
Podsumowując, zastosowanie L- karnityny w redukcji tkanki tłuszczowej jest rozpowszechnione, mimo braku jednoznacznego stanowiska w zakresie jej efektywności. Zarazem osoby spożywające duże ilości węglowodanów mogą stosować L- karnitynę dla poprawy regulacji energetycznych przemian kwasów tłuszczowych.
Literatura:
1. Atalay Guzel N., Erikoglu Orer G., Sezen Birkan F. et al: Effects of acute L-carnitine supplementation on nitric oxide production and oxidative stress after exhaustive exercise in young soccer players. J Sports Med Phys Fitness 2015, 55(1-2): 9-15.
2. Cha YS.: Effects of L-carnitine on obesity, diabetes, and as an ergogenic aid. Asia Pac J Clin Nutr. 2008, 17(1): 306.
3. Czeczot H., Ścibor D.: Rola L- karnityny w przemianach, żywieniu i terapii. Postępy Hig Med Dosw. (online) 2005; 59: 9-19.
4. Huang A., Owen K.: Role of supplementary L-carnitine in exercise and exercise recovery. Med Sport Sci. 2012, 59: 135-42.
5. Jang A., Kim D., Sung KS. et al: The effect of dietary α-lipoic acid, betaine, l-carnitine, and swimming on the obesity of mice induced by a high-fat diet. Food Funct. 2014, 5(8): 1966-74.
6. Kumar S., Aalbersberg B.: Nutrient retention in foods after earth-oven cooking compared to other forms of domestic cooking. J. Food Comp. Anal. 2006, 19: 311.
7. Naclerio F., Larumbe- Zabala E., Cooper F., et al: Effect of a carbohydrate-protein multi-ingredient supplement on intermittent sprint performance and muscle damage in recreational athlete. Appl Physiol Nutr Metab. 2014, 39(10): 1151-8.
8. Orer GE., Guzel NA.: The effects of acute L-carnitine supplementation on endurance performance of athletes. J Strength Cond Res. 2014, 28(2): 514-9.
9. Rospond B., Chłopicka J.: Funkcje biologiczne L-karnityny i jej zawartość w wybranych produktach spożywczych. Przegląd Lekarski 2013, 70(2): 85- 91.
10. Wu T., Guo A., Shu Q. et al.: L-Carnitine intake prevents irregular feeding-induced obesity and lipid metabolism disorder. Gene. 2015, 554(2): 148-54.
11. https://zywieniewsporcie.com/mozliwosci-l-karnityny/

Florentyna Tyrała
Tekst do pobrania w PDF