L-Carnitine (β-hydroxy-γ-trimethyl-amino-butyric acid) is a crucial component of activated fatty acids transport mechanism across the mitochondrial membrane [1]. Carnitine facilitates oxidation of long-chain fatty acids, modulates the ratio of CoA to CoA-SH, and is involved in trapping acyl residues from peroxisomes and mitochondria. Carnitine also participates in metabolism of branched chain amino acids and stabilizes cellular membranes. It is also a free radical scavenger and is likely to take part in control of nuclear transcription [1,2]. The primary sites for carnitine synthesis from 6-N-trimethylolysine are the liver and the kidneys, although the brain does have a small potential as well. Substrates that are indispensable for carnitine synthesis and are present in the diet are lysine and methionine, although the presence of vitamins C and B6, and iron [3] is equally important. However, if the diet is deficient in carnitine, a considerable drop soon develops in its plasma concentration [4]. Minimum supplementation of carnitine in the diet to maintain its body stores constant ranges from 8 to 11 mg per day [4]. The richest source of carnitine is red meat, which contains about 5.5 μmol/g of tissue, and among plant-origin products — beans (0.72 μmol/g) and avocado.
The total content of carnitine in the human body is about 100 mmol (16 g) but it depends on the diet, muscle mass and the age [1]. Muscles contain 98% of that total amount, while 1.5 and 0.5% of carnitine are found in the liver and other tissues, respectively [5]. The total carnitine concentration in plasma is usually in the range of 42–85 μmol/l, and that of free carnitine in the range of 35–70 μmol/l [6]. Carnitine concentration in the heart is about 4.2 μmol/g of tissue, which is over three times higher, than that in the striated muscles (1.26 μmol/g), four times higher than that in the liver (0.94 μmol/g), and eight times higher than that in the kidney (0.52 μmol/g) [7]. The skeletal muscles and the heart lack potential for synthesizing carnitine.
Accumulation of carnitine in the heart is facilitated by active extraction of carnitine from plasma against a 60-fold concentration gradient [8]. Unlike in the liver, carnitine concentration in the myocardium and skeletal muscle is relatively independent of its temporary supply [9].
Over 95% of ingested carnitine is excreted in urine in humans [10]. The clearance of free carnitine is about four times lower than of acyl-carnitine (1.1 ml/min and 4.8 ml, respectively). There is evidence that a Na+ dependent system exists driven by energy from the ATP hydrolysis. It is responsible for carnitine transport through the muscle cell membrane [11]. Carnitine transport to the mitochondria is carried out by a specific protein carrier [12]. Long-chain fatty acids constitute a basic substrate for oxidative energy metabolism in the myocardium. Following transport through the cellular membrane, they undergo activation to acyl-CoA in the cytoplasm or on the external mitochondrial membrane. Though some of activated fatty acids undergo esterification to triglycerides, majority becomes a substrate for β-oxidation in mitochondria. Carnitine has a basic role in transporting activated fatty acids from the cytoplasm into mitochondria, where β-oxidation occurs. Short- and medium-chain fatty acids are transported into the mitochondrial matrix without any carnitine assistance in the process. Long-chain fatty acid acyl groups are transported exclusively as carnitine esters by a carnitine carrier the translocase, which constitutes a trans-membraneous protein in the inner mitochondrial membrane [13,14].
The ‘carnitine system’ consists mainly of carnitine, carnitine acyl-transferases, translocase, and transporting proteins located in plasma membranes. Carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT 1) which is located on the internal side of the external mitochondrial membrane transfers activated long-chain acyl residues from acyl-CoA into carnitine. Carnitine translocase exchanges acyl-carnitine for carnitine from the matrix via the internal mitochondrial membrane. On the internal side of the inner mitochondrial membrane, carnitine palmitoyl transferase 2 (CPT 2) catalysis acyl-CoA synthesis from acyl-carnitine and matrix pool of CoA-SH (Fig. 1). Finally acyl-CoA undergoes mitochondrial β-oxidation with a release of energy in the ATP form. Carnitine lowers the ratio of intramitochondrial acyl-CoA to CoA and causes detoxification of accumulated acyl-CoA esters in patients with defective metabolism of glucose or acyl-oxidation. The above mechanism is impaired when mitochondrial β-oxidation disturbances develop in carnitine deficient patients [15].
