A zsírégetés fokozása karnitinnel: egy régi barát jön ki az árnyékból

Az üzemanyag-felhasználás szabályozásának megértése nagy érdeklődésű téma volt, és gyakorlati következményekkel jár az atlétikai teljesítmény és a kórélettani anyagcsere-állapotok megelőzése szempontjából. A szénhidrátok (CHO) és a lipidek közötti egyensúlyt egy komplex rendszer szabályozza, több helyről történő visszacsatolással és előremenő szabályozással, valamint az útvonalak közötti interakcióval. A karnitin kulcsfontosságú szerepet játszik a lipidoxidációban azáltal, hogy közvetíti a hosszú láncú zsírsavak mitokondriumokká történő transzlokációját. Az elmúlt 30 évben a karnitin étrend-kiegészítést széles körben alkalmazták a lipidoxidáció fokozása és a testmozgás teljesítményének növelése érdekében. A karnitin ergogén hatásának bizonyítékai azonban korlátozottak, és a legtöbb tanulmány szerint a karnitin-kiegészítés nem befolyásolja a lipid-oxidációt. Ez aligha váratlan, mivel eddig nincs bizonyíték arra, hogy egészséges férfiak karnitin etetésével növelhető az izomkarnitin tartalma.

A The Journal of Physiology friss számában Wall és munkatársai először mutathatták be, hogy egészséges férfiaknál az étrendi karnitin-kiegészítéssel növelhető az izomkarnitin (Wall et al. 2011). Ugyanez a kutatócsoport, Paul Greenhaff vezetésével, egy korábbi tanulmányban kimutatta, hogy a karnitin és az inzulin kombinációjával végzett 6 órás intravénás infúzió 13% -kal emelte az izomkarnitint (Stephens és mtsai 2006). A mechanizmus valószínűleg összefügg a Na + -csatolt transzmembrán karnitin transzport inzulin általi stimulálásával, és ez az elméleti alapja annak a tanulmánynak, ahol a karnitin etetést CHO-val kombinálták. Három hónapos étrend-kiegészítés karnitin és CHO kombinációjával nem volt hatással, de 6 hónap elteltével az izom-karnitin tartalma 21% -kal nőtt. A nagyon hosszú pótlási periódus szükségessége megmutatja az ezzel járó nehézségeket, és rövidebb intervenciós periódusokkal magyarázza a korábbi vizsgálatok kudarcát.

Ebben a munkában nemcsak az izom-karnitin növekedését mutatták be, hanem azt is, hogy ez megváltoztatja az izmok anyagcseréjét edzés közben. Először is, alacsony intenzitású edzés során (50%) a karnitin-kiegészítés csökkent glikogén-felhasználást és csökkentett piruvát-dehidrogenáz-komplex (PDC) aktivitást eredményezett. A PDC a CHO oxidációjának fő kontrollpontja, és komplex szabályozási móddal rendelkezik, beleértve az acetil-CoA és NADH termékek visszacsatolásos gátlását (1. ábra). A kutatók szerint a csökkent PDC aktivitás a lipid eredetű acetil-CoA karnitin által közvetített növekedésének köszönhető. Bár ez a magyarázat összhangban áll az elméleti modellekkel (Randle és mtsai. 1963), a jelenlegi adatok korlátozott kísérleti támogatást nyújtanak, mivel az acetil-karnitin/karnitin arány, amely az acetil-CoA/CoA arányt tükrözi, alacsonyabb volt a karnitin kiegészítése után. Az izom-glikogén karnitin által kiváltott kímélete fontos megállapítás, és összhangban áll a fokozott lipid-oxidációval. Ennek a tanulmánynak azonban nyilvánvaló korlátja, hogy nincsenek lipidoxidációs mérések, amelyeknek az egyik elsődleges eredménynek kellett volna lenniük.

A zsír és a CHO sejten belüli metabolizmusának sematikus ábrája.

A munka másik megállapítása az volt, hogy nagy intenzitású edzésnél (80%) az izomlaktát mennyisége csökkent volt a karnitin kiegészítése után. A PDC aktivitás egyidejűleg megnőtt, vagyis ellentétes az alacsony intenzitású edzés során megfigyeltel. A megnövekedett PDC aktivitást a karnitin szerepe magyarázza az acetilcsoportok pufferelésében, ami a PDC inhibitor acetil-CoA csökkent szintjét eredményezi. A karnitin kiegészítés utáni alsó izomlaktát arra utal, hogy a glikolitikus fluxus és a CHO oxidációja jobban illeszkedik egymáshoz.

A karnitin-kiegészítésnek ergogén hatása is volt, és kimutatták, hogy 11% -kal növeli a munka teljesítményét egy fix, 30 perces időtartamú próbában. Az ergogén hatást a karnitin kettős szerepe magyarázta - alacsony intenzitással glikogénmegtakarító és nagy intenzitással csökkentett izomlaktát-felhalmozás.

Ez Wall és munkatársai által jól ellenőrzött tanulmány. 2011 széleskörű következményekkel jár. Fontos és határozott megállapítás, hogy az izomkarnitin étrendi eszközökkel növelhető karnitinhiányos betegeknél, és ez egyértelműen befolyásolja az izmok anyagcseréjét és teljesítményét. Az eredmények jelentős hatással lehetnek az atlétikai teljesítményre, de a hosszú távú kezelés követelményei nagy valószínűséggel korlátozni fogják a karnitin ergogén segédanyagként történő alkalmazását. Az eredményeknek némi klinikai jelentőségük lehet a 2-es típusú cukorbetegség és más anyagcsere-betegségek kezelésében is, amelyek a lipidanyagcsere romlásához kapcsolódnak. Várható, hogy a témával kapcsolatos további munka meghatározza, hogy a karnitin képes-e specifikusan fokozni a lipid-oxidációt.