همه چیز درباره کارنیتین

کارنیتین یا لووکارنیتین اسم عمومی برای تعدادی از ترکیباتی است که شامل L-کارنیتین، استیل L-کارنیتین و پروپیونیل L-کارنیتین می باشند. کارنیتین تقریبا در همه سلول های بدن وجود دارد و از اسیدهای آمینه لیزین و متیونین ساخته می شود.
نام آن از نام لاتین carnus -ترکیبی که از گوشت جدا شده است- گرفته شده است. کارنیتین نقش حیاتی در تولید انرژی دارد. این ماده اسیدهای چرب بلند زنجیر را از سیتوزول به داخل میتوکندری سلول ها منتقل می کند. از اکسیداسیون این اسیدهای چرب انرژی تولید می شود. برای این عملکرد کلیدی، کارنیتین در بافت هایی مانند ماهیچه ها و عضله قلبی که عمدتا از اسیدهای چرب به عنوان سوخت استفاده می کنند تجمع می یابد. کارنیتین همچنین ترکیبات سمی تولید شده در ارگانل های داخل سلولی را خارج می کند و از تجمع این ترکیبات جلوگیری می کند.

چه مقدار کارنیتین باید مصرف کنیم؟
بدن می تواند از طریق کبد و کلیه مقدار کافی کارنیتین از اسیدآمینه لیزین و متیونین تولید کند. این مقدار کارنیتین برای برطرف کردن نیاز اکثر مردم کافی است. به همین علت کارنیتین به عنوان یک ماده غذایی ضروری محسوب نمی شود و RDA برای آن مشخص نشده است. بعضی افراد به دلیل برخی دلایل ژنتیکی یا پزشکی (مانند نوزادان نارس) نمی توانند مقدار کافی کارنیتین بسازند. در این شرایط کارنیتین برای آنها ماده غذایی ضروری محسوب می شود.

چه غذاهایی کارنیتین دارند؟
بهترین منبع کارنیتین، محصولات حیوانی مانند گوشت، ماهی، مرغ و شیر است. به جز آواکادو و برخی از محصولات تخمیری سویا مانند تِمپه، گیاهان مقدار بسیار کمی کارنیتین دارند. به طور کلی هر چه گوشت قرمز تر باشد مقدار کارنیتین آن بالاتر است. عمده کارنیتین محصولات لبنی در قسمت whey آن است. بزرگسالانی که رژیم غذایی مخلوطی از گوشت قرمز و یا سایر محصولات حیوانی مصرف می کنند روزانه 60 تا 180 میلی گرم کارنیتین دریافت می کنند. کسانی که رژیم غذایی وگان دارند و غذاهای حیوانی مصرف نمی کنند، مقدار بسیار کمتری کارنیتین و در حدود 10 تا 12 میلی گرم دریافت می کنند.

بعد از مصرف کارنیتین چه اتفاقی در بدن می افتد؟
اکثر کارنیتین غذایی (54-86%) از روده کوچک جذب می شود و به خون وارد می شود. کلیه ها کارنیتین را به طور موثری حفظ می کنند. بنابراین اگر رژیم غذایی تان هم کارنیتین کمی داشته باشد اثر کمی بر مقدار کلی کارنیتین بدن دارد. مقدار کارنیتین اضافی به طور مستقیم از طریق ادرار دفع می شود.

