Карнитин
Химическое строение и свойства. По химическому строению карнитин является γ-триметиламино-β-оксибутиратом:
Карнитин поступает в организм с продуктами питания, кроме того, он синтезируется в печени из аминокислоты лизина с участием гидроксилаз.
Метаболизм и функции.
Основная роль карнитина заключается в том, что он участвует в транспорте жирных кислот внутрь митохондрий, где они окисляются с высвобождением заключённой в них энергии. Происходит это следующим образом:
А
цил
SКоА с помощью карнитин-ацилКоА-трансферазы I (карнитин-пальмитоил-трансферазы), локализующейся внаружней мембране митохондрий, связывается с карнитином с образованием ацил-карнитина. Транслоказа переносит ацил-карнитин внутрь митохондрий – в митохондриальный матрикс, где карнитин заменяется на ацильную группу с участием КоА-SH. После этого образующийся ацил
SКоА становится доступным для окисления или дальнейшего удлинения цепи жирной кислоты.
Рис. Транспорт жирных кислот в митохондрию с участием карнитина
Аналогичную роль выполняет карнитин при транспорте ацетил
SКоА, однако направленность переноса ацетила противоположная. Тем самым обеспечивается поддержание физиологического уровня ацетил-КоА в митохондриях – важной условие гомеостаза метаболических процессов.
Введение карнитина животным повышает образование энергии в митохондриях, стимулирует регенераторные процессы в миокарде.
Функция карнитина не ограничивается транспортом ацильных остатков в митохондрии. Имеются данные, что это соединение стимулирует внешнесекреторную функцию поджелудочной железы, активирует сперматогенез.
Недостаточность карнитина. Карнитиновая недостаточность (её развитию способствует дефицит лизина и аскорбиновой кислоты) проявляется мышечной слабостью, дистрофией и истончением мышечных волокон.
Суточная потребность. Пищевые источники. Основным источником карнитина являются мясные продукты.
Суточная потребность составляет приблизительно 500мг.
Липоевая кислота (витамин n)
имическое строение и свойства. В 1951 г. было выделено вещество, которое активно участвовало в обмене пирувата и ацетил
SКоА – ключевых метаболитов клетки. Оно было названо «липоевая кислота», так как хорошо растворялось в жирорастворителях (lipid – жир). По химическому строению липоевая кислота является тиопроизводным валериановой кислоты, способным легко подвергаться окислительно-восстановительным превращениям:
Метаболизм. Липоевая кислота легко всасывается и в клетках организма включается в состав ферментов (липоевая кислота своей карбоксильной группой присоединяется к εNH2-группе лизина фермента) в качестве кофермента.
До настоящего времени дискутируется вопрос о том, следует ли считать липоевую кислоту витамином для человека (в печени крысы она может синтезироваться в незначительных количествах).
Биохимические функции. Роль липоевой кислоты заключается в следующем:
Липоевая кислота является коферментом (одним из пяти) пируват – и α- кетоглутарат- дегидрогеназ. Эти мультиферменты осуществляют реакции окислительного декарбоксилирования названных кетокислот. Пируватдегидрогеназная реакция является ключевой в обмене глюкозы, а α- кетоглутаратдегидрогеназа – один из ферментов центрального метаболического пути клетки (цикла Кребса). В этих реакциях липоевая кислота выполняет роль переносчика электронов и ацильных групп.
Липоевая кислота – идеальный антиоксидант. Обнаружена её высокая эффективность в защите организма от повреждающего действия радиации и токсинов. Она устраняет свободные радикалы, образующиеся при окислении пирувата в митохондриях, реактивирует другие антиоксиданты – витамины Е и С, а также тиоредоксин и глутатион (глутатион-SH – трипептид, наряду с аскорбатом он является основным водорастворимым антиоксидантом клетки). Липоевая кислота предохраняет от перекисной модификации атерогенные липопротеины (ЛПНП). Синергичное действие липоевой кислоты с витаминами Е и С является мощной протекцией атеросклероза.
Известно, что экспрессия сегмента гена иммунодефицита человека, который является причиной СПИДа, зависит от множества клеточных факторов транскрипции, один из которых называется ядерным фактором «kappa B». Этот и другие ядерные факторы могут быть активированы свободными радикалами. Липоевая кислота способна подавлять активацию «вредоносных» генов, вызываемую продуктами свободнорадикального окисления. Поскольку сходная активация ненормальной экспрессии генов лежит в основе канцерогенеза, липоевая кислота играет определённую роль в профилактике рака.
