Čo je presne karnozín?

Karnozín, tiež známy ako beta-alanyl-L-histidín, sa v tele syntetizuje z L-histidínu a beta-alanínu, a preto sa nazýva dipeptid (chemická zlúčenina zložená z dvoch aminokyselinových zvyškov).

Keďže karnosín hrá ústrednú úlohu v ochrane ľudského mozgu, často sa označuje aj ako Neuropeptid Nazýva sa a čoraz častejšie sa používa pri ochoreniach, ako je Parkinsonova a Alzheimerova choroba, ale aj autizmus.

Beta-alanín je neesenciálna aminokyselina, ktorá okrem účasti na syntéze karnozínu hrá dôležitú úlohu v metabolizme glukózy a produkcii energie. Beta-alanín slúži aj ako stavebný kameň bielkovín.

Karnozín sa prirodzene vyskytuje v zdravých svaloch, srdci, mozgu, pečeni, obličkách a iných tkanivách. Svaly ho obsahujú približne 20 μmol/g suchej hmotnosti.

Môže sa prijímať iba prostredníctvom živočíšnych potravín. Napríklad bravčové mäso obsahuje približne 250 – 350 mg/100 g. Červené mäso, hydina a makrela obsahujú... i.d.R. Medzi 70 a 200 mg L-karnosínu na 100 gramov. Čím viac karnosínu mäso obsahuje, tým dlhšia je jeho trvanlivosť, pretože karnosín, silný antioxidant, zabraňuje jeho žltnutiu.

Jeho koncentrácia sa s pribúdajúcim vekom znižuje.

Pre terapeutický účinok sú potrebné vysoké dávky karnosínu, pretože telo prirodzene rozkladá karnosín prostredníctvom enzýmu karnosináza. Biologická dostupnosť čistého L-karnosínu z výživových doplnkov je dobrá pri perorálnom užívaní. >= 70 %.

Väčšina karnosínu sa vstrebáva v tenkom čreve. Z krvi sa transportuje do svalov, mozgu a iných tkanív. Ľudská plazma neobsahuje žiadne merateľné množstvo karnosínu, takže potenciálny nedostatok sa nedá zistiť krvným testom.

Potenciálne rizikové skupiny pre nedostatok

Nedostatok karnozínu môže byť dôsledkom nedostatku alanínu. Nedostatok beta-alanínu sa vyskytuje u.a. K tomu dochádza pri veľmi nevyváženej a nízkobielkovinovom stravovaní. Najviac ohrození sú vegetariáni a vegáni, pretože karnosín a alanín sa v rastlinných potravinách nenachádzajú.

Keďže karnosín pôsobí ako antioxidant a tiež kompenzuje nedostatok iných antioxidantov, ako je vitamín E, nedostatok sa častejšie pozoruje v prípadoch chronického stresu, autoimunitných ochorení, vystavenia ťažkým kovom atď.

Aké sú účinky L-karnosínu?

• antioxidant
• Karnozín má antioxidačné vlastnosti a je tiež spájaný s potenciálnymi výhodami pre funkciu mozgu a proces starnutia [porov. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6627134/ a https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27344459/]

• Karnozín pôsobí synergicky s inými antioxidantmi, ako je vitamín E. & Vitamín C, zinok, selén atď. a znižuje ich spotrebu. Ľudia s miernym nedostatkom vitamínu E (veľká časť populácie trpí nedostatkom vitamínu E, ako dokázali celosvetové epidemiologické štúdie) konzumujú napríklad viac karosínu ako normálne.
• Mnohé antioxidanty, ako napríklad vitamíny C a E, sa snažia zabrániť prenikaniu voľných radikálov do tkaniva, ale sú neúčinné, akonáhle je táto počiatočná ochranná vrstva narušená. Karnozín je nielen účinný v prevencii, ale tiež aktívne bojuje proti poškodeniu po reakcii voľných radikálov a vytvorení ďalších škodlivých zlúčenín, ako sú lipidové peroxidy a sekundárne metabolity.
• Malondialdehyd (MDA), vysoko reaktívny konečný produkt peroxidácie lipidov, je napríklad blokovaný karnozínom. MDA môže poškodzovať lipidy, enzýmy a DNA a hrá úlohu pri arterioskleróze, zápale kĺbov, katarakte a celkovom starnutí.
• Interakciou s produktmi oxidácie aldehydových lipidov chráni karnosín naše tkanivá pred oxidáciou, pretože aldehydy môžu tvoriť adukty s DNA, proteínmi, enzýmami a lipoproteínmi, čo môže viesť k škodlivým zmenám v ich biologickej aktivite (pozri Burcham a kol. 2002).