مکانیسم عمل L-کارنیتین چگونه است؟
کارنیتین دارای 2 ایزومر L و D است. در بدن فقط L-کارنیتین فعال است و همین شکل در غذاها وجود دارد. برخلاف ایزومر  L، ایزومر D فعالیت بیولوژیکی ندارد و حتی می تواند به عنوان آنتاگونیست L-کارنیتین عمل کرده و در فعالیت های بیولوژیکی آن تداخل ایجاد کند و در نهایت علائم کمبود L-کارنیتین مانند ضعف عضلانی و میوپاتی (درد عضلانی) را نشان دهد.
حداقل دو عملکرد اصلی برای L-کارنیتین وجود دارد. جالب است که بدانید تمام بافت ها به جز مغز از اسیدهای چرب بلند زنجیر برای تولید انرژی استفاده می کنند. در قلب و عضلات اسکلتی، قسمت عمده انرژی از بتا اکسیداسیون اسیدهای چرب تامین می شود. برای همین حضور کارنیتین برای تولید انرژی در قلب و عضلات اسکلتی حیاتی است. اسیدهای چرب بلند زنجیر جهت عبور از غشای داخلی میتوکندری و ورود به میتوکندری، به L-کارنیتین نیاز دارند. بعد از تحویل دادن اسیدهای چرب بلند زنجیر به داخل میتوکندری، L-کارنیتین به صورت دست نخورده یا به فرم استریفه شده مجددا از غشای میتوکندری عبور کرده و خارج می شود تا دوباره در این فرآیند شرکت کند.
عملکرد دیگر L-کارنیتین خارج کردن اسیدهای چرب کوتاه و متوسط زنجیر از داخل میتوکندری به منظور ثابت نگه داشتن مقدار کوآنزیم A در میتوکندری است. این اسیدهای چرب در نتیجه متابولیسم طبیعی و غیرطبیعی ایجاد می شوند و می توانند در فرایند تولید انرژی برای سلول ها تداخل ایجاد کنند.

چه زمانی کمبود کارنیتین اتفاق می افتد؟
2 نوع کمبود کارنیتین وجود دارد:
کمبود اولیه کارنیتین: اختلال در سیستم انتقال کارنیتین سلول که معمولا تا سن 5 سالگی خود را نشان می دهد و با علائمی مانند کاردیومیوپاتی، ضعف عضلات اسکلتی و افت قند خون همراه است. این بیماری وراثتی است و از پدر و مادر به فرزند به ارث می رسد.
کمبود ثانویه کارنیتین: به دلیل برخی اختلالات و شرایط خاصی مانند نارسایی مزمن کلیه، نوزادان نارس، سیروز همراه با کاشکسی، میوپاتی های شدید مزمن، هایپرآمونمی ناشی از درمان با والپروئیک اسید، ایذر پیشرفته و حاملگی ممکن است رخ دهد.

تحقیقات انجام شده بر روی کارنیتین
کارنیتین به خوبی تحمل می شود و عموما بی خطر است. محققان ترجیح می دهند در مطالعات خود از استیل L- کارنیتین استفاده می کنند زیرا بهتر از روده کوچک جذب می شود و به طور موثرتری از سد خونی مغزی عبور می کند.

عملکرد ورزشکاران
در بسیاری از مکمل های ورزشی ال-کارنیتین وجود دارد و ادعا می شود که این ماده می تواند عملکرد ورزشی را بهبود بخشد. مقدار کل کارنیتین بدن یک مرد 70 کیلو گرمی حدود 20 گرم است که تقریبا همه آن در عضله اسکلتی می باشد. همان طور که قبلا اشاره شد L-کارنیتین سبب تسهیل انتقال اسیدهای چرب آزاد به داخل میتوکندری و افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب و تولید انرژی می شود.

بیشتر بخوانید: ال- کارنیتین و انواع آن

گفته می شود به صورت تئوری مکمل های ال-کارنیتین به دو طریق می توانند در ورزشکاران موثر باشند:
1-افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب و کمک به حفظ گلیکوژن عضلانی
2-کاهش نسبت استیل کوآنزیم A به کوآ : نتیجه این عمل افزایش فعالیت آنزیم پیروات دهیدروژناز می باشد. تحریک این آنزیم،اکسیداسیون پیروات را تسهیل می کند. چنین اثری می تواند تجمع لاکتیک اسید را در عضلات کاهش بدهد.