Липоевая кислота увеличивает эффективность утилизации глюкозы клетками (путём влияния на белок-транспортёр глюкозы Т1), ингибирует деградацию инсулина, снижает уровень гликозилирования белков– отсюда понятна эффективность применения липоевой кислоты при сахарном диабете.
Гипо- и гипервитаминоз липоевой кислоты для человека не описаны. Липоевая кислота малотоксична, её наиболее распространённой профилактической формой назначения является липоамид.
Оценка обеспеченности организма липоевой кислотой. Микробиологические методы являются пока единственно приемлемыми для определения общего липоата в биологических объектах.
Суточная потребность. Пищевые источники. Наиболее богаты липоевой кислотой дрожжи, мясные продукты, молоко. Суточная потребность предположительно 1-2 мг.
Источник
Л-карнитин: полный разбор. Обзор исследований.
L-карнитин (левокарнитин, карнитин) считается настоящей классикой спортивного питания. Он есть в ассортименте почти всех западных брендов.
О «рабочести» и «нерабочести» этой добавки ходит множество легенд.
Что это такое?
Карнитин — природное вещество, родственное витаминной группе B. Л-карнитин — основной из данного класса веществ, названный так в честь латинского слова carnus — «плоть». Так как впервые был получен из говядины.
Большая часть l-карнитина у людей и животных синтезируется в печени и почках из гамма-бутиробетаина под действием фермента диоксигеназы.
Схема биосинтеза левокарнитина
Синтез карнитина требует достаточного количества в рационе витаминов группы B, аскорбиновой кислоты и железа. Также синтез левокаркарнитина невозможен без аминокислот лизина и метионина (как источника метильных групп).
В некоторых случаях синтез карнитина может быть нарушен. Это: генетические нарушения (первичное нарушение, им страдает около 70 тысяч человек во всем мире, или один человек на 40-100 тысяч людей), хроническая болезнь почек и приём некоторых видео антибиотиков.
Сколько карнитина в нашем организме?
Большая часть соединений карнитина синтезируется в нашем организме. Концентрация карнитина в плазме крови составляет 60 микромоль на литр, в печени 900 микромоль на грамм, в мышцах — около 4 000 микромоль на грамм.
Пул карнитина в скелетной мускулатуре состоит на 80-90% из левокарнитина, на 10-20% из короткоцепочечного ацилкарнитина и меньше чем на 5% — из длинноцепочечного ацилкарнитина.
Для чего нужен Л-карнитин?
Когда мы говорим не о силовой (основной «батарейкой» для которой является пул карнитина в мышцах), а об аэробной выносливости, то основной энергетической подпиткой после мышечного и печёночного гликогена становится «жир» — триацилглицеролы. Под воздействием фермента AMPK (или активированной белковой киназы) под действием фермента липазы эти триациолглицеролы распадаются на одну молекулу глицерола и три молекулы жирных кислот. Этот процесс называют мобилизацией жирных кислот.
После этого глицерол попадает в кровеносное русло, транспортируется в печень и метаболизируется вместе с сахарами, а молекулы жирных кислот транспортируются к мышечным клеткам.
Жирные кислоты химически инертны, и для активации им необходимы дополнительные химические преобразования. В процессе этих преобразований с помощью энзима тиокиназы к молекуле жирной кислоты привязывается коэнзим-А. В итоге формируется соединение, о котором многие из вас могли слышать: ацил-КоА.
Однако для того, чтобы попасть в митохондрию клетки и насытить её энергией, этого недостаточно. Сам по себе ацил-КоА не может преодолеть двойную липидную мембрану, и для этого ему нужна определённая «транспортная система».
Благодаря тому, что карнитин замещает коэнзим А в молекуле ацил-КоА и превращается в ацил-карнитин. Далее, после прохождения двойной клеточной мембране (где также присутсвует коэнзим А), молекула ацил-КоА ресинтезируется уже внутри клетки, а свободный карнитин возвращается наружу. Этот механизм энергообеспечения называется карнитиновым шаттлом.
Схема функционирования «карнитинового шаттла».
Важно! Как вы можете видеть, карнитиновый шаттл — это биохимически процесс, протекающий в мышечных клетках. Таким образом, он ни в коем случае не является «жиросжигателем» и необходим для энергообеспечения мышц. Только ограничение калорийности рациона (в первую очередь), рост аэробной активности и снижения потребления перед этой активностью углеводов помогут вам задействовать потенциал карнитина в вашем организме.
