Carnitin – abgeleitet von der lateinischen Bezeichnung für Fleisch – ist eine quarternäre Ammoniumverbindung. Dessen exakte Formel lautet alpha-Hydroxy-gamma-Trimethylaminobuttersäure [3, 7].
Im Organismus ist die L-Konfiguration des Carnitins neben der freien Form auch als kurzkettiges und langkettiges Acylcarnitin vorhanden [3, 7].
Stoffwechsel
L-Carnitin wird endogen in Leber, Niere und Gehirn gebildet und ist deshalb für den Menschen kein essentieller Nährstoff [3, 14, 18]. Bei der Eigensynthese von L-Carnitin aus den beiden essentiellen Aminosäuren Lysin und Methionin – in Mengen von etwa 16 mg/Tag – werden neben Vitamin C (Ascorbinsäure) auch Vitamin B3 (Niacin) und Vitamin B6 (Pyridoxin) benötigt [2, 3, 14, 18]. Diese Vitalstoffe müssen daher in ausreichenden Mengen zur Verfügung stehen, um die Bildung von L-Carnitin zu gewährleisten.Die körpereigene Biosynthese beträgt etwa 15 mg/Tag [3].
Neben der endogenen Synthese ist für die Versorgung mit Carnitin die Zufuhr mit der Nahrung von wesentlicher Bedeutung [3, 7, 8, 16]. In tierischen Produkten – vor allem in Fleisch – sind deutlich höhere Mengen enthalten als in pflanzlichen Lebensmitteln. Besonders hohe Carnitinkonzentrationen weisen Schaf-, Rind-, Schweine- und Kaninchenfleisch auf [8, 12, 13]. Die Bioverfügbarkeit von L-Carnitin aus der Nahrung wird auf 100 % geschätzt [3, 12, 17].
Der Gesamtbestand an L-Carnitin im Körper beträgt etwa 20-25 g, wobei der Gehalt in Geweben mit einem hohen Fettsäuremetabolismus besonders hoch ist.
Die Hydroxycarbonsäure wird zu 98 % in Herz- und Skelettmuskulatur gespeichert. Die restlichen Carnitinreserven befinden sich in Leber und Niere [3, 16].
Achtung!
Bei einer mangelhaften Zufuhr der notwendigen Vitalstoffe für die Carnitinsynthese, wie Vitamin B3, B6 und C, kommt es bei fleischarmer Kost schon frühzeitig zu einer Carnitinverarmung der Muskulatur, die mit Müdigkeit einhergehen kann [2, 3].
Funktionen
Die wesentliche Aufgabe von L-Carnitin im Stoffwechsel ist die Funktion als „Biocarrier“ (Transportstoff).
- Fettsäuretransport
- Energiegewinnung
Infolge der carnitinabhängigen mitochondrialen Fettsäureoxidation – Fettverbrennung – kommt es zur Gewinnung von Energie in Form von ATP – die universelle Form unmittelbar verfügbarer Energie in jeder Zelle und zugleich ein wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse – [7, 8, 10].
Da Organe wie Leber, Nieren, Herz- und Skelettmuskulatur hauptsächlich ihren Energiebedarf aus Fetten decken, sind sie besonders auf L-Carnitin angewiesen.
Achtung!
Bei Carnitin-Mangel können infolge von Energiebereitstellungsproblemen die Funktionen von unter anderem Herz, Leber und Nieren beeinträchtigt werden [2, 3]
- L-Carnitin ist Bestandteil einiger in der Mitochondrienmembran lokalisierter Enzyme [7, 8]
Die enge Beziehung zwischen dem Carnitin- und Lipoproteinstoffwechsel bestätigen Untersuchungen an Patienten mit Störungen des Lipidstoffwechsels. Eine Gabe von 1 g Carnitin pro Tag führte zu einer Verminderung der Triglyzeride im Serum und zu einer Erhöhung des HDL-Cholesterins [4].Bei Patienten mit Typ-II- und Typ-IV-Hyperlipoproteinämie – Fettstoffwechselstörung mit einem zu hohem Gehalt an Lipoproteinen im Blut – reduzierte sich unter einer täglichen Substitution von 3 g Carnitin die Triglyzerid- und Cholesterinkonzentration [4, 10].
