زندگی آنلاین؛ مجله اینترنتی سبک زندگی

به قلم : سعید قنادی محمدی ؛ کارشناس ارشد تغذیه

saeedghannadi@yahoo.com

تحریریه زندگی آنلاین : کارنیتین از جمله مواد مغذی حیاتی و ارزشمندی است که نقش بی‌بدیل آن در سلامت و عملکرد بهینه بدن به‌ویژه در فرآیند تولید انرژی، همواره مورد توجه محققان بوده است. این ترکیب شگفت‌انگیز که به‌طور طبیعی در کلیه‌ها و کبد ساخته می‌شود، به‌طور عمده در منابع غذایی مانند گوشت قرمز یافت می‌شود و به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل در انتقال اسیدهای چرب بلندزنجیر به داخل میتوکندری برای تولید انرژی شناخته می‌شود. نقش کارنیتین، اما فراتر از تولید انرژی است؛ پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهند که دریافت مقادیر بالای آن به صورت مکمل می‌تواند تأثیرات مثبتی بر بهبود وضعیت سلامت بیماران مبتلا به دیابت و همچنین افراد سالمند داشته باشد؛ از بهبود عملکرد متابولیک گرفته تا تقویت توان بدنی و حتی کاهش خستگی مزمن. این ماده به‌عنوان یک اکسیر قدرتمند مورد توجه جامعه علمی قرار گرفته است.

در این مقاله تلاش کرده‌ام با استفاده از آخرین دستاوردها و مقالات علمی معتبر و منتشر شده، شما را به دنیای شگفت‌انگیز کارنیتین ببرم و اثرات بالقوه آن بر سلامت انسان را بررسی کنم. امیدوارم با مطالعه این مطالب دیدگاه جدیدی نسبت به این ماده استثنایی و نقش حیاتی آن در سلامت خود پیدا کنید.

بیشتربخوانید:

ال کارنتین بازیگر معروف دنیای مکمل‌های تغذیه‌ای

 کارنیتین چیست؟

کارنیتین (S - 3 - هیدروکسی - 4 - تری متیل آمونیو بوتانوآت)، یک ماده مغذی محلول در آب با آمونیوم 4 ظرفیتی ثابت می‌باشد. نخستین بار کارنیتین را به عنوان عامل رشد لارو آرد کشف کردند و سپس نام ویتامین Bt را بر آن نهادند. عملکرد اصلی کارنیتین انتقال اسیدهای چرب بلندزنجیر به درون اندامکی به نام میتوکندری (کارخانه تولید انرژی) می‌باشد تا فرایند بتا - اکسیداسیون صورت گیرد. بِتا - اکسیداسیون فرایندی است که سبب تولید بسته‌های حاوی انرژی به نام ATP می‌شود، بنابراین حضور کارنیتین کافی جهت تولید انرژی از اسیدهای چرب بلندزنجیر ضروری است. 3 آنزیم وابسته به کارنیتین در این انتقال ایفای نقش می‌کنند: کارنیتین پالمیتوئیل ترانسفراز 1، کارنیتین - آسیل کارنیتین ترانس لوکاز و کارنیتین پالمیتوئیل ترانسفراز 2. علاوه بر این، کارنیتین از سلول‌ها در برابر اثر مخرب تجمع مشتقات کوآنزیم آ یعنی آسیل - کوآ محافظت کرده و از طریق تولید آسیل کارنیتین، پایداری پویا و دینامیک غلظت میان استیل - کوآ و کوآ از طریق توانایی‌اش در تعویض گروه استیل را حفظ می‌کند. کمی سخت شد... خلاصه‌اش این که کارنیتین هم به تولید انرژی کمک می‌کند و هم از تجمع ترکیبات آسیب‌رسان در سلول جلوگیری می‌نماید.

کمبود کارنیتین، چه بر سرِ ما می‌آورد؟

یک فرد بالغ بزرگسال سالم می‌تواند میزان کافی از کارنیتین را بسازد، اما نوزادان (به خصوص نوزادان نارس) یا کسانی که مبتلا به برخی از بیماری‌های ژنتیکی متابولیسمی هستند، در تولید مقادیر کافی کارنیتین دچار مشکل می‌شوند. در چنین بیماری‌هایی، واسطه‌های متابولیکی مانند متابولیت‌های استری شده با کوآ تجمع یافته، تبدیل به استرهای کارنیتین شده و در نهایت منجر به کاهش ذخایر کارنیتین آزاد می‌شود.