Без этого никакие механизмы работать не начнут и ни о каких добавках смысла задумываться до построения правильной диеты нет смысла.
Сколько Л-карнитина нужно потреблять из пищи?
Суммарный пул карнитина в организме человека составляет примерно 20 граммов (для человека среднего веса).
Содержание карнитина в различных продуктах питания.
Как мы можем видеть, содержание карнитина в продуктах питания составляет не более 95 мг на 100 граммов продукта (для самого богатого им пищевого источника — говядины).
Таким образом, учитывая содержание Л-карнитина в пищевых продуктах, нетрудно посчитать: средний рацион человека (даже потребляющего большое количество говядины и молочных продуктов) содержит не больше 300-550 мг Л-карнитина.
Биодоступность добавок с Л-карнитином
Дополнительной проблемой является весьма низкая биодоступность чистого Л-карнитина при пероральном приёме (лишь 5-16%).
Таким образом, для увеличения пула карнитина хотя бы на 10% необходимо потреблять от 2 до 4 граммов л-карнитина из пищи и добавок.
Это становится важной проблемой в первую очередь не для фитнеса, а для медицинской индустрии в целом. Поэтому данной теме (и, в том числе, интересующего нас повышения концентрации левокарнитина в скелетной мускулатуре) посвящено множество исследований.
В 1994 году в двух исследования анализировали влияние перорального приёма 4-7 граммов карнитина в день в течение двух недель на уровни мышечного карнитина. Влияния на в том, ни в другом случае обнаружено на тот момент не было.
Следующее, более продолжительное, исследование, было проведено в 2002 году. Продолжительность эксперимента составила 12 недель (3 месяца), а доза ежедневного приёма составила 4 грамма в день. И снова результаты были неутешительными.
Точно те же результаты наблюдались и при инъекционном введении Л-карнитина «соло» в исследовании 1994 года.
Первые подвижки появились в 2004 году. Во время исследования пациентам инъекционно вводили Л-карнитин в сочетании с инсулином, что позволило добится увеличения уровней мышечного карнитина в скелетной мускулатуре на 15%.
Тем не менее, даже в клинических условиях такое повышение уровней карнитина являлось достаточно незначительным по сравнению с потенциальными побочными эффектами введения инсулина. Что уж говорить об обычных спортсменах.
К счастью, самые свежие исследования показывают, что есть путь здоровее, проще и лучше. В исследованиях, проведённых в 2007 и 2011 годах (за последнее исследование хотим выразить отдельную благодарность Анастасии Гореловой), пероральный приём карнитина был совмещен с приёмом 80-94 граммов углеводов. Исходя из косвенных данных по содержанию карнитина в моче и плазме крови, наблюдалась стимуляция гораздо более эффективного поглощения карнитина, и уровни его содержания в мышцах возросли на 21%.
Выводы
Карнитин для похудения — навряд ли хорошая идея. Большинство людей представляет жиросжигатели как добавки, которые можно принимать и «сидеть на дивание», однако карнитин лишь обеспечивает энергоснабжение мышечных клеток. Чтобы жир «горел», сначала необходимо создать дефицит калорий, обеспечить адекватную аэробную нагрузку и снизить потребление углеводов перед тренировкой.
Карнитин нуждается в транспортной системе. И это вторая важная проблема. Без инсулина биодоступность карнитина очень мала, однако столь большое количество углеводов (до 94 граммов) явно не подходит для целей жиросжигания. Тем не менее, такая смесь отлично подойдёт марафонцам, пловцам и другим спортсменам, которым не привыкать к большому количеству углеводов.
Требуются дополнительные исследования эффективности альтернативных транспортных систем на основе аминокислот, гидролизатов сывороточного белка, и других компонентов с высоким инсулиновым индексом.
Карнитин может проявлять неожиданную эффективность. В отличие от растиражированных статей про «сотни исследований» эффективности про приём л-карнитина для похудения, есть доказательная база его использования как для нужд клинической медицины, так и для профилактики заболеваний сердца и сосудов. И вот, как видно из практики, и для улучшения работы мышц при аэробной нагрузке (в сочетании с транспортной системой). Принимайте добавки правильно!
Источник
L-карнитин. Что это такое?
L-карнитин – это аминокислота, которая входит в рацион любого спортсмена. С фармакологической точки зрения L-карнитин является витамином группы B (витамин Bt). А за его уникальные свойства L-карнитин называют «витамином роста» и активно используют в качестве сжигателя жира. Применение L-карнитина увеличивает продолжительность выполнения тяжёлых физических упражнений, а также понижает уровень молочной кислоты, которая образуется при спортивных нагрузках.