Darüber hinaus wirken sich Carnitin-Supplementationen auch positiv unter Hämodialyse (Blutwäsche) aus, wobei es zu einem Abfall der Carnitinkonzentration im Serum um etwa 50 % kommt. Carnitingaben verhindern bei Betroffenen den sonst zu beobachtenden Anstieg freier Fettsäuren im Serum, wodurch die Bedeutung der Substanz für die Fettsäureoxidation bestätigt wird [8].
Bedeutung von Carnitin als „Schlankheitsmittel“ und „Leistungsförderer“ im Sport
Die Auslobung von Carnitin beruht auf der Vorstellung, durch eine vermehrte Aufnahme von L-Carnitin den Fettsäuretransport in die Mitochondrien und damit die Fettsäureoxidation (Fettverbrennung) zu steigern [3, 7]. Aus diesem Grund wird für carnitinhaltige Schlankheitsmittel geworben, die die Fettverbrennung ankurbeln und den Aufbau von Fettdepots verhindern sollen. Diese Hypothese kann jedoch mit folgender Tatsache widerlegt werden – die Fettakkumulation erfolgt bei Carnitinmangel nicht im Fettgewebe, sondern in der Herz- und Skelettmuskulatur sowie in der Leber [13].Die Aussagen über L-Carnitin als Schlankheitsmittel sind rein hypothetisch – wissenschaftliche Belege dafür stehen noch aus [15]!
Daneben wird L-Carnitin im Sport als einer der am stärksten wirkenden Leistungsförderer gehandelt und ist deshalb als „Nichtdrogen-Dopingmittel“ bekannt [7, 8]. Einige Studien konnten diese Hypothese bestätigen und eine positive Wirkung einer zusätzlichen Carnitineinnahme auf den aeroben und anaeroben Stoffwechsel der Muskulatur – Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel – feststellen.
Die Aussagen über L-Carnitin als Schlankheitsmittel sind rein hypothetisch – wissenschaftliche Belege dafür stehen noch aus [15]! Daneben wird L-Carnitin im Sport als einer der am stärksten wirkenden Leistungsförderer gehandelt und ist deshalb als „Nichtdrogen-Dopingmittel“ bekannt [7, 8]. Einige Studien konnten diese Hypothese bestätigen und eine positive Wirkung einer zusätzlichen Carnitineinnahme auf den aeroben und anaeroben Stoffwechsel der Muskulatur – Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel – feststellen.
Folgende Ergebnisse konnten in Bezug auf L-Carnitin und Leistungsfähigkeit erzielt werden
- Ankurbelung der Energiebereitstellung aus Fettsäuren, die zu einer Glykogeneinsparung führt und so das Auftreten von Müdigkeitserscheinungen verzögert [9]
- Erhöhung der maximalen Sauerstoffaufnahme [3]
- Verminderung der Herzfrequenz [3]
- Absinken des Laktatspiegels [3]
- Verminderung von Muskelschwäche [3]
- Erhöhung der Ausdauerleistung [3]
Wissenschaftliche Argumente gegen die postulierte Leistungssteigerung durch L-Carnitin
- Carnitin wird als Biocarrier nicht „verbraucht“, sondern regeneriert – eine Umsatzsteigerung des Fettstoffwechsels führt somit nicht zu einem Mehrbedarf an Carnitin [1, 13].
- Eine Supplementation mit Carnitin während etwa einem Monat erhöht die Carnitinkonzentration im Plasma, aber nicht die Konzentration in der Muskulatur [1, 5, 13]
- Hohe Speicherkapazitäten von >100 mmol von einem täglichen Bedarf von nur 0,1 mmol lassen die körpereigene Carnitinbiosynthese selbst bei einer Diät ausreichend erscheinen [1, 13]
- Bei intensiven Ausdauerbelastungen ist die Carnitinausscheidung über die Niere nur um 0,25 % in Relation zum Körperspeicher erhöht und noch über die Hälfte des intrazellulären Carnitins liegt in freier Form vor [1, 13]
- Bei gesteigerter Lipolyse (Fettverdauung), -spaltung – werden verstärkt Ketosäuren gebildet, die kein Carnitin als Carrier benötigen [1, 13]
- Laufzeit
- Plasmakonzentrationen der Kohlenhydrat-Metaboliten – Glucose, Laktat, Pyruvat
- Fettmetaboliten – freie Fettsäuren, Glycerol, b-Hydroxybutyrat
- Enzyme – Kreatinkinase, Lactatdehydrogenase [6]
Bei einem submaximalen Lauftest am Morgen nach dem Marathonlauf wurden ebenfalls keine Veränderungen der gemessenen Parameter festgestellt.