แอลคาร์นิทีน ( บีตา - ไฮดรอกซี - γ - ไตรกรดอะมิโน butyric acid ) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกรดไขมันที่ใช้กลไกการขนส่งผ่านเมมเบรนยล [ 1 ] คาร์นิทีน ทำให้การเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไขมันสายยาว modulates , อัตราส่วนของยา SH เพื่อ COA และมีส่วนร่วมในการดักจับ , สารตกค้างจากเพอรอกซิโซมและ mitochondria .คาร์นิทีนยังเข้าร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนโซ่กิ่งและการรักษาเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ยังเป็นสารอนุมูลอิสระ คนกวาดถนน และมีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมในการควบคุมของนิวเคลียร์ถอดความ [ 1 , 2 ] เว็บไซต์หลักสำหรับการสังเคราะห์คาร์นิทีนจาก 6-n-trimethylolysine คือ ตับและไต แต่สมองมีศักยภาพขนาดเล็กเช่นกันสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์คาร์นิทีน และมีอยู่ในอาหารที่มีเมทไธโอนีน ไลซีน และ ถึงแม้ว่าสถานะของวิตามิน ซี และบี 6 และเหล็ก [ 3 ] ก็สำคัญไม่แพ้กัน แต่ถ้าอาหารขาดคาร์นิทีน , ลดลงมากในเร็วๆนี้พัฒนาในความเข้มข้นของพลาสมา [ 4 ]อย่างน้อย คาร์นิทีนเสริมในอาหารการรักษาร่างกายร้านค้าคงที่ตั้งแต่ 8 ถึง 11 มิลลิกรัมต่อวัน [ 1 ] แหล่งที่ร่ำรวยที่สุดของคาร์นิทีนเป็นเนื้อสีแดง ซึ่งมีประมาณ 5.5 μ mol / g ในเนื้อเยื่อและในสินค้าพืช - ถั่ว ( 0.72 μ mol / g ) และอะโวคาโด
เนื้อหาทั้งหมดของคาร์นิทีน ในร่างกายมนุษย์ คือ 100 มิลลิโมล ( 16 กรัม ) แต่มันขึ้นอยู่กับอาหารมวลกล้ามเนื้อและอายุ [ 1 ] กล้ามเนื้อประกอบด้วย 98 % ของยอดเงิน ในขณะที่ 1.5 และ 0.5 เปอร์เซ็นต์ของคาร์นิทีน พบในตับและเนื้อเยื่ออื่นๆ ตามลำดับ [ 5 ] ความเข้มข้นในพลาสมา ซึ่งทั้งหมดเป็นปกติในช่วง 42 – 85 μ mol / l และของฟรีซึ่งในช่วง 35 - 70 μ mol / L [ 6 ] คาร์นิทีนสมาธิในใจประมาณ 4.2 μ mol / g ของเนื้อเยื่อซึ่งมีมากกว่าสามครั้งสูงกว่าที่ในกล้ามเนื้อเส้น ( 1.26 μ mol / g ) , สี่ครั้งมากกว่าในตับ ( 0.94 μ mol / g ) และแปดครั้งสูงกว่าในไต ( 0.52 μ mol / g ) [ 7 ] กล้ามเนื้อโครงกระดูกและขาดศักยภาพ หัวใจ Carnitine สังเคราะห์ .
การสะสมของคาร์นิทีนในหัวใจมีความสะดวก โดยการสกัดที่ใช้งานของคาร์นิทีนจากพลาสมากับ 60 เท่าของการไล่ระดับสี [ 8 ] ซึ่งแตกต่างจากในตับ ซึ่งพบในกล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อลายค่อนข้างอิสระของประปาชั่วคราว [ 9 ] .