کمبود کارنیتین می‌تواند فرایند تولید انرژی به نام بِتا - اکسیداسیون را مختل کرده و سبب تجمع چربی در کبد و بروز افت قند خون همراه با کاهش سطح کتون‌بادی‌ها شود؛ به این علت کاهش قند خون رخ می‌دهد که در کمبود کارنیتین، فرایند گلوکونئوژنزیس (تولید گلوکز در بدن) هم تا حدی متوقف می‌گردد. چرا؟؟ چون این فرایند به واسطه تولید بسته‌های انرژی ATP توسط فرایند بتا - اکسیداسیون راه می‌افتاد و حالا که به علت کمبود کارنیتین، تولید ATP نیز کاهش یافته است، هیچ بنزینی برای به راه افتادن ماشین گلوکونئوژنزیس وجود ندارد. باک خالی این ماشین منجر به افت قند خون می‌شود. علاوه بر این، فرایند بتا - اکسیداسیون منجر به تولید دو ترکیب مهم به نام‌های NADH و اَستیل - کوآ نیز می‌شود. دو ترکیبی که به عنوان فرمان و دنده ماشین گلوکونئوژنز مطرح است.  پس نبود بنزین (ATP)، فرمان و دنده (NADH و استیل - کوآ) ماشین تولیدکننده قند در بدن، سبب بروز کاهش قند خون می‌شود.

انواع کمبود کارنیتین

دسته‌بندی علل کمبود کارنیتین بدین صورت است: کمبود اولیه و ثانویه.

علت کمبود اولیه کارنیتین، بروز جهش‌هایی در ژن کد کننده کارنیتین است که منجر به نقص در تولید این ترکیب ارزشمند می‌شود؛ ژن‌های SLC22A4 و SLC22A5. بیماری‌های عضلات قلبی (کاردیومیوپاتی)، میوپاتی عضلانی (بیماری‌های عضلانی که منجر به ضعف، سفتی، گرفتگی و تأخیر عملکرد عضلانی می‌شود) و ‌هایپوگلایسمی (افت قند خون) علائم ناشی از کمبود اولیه کارنیتین به حساب می‌آیند. سطح کارنیتین خونی و بافتی این بیماران به شدت کم است.

کمبود ثانویه کارنیتین به علت کمبود دریافت غذایی، کاهش ساخت درون‌زاد (عللی جز عوامل ژنتیکی) و افزایش دفع آن می‌باشد. به طور مثال دفع کارنیتین در طول دیالیز بالا رفته و در گذر زمان منجر به کمبود کارنیتین در بیمار تحت کنترل با دیالیز می‌شود. ضعف عضلانی، خستگی، کاهش سطح قند خون و بیماری‌های قلبی از عوارض کمبود ثانویه کارنیتین می‌باشند.

بیشتربخوانید:

فواید و عوارض مصرف ال کارنیتین و تاثیر آن بر لاغری

بدن ما کارنیتین را می‌سازد، اما...

مطالعات مختلف نشان داده‌اند که یک فرد بالغ سالم، در صورتی که رژیم غذایی متعادل و اصولی داشته باشد، می‌تواند تمام نیاز بدن خود به کارنیتین را از طریق تولید درون‌زاد آن تأمین کند. بدن انسان قادر است این ماده مغذی را به طور طبیعی در کبد و کلیه‌ها تولید کند و معمولاً این میزان برای رفع نیازها کافی است. به عبارت دیگر، در شرایط عادی و در صورتی که فرد رژیم غذایی مناسبی داشته باشد، نیازی به مصرف مکمل‌های کارنیتین نخواهد بود. دریافت مقادیر کافی پروتئین جهت تأمین دو اسیدآمینه ضروری لایزین و متیونین و همچنین سطوح کافی ویتامین‌های B3، B6، C و ماده معدنی آهن برای ساخت درون‌زاد کارنیتین ضروری است. با این حال، باید توجه داشت که کارنیتین یک ماده مغذی مشروط است، یعنی نیاز به آن تحت شرایط خاص و ویژه‌ای ممکن است ضروری شود. به این معنی که در برخی وضعیت‌ها یا بیماری‌ها، بدن ممکن است نتواند به اندازه کافی کارنیتین تولید کند و در چنین شرایطی، دریافت کارنیتین از طریق رژیم غذایی یا مصرف مکمل‌ها ضروری خواهد بود.