هر جند که ما از اثرات تئوریک مثبت L- کارنیتین در ورزشکاران سخن گفتیم اما واقعیت این است که نتایج مطالعات بالینی در این زمینه بسیار متناقض است، گروهی آن را بر عملکرد ورزشی ورزشکاران موثر و گروهی آن را بی اثر می دانند. چندین مطالعه  اثرات خفیفی از کارنیتین در دوزهای بالاتر و مدت زمان مصرف طولانی تر گزارش کردند. همچنین گزارش هایی از تاثیر مصرف طولانی مدت کارنیتین بر ورزش های استقامتی هوازی طولانی مدت، مانند دو ماراتون وجود دارد و گفته می شود مصرف کارنیتین در حفظ گلیکوژن عضلانی در این افراد می تواند کمک کننده باشد.
سوالی که در این بین پیش می آید این است که اگر نتایج بالینی درباره اثربخشی کارنیتین در این حد متناقض است پس چرا این مکمل در بین ورزشکاران محبوب است!!
جالب است که بدانید عده ای از ورزشکاران کارنیتین را نه برای بهبود عملکرد ورزشی بلکه بخاطر اثرات مفید دیگر آن مصرف می کنند:
کارنیتین می تواند بازسازی عضله بعد از ورزش را تسریع کند.
کارنیتین می تواند درد عضلانی بعد از ورزش را کاهش دهد.
کارنیتین می تواند اکسیژن رسانی به عضلات را افزایش دهد.
کارنیتین می تواند جریان خون و تولید NO را افزایش داده و سبب کاهش خستگی شود.
کارنیتین می تواند تولید گلبول های قرمز را افزایش داده و درنتیجه اکسیژن در بدن و ماهیچه ها بهتر منتقل شود.

کاهش وزن
در متاآنالیزی، هشت مطالعه بررسی شد، در این مطالعات به مقدار 1.8 تا 4 گرم کارنیتین روزانه به مدت یک ماه تا یک سال مصرف شد. مصرف مکمل کارنیتین به طور میانگین سبب 1.33 کیلوگرم کاهش وزن در افراد مورد مطالعه شد. جالب اینکه اثرات کاهش وزن ال-کارنیتین در ابتدا بیشتر بوده و در طول زمان کاهش یافت.

ناباروری مردان
مقدار کارنیتین مایع سمینال (منی) به طور مستقیم با مقدار و حرکت اسپرم مرتبط است. گفته می شود این ترکیب در ناباروری مردان می تواند ارزشمند باشد. مطالعات مختلفی نشان می دهد مصرف روزانه 2-3 گرم کارنیتین به مدت 3-4 ماه می تواند کیفیت اسپرم را بهبود ببخشد. مطالعه ای دیگر نشان داده است که مصرف 2 گرم کارنیتین به مدت 2 ماه مقدار و کیفیت اسپرم را افزایش داده است. گفته می شود افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب میتوکندی می تواند انرژی بیشتری را برای اسپرم فراهم کند. کاهش مرگ سلولی در بیضه ها نیز می تواند مکانیسم دیگری برای اثربخشی کارنیتین باشد. دوز مصرفی کارنیتین در این مورد باید توسط پزشک مشخص گردد.

نارسایی مزمن کلیه تحت درمان با همودیالیز
هموستاز کارنیتین در افراد مبتلا به بیماری های کلیوی می تواند به میزان زیادی مختل شود. علت آن کاهش سنتز و افزایش دفع کارنیتین توسط کلیه ها، کاهش اشتها و کاهش مصرف غذاهای حیوانی است. در این افراد مقدار کارنیتین خون و ذخایر ماهیچه ها کم است و علائمی مانند آنمی، ضعف ماهیچه ها، خستگی، تغییر در مقدار چربی خون و اختلالات قلبی می تواند ایجاد شود. مطالعات مختلف نشان داده است که مصرف دوزهای بالای کارنیتین (اغلب تزریقی) می تواند برخی یا همه این علائم را برطرف کند. یک متاآنالیز نیز در این مورد مشخص کرده است که مصرف مکمل های کارنیتین می تواند به درمان آنمی این افراد کمک کرده اما اثری بر پروفایل چربی ندارد.

پیری
طی روند پیری عملکرد میتوکندی کاهش می یابد. کارنیتین در این قضیه می تواند نقش داشته باشد. به دلیل اینکه با افزایش سن غلظت کارنیتین در بافت ها کم می شود و بنابراین یکپارچگی غشای سلول کاهش می یابد. در یک متاآنالیز مشخص شده است که مصرف مکمل های استیل L-کارنیتین می تواند عملکرد ذهنی و deterioration را در سالمندان با اختلال خفیف حافظه و بیماران آلزایمری بهبود ببخشد. در این مطالعه افراد روزانه 1.5-3 گرم استیل L-کارنیتین به مدت 3-12 ماه دریافت کردند. در مطالعه دیگری مصرف 2 گرم کارنیتین در افراد مسن، خستگی را کاهش و عملکرد عضلانی را افزایش داده است.