กว่า 95% ได้รับคาร์นิทีนถูกขับออกมาในปัสสาวะของมนุษย์ [ 10 ]การกวาดล้างของคาร์นิทีนฟรีประมาณสี่ครั้งกว่าของคาร์นิทีนเอซิล ( 1.1 มิลลิลิตรต่อนาทีและ 4.8 ml ) มีหลักฐานที่แสดงว่าระบบอุปการะมีอยู่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจาก ATP hydrolysis . มันเป็นความรับผิดชอบของคาร์นิทีนการขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์กล้ามเนื้อ [ 11 ] คาร์นิทีน การขนส่งไปยังไมโทคอนเดรียจะดําเนินการโดยผู้ให้บริการเฉพาะโปรตีน [ 12 ]กรดไขมันโซ่ยาวเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการเผาผลาญพลังงานออกซิเดชันในกล้ามเนื้อหัวใจ ต่อการขนส่งผ่านเมมเบรนของเซลล์ พวกเขาได้รับการกระตุ้นเพื่อ , COA ใน cytoplasm หรือเยื่อหุ้มภายนอกยล . แม้ว่าบางส่วนของถ่านกรดไขมันผ่านปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันกับไตรกลีเซอไรด์สูง ส่วนใหญ่จะกลายเป็นพื้นผิวสำหรับบีตา - ออกซิเดชันใน mitochondria .คาร์นิทีนมีบทบาทพื้นฐานในการขนส่งถ่านกรดไขมันจาก cytoplasm เข้าสู่ไมโตคอนเดรียที่บีตา - ออกซิเดชันเกิดขึ้น ระยะสั้น - และกรดไขมันขนาดกลางมีขนเป็นเมทริกซ์ยลโดยไม่มีความช่วยเหลือใด ๆ ซึ่งในกระบวนการ กรดไขมันโซ่ยาว , กลุ่มขนส่งโดยเฉพาะ เช่น คาร์นิทีน คาร์นิทีน translocase เอสเทอร์โดยผู้ให้บริการ ,ซึ่งถือเป็น Trans membraneous โปรตีนในเยื่อชั้นในของไมโตคอนเดรีย [ 13,14 ]
' ระบบ ' ซึ่งประกอบด้วยส่วนใหญ่ของคาร์นิทีน คาร์นิทีนเอซิลทราน เฟอร์เรส translocase , และการขนส่งโปรตีนอยู่ในพลาสมาเมมเบรน .คาร์นิทีน palmitoyl ทรานสเฟอเรส 1 ( ปี 1 ) ซึ่งตั้งอยู่บนฝั่งของเยื่อบุภายในภายนอก การโอนงานเคลือบโซ่ , สารตกค้างจากยาในคาร์นิทีนเอซิล . คาร์นิทีน คาร์นิทีน คาร์นิทีนเอซิล เพื่อแลกเปลี่ยน translocase จากเมทริกซ์ผ่านภายในไมโตคอนเดรียของเยื่อแผ่น ด้านภายในของชั้นในการเยื่อคาร์นิทีน palmitoyl ทรานเฟอเรส 2 ( ปี 2 ) , เร่งการสังเคราะห์คาร์นิทีนเอซิลยาจากเมทริกซ์และสระของยา SH ( รูปที่ 1 ) ในที่สุด , บีตา - ออกซิเดชันกับ COA ผ่านการปลดปล่อยพลังงานในรูป ATP .คาร์นิทีนช่วยลดอัตราส่วนของ intramitochondrial , COA เพื่อ COA และสาเหตุของการสะสมยาล้างพิษ , เอสเทอร์ในผู้ป่วยเมแทบอลิซึมของกลูโคสบกพร่องหรือ , ออกซิเดชัน กลไกข้างต้นเป็นความบกพร่องเมื่อบีตา - ออกซิเดชันยลรบกวนพัฒนาในผู้ป่วยที่ขาดคาร์นิทีน [ 15 ]
การแปล กรุณารอสักครู่..