در واقع، برخی از شرایط خاص می‌تواند نیاز به دریافت مکمل کارنیتین را افزایش دهد. به عنوان مثال، افرادی که دچار اختلالات ژنتیکی هستند و به طور طبیعی قادر به تولید کافی کارنیتین نیستند، نوزادان نارس که ممکن است سیستم تولید کارنیتین آن‌ها به درستی عمل نکند، بیماران تحت دیالیز که توانایی تولید این ماده را به دلیل عملکرد ناقص کلیه‌ها از دست می‌دهند، و گیاهخوارانی که رژیم غذایی آنها فاقد منابع طبیعی کارنیتین است، از جمله گروه‌هایی هستند که ممکن است نیاز به دریافت کارنیتین از طریق مکمل‌ها داشته باشند. در این شرایط، مصرف مکمل‌های کارنیتین می‌تواند به بهبود وضعیت سلامت و تأمین نیازهای متابولیک بدن کمک کند. معمولاً دوزهای موجود کارنیتین در بازار دارویی از 500 میلی‌گرم تا 2 گرم به صورت استیل - کارنیتین یا پروپیونیل _ آل _ کارنیتین عرضه می‌شود. زیست‌دسترسی مکمل کارنیتین حدود 70 درصد تخمین زده شده است.

توصیه‌های غذایی برای تأمین نیاز به کارنیتین

مهم‌ترین و اساسی‌ترین منابع غذایی کارنیتین عبارت است از گوشت قرمز، ماکیان و لبنیات. گوشت قرمز حاوی مقادیر بسیار بالایی از کارنیتین می‌باشد (حدود 150 میلی‌گرم کارنیتین در هر 100 گرم گوشت گاو)، اما منابع گیاهی تقریباً فقیر از کارنیتین می‌باشند، جز میوه آووکادو و مارچوبه که در میان میوه‌ها و سبزیجات حاوی مقادیری کارنیتین می‌باشند، اما در مجموع ناچیز است.

ال-کارنیتین (لِووکارنیتین) یا استیل ال-کارنیتین؟

به هنگام تهیه مکمل کارنیتین، بهتر است فرم استیل ال-کارنیتین باشد، زیرا میزان جذب و زیست‌دسترسی آن نسبت به ال-کارنیتین بالاتر است، بنابراین بدن به راحتی می‌تواند از آن استفاده کند. همچنین اضافه شدن استیل به کارنیتین به مانند یک مجوز برای آن است؛ مجوز عبور از سد خونی - مغزی و ورود به محیط مغزی. استیل ال-کارنیتین می‌تواند از این سد عبور کرده و اثرات مثبت خود را بر سیستم عصبی مرکزی اعمال کند. به طور مثال می‌تواند بر عملکرد سلول‌های مغزی اثرات مثبتی گذاشته و حتی در بیماری‌های شناختی مانند آلزایمر مؤثر باشد. در حالی که ال-کارنیتین فاقد این توانایی است. استیل ال-کارنیتین چون قادر است اثر مستقیمی بر میانجی‌های عصبی داشته باشد، در مقایسه با ال-کارنیتین، می‌تواند بر اختلالات روحی و روانی مانند افسردگی هم مؤثر باشد، اما هر دو فرم می‌تواند اثرات مشابهی بر ورود اسیدهای چرب بلندزنجیر به درون میتوکندری‌ها گذاشته و در تولید انرژی بیشتر مشارکت کنند.