سرطان
در بیماران مبتلا به سرطان، رادیوتراپی، خستگی ناشی از کموتراپی و وضعیت تغذیه ای نامناسب امری شایع است. این افراد می توانند کمبود کارنیتین نیز داشته باشند. در مطالعه ای درمان با مکمل های کارنیتین (4 گرم در روز به مدت 1 هفته) توانست خستگی را در اکثر افرادی که درمان کموتراپی داشتند را کاهش دهد. در مطالعه ای دیگر به بیمارانی که سرطان پیشرفته داشتند روزانه بین 250 میلی گرم تا 3 گرم کارنیتین داده شد. آنها خستگی کمتری را تجربه کردند و خلق و خو و کیفیت خوابشان بهبود یافت. در هر 2 مطالعه اکثر افراد قبل از مصرف مکمل، کمبود کارنیتین داشتند.

دیابت نوع 2
مقاومت به انسولین نقش مهمی در ایجاد دیابت نوع دو دارد. این مسئله می تواند با نقص در اکسیداسیون اسیدهای چرب در ماهیچه ها مرتبط باشد. افزایش ذخیره سازی چربی در بافت هایی که چربی کمی دارند می تواند مارکری برای مقاومت به انسولین باشد. تحقیقات اولیه نشان می دهد که مصرف مکمل L-کارنیتین به صورت وریدی می تواند مقاومت به انسولین را با کاهش چربی در بافت ماهیچه ای و قند خون را با افزایش اکسیداسیون سلولی در افراد دیابتی کاهش دهد. کارآزمایی بالینی گسترده نشان داد مصرف روزانه 3 گرم استیل L- کارنیتین در افراد مبتلا به دیابت نوع یک و دو به مدت یک سال می تواند به میزان زیادی درد عصبی را کاهش بدهد و حس ارتعاش را در افراد مبتلا به نوروپاتی دیابتی بهبود ببخشد. درمان در افرادی که مدت زمان کوتاهی به دیابت نوع دو مبتلا بودند موثرتر واقع شد.

افراد مبتلا به HIV
در افراد مبتلا به HIV، اغلب چربی در برخی قسمت های بدن تجمع و در برخی قسمت های دیگر از بین می رود. این افراد عمدتا هیپرلیپدمی (چربی خون بالا) و مقاومت به انسولین نیز دارند که دو عامل مهم در ایجاد سندرم لیپودیستروفی هستند. در این سندرم، بدن قادر به تولید و توزیع مناسب چربی ها نیست. در افراد مبتلا به سندرم لیپودیستروفی می تواند کمبود کارنیتین ایجاد شود و متابولیسم چربی ها در میتوکندری مختل شود. همچنین سندرم لیپودیستروفی می تواند سمیت میتوکندری ایجاد شده بوسیله عفونت HIV و داروهای antiretroviral (که در درمان بیماری استفاده می شود) را نشان دهد.
مطالعات نشان داده که مصرف مکمل خوراکی و تزریقی کارنیتین در دوزهای 2 تا 6 گرم در روز برای هفته ها و ماه ها، می تواند مرگ لنفوسیت ها را در افراد مبتلا به HIV کاهش و به نوبه خود پیشرفت بیماری را کاهش دهد، اگرچه در این باره تاکنون مکانیسم های مولکولی برای آن مشخص نشده است. همچنین مصرف کارنیتین می تواند نفروپاتی را در این افراد کاهش و اثرات مطلوبی بر پروفایل چربی خون داشته باشد.  