In einer weiteren Studie wurden 20 männlichen und weiblichen Sprintern über 7 Tagen jeweils 3 g L-Carnitin/d verabreicht. Bei einer intensiven Laufbandergometerbelastung und einem 200-Meter-Lauf konnten keine positiven Effekte auf die Leistungsfähigkeit, die Herzfrequenz und Laktatansammlung gemessen werden. Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, dass eine kurzfristige L-Carnitin-Substitution weder die Leistungs- und Regenerationsfähigkeit bei Ausdauersportlern noch die Fettverbrennung verbessert [3, 6].
Weitere Studien sind erforderlich zur endgültigen Klärung dieser Fragestellung.
Literatur
- Barnett C., Costill D.L., Vukovich M.D., Cole K.J., Goodpaster G.H., Trappe S.W., Fink W.J. (1994)
Effect of L-carnitine supplementation on muscle and blood carnitine content and lactate accumulation during high-intensity sprint cycling.
Int J Sport Nutr 4 (3): 280-8 - Biesalski, H. K.; Köhrle, J.; Schümann, K.
Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. 60, 589
Georg Thieme Verlag; Stuttgart/New York 2002 - Biesalski, H. K., Fürst, P., Kasper, H., Kluthe, R., Pölert, W., Puchstein, Ch., Stähelin, H., B.
Ernährungsmedizin. 143, 235-236
Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1999 - Böhles H.
Carnitin - Biochemie und Klinik.
Infusionstherapie 12 (1985) 60 - Brass E.P.
Supplemental carnitine and exercise.
Am J Clin Nutr 72 (suppl) (2000) 618-623 - Colombani et al.
Effects of L-carnitine supplementation on physical performance and energy metabolism of endurance-trained athletes: a double-blind crossover field study.
Eur J Appl Physiol 1996; 73: 434-439 - Hahn A.
Nahrungsergänzungsmittel. 225-227
Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2001 - Kasper H.
Ernährungsmedizin und Diätetik. 23
Urban & Fischer Verlag, 2004 Elsevier GmbH, München, Jena Neumann G. (1992)
Trainierter Fettstoffwechsel garantiert Schonung des Glykogendepots - L-Carnitin mit Schlüsselrolle beim effizienten Fettsäureabbau.
Fa Medice, - Iserlohn Niestroj I.
Praxis der Orthomolekularen Medizin. 17, 74, 77, 95
Hippokrates Verlag GmbH, Stuttgart 1999, 2000 11. - o.V.
A role for carnitine in medium-chain fatty acid metabolism?
Nutr. Rev. 49 (1991) 243-245 - Schek A. (1994a)
L-Carnitin: Sinn und Unsinn der Substitution einer körpereigenen Substanz.
Teil 1: Zur Physiologie und sinnvollen Substitution.
Ernährungs-Umschau 41 (1): 9-15 - Schek A. (1994b)
L-Carnitin: Sinn und Unsinn der Substitution einer körpereigenen Substanz.
Teil 2: Zur fragwürdigen und unsinnigen Substitution.
Ernährungs-Umschau 41 (2): 60-67 - Schek A. (1995)
Ernährungsbezogene Leistungsförderer versus leistungsbezogene Ernährung.
1. Nährstoff-Substitution und ergogene Nahrungs-/Genussmittel.
Ernährungs-Umschau 42 (7): 243-249 - Schek A. (1998)
Butter zur Atherosklerose- und Krebsprophylaxe?
Ernährungs-Umschau 8: 282-284 - Schmidt, E., Schmidt, N.
Leitfaden Mikronährstoffe. 224-226
Urban & Fischer Verlag; München, Februar 2000 - Stehle P. (1999)
Sport und Ernährung. In: Biesalski HK., Fürst P., Kasper H., Kluthe R., Pölert W., Puchstein C., Stähelin HB. (eds.):
Ernährungsmedizin. 2. Auflage.
Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 231-237 - Täufel A., Ternes W., Tunger L., Zobel M. (1993)
Lebensmittel-Lexikon, Bd. 1 u 2.
Behr´s Verlag GmbH & Co
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