Historia L-karnityny: jak suplement stał się popularny

L-karnityna przeszła drogę od mało znanej substancji z ekstraktu mięsnego do jednego z najpopularniejszych „spalaczy tłuszczu” w sklepach z żywieniem sportowym. Po drodze zdążyła być witaminą dla chrząszczy, lekiem na rzadką chorobę i bohaterem marketingu. Redakcja odtworzyła tę historię i wyjaśniła, jak odkrycia naukowe przekształcały się w obietnice reklamowe.

Odkrycie: substancja z mięsa

Historia karnityny zaczyna się w 1905 roku, gdy biochemicy Władimir Guliewicz i Robert Krimberg wyodrębnili nowy związek azotowy z ekstraktu mięśniowego. Nazwę nadano od łacińskiego słowacaro, carnis— „mięso”, co dokładnie odzwierciedlało źródło.

Przez kilka dekad substancja pozostawała laboratoryjną ciekawostką. Chemicy doprecyzowywali jej budowę, a rola biologiczna pozostawała niejasna. Wiedziano jedynie, że karnityny jest szczególnie dużo w mięśniach zwierząt, ale po co tam jest — nie wiedział nikt.

Ważnym szczegółem, który później nabierze praktycznego znaczenia, okazała się chiralność cząsteczki. Karnityna istnieje w dwóch lustrzanych formach — L i D. Biologicznie czynna w organizmie człowieka jest tylko forma L, a forma D, jak się później okazało, może z nią konkurować i utrudniać jej działanie.

Początek XX wieku był epoką odkrywania witamin, dlatego każdą nową substancję z pożywienia badacze sprawdzali pod kątem „niezbędności”. Dla karnityny sprawdzian ten przyszedł z nieoczekiwanej strony — z entomologii.

Od „witaminy dla chrząszczy” do klucza przemiany tłuszczów

Pod koniec lat 40. i na początku lat 50. XX wieku badacze pod kierownictwem Gottfrieda Fraenkla odkryli, że larwy mącznika młynarka (Tenebrio molitor) nie mogą rosnąć bez pewnego czynnika z pożywienia. Nazwano go „witaminą BT”, a później zidentyfikowano jako karnitynę. Tak karnityna na krótko uzyskała status witaminy — co prawda dla owadów.

Dla człowieka karnityna witaminą nie jest: organizm syntetyzuje ją sam w wątrobie i nerkach z aminokwasów lizyny i metioniny. U osób jedzących mięso znaczna część karnityny pochodzi z pożywienia, a wegetarianie otrzymują jej mniej, ale ich organizm rekompensuje to własną syntezą i skuteczniejszym zatrzymywaniem w nerkach (Rebouche, 2004).

Kluczowego przełomu dokonał kanadyjski fizjolog Irving Fritz w latach 50. Wykazał, że karnityna stymuluje utlenianie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Później, przede wszystkim dzięki pracom Johna Bremera, ukształtowało się pojęcie „wahadłowca karnitynowego” — układu enzymów przenoszących kwasy tłuszczowe do mitochondriów.

Właśnie to odkrycie stało się naukowym fundamentem przyszłej popularności karnityny. Logika wydawała się prosta: jeśli karnityna przenosi tłuszcz „do pieca” mitochondriów, to więcej karnityny — więcej spalonego tłuszczu. Jak pokaże dalsza historia, logika ta okazała się zbyt prosta.

Karnityna staje się lekiem

W 1973 roku Andrew Engel i Corrado Angelini opisali w czasopiśmie Science pacjentkę z osłabieniem mięśni i nagromadzeniem lipidów we włóknach mięśniowych, u której poziom karnityny w mięśniach był gwałtownie obniżony. Tak pojawiło się pojęcie niedoboru karnityny jako choroby.

Później opisano pierwotny układowy niedobór karnityny, spowodowany defektem genetycznym transportera, oraz formy wtórne — przy niektórych dziedzicznych chorobach przemiany materii, przyjmowaniu określonych leków i u pacjentów na hemodializie. Dla tych osób L-karnityna stała się prawdziwym lekiem.

W latach 80. lewokarnityna uzyskała oficjalną rejestrację jako lek w USA i innych krajach. Ten etap historii miał efekt uboczny: we wczesnym okresie stosowano racemiczną mieszaninę DL-karnityny, a doświadczenie kliniczne pokazało, że forma D może być niepożądana. Od tego czasu w medycynie i suplementach diety stosuje się wyłącznie formę L.

Zastosowanie medyczne stworzyło karnitynie reputację „poważnej” substancji o statusie leku. Dla marketingu suplementów sportowych stało się to cennym atutem: produkt leczący rzeczywiste choroby przemiany materii łatwo przedstawiać jako środek „optymalizacji” przemiany materii u zdrowych osób.