سمیت والپروئیک اسید
مصرف والپروئیک اسید با یا بدون سایر داروهای ضد تشنج می تواند سمیت کبدی ایجاد کند و غلظت آمونیاک پلاسما را افزایش بدهد که این امر در نهایت می تواند منجر به انسفالوپاتی شود. این سمیت همچنین می تواند به دلیل مصرف دوز بالای والپروئیک اسید به صورت یکجا اتفاق بیفتد. تجویز L-کارنیتین تزریقی می تواند در درمان سمیت والپروئیک اسید در کودکان و بزرگسالان کمک کند. تزریق کارنیتین در این افراد باعث تغییر متابولیسم والپروئیک اسید از ω- اکسیداسیون به سمت β- اکسیداسیون می شود. ω- اکسیداسیون سبب تولید متابولیت هایی می شود که سمیت کبدی ایجاد می کند.

بیماری های عروق محیطی
بیماری عروق محیطی که مهمترین نشانه آن گردش خون ضعیف در پاها و لنگش متناوب است می تواند اختلالات قابل ملاحظه ای را در عملکرد ورزشی و راه رفتن (حتی در مسافت های کوتاه و با سرعت آهسته) ایجاد کند. لنگش، نتیجه نرسیدن مقدار کافی اکسیژن از خون به پاهاست که منجر به تجمع استیل کارنیتین  در ماهیچه ها به دلیل استفاده ناقص از آن می شود. در چند مطالعه، در این بیماران روزانه 2 گرم پروپیونیل L-کارنیتین حداقل به مدت 6 ماه استفاده شد و به طور قابل توجهی مسافت و سرعت پیاده روی و عملکرد ورزشی شان بهبود یافت.  

چقدر کارنیتین مصرف کنیم و عوارض مصرف کارنیتین چیست؟
مکمل های کارنیتین تا دوزهای 4-3 گرم در روز به خوبی تحمل می شوند و بی خطر هستند.
از برخی عوارض جانبی ال کارنیتین می‌توان به تهوع، استفراغ، کرامپ شکمی، اسهال و بوی ماهی در بدن اشاره کرد. عوارض نادرتر، شامل ضعف عضلانی در بیماران مبتلا به اورمی و تشنج در افراد مبتلا به صرع است.
برخی مطالعات نگران مصرف طولانی مدت L- کارنیتین به صورت مزمن هستند. مطالعه ای در سال 2013 نشان داد که L- کارنیتین توسط باکتری های روده به (trimethylamine-N-oxide (TMAO متابولیزه می شود که این ماده پروآتروژنیک است و می تواند خطر ایجاد بیماری های قلبی عروقی را افزایش دهد. به دلیل تفاوت در ترکیب باکتریهای روده ای شرکت کنندگان، افراد همه چیزخوار نسبت به گیاه خواران مقدار بیشتری TMAO  به دنبال مصرف L- کارنیتین تولید کردند. این محققان اشاره کردند که این یافته ها می تواند تا حدی ارتباط بین مصرف گوشت قرمز -که غنی از کارنیتین است- و افزایش ریسک بیماری های قلبی و عروقی را نشان دهد. تحقیقات بیشتری در این زمینه باید صورت گیرد تا به طور کامل اثرات کارنیتین بر سلامت قلبی عروقی مشخص شود.

تداخلات
- مشخص شده است که مصرف داروهای ضد تشنج مانند والپروئیک اسید، فنوباربیتال، فنی توئین و کاربامازپین به طور قابل توجهی سطح خونی کارنیتین را کاهش می دهد.
- مصرف وارفارین به همراه کارنیتین می تواند باعث افزایش ریسک خونریزی شود. ممکن نیاز باشد دوز وارفارین تغییر یابد.
- کارنیتین با آنتی بیوتیک های متصل به  pivalate مانند pivampicillin که طولانی مدت برای پیشگیری از عفونت های دستگاه ادراری استفاده می شود تداخل دارد. تجویز طولانی مدت این آنتی بیوتیک ها می تواند دفع  pivaloyl-carnitine را افزایش دهد و منجر به خالی شدن ذخایر کارنیتین شود. این آنتی بیوتیک ها در اروپا استفاده می شود و در حال حاضر در ایران وجود ندارد.

نکاتی برای مصرف L-کارنیتین
- محلول های حاوی کارنیتین می توانند در سایر نوشیدنی ها حل شوند و به آرامی مصرف شوند.
- برای بهبود تحمل کارنیتین بهتر است با غذا یا بعد از غذا مصرف شود.
- فواصل مصرف کارنیتین بین 4-3 ساعت باید باشد.