L-карнитин, 4-те функции в метаболизма - Fatro
The L-карнитин това е основен метаболит, който играе редица критични роли в междинния метаболизъм на всички животни. От двата стереоизомера на карнитин, L- и D-карнитин, само L-карнитин (левокарнитин) е естествено и биологично активен и поради тази причина Metabolik е формулиран да съдържа само чист L-карнитин.
L-карнитинът, дори самостоятелно, може да противодейства на много от метаболитни нарушения обикновено се срещат по време на крава преходен период: натрупване на мастни киселини в черния дроб, оксидативен стрес, хиперамонемия и възпаление.
Ролята на L-карнитина в метаболизма на мазнините
Най-добре познатата и важна биологична функция на карнитина е транспорт на мастни киселини от цитоплазмата до матрицата на митохондриите, където те се окисляват за производство на енергия чрез β-окисление.
За да се метаболизират, киселините първо трябва да се свържат с CoA, за да се получи ацетил-CoA, която е активираната форма на мастни киселини. Вътрешността на митохондриалната мембрана е непропусклива за ацетил-КоА, тъй като те трябва да се свързват с карнитин, така че полученият ацетил-карнитин да се транспортира до митохондриалната матрица.
Тази транслокация се осъществява чрез поредица от реакции, катализирани от три карнитин-зависими ензими, които заедно представляват карнитиновата транспортна система:
- Ацилната група, естерифицирана до CoA се прехвърля в карнитин чрез карнитин-палмитоилтрансфераза 1 (CPT-1), разположен във външната митохондриална мембрана.
- Ацетил-карнитин се транспортира във вътрешността на страната с ацетилкарнитин-карнитин транслоказа (CACT), който медиира трансмембранния обмен на ацетил-карнитин за карнитин.
- Ацил-карнитин става ацил-КоА от карнитин-палмитоилтрансфераза 2 (CPT-2), разположена във вътрешната митондриална мембрана. Понастоящем мастната киселина се естерифицира до CoA в митохондриалната матрица и свободният карнитин се дифузира в цитозола през мембраната чрез действието на ацетилкарнинитин-карнитин транслоказа.
В допълнение към CPT-1 и CPT-2, карнитинът е и субстрат за много други зависими от карнитин ацетилтрансферази, които имат различно вътреклетъчно разпределение и различни специфики по веригата. Карнитин-ацетилтрансферазите катализират обмена на ацилни групи между CoA и карнитин, потенциално токсични метаболити, улесняващи митохондриалния поток на излишните въглеродни горива, който модулира съотношението на ацетил-КоА/КоА в различни вътреклетъчни отделения и по този начин играе много решаващи роли в метаболизма.
Благодарение на тези ключови регулаторни функции, карнитинът защитава митохондриалната функция и е от съществено значение за здравословния енергиен метаболизъм.
Черният дроб на преживните животни не е в състояние да изнася ефективно мазнини, като липопротеини с много ниска плътност (VLDL), но чернодробното β-окисление на мастните киселини се стимулира от екзогенен карнитин, така че прилагането на карнитин, поради способността му да подобрява катаболизма на мазнините, е важен инструмент в контрол на мастния черен дроб и свързаните с тях разстройства.
Карнитинът също намалява синтеза на мастни киселини (липогенеза) в черния дроб чрез отклоняване на ацетилови остатъци към ацетил-карнитин, който впоследствие се освобождава от черния дроб в кръвообращението.
Проучванията in vitro, използващи хистологични срези на говежди черен дроб, показват, че карнитинът подобрява окисляването на мастните киселини и инхибира синтеза на триглицериди.
Доказано е, че карнитинът намалява натрупването на липиди в черния дроб при експериментално индуцирани крави с отрицателен енергиен баланс.
В допълнение, карнитинът изпълнява редица други съществени вътреклетъчни и метаболитни функции:
- Пренася мастните киселини, произведени чрез пероксизомално бета-окисление, в митохондриите, благоприятстваща окисляването което не може да бъде пълно в пероксизомите.
- Подобрете рециклирането на CoA премахване на ацилни групи с къса верига, които се натрупват в митохондриите, повишаване на нивата на свободен CoA, който след това е на разположение в подкрепа на продължаването на β-окислението и цикъла на Кребс.
- Карнитинът също така осигурява a защитен ефект срещу кетоза, тъй като насърчава пълното окисление на мастните киселини, действайки като ацетилов буфер, увеличавайки използването на β-хидроксибутират в периферните тъкани и подобрявайки отделянето на ацетил-карнитини с урината.
- Показан е карнитин увеличава чернодробната глюконеогенеза, стимулиране на потока на метаболити през пируват карбоксилаза и увеличаване на наличността на аминокиселини чрез инхибиране на разклонена верига а-кетокиселина дехидрогеназа, действие, което намалява разграждането на аминокиселините с разклонена верига и насърчава синтеза на протеини.