L-карнитин

L-карнитин (левокарнитин) — природное вещество, родственное витаминам группы B, которое представляет собой соединение из двух незаменимых аминокислот — лизина и метионина. L-карнитин выполняет в организме ряд важный функций: участвует в липидном обмене, способствует преобразованию жиров в энергию, снижению уровня молочной кислоты в мышцах, более быстрому восстановлению физической активности, ускорению метаболизма, выведению биогенных шлаков и ксенобиотиков¹.

Биологическая роль

Впервые карнитин был выделен в 1905 году российскими учеными Владимиром Гулевичем и Робертом Кримбергом из экстракта мышечных тканей. С момента открытия этого соединения прошло более ста лет. За это время накоплен огромный объем исследований, посвященных его распространению в природе, биологическим функциям и применению в клинической практике².

Благодаря появлению современных методов молекулярной биологии, исследователям удалось установить, что L-карнитин является необходимым компонентом β-окисления жирных кислот, которое происходит в энергетических «станциях» клеток — митохондриях. С одной стороны, он обеспечивает транспорт длинно- и короткоцепочечных молекул жирных кислот в матрикс органеллы, где в процессе окисления жирных кислот высвобождается необходимая организму энергия, с другой — L-карнитин доставляет в цитоплазму ацетил-коэнзим A — вещество, необходимое для синтеза жирных кислот. Таким образом, благодаря воздействию L-карнитина на соотношение свободного и ацилированного коэнзима-А, регулируется интенсивность энергетического метаболизма в тканях².

Помимо регуляции обмена веществ, в организме человека L-карнитин выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает освобождение клеток от промежуточных продуктов окисления и токсичных органических кислот. За счет способности карнитина осуществлять транспорт биологически активных веществ через мембранные структуры клетки за пределы митохондрии выводятся токсичные продукты распада². 

Суточная потребность и метаболизм

Суточная потребность в карнитине для взрослых составляет 200–500 мг/сутки, но при повышенных физических, умственных и психоэмоциональных нагрузках, беременности и кормлении грудью потребность в нем может увеличиваться в 4–20 раз². 

Необходимый уровень карнитина в организме обеспечивается за счет эндогенного синтеза и поступления с пищей. Он вырабатывается в печени и почках из двух незаменимых аминокислот — метионина и лизина с участием фермента гамма-бутиробетаингидроксилазы. В его синтезе также участвуют витамин С, ионы железа, пироксидин, ниацин и ряд других соединений. Однако количество карнитина, которое синтезируется из лизина и метионина, составляет лишь 10% от реальной потребности организма. Поэтому его основными источниками являются продукты животного происхождения: красное мясо, рыба, птица, молоко, сыр, творог^2,3.

Свободный L-карнитин, поступающий с пищей или вырабатываемый в печени и почках, попадает в кровоток и внеклеточную жидкость, откуда направляется в клетки, которые его не синтезируют, в основном в миоциты поперечнополосатой мышечной ткани. Выводится он преимущественно почками в виде ацильных эфиров³. 

Полезные свойства

L-карнитин регулирует многие жизненно важные процессы, протекающие в организме. Его способность утилизировать жирные кислоты в качестве субстрата для энергетического обмена широко применяется в клинической практике. В экспериментальных и клинических исследованиях обнаружены анаболические, антигипоксические, кардиопротекторные и нейропротекторные свойства карнитина, доказана его способность активировать жировой обмен и стимулировать регенерацию тканей^1,2,3.

Ускорение обмена веществ

Показано, что, воздействуя на скорость окисления жирных кислот в организме человека, L карнитин может ускорять обмен веществ и расщепление жировых отложений, а в сочетании с диетотерапией и физическими упражнениями способствовать более выраженному снижению массы тела и риска развития сопутствующих патологий: метаболического синдрома, сахарного диабета, сердечно-сосудистых нарушений⁴.

Клиническое исследование эффективности применения L-карнитина на фоне диетотерапии, проведенное на базе клиники ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», показало, что прием добавки с L-карнитином в дозе 1000 мг в сутки способствует более активному снижению жировой массы и уровня глюкозы в крови, улучшению показателей концентрации свободных жирных кислот в плазме крови и снижению риска развития ассоциированных с ожирением патологий⁴.

Гиполипидемические и гипогликемические свойства

Экспериментальные и клинические исследования влияния левокарнитина на показатели жирового обмена продемонстрировали, что систематическое применение добавок с L-карнитином способствует стойкому снижению уровней липидов в сыворотке крови и паренхиме печени, а также нормализации показателей липидного профиля².

Интересны результаты исследований, посвященных влиянию L-карнитина на метаболизм глюкозы. Было показано, что его введение в организм людей, страдающих сахарным диабетом, может способствовать повышению чувствительности клеток к инсулину и снижению инсулинорезистентности. Более того, было установлено, что регулярное потребление добавок с L-карнитином может обеспечить снижение концентрации глюкозы в периферической крови при проведении исследования натощак².

Систематический обзор экспериментальных и клинических исследований, проведенный немецкими учеными, показал, что при приеме левокарнитина наблюдается улучшение толерантности к глюкозе, особенно при наличии инсулинорезистентности. По мнению авторов обзора, добавление L-карнитина в рацион питания может быть эффективным инструментом для улучшения использования глюкозы у пациентов с ожирением и диабетом 2-го типа⁵.

Поддержание здоровья сердца и сосудов

Исследования влияния L-карнитина на сердечно-сосудистую систему продемонстрировали его адаптогенные свойства, которые могут проявляться в улучшении метаболизма сердечной мышцы, липидного спектра крови, повышении антиоксидантной защиты, снижении уровня инсулинорезистентности⁴.

Кардиопротективный эффект добавок с L-карнитином доказан во множестве научных исследований. Так, в китайском экспериментальном исследовании было показано, что L-карнитин может оказывать выраженное антиоксидантное действие и способствовать защите миокарда от негативного влияния оксидативного стресса⁶. 

В обзоре иранских ученых рассматривались экспериментальные исследования in vitro и in vivo, в клинических испытаниях которых изучались защитные эффекты L-карнитина и его производных на эндотелиальную дисфункцию и агрегацию тромбоцитов. По результатам анализа авторы отметили клиническое значение L-карнитина в качестве возможного варианта для поддержания нормальной гомеостатической функции сосудистой сети и предотвращения активации тромбоцитов⁷.

В нескольких рандомизированных контролируемых испытаниях был показан положительный клинический эффект L-карнитина при стенокардии, который проявлялся в достоверном увеличении толерантности к физической нагрузке и улучшении показателей сердечного ритма на ЭКГ². 

Улучшение когнитивных функций и нейропротекция

Открытое рандомизированное исследование влияния L-карнитина на состояние когнитивных функций у людей с хроническими расстройствами мозгового кровообращения и лакунарными инфарктами, развившимися на фоне сахарного диабета, показало, что на фоне проводимой терапии у пациентов наблюдалось улучшение памяти, абстрактного и конкретного мышления. По мнению авторов исследования, клинические эффекты были обусловлены подавлением процессов перекисного окисления липидов, а также нормализацией уровня глюкозы крови, наблюдавшейся на фоне применения L-карнитина⁸.

В ряде исследований также был продемонстрирован положительный эффект левокарнитина на функции центральной нервной системы при нейродегенеративных патологиях, в частности, при атаксии Фридрейха⁸. Его применение на протяжении шести месяцев сопровождалось уменьшением выраженности атактических расстройств (аномалий походки, изменений речи, аномальных движений глаз) и замедлением прогрессирования патологии⁹.

Повышение выносливости и работоспособности

Исследования влияния биологически активных добавок с L-карнитином на показатели физической активности, продемонстрировали, что они могут способствовать увеличению энергии, силы и выносливости, а также оказывать анаболическое действие, стимулировать набор мышечной массы, обеспечивать более быстрое восстановление после физических нагрузок и уменьшать воспаление в мышцах, вызванных механическим стрессом². 

Применение L-карнитина

Биологически активные добавки с L-карнитином получили широкое применение в кардиологической и неврологической практике. В составе комплексной терапии их могут назначать при ишемическом инсульте, дисциркуляторной энцефалопатии, травматических и токсических поражениях головного мозга, стенокардии, ишемической болезни сердца и ряде других патологий.

В спортивном питании добавки с L-карнитином применяются для ускорения обмена веществ, снижения массы тела, повышения выносливости во время тренировок. Кроме того, L-карнитин часто входит в состав комплексных продуктов для улучшения состояния кожи и волос, контроля аппетита и похудения, поддержания репродуктивной функции у мужчин и женщин.

1 Аманова М. М., Данеляг Б. А., Мустафаев А. Ш. L-карнитин — витаминоподобное вещество // Бюллетень медицинских Интернет-конференций. — 2016. — Том 6, № 5. — С. 703. https://cyberleninka.ru/article/n/l-karnitin-vitaminopodobnoe-veschestvo

2 Трухан Д. И. Роль и место L-карнитина в цитопротекции и коррекции метаболических процессов у пациентов с метаболическим синдромом // Медицинский совет. — 2017. — № 12. — С. 182–187. DOI: 10.21518/2079-701X-2017-12-182-187

3 Спасов А. А., Иежица И. Н. Стереофармакологические особенности карнитина // Русский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. — 2005. — № 12. https://medi.ru/info/7811/

4 Применение L-карнитина в диетотерапии пациентов с ожирением // Методические рекомендации. ФГБУН Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи. — Москва, 2016. http://web.ion.ru/files/Применение%20L-карнитина%20в%20диетотерапии%20пациентов%20с%20ожирением.pdf

5 Рингсейс Р., Келлер Д., Эдер К. Роль карнитина в регуляции гомеостаза глюкозы и чувствительности к инсулину: данные исследований in vivo и in vitro с добавлением карнитина и дефицитом карнитина // Role of carnitine in the regulation of glucose homeostasis and insulin sensitivity: evidence from in vivo and in vitro studies with carnitine supplementation and carnitine deficiency. Eur J Nutr. 2012 Feb;51(1):1-18. doi: 10.1007/s00394-011-0284-2. Epub 2011 Dec 2. PMID: 22134503.

6 Чжао М., Цзян Ц., Ван В. и соавт. Роль активных форм кислорода и оксида азота в кардиотоксичности, вызванной перфтороктановой кислотой, и защита, опосредованная L-карнитином // The Roles of Reactive Oxygen Species and Nitric Oxide in Perfluorooctanoic Acid-Induced Developmental Cardiotoxicity and l-Carnitine Mediated Protection. Int J Mol Sci. 2017 Jun 8;18(6):1229. doi: 10.3390/ijms18061229. PMID: 28594376; PMCID: PMC5486052.

7 Мохаммади М., Таласаз А. Х., Алидусти М. Профилактическое действие L-карнитина и его производных на эндотелиальную дисфункцию и агрегацию тромбоцитов // Preventive effect of l-carnitine and its derivatives on endothelial dysfunction and platelet aggregation. Clin Nutr ESPEN. 2016 Oct;15:1-10. doi: 10.1016/j.clnesp.2016.06.009. Epub 2016 Jun 27. PMID: 28531771.

8  Атаксия Фридрейха (FRDA) — наследственная нейродегенеративная патология, которая характеризуется прогрессирующей атаксией (раскоординацией) походки и конечностей при сохраненном мышечном тонусе без выраженной слабости мышц. Заболевание нередко сопровождается глазодвигательными нарушениями, сколиозом, а в некоторых случаях — кардиомиопатией, сахарным диабетом, потерей зрения и нарушениями слуха.

9 Верткин А. Л. L-карнитин в медицинской практике: доказанные эффекты // Consilium Medicum. Неврология и ревматология. — 2012. — № 1. — С. 83–86. https://medi.ru/info/12957/