Sportowy boom i narodziny mitu

W latach 80. karnitynę zaczęli aktywnie stosować sportowcy, zwłaszcza w cyklicznych dyscyplinach sportu i piłce nożnej. W środowisku sportowym rozpowszechniały się opowieści o jej stosowaniu w czołowych drużynach i choć dokumentalne potwierdzenia takich historii są często niepełne, dobrze działały jako reklama.

W latach 90. karnityna mocno zadomowiła się w asortymencie żywienia sportowego i branży fitness. Formy płynne, „termoaktywne” napoje, tabletki przed treningiem cardio — produkt zaczął być pozycjonowany jako środek na odchudzanie „bez wysiłku” dla szerokiej publiczności.

Problem polegał na tym, że marketing opierał się na logice mechanistycznej, a nie na bezpośrednich dowodach. Przegląd Brass (2000) w American Journal of Clinical Nutrition podsumowywał: u zdrowych osób brak przekonujących danych o poprawie wyników czy nasilonym utlenianiu tłuszczu po przyjmowaniu karnityny.

• Mit 1:karnityna „spala tłuszcz” sama z siebie — niepotwierdzone.
• Mit 2:zdrowym osobom brakuje karnityny — zwykle nie, organizm syntetyzuje ją sam.
• Mit 3:tabletka przed cardio zwiększa spalanie tłuszczu na treningu — krótkotrwałe przyjmowanie nie zmienia zawartości karnityny w mięśniach.

Naukowa rewizja XXI wieku

Na początku XXI wieku grupa Paula Greenhaffa i Francisa Stephensa z Nottingham wyjaśniła, dlaczego krótkie kuracje karnityną nie działają. Okazało się, że mięśnie słabo wychwytują karnitynę z krwi, a proces ten stymuluje insulina (Stephens et al., 2006).

W badaniu Walla i współautorów (2011) codzienne przyjmowanie L-karnityny wraz z dużą ilością węglowodanów przez 24 tygodnie podniosło zawartość karnityny w mięśniach i zmieniło przemianę materii podczas wysiłku. Był to ważny wynik, ale pokazał też cenę: miesiące przyjmowania z dodatkowymi węglowodanami — to nie to „szybkie” działanie, które obiecywała reklama.

Równolegle pojawiły się dane o innej stronie karnityny. W pracy Koetha i współautorów (2013) w Nature Medicine wykazano, że mikrobiota jelitowa przekształca karnitynę w trimetyloaminę, z której powstaje TMAO — związek powiązany z miażdżycą. Znaczenie kliniczne dla osób przyjmujących suplementy jest wciąż dyskutowane.

Metaanaliza Pooyandjoo i współautorów (2016) wykazała niewielkie obniżenie masy ciała u dorosłych przy przyjmowaniu karnityny, głównie u osób z nadwagą. Dziś karnitynę traktuje się jako suplement o wąskich, specyficznych efektach, a nie jako uniwersalny „spalacz tłuszczu”.

Wnioski redakcji

Historia L-karnityny to wymowny przykład tego, jak prawdziwe odkrycie naukowe o roli substancji w przemianie tłuszczów przekształciło się w uproszczoną obietnicę reklamową.

Wartość medyczna karnityny przy niedoborze jest niewątpliwa, ale dla zdrowych osób jej efekty są znacznie skromniejsze, niż deklarowano w epoce boomu.

Współczesne badania doprecyzowały warunki, w których karnityna gromadzi się w mięśniach, i pokazały nowe pytania dotyczące bezpieczeństwa, które wciąż wymagają odpowiedzi.

Radzimy również przeczytać nasze materiały „L-karnityna na redukcji: czy pomaga”, „L-karnityna dla kobiet: czy są różnice” oraz „L-karnityna po 40. roku życia”.

Bibliografia

1. Engel AG, Angelini C. Carnitine deficiency of human skeletal muscle with associated lipid storage myopathy: a new syndrome. Science. 1973;179(4076):899–902.
2. Rebouche CJ. Kinetics, pharmacokinetics, and regulation of L-carnitine and acetyl-L-carnitine metabolism. Ann N Y Acad Sci. 2004;1033:30–41.
3. Brass EP. Supplemental carnitine and exercise. Am J Clin Nutr. 2000;72(2 Suppl):618S–623S.
4. Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, Laithwaite D, et al. Insulin stimulates L-carnitine accumulation in human skeletal muscle. FASEB J. 2006;20(2):377–379.
5. Wall BT, Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, et al. Chronic oral ingestion of L-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans. J Physiol. 2011;589(Pt 4):963–973.
6. Koeth RA, Wang Z, Levison BS, et al. Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nat Med. 2013;19(5):576–585.
7. Pooyandjoo M, Nouhi M, Shab-Bidar S, et al. The effect of (L-)carnitine on weight loss in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Obes Rev. 2016;17(10):970–976.