Свойства и метаболизъм

Изглежда, че карнитинът се абсорбира през червата чрез активен процес, зависим от Na +, както и от пасивна дифузия, която може да бъде важна за усвояването на големи дози от фактора. Приемането на карнитин от чревния лумен в лигавицата е бързо и около половината от приетия карнитин се ацетилира в тази тъкан. Абсорбцията на карнитин в хранителни добавки (0,5 до 4 g на ден) е 15% до 25% (Rebouche, 2006). Тъкани като сърдечен мускул и скелетни мускули изискват карнитин за нормален метаболизъм на горивото, но не могат да синтезират карнитин и са напълно зависими от транспорта на карнитин от други тъкани. Свободният карнитин се екскретира с урината, като основният екскреторен продукт е триметиламин оксид (Mitchell, 1978). Карнитинът е силно консервиран от човешкия бъбрек, който реабсорбира повече от 90% от филтрирания карнитин, като по този начин играе важна роля в регулирането на концентрацията на карнитин в кръвта. За кучето 95% до 98% от карнитиновия басейн е в скелетните мускули и сърцето (Rebouche and Engel, 1983). С плъхове, Flores et al. (1996) наскоро съобщиха, че тънките черва са значителна и неразпозната досега част от карнитиновия басейн на сучещи животни.

карнитин

Функции

Друга роля на карнитина може да бъде да предпазва клетките от токсично натрупване на ацил-КоА съединения от ендогенен или екзогенен произход чрез улавяне на такива ацилни групи като карнитинови естери, които след това могат да бