Integrazione Aminoacidi e creatina

La carnitina serve a dimagrire? La sua funzione nel metabolismo degli acidi grassi

La carnitina serve a dimagrire? La sua funzione nel metabolismo degli acidi grassi

di in Integrazione - Aminoacidi e creatina

ultima modifica: 20 ottobre 2015


La Carnitina è un aminoacido non essenziale, che nel corpo umano svolge una azione importante nel metabolismo degli acidi grassi; nota nella forma attiva di L-Carnitina, può favorire il meccanismo di trasformazione dei grassi in energia ed è per questo utilizzata in integratori energetici o per il controllo del peso

La Carnitina è un aminoacido non essenziale, che nel corpo umano svolge una azione importante nel metabolismo degli acidi grassi. Viene prodotta dall'organismo umano o assunta tramite il cibo, in particolare col consumo di carne rossa.

Chimicamente la Carnitina è un composto di ammonio quaternario biosintetizzato dagli amminoacidi lisina e metionina[1]. Nelle cellule eucariotiche, è necessaria per il trasporto degli acidi grassi dallo spazio intracellulare nei mitocondri, ovvero nella matrice mitocondriale durante la ripartizione dei lipidi (grassi) per la generazione di energia metabolica[2]. La Carnitina esiste in due stereoisomeri: la sua forma biologicamente attiva è L-carnitina, mentre il suo enantiomero, D-carnitina, è biologicamente inattivo.

 

La forma chimica della Carnitina

Carnitina

 

 

Biosintesi

Negli animali, la biosintesi di carnitina avviene principalmente nel fegato e nei reni dagli amminoacidi lisina ( via trimethyllysine ) e metionina [6]. (La vitamina C (acido ascorbico ) non è essenziale per la sintesi di carnitina[7])

Ruolo nel metabolismo degli acidi grassi

La Carnitina trasporta i gruppi acilici a catena lunga dagli acidi grassi nella matrice mitocondriale, in modo che possano essere ripartiti tramite β-oxidation all'acetil CoA per ottenere energia utilizzabile attraverso il ciclo dell'acido citrico.[2]
In alcuni organismi, come i funghi, l'acetato è utilizzato nel ciclo glyoxylate di gluconeogenesi e la formazione di carboidrati.
Gli acidi grassi devono essere attivati prima del legame alla molecola carnitina per formare l'acetil L-carnitina .
Gli acidi grassi liberi nel citoplasma sono attaccati con un legame tioestere di coenzima (CoA).
Questa reazione è catalizzata dall'enzima dei grassi acil -CoA sintetasi e portata a compimento da pirofosfatasi inorganica.

Il gruppo acilico su CoA può ora essere trasferito alla carnitina e la risultante acilcarnitina trasportata nella matrice mitocondriale.[2]

Questo avviene tramite una serie di passaggi simili :

1. l'acil CoA viene trasferito al gruppo ossidrile di carnitina aciltransferasi da carnitina I ( palmitoyltransferase ) situato sulla membrana mitocondriale esterna
2. Acylcarnitine è trasportato in profondità da carnitina - acilcarnitina esterna(carnitine-acylcarnitine translocase)
3. Acylcarnitine viene convertito in acil CoA dalla carnitina aciltransferasi II ( palmitoyltransferase ) situata sulla membrana mitocondriale interna. La carnitina liberata ritorna al citosol.


Malattie genetiche umane, come la carenza di carnitina primaria, carenza di Carnitina palmitoyltransferase I , carenza di carnitina palmitoiltrasferasi II e la carenza di carnitina - acilcarnitina translocase, influenzano diverse fasi di questo processo[8].

Carnitina aciltransferasi I e peroxisomal carnitine octanoyl transferase (CROT) sono sottoposte all' inibizione allosterica come risultato di malonil - CoA, un intermediario nella biosintesi degli acidi grassi, per evitare un inutile ciclo tra β-ossidazione e la sintesi degli acidi grassi.

 

Effetti fisiologici

Aterosclerosi
Ci può essere un legame tra il consumo alimentare di carnitina e la aterosclerosi (una forma di arteriosclerosi caratterizzata da infiammazione cronica delle arterie, dovuta ad accumulo di grassi all'interno e sulla superficie delle pareti arteriose), ma vi è anche la prova che tale consumo riduca il rischio di mortalità e di aritmie dopo un infarto miocardico acuto.

Quando alcune specie di batteri intestinali sono state esposte a carnitina dal cibo, hanno prodotto un elemento di scarto, trimetilammina, che viene trasformato nel fegato in trimetilammina N - ossido ( TMAO). La TMAO può essere associata ad aterosclerosi. La presenza di grandi quantità di batteri che producono TMAO è una conseguenza di una dieta prolungata ricca di carne.
Tuttavia , quando gli autori hanno confrontato il rischio di eventi cardiovascolari ai livelli di carnitina e TMAO, hanno trovato che il rischio era più alto nei pazienti con livelli elevati TMAO, indipendente dai livelli di carnitina .

Vegetariani e vegani che hanno mangiato un singolo pasto di carne hanno avuto livelli molto più bassi di TMAO nel loro sangue rispetto ai carnivori regolari, così come vegetariani e vegani avevano livelli più bassi di batteri intestinali che convertono carnitina in TMAO.[9]

Un altro studio ha trovato prove di un secondo percorso per l'attività aterogenica di carnitina, passando attraverso un metabolita diverso : γ-butyrobetaine (γBB) [10]
Effetti sulla massa ossea
Nel corso dell' invecchiamento umano, la concentrazione di carnitina nelle cellule diminuisce, influenzando il metabolismo degli acidi grassi nei vari tessuti.
Particolarmente lese sono le ossa, che richiedono ricostruzione continua e funzioni metaboliche di osteoblasti per il mantenimento della massa ossea.
Uno studio del 2008 ha rilevato che l'integrazione con L-carnitina ha diminuito il degradimento osseo ed aumentato la densità minerale ossea nei ratti. [11]

Effetto sulle azioni degli ormoni tiroidei
Uno studio del 2004 ha rilevato che la L-carnitina lavora come un antagonista periferico sull' azione dell'ormone tiroideo.
In particolare, la L-carnitina inibisce l'ingresso nei nuclei delle cellule sia della triiodotironina (triiodothyronine) (T3) che della tiroxina (T4)[12]
Per questo motivo la L- carnitina è stata proposta come integratore per trattare l'ipertiroidismo. Uno studio del 2001 ha rilevato che la L-carnitina è stata utile sia per contrastare sia per prevenire i sintomi di ipertiroidismo.[13]

Possibili effetti sulla salute
La carnitina è stata proposta come integratore per trattare una varietà di condizioni di salute tra cui: attacchi di cuore [14][15] , l'insufficienza cardiaca, angina[16], la narcolessia [17] e la neuropatia diabetica [18], ma non il miglioramento delle prestazioni fisiche d'esercizio [16], né perdita di peso.[18]
In tutti questi casi, sia di riscontri positivi che negativi, i risultati sono preliminari, proposte, e non facenti parte di un trattamento di routine.[18]
Vi è anche qualche proposta che sostiene che l'uso di carnitina e L-arginina possano migliorare la motilità dello sperma negli uomini affetti da anomalie dello sperma.[19]

 

Fonti di Carnitina

Le più alte concentrazioni di carnitina si trovano nella carne rossa.
La Carnitina può essere trovata a livelli significativamente più bassi in molti altri alimenti, tra cui noci e semi ( ad esempio, di zucca , di girasole, di sesamo ), legumi o vegetali/legumi ( fagioli, piselli, lenticchie, arachidi ), verdure ( carciofi , asparagi , bietole (giovani foglie della barbabietola ), broccoli, cavolini di Bruxelles, cavolo, aglio, senape verdi, gombo, prezzemolo, cavoli ) , frutta (albicocche, banane), cereali (grano saraceno, mais, miglio, avena, crusca di riso, segale, grano integrale, crusca di frumento, germe di grano ) e di altri alimenti (polline d'api, lievito di birra , carrube).

 

Bistecca di manzo

95mg

 Carne manzo macinata 

94mg

Carne di maiale

27.7mg

Bacon

23.3mg

Baccalà

5.6mg

Petto di pollo

3.9mg

Formaggio

3.7mg

Gelato

3.7mg

Latte intero

3.3mg

Pane integrale

0.36mg

Asparago

0.195mg

Pane bianco

0.147mg

Pasta

0.126mg

Riso

0.0449mg

Uova

0.0121mg

Contenuto di Carnitina per ogni 100g di cibo:

 

In generale vengono ingerite da 20 a 200 mg di carnitina al giorno da persone con una dieta onnivora, mentre persone che seguono una dieta vegetariana o vegana rigorosa possono ingerire un minimo di 1 mg / die.[20]
Non sembra esserci nessun vantaggio nel somministrare una dose orale maggiore di 2 g in una sola volta, poiché gli studi di assorbimento indicano la saturazione a questa dose.
Altre fonti di Carnitina possono essere trovate nelle vitamine da banco, in bevande energetiche ed in vari altri prodotti.

 

La Carnitina negli integratori alimentari

La Carnitina può essere integrata nel nostro organismo tramite l'utilizzo di integratori alimentari a base di L-Carnitina. La variante Acetil L-Carnitina (sigla: ALC) rappresenta l'estere trimetilato della L-Carnitina: grazie al residuo acetilico, la ALC rende il principio attivo più assorbibile.

Gli integratori di L-Carnitina hanno l'intento di sostenere il metabolismo ossidativo lipidico, favorire il meccanismo di trasformazione dei lipidi in energia e quindi risultare utili per migliorare le prestazioni aerobiche muscolari (grazie all'energia prodotta dal metabolismo dei lipidi, risparmiando glicogeno) o per coadivuare i trattamenti inerenti alla perdita di peso (grazie all'ossidazione delle riserve adipose). Il dosaggio suggerito dai vari produttori di questi integratori, indica l'assunzione di una quantità di L-Carnitina giornaliera tra i 500mg e i 2000mg max. Per particolari cure mediche possono essere somministrate anche dosi che superano i 10000mg (cioe' 10g) giornalieri.
Va sottolineato che diversi studi sugli effetti reali dell'integrazione di Carnitina sono tutt'oggi controversi: alcuni sostengono che non vi siano evidenti effetti dell'assunzione di L-Carnitina per migliorare le performance fisiche o ottenere un aiuto nelle diete per perdita di peso, altri (es. Nutrition 2004; 20:709-15) sostengono invece di rilevare effetti positivi per sforzi e recupero da attività fisicamente impegnative.

 


Riferimenti

1. Steiber A, Kerner J, Hoppel C (2004). "Carnitine: a nutritional, biosynthetic, and functional perspective". Mol. Aspects Med. 25 (5-6): 455-73. doi:10.1016/j.mam.2004.06.006. PMID 15363636.
2.: a b c d Mehta, Sweety (2013-10-06). "Activation and transportation of fatty acids to the mitochondria via the carnitine shuttle". Pharmaxchange.info. Retrieved 2014-02-01.
3. Carter, H. E.; Bhattacharyya, P. K.; Weidman, K. R.; Fraenkel, G. Chemical studies on vitamin BT. Isolation and characterization as carnitine. Arch. Biochem. Biophys., 1952, 38, 405-416.
4. Bremer, J. Carnitine - metabolism and functions. Physiol. Rev., 1983, 63, 1420-1480.
5. A. J. Liedtke, S. H. Nellis, L. F. Whitesell and C. Q. Mahar (1 November 1982). "Metabolic and mechanical effects using L- and D-carnitine in working swine hearts". Heart and Circulatory Physiology 243 (5): H691-H697. PMID 7137362.
6. "L-Carnitine". Archived from the original on 2007-05-08. Retrieved 2007-06-01.
7. Furusawa, H; Sato, Y; Tanaka, Y; Inai, Y; Amano, A; Iwama, M; Kondo, Y; Handa, S; Murata, A; Nishikimi, M; Goto, S; Maruyama, N; Takahashi, R; Ishigami, A (September 2008). "Vitamin C is not essential for carnitine biosynthesis in vivo: verification in vitamin C-depleted senescence marker protein-30/gluconolactonase knockout mice.". Biological & Pharmaceutical Bulletin 31 (9): 1673-9. doi:10.1248/bpb.31.1673. PMID 18758058.
8. Olpin S (2005). "Fatty acid oxidation defects as a cause of neuromyopathic disease in infants and adults". Clin. Lab. 51 (5-6): 289-306. PMID 15991803.
9. Koeth, Robert et al. (2013). "Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis". Nature Medicine 19 (5): 576-85. doi:10.1038/nm.3145. PMC 3650111. PMID 23563705.
10. Koeth, Robert et al. (2014). "γ-Butyrobetaine Is a Proatherogenic Intermediate in Gut Microbial Metabolism of L-Carnitine to TMAO". Cell Metabolism 20 (5): 799-812. doi:10.1016/j.cmet.2014.10.006.
11. Hooshmand S, Balakrishnan A, Clark RM, Owen KQ, Koo SI, Arjmandi BH (Aug 2008). "Dietary l-carnitine supplementation improves bone mineral density by suppressing bone turnover in aged ovariectomized rats". Phytomedicine 15: 595-601. doi:10.1016/j.phymed.2008.02.026.
12. Benvenga S, Amato A, Calvani M, Trimarchi F (Nov 2004). "Effects of carnitine on thyroid hormone action". Ann N Y Acad Sci 1033: 158-167. doi:10.1196/annals.1320.015.
13. Benvenga S1, Ruggeri RM, Russo A, Lapa D, Campenni A, Trimarchi F (Aug 2001). "Usefulness of L-carnitine, a naturally occurring peripheral antagonist of thyroid hormone action, in iatrogenic hyperthyroidism: a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial". The Journal of clinical endocrinology and metabolism 86: 3579-94. doi:10.1210/jcem.86.8.7747.
14. Dinicolantonio, J. J.; Lavie, C. J.; Fares, H.; Menezes, A. R.; o'Keefe, J. H. (2013). "L-Carnitine in the Secondary Prevention of Cardiovascular Disease: Systematic Review and Meta-analysis" (pdf). Mayo Clinic Proceedings 88 (6): 544-51. doi:10.1016/j.mayocp.2013.02.007. PMID 23597877.
15. Marcovina, S. M.; Sirtori, C.; Peracino, A.; Gheorghiade, M.; Borum, P.; Remuzzi, G.; Ardehali, H. (2013). "Translating the basic knowledge of mitochondrial functions to metabolic therapy: Role of L-carnitine". Translational Research 161 (2): 73-84. doi:10.1016/j.trsl.2012.10.006. PMC 3590819. PMID 23138103.
16. a b Pekala, J.; Patkowska-Sokola, B.; Bodkowski, R.; Jamroz, D.; Nowakowski, P.; Lochynski, S.; Librowski, T. (2011). "L-carnitine--metabolic functions and meaning in humans life". Current drug metabolism 12 (7): 667-678. doi:10.2174/138920011796504536. PMID 21561431.
17. Miyagawa, T; Kawamura, H; Obuchi, M; Ikesaki, A; Ozaki, A; Tokunaga, K; Inoue, Y; Honda, M (2013). "Effects of oral L-carnitine administration in narcolepsy patients: A randomized, double-blind, cross-over and placebo-controlled trial". PLoS ONE 8 (1): e53707. doi:10.1371/journal.pone.0053707. PMC 3547955. PMID 23349733.
18. a b c Ehrlich, SD (2011-03-31). "Carnitine (L-carnitine)". University of Maryland Medical Center. Retrieved 2013-05-01.
19. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20940690
20. a b Jane Higdon (2002). "Linus Pauling Institute at Oregon State University". Lpi.oregonstate.edu. Retrieved 2014-10-31.
21. "Regulations Amending the Food and Drug Regulations". http://www.gazette.gc.ca/rp-pr/p2/2011/2011-12-07/html/sor-dors275-eng.html

Tag: amminoacidicarnitina

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