تنوع مکمل‌های کارنیتین

 مقاله‌ای مروری در سال 2020 در نشریه nutrients به انواع فرمولاسیون مکمل‌های کارنیتین پرداخت و تفاوت‌های ساختاری، عملکرد و کاربرد آن‌ها را مشخص کرد. بد نیست نگاهی کوتاه به انواع مکمل‌های کارنیتین و تفاوت‌هایشان بیندازیم (مطالعه مروری. نشریه nutrients. سال 2020):

 تفاوت ال-کارنیتین و استیل ال-کارنیتین: میزان زیست‌دسترسی کارنیتین از غذا کم نیست و محققین بر این باور هستند که 87 - 54 درصد از کارنیتین رژیم غذایی جذب می‌شود، اما هرچه مقدار کارنیتین دریافتی افزایش یابد، درصد زیست‌دسترسی هم کاهش خواهد یافت. گفته می‌شود درصد جذب مکمل ال-کارنیتین در حد 18 - 14 درصد است که بسیار کمتر از درصد جذب مکمل استیل ال-کارنیتین می‌باشد. استیله کردن کارنیتین منجر می‌شود که خاصیت آب‌گریزی در آن ایجاد شده و به راحتی بتواند از سد خونی- مغزی نیز عبور کند. به همین علت استیل کارنیتین در مقایسه با ال-کارنیتین تأثیر بیشتری بر نورون‌ها و سلول‌های عصبی گذاشته و به بهبود عملکرد میتوکندری‌های ضعیف کمک بیشتری می‌کند. علاوه بر این، استیل ال-کارنیتین می‌تواند سرعت فرایند پیشرفت پیری و آلزایمر را کاهش دهد.

 به نظر می‌رسد تأثیر ال-کارنیتین و استیل ال-کارنیتین بر سطح اکسیداسیون اسیدهای چرب بلندزنجیر یکسان باشد. دیده شده است برای آنکه آنزیم پیرووات دهیدروژناز بتواند چرخه تولید انرژی به نام کربس را بچرخاند، به ترکیبی آنتی‌اکسیدانی به نام آلفا لیپوئیک اسید (ALA) (اسید چربی اشباع و 8 کربنه) نیاز دارد. ALA دوست دارد سلول‌ها را ترغیب کند به جای آنکه از مسیر بی‌هوازی تولید انرژی کنند، آن‌ها را به مسیر هوازی هدایت کند. چون این مسیر 3 مزیت دارد: طولانی‌مدت فعال است، انرژی بیشتری تولید می‌کند و محیط را نیز زیاد اسیدی نمی‌کند. گزارش شده است وقتی به موش‌های مسن ترکیبی از ALA و استیل ال-کارنیتین داده شد، تعداد میتوکندری‌های شدیداً آسیب‌دیده در بخش هیپوکامپ مغزی کاهش یافت و در عوض تعداد میتوکندری‌های سالم افزایش پیدا کرد.

بیشتربخوانید:

ال کارنتین مکملی پرچالش

پروپیونیل ال-کارنیتین (PLCAR): در این فرم از مکمل، ال-کارنیتین با اسیدی به نام پروپیونیک استریفیه می‌شود. PLCAR در مقایسه با ال-کارنیتین پایدارتر بوده و زیست‌دسترسی بیشتری نیز دارد. همچنین توان اثرگذاری این نوع از مکمل کارنیتین بر عضلات قلبی و بهبود جریان خون قابل توجه می‌باشد. به همین علت است که استفاده از PLCAR در بیماری‌های عروق محیطی و قلبی - عروقی توصیه می‌شود. بر اساس برخی از داده‌ها، PLCAR مستقل از انسولین می‌تواند سطح کارنیتین عضلانی را افزایش دهد به همین علت می‌توان از این مکمل در رژیم‌های غذایی کم‌کربوهیدرات استفاده کرد. ثابت شده است که PLCAR می‌تواند از نوروپاتی محیطی مرتبط با دیابت یا سمیت ناشی از شیمی درمانی پیش گیری کند، به انتقال بهتر پیام‌های عصبی کمک نماید و جریان خون در اعصاب محیطی را بهبود بخشد.