Основная роль карнитина – активное расщепление жиров и обеспечение организма необходимой энергией: L-карнитин доставляет жирные кислоты в митохондрии клеток, где они достаточно быстро подвергаются окислительной реакции.
Организм человека получает карнитин вместе с пищей, но при определённых условиях этого количества не хватает для энергетического обмена и защиты жизненных сил организма. Нехватка L-карнитина в организма человека ведёт к развитию заболеваний сердечно-сосудистой и нервной системы, повышению холестерина в крови, нарушению работы обмена веществ, патологиям почек и печени. На фоне неправильного питания и неблагоприятной экологической обстановки возникает острая необходимость в дополнительном приёме L-карнитина в виде специальных пищевых добавок.
Синтез L-карнитина и его значение для организма.
L-карнитин – это аминокислотное витаминоподобное вещество, имеющееся почти во всех клетках человеческого организма. Карнитин синтезируется из двух незаменимых аминокислот – метионина и лизина. Для клеток организма L-карнитин играет немаловажную роль в метаболизме жиров, он окисляет жирные кислоты и подготавливает их к дальнейшему использованию в качестве основного источника энергии.
L-карнитин может как синтезироваться организмом человека, так и поступать к нам с пищей. Для выработки карнитина в нашем организме необходимо 6 питательных веществ, которые включают в свой состав витамины, железо и аминокислоты спортивное питание. L-карнитин синтезируется в почках и печени, при обязательном участии витамина С и железа. Наличие L-карнитина в клетках мышечных тканей напрямую зависит от скорости его поступления из места синтеза. При этом снижение L-карнитина в клетках мышечных тканей при тяжёлых физических нагрузках достаточно трудно компенсировать обычным питанием.
В клеточном метаболизме L-карнитин является накопительным веществом для жирных кислот. Он участвует в транспортировке этих кислот через мембрану митохондрии. Внутри клеток жирные кислоты расщепляются, что в итоге приводит к производству энергии, необходимой для нормальной работы организма.
Приём L-карнитина
- способствует эффективному сжиганию лишнего жира и стабилизации оптимального веса;
- регулирует работу иммунной системы;
- успокаивает нервную систему;
- активизирует вывод токсинов из организма;
- оказывает антиоксидантное действие;
- благотворно воздействует на работу сердечно-сосудистой системы, препятствует возникновению ишемической болезни;
- улучшает работу желудочно-кишечного тракта;
- активизирует восстановление тканей печени;
- стимулирует работу мозга;
- снижает уровень холестерина и препятствует развитию атеросклероза;
- помогает восстановлению организма после перенесённых болезней и различных операций.
Источники L-карнитина
L-карнитин поступает в наш организм вместе с пищей животного (в большей мере) и растительного происхождения – мясо, молоко. Овощах и фрукты содержат в себе малое количество карнитина, поэтому подобные диеты не рекомендованы спортсменам при тяжёлых физических нагрузках.
Источниками L-карнитина являются такие продукты, как рыба, свинина, говядина, мясо домашней птицы, грибы, морковь, рис, бананы, хлеб и помидоры.
Суточная потребность организма в L-карнитине составляет в среднем 250-500 мг, а при тяжёлых физических нагрузках и стрессах эта потребность может достигать 1200 мг. Для сохранения стабильной физической формы во время соревнований профессиональные спортсмены принимают L-карнитин до 9г в сутки.
L-карнитин и занятия спортом.
Карнитин является незаменимым веществом для повышения общей и физической выносливости организма. Он способствует увеличению мышечной массы, помогает организму быстрее восстанавливаться за счёт улучшения процессов обмена в клетках. Именно благодаря L-карнитину витамины, минералы и аминокислоты могут свободно проникать в клетки, откуда при этом удаляются все токсичные продукты обмена.
L-карнитин, предотвращая набор жировой массы, помогает атлетам сохранять красивый рельеф мышц после соревновательного периода. Карнитин также применяют при особой высокожировой диете, которая даёт возможность спортсменам не потерять необходимые килограммы при продолжительных тренировках.
Во время анаэробных тренировок и низкокалорийной диеты L-карнитин просто незаменим. Он помогает обеспечивать беспрерывную утилизацию жирных кислот, снижает образование свободных радикалов, эффективно поддерживает работу сердца и повышает энерговыделение.
Источник