• šport

• Karnozín dokáže vyrovnať pomer kyselín a zásad vo svalových bunkách a tým oddialiť svalovú únavu [porov. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3257613/Počas intenzívnej fyzickej aktivity sa môže hromadiť kyselina mliečna a ďalšie metabolické vedľajšie produkty, čo vedie k poklesu hladiny kyseliny v krvi a potenciálne k urýchleniu únavy svalov. Karnozín dokáže regulovať acidobázickú rovnováhu vo svaloch, čím odďaľuje únavu a potenciálne zlepšuje výkon počas tréningu alebo súťaže.
• Karnozín môže tiež pomôcť s regeneráciou po tréningu, pretože pôsobí ako antioxidant, ktorý pomáha znižovať oxidačný stres a podporuje regeneráciu svalového tkaniva [porov. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8300828/].
• V športe a kulturistike sa karnosín podieľa aj na detoxikačnom procese reaktívnych aldehydov z lipidovej peroxidácie, ktoré vznikajú v kostrovom svalstve počas fyzickej námahy. Preto karnosín chráni kostrové svalstvo pred zranením.
• Karnozín sa ruským športovcom a plavcom podával roky a poskytoval im pozoruhodné výhody v oblasti energie a vytrvalosti. Už v roku 1953 ruský vedec preukázal jeho účinnosť. S.E. Severin preukázal, že karnosín účinne tlmí kyselinu mliečnu produkovanú pracujúcimi svalmi a že suplementácia karnosínom zvyšuje svalovú kontraktilitu a vytrvalosť. Keď sa zásoby karnosínu vyčerpajú, kyselina mliečna sa hromadí vo svaloch, klesá pH a svaly sa unavujú. Po pridaní karnosínu sa svaly takmer okamžite zotavia a sťahujú, akoby nikdy neboli vyčerpané. Toto je známe ako „Severinov fenomén“.

• Dlhovekosť/Proti starnutiu

• Vďaka svojmu antioxidačnému účinku môže L-karnosín pomôcť účinne znižovať oxidačný stres a spomaľovať starnutie buniek [porov. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25201708/, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27344459/ a https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4745351/].

• Existujú štúdie, ktoré naznačujú, že L-karnosín okrem svojich antioxidačných schopností chrániť bunky môže mať aj ďalšie vlastnosti proti starnutiu. Predpokladá sa, že zohráva úlohu v Regulácia dĺžky telomér hry [porov. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15474517/Teloméry sú ochranné konce vlákien DNA v chromozómoch a skracujú sa s každým bunkovým delením. Dlhšie teloméry sú spojené s dlhšou životnosťou bunky.
• Predĺženie životnosti buniek zabránením glykácie
• Jedným z najdôležitejších účinkov karnosínu je jeho antiglykačný účinok (pozri Aldini a kol. 2002a, 2002b a Yeargans a Seidler 2003). Glykácia sa vzťahuje na väzbu proteínu na molekulu glukózy, čo mení štruktúru proteínu a znižuje jeho biologickú aktivitu. Výsledkom sú tzv. „koncové produkty pokročilej glykácie“ (AGE), ktoré sú považované za hlavný faktor v procese starnutia.
• Po vytvorení AGE interagujú so susednými proteínmi a vytvárajú patologické priečne väzby, ktoré spôsobujú tvrdnutie tkaniva. Diabetici tvoria nadmerné množstvo AGE skôr ako nediabetici, čo napríklad vedie k kôrnateniu artérií u diabetikov. i.d.R. sú zatvrdnuté.
• Ďalším dôsledkom AGE je 50-násobné zvýšenie tvorby voľných radikálov, ktoré v.a. tepny, ten šošovka a Sietnica oči periférne nervy a obličky útok. Katarakta Môže sa teda tvoriť aj v dôsledku glykácie.
• Karnozín pôsobí proti glykácii a môže tiež zohrávať úlohu pri odstraňovaní glykovaných bielkovín.. Kombináciou karnosínu s denaturovanými molekulami („karnosinylácia“) sú AGE označené na odstránenie z buniek.
• Prevencia karbonylácie proteínov

• S vekom majú bielkoviny tendenciu podliehať deštruktívnym zmenám v dôsledku oxidácie, glykácie a karbonylácie. Počas karbonylácie sa karbonylové skupiny viažu na molekuly bielkovín, čo spôsobuje ich delenie počas rozkladu bielkovín (proteolýza).
• Táto denaturácia a rozklad bielkovín nie je len silne zapojený do procesu starnutia, ale aj do známych príznakov, ako je starnutie kože, šedý zákal a degenerácia nervov (d.h. Strata pamäti a demencia).
• Karnozín reaguje s karbonylovou skupinou za vzniku neaktívneho aduktu proteín-karbonyl-karnozín, čím chráni proteíny a zvráti denaturáciu..