 استیل ال-کارنیتین آرژینات (ALCA): وقتی میتوکندری‌ها آسیب می‌بینند، تولید بسته‌های انرژی ATP کاهش یافته و سطح گونه‌های آسیب‌رسان اکسیژن (که اثرات مخربی دارند) افزایش می‌یابد. هر دو مورد یاد شده می‌تواند زمینه‌ساز بیماری آلزایمر باشد. آرژنین اسیدآمینه‌ای است که به تولید نیتریک اکسید (NO) کمک می‌کند و NO نیز با تاثیری که بر دیواره عروق خونی می‌گذارد، می‌تواند فرایند خون‌رسانی را تسهیل کند. ترکیب ALCA نه تنها به عملکرد بهتر میتوکندری‌ها کمک می‌کند، بلکه به رشد و تمایز سلولی هم نظری دارد و سرعت فرایند پیری سلولی را کند می‌کند. مکمل‌یاری با ALCA نسبت نیترات به نیتریت را در بیماران مبتلا به پره‌دیابت افزایش می‌دهد.

 گلایسین پروپیونیل ال-کارنیتین (GPLC): در فرمولاسیونی دیگر، اسیدآمینه غیرضروری گلایسین به کارنیتین اضافه می‌شود. علت چیست؟ زیرا اسید آمینه گلایسین به بهود و تسریع جذب کارنیتین از دستگاه گوارش کمک می‌کند. حضور گلایسین و پروپیونیک اسید در کنار ال-کارنیتین کمک می‌کند که سلول‌ها خیلی راحت‌تر بتوانند ال-کارنیتین را به درون خود کشیده و از آن استفاده کنند. GPLC می‌تواند به تولید بهتر نیتریک اکسید در طول تمرین نیز کمک کنند. ترکیبی که سبب بهبود جریان خون‌رسانی می‌شود. همچنین GPLC به انتقال بهتر و کارآمدتر اسیدهای چرب به درون سلول‌های عضلانی و همچنین حذف ترکیبات مازاد کمک می‌کند. دیگر اثر مشاهده شده از GPLC افزایش سطح آنتی‌اکسیدانی به نام گلوتاتیون است. افزایش گلوتاتیون از تخریب پروتئین‌ها پیشگیری می‌کند و در حقیقت به بهبود عملکرد سیستم ایمنی منجر می‌شود. مشاهده شده است که GPLC می‌تواند تولید سایتوکین‌های پیش‌التهابی مانند IL-6 ناشی از فعالیت آنزیم دی- گالاکتوزامین را تا حدی کاهش دهد.

 ال-کارنیتین ال - تارترات (LCLT): در برخی از مطالعات دیده شده است که LCLT می‌تواند منجر به افزایش گیرنده‌های هورمون مردانه (آندروژن‌ها) در عضلات اسکلتی شود و در نتیجه اثر‌گذاری این هورمون‌ها بر عضلات افزایش یابد. همچنین این احتمال می‌رود که مصرف طولانی مدت LCLT سبب افزایش اکسیداسیون کربوهیدرات در طول تمرین گردد.  در مطالعه‌ای RCT نیز مشاهده شد مکمل‌یاری با LCLT می‌تواند سبب کاهش سریع محصولات نهایی پراکسیداسیون لیپیدی به نام مالون دی‌آلدئید پس از انجام یک جلسه تمرین اسکات گردد. در کل فرم LCLT در ریکاوری و بازیابی نقش پررنگی ایفا می‌کند، زیرا

 دیده شده است در کاهش سطح میوگلوبین و کراتین‌کیناز که از شاخص‌های آسیب عضلانی هستند، مؤثر است.

حالا وقت یک جمع‌بندی ساده از انواع مکمل‌های کارنیتین است:

