L-karnitin, az anyagcsere 4 funkciója - Fatro
A L-karnitin ez egy nélkülözhetetlen metabolit, amely számos kritikus szerepet játszik az összes állat köztes anyagcseréjében. A karnitin két sztereoizomerje, az L- és a D-karnitin közül csak az L-karnitin (levokarnitin) természetes és biológiailag aktív, és ezért a Metabolik úgy lett megfogalmazva, hogy csak tiszta L-karnitint tartalmaz.
Az L-karnitin, még önmagában is, képes ellensúlyozni a anyagcserezavarok jellemzően a tehén átmeneti időszak: zsírsavak felhalmozódása a májban, oxidatív stressz, hyperammonemia és gyulladás.
Az L-karnitin szerepe a zsíranyagcserében
A karnitin legismertebb és legfontosabb biológiai funkciója a zsírsav transzport a citoplazmától a mitokondrium mátrixáig, ahol β-oxidációval oxidálódnak energiatermelés céljából.
Metabolizálódás céljából a savaknak először meg kell kötődniük a CoA-val, hogy acetil-CoA-t kapjanak, amely a zsírsavak aktivált formája. A mitokondriális membrán belseje át nem ereszkedik az acetil-CoA-hoz, mert kötődniük kell a karnitinhez, hogy a keletkező acetil-karnitin a mitokondriális mátrixba kerüljön.
Ez az áttelepülés három karnitin-függő enzim által katalizált reakciók sorozatán keresztül történik, amelyek együttesen képviselik a karnitin-transzport rendszert:
- A CoA-val észterezett acilcsoport a karnitin-palmitoil-transzferáz 1 (CPT-1) a külső mitokondriális membránban helyezkedik el.
- Acetil-karnitin acetil-karnitin-karnitin-transzlokáz (CACT) szállítja a belső térbe, amely közvetíti az acetil-karnitin transzmembráncserét karnitinre.
- Az acil-karnitin válik acil-CoA a belső mitondriális membránban elhelyezkedő karnitin-palmitoil-transzferáz 2 (CPT-2) révén. A zsírsavat most a mitokondriális mátrixban észterezik CoA-val, és a szabad karnitin az acetilkarninitin-karnitin-transzlokáz hatására diffundál a membránon át a citoszolba.
A CPT-1 és CPT-2 mellett a karnitin számos más karnitin-függő acetil-transzferáz szubsztrátja is, amelyeknek az intracelluláris eloszlása és a lánc különböző jellemzői eltérőek. A karnitin-acetil-transzferázok katalizálják az acilcsoportok cseréjét a CoA és a karnitin között, potenciálisan mérgező metabolitok, megkönnyítve a felesleges szénhidrogének mitokondriális áramlását, amely modulálja az acetil-CoA/CoA arányt a különböző intracelluláris rekeszekben, és ezáltal számos döntő szerepet játszik az anyagcserében.
Ezen kulcsszabályozó funkciók miatt a karnitin védi a mitokondriális funkciókat, és elengedhetetlen az egészséges energia-anyagcseréhez.
A kérődzők máj nem képes hatékonyan exportálni a zsírokat, például a nagyon kis sűrűségű lipoproteineket (VLDL), azonban a zsírsavak máj-β-oxidációját exogén karnitin stimulálja, ezért a karnitin beadása a zsírkatabolizmus javításának képességével fontos eszköz a zsíros májkontroll és a kapcsolódó rendellenességek.
A karnitin szintén csökkenti a zsírsavak szintézisét (lipogenezis) a májban az acetil-maradékok acetil-karnitin felé terelésével, amelyet a máj később a keringésbe enged.
A szarvasmarha májának szövettani szakaszait alkalmazó in vitro vizsgálatok azt mutatták, hogy a karnitin javítja a zsírsavak oxidációját és gátolja a trigliceridek szintézisét.
Bizonyított, hogy a karnitin csökkenti a máj lipidfelhalmozódását a kísérletileg indukált negatív energiaegyensúlyú teheneknél.
Ezenkívül a karnitin számos más alapvető intracelluláris és metabolikus funkciót is ellát:
- A peroxiszomális béta-oxidáció során keletkező zsírsavakat a mitokondriumba továbbítja, az oxidáció elősegítése amely peroxiszómákban nem lehet teljes.
- Javítsa a CoA újrahasznosítását kiküszöbölve a mitokondriumokban felhalmozódó acilcsoportok rövid láncolatát, emelve a szabad CoA szintjét, amely rendelkezésre áll a β-oxidáció és a Krebs-ciklus folytatásának támogatására.
- A karnitin a védőhatás a ketózis ellen, mert elősegíti a zsírsavak teljes oxidációját, acetil-pufferként működik, növeli a β-hidroxi-butirát használatát a perifériás szövetekben, és javítja az acetil-karnitin vizelettel történő kiválasztását.
- A karnitin bemutatásra került fokozza a máj glükoneogenezisét, serkenti a metabolitok áramlását a piruvát-karboxilázon keresztül és növeli az aminosavak elérhetőségét az elágazó láncú α-keto-sav-dehidrogenáz gátlásán keresztül, ami csökkenti az elágazó láncú aminosavak lebontását és elősegíti a fehérjeszintézist.