• Mozgové/neuroprotektívne účinky
  • Existujú tiež dôkazy o tom, že karnosín môže mať pozitívny vplyv na zdravie mozgu. Predpokladá sa, že táto látka má neuroprotektívne vlastnosti a mohla by chrániť pred neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako sú Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba [porov. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6627134/ a https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17522447/].
  • Chelácia medi a zinku (pozri Miller a O'Dowd 2000, Chez 2003): Meď a zinok sa uvoľňujú počas normálnej synaptickej aktivity. Avšak v mierne kyslom prostredí, ktoré je charakteristické pre Alzheimerovu chorobu, sa redukujú na svoje iónové formy, a tak sa stávajú toxickými pre nervový systém. Karnozín prirodzene chráni pred toxicitou medi a zinku v mozgu cheláciou týchto dvoch kovov. Chelátory medi a zinku rozpúšťajú drúzy Alzheimerovej choroby. Okrem toho karnozín zabraňuje zosieťovaniu amyloidu-beta v drúzach Alzheimerovej choroby.
  • Karbonylácia fosfolipidov je škodlivá v.a. Karnozín ovplyvňuje centrálny a periférny nervový systém a vedie k problémom s pamäťou a iným kognitívnym poruchám. Keďže karnozín pôsobí proti karbonylácii fosfolipidov, považuje sa za dôležitý neuroprotektant.

• Detoxikácia ťažkých kovov
• Karnozín hrá úlohu v detoxikačnom procese tela, fáze II. d.h. Pri chelácii ťažkých kovov (pozri Miller a O'Dowd 2000, Chez 2003). Po reaktívnej reakcii kovov vo fáze I umožňuje chelácia vo fáze II telu vylúčiť ich obličkami.

• Karnozín má schopnosť chelátovať prooxidačné kovy, ako je meď, zinok a toxické ťažké kovy (olovo, ortuť, kadmium, nikel).
• Organická ortuť je súčasťou väčšiny vakcín ako antimikrobiálna konzervačná látka. Karnozín môže chelátovať organickú ortuť (tiomersal alebo timerosal).

• autizmus: Dvojito zaslepená štúdia z USA v roku 2002 preukázala významné účinky karnosínu na autistické deti (pozri [odkaz]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12585724/Tridsaťjeden detí s poruchou autistického spektra bolo skúmaných v 8-týždňovej dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii s cieľom zistiť, či 800 mg L-karnosínu denne povedie k pozorovateľným zmenám na základe Gilliamovej škály autizmu v porovnaní s placebom. Po 8 týždňoch užívania L-karnosínu deti vykazovali štatisticky významné zlepšenia, zatiaľ čo v skupine s placebom neboli pozorované žiadne štatisticky významné zmeny. Hoci mechanizmus účinku L-karnosínu ešte nie je úplne objasnený, môže zlepšiť neurologickú funkciu, pravdepodobne v enterorinálnej alebo temporálnej kôre.
  
  
• žalúdočná sliznica/žalúdočné vredy: Niekoľko nedávnych štúdií ukazuje, že kombinácia zinku a karnozínu môže chrániť žalúdočnú sliznicu pred rôznymi dráždivými látkami a je účinná ako látka na prevenciu vredov (Odashima a kol. 2002). Napríklad karnozín znižuje zrážanlivosť krvných doštičiek u pacientov s abnormálnymi tendenciami ku zrážaniu krvi a zvyšuje zrážanlivosť krvi u pacientov so zníženou zrážanlivosťou krvi.
  
  
• Hemolytická anémia: Karnozín má ochranné účinky na membrány krvných buniek, čo predlžuje ich prežitie, ako aj stabilizačné účinky na bunkové membrány, čím chráni pred chemicky indukovanou hemolytickou anémiou.

Vedľajšie účinky

Keďže karnosín je prirodzená zlúčenina nachádzajúca sa v tele, i.d.R. Je veľmi dobre tolerovaný a má nízke riziko vedľajších účinkov.

Veľmi vysoké dávky môžu viesť k miernym gastrointestinálnym ťažkostiam, ako je nevoľnosť, bolesť brucha alebo hnačka.