1. کارنیتین تارترات خیلی خوب جذب می‌شود و در ریکاوری عضلانی بعد تمرینات پرفشار مؤثر است.
2. استیل ال‌کارنیتین هم خیلی خوب جذب می‌شود و اثرات اختصاصی خوبی بر سیستم عصبی مرکزی و مغز می‌گذارد، چون می‌تواند به راحتی از سد خونی- مغزی عبور کند.
3. پرپیونیل ال کارنیتین در تولید ترکیب نیتریک اکسید سردمدار است و به تسریع و بهبود جریان خون محیطی کمک قابل‌توجهی می‌کند.
4. ال-کارنیتین خالی، قدرت جذب کمی دارد و از سد خونی مغزی هم نمی‌تواند عبور کند. با این حال در همان مقدار که جذب می‌شود، می‌تواند در همان حد اثر خود را بگذارد.
5. حضور آرژنین، گلایسین و آلفا لیپوئیک اسید در کنار کارنیتین هم می‌تواند در جوانب گوناگونی تاثیرات مثبتی داشته باشد. به طور مثال گلایسین، جذب گوارشی کارنیتین را تسریع می‌کند و آرژنین به تولید بهتر نیتریک اکسید کمک می‌نماید.

نکته: کارنیتین جذب نشده، در روده بزرگ توسط میکروارگانیسم‌ها تخریب می‌شود. با اینکه عضلات قادر به تولید کارنیتین نیستند، اما حدود 95 درصد از کل ذخایر کارنیتین از مقدار کل 20 گرم کارنیتین در بدن یک فرد بالغ سالم، در عضلات اسکلتی ذخیره می‌شود. با این حال در طول تمرینات پرفشار محتوای کارنیتین عضلانی تا حد بسیار زیادی تخلیه می‌شود (مطالعه مروری. نشریه nutrients. سال 2020).

تا الان چه چیزهایی از این مقاله آموختید؟ یک جمع‌بندی نکته‌وار و ساده در مورد کارنیتین را با هم مرور کنیم:

1- تعریف کارنیتین: کارنیتین یک ماده مغذی محلول در آب است که به انتقال اسیدهای چرب بلندزنجیر به داخل میتوکندری برای تولید انرژی از طریق فرایند بتا - اکسیداسیون کمک می‌کند.

2- نقش اصلی: کارنیتین علاوه بر کمک به تولید انرژی، از تجمع ترکیبات آسیب‌رسان در سلول‌ها جلوگیری  کرده  و پایداری سطح ترکیبات متابولیکی را حفظ می‌کند.

3- کمبود کارنیتین: کمبود این ماده باعث اختلال در فرایند تولید انرژی، تجمع چربی در کبد و کاهش قند خون می‌شود، زیرا بدن نمی‌تواند به اندازه کافی گلوکز تولید کند.

4- انواع کمبود کارنیتین: کمبود کارنیتین به دو دسته اولیه (ژن‌های معیوب) و ثانویه (کاهش دریافت یا افزایش دفع) تقسیم می‌شود.

5- علائم کمبود اولیه: بیماری‌های عضلات قلب، ضعف عضلانی و افت قند خون از نشانه‌های کمبود اولیه کارنیتین است.

 6- ساخت درون‌زاد کارنیتین: بدن در شرایط عادی می‌تواند نیاز خود را به کارنیتین تأمین کند، اما تولید آن به دریافت کافی پروتئین و ویتامین‌های B3، B6، C و آهن وابسته است.

7- نیاز به مکمل: در برخی شرایط خاص مانند نوزادان نارس، بیماران تحت دیالیز و افراد مبتلا به اختلالات ژنتیکی، مصرف مکمل کارنیتین ضروری است.

8- منابع غذایی: گوشت قرمز، ماکیان و لبنیات منابع غنی از کارنیتین هستند؛ در حالی که منابع گیاهی معمولاً مقادیر کمی از این ماده دارند.

9- اشکال مکمل کارنیتین: مکمل‌های کارنیتین به صورت استیل ال-کارنیتین و پروپیونیل ال-کارنیتین موجود هستند که زیست‌‌دسترسی بالایی دارند.

این فرم از کارنیتین به دلیل توانایی عبور از سد خونی - مغزی، اثرات مثبتی بر سیستم عصبی مرکزی و اختلالات شناختی مانند آلزایمر دارد.

10- محتوای کارنیتین در عضلات اسکلتی: در بدن یک فرد بالغ سالم، حدود 20 گرم کارنیتین به صورت ذخیره وجود دارد که 19 گرم از آن در داخل عضلات اسکلتی جای گرفته است.

 در قسمت بعدی، شما را با کاربردهای کارنیتین در بالین آشنا خواهم کرد. سلامت باشید.