Карнитин: роль в обмене веществ¶
Карнитин — природное вещество, родственное витаминам группы B, которое участвует в транспорте жирных кислот в митохондрии клеток, где происходит их окисление с выделением энергии. Организм синтезирует карнитин самостоятельно из аминокислот лизина и метионина, а также получает его с пищей — прежде всего из мяса и молочных продуктов. Химически это четвёртозамещённый аммониевый соль, относящийся к группе витаминоподобных веществ.
¶Строение и формы
Карнитин существует в двух стереоизомерных формах:
- L-карнитин — биологически активная форма, участвующая в обмене веществ;
- D-карнитин — не обладает метаболической активностью и даже может тормозить усвоение L-формы.
В организме человека карнитин присутствует преимущественно в скелетных мышцах и сердце, где требуется интенсивное окисление жирных кислот. Общее количество карнитина в теле взрослого человека составляет около 20 граммов.
¶Биологическая роль
Основная функция карнитина — участие в переносе длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю мембрану митохондрий. Без этого транспорта жирные кислоты не могут попасть в матрикс митохондрий и быть использованные для получения энергии. Процесс выглядит следующим образом:
- Жирная кислота под действием кофермента A образует ацилкарнитин.
- Ацилкарнитин переносится через мембрану митохондрии.
- В матриксе ацилкарнитин снова превращается в ацил-КоА, который вступает в бета-окисление.
Помимо транспорта жирных кислот, карнитин выполняет ряд дополнительных функций:
- участвует в поддержании соотношения свободных ацильных остатков и кофермента A в клетке;
- помогает выведению избытка коротко- и среднецепочечных жирных кислот;
- обладает некоторыми антиоксидантными свойствами;
- может участвовать в регуляции глюкозного обмена.
¶Синтез в организме
Синтез карнитина происходит в печени, почках и головном мозге. Для этого требуется витамин C, витамины B6 и B1, а также железо. Дефицит любого из этих факторов может снижать выработку карнитина. У здорового человека эндогенного синтеза обычно достаточно для покрытия базовых потребностей, однако при ряде заболеваний и состояний (хроническая усталость, интенсивные физические нагрузки, сердечная недостаточность) потребность может возрастать.
¶Пищевые источники
Основными источниками карнитина в рационе являются продукты животного происхождения:
| Продукт | Содержание L-карнитина (приблизительно) |
|---|---|
| Говядина (100 г) | 80–90 мг |
| Свинина (100 г) | 30–35 мг |
| Курица (100 г) | 4–5 мг |
| Молоко (1 стакан) | 8 мг |
| Сыр | 2–4 мг |
В растительных продуктах карнитина практически нет, поэтому вегетарианцы и веганы часто получают его меньше. В ряде случаев это может быть причиной снижения работоспособности и повышенной утомляемости.
¶Применение в медицине и спорте
L-карнитин выпускается в виде биологически активных добавок и лекарственных препаратов. В медицинской практике он применяется при:
- сердечно-сосудистых заболеваниях (как вспомогательное средство при ишемической болезни, сердечной недостаточности);
- нарушениях периферического кровообращения;
- нейромышечных заболеваниях;
- дефиците карнитина (врождённом или приобретённом).
В спорте L-карнитин популярен как добавка, предположительно способствующая более эффективному сжиганию жира и повышению выносливости. Однако научные данные о его эффективности для снижения массы тела у здоровых людей противоречивы: ряд исследований не показал значимого преимущества по сравнению с плацебо.
¶Побочные эффекты и предостережения
При приёме в рекомендованных дозах L-карнитин обычно хорошо переносится. Возможные побочные эффекты включают тошноту, диарею и спазмы в животе. Длительный приём высоких доз может приводить к запаху тела, напоминающему рыбу, из-за образования триметиламина.
Людям с заболеваниями почек, эпилепсией, а также принимающим антикоагулянты перед приёмом карнитина необходимо проконсультироваться с врачом.
¶История открытия
Карнитин был открыт в 1905 году русским учёным В. С. Гулевичем, который выделил его из экстракта мышечной ткани. Первоначально вещество назвали витамин Bt, позднее оно получило название «карнитин» по латинскому carnis — «мясо». В 1950-х годах было установлено, что карнитин играет ключевую роль в транспорте жирных кислот, что объяснило его высокое содержание в сердечной и скелетной мускулатуре.
¶Исторические источники
- Гулевич В. С. О химической природе карнитина // Биохимия. — 1948.
- Bremer J. Carnitine — metabolism and functions. — Physiological Reviews, 1983.
- Karpati G. et al. The carnitine deficiency syndromes. — 1980.
- ВОЗ. Evaluation of the safety of L-carnitine and L-acetylcarnitine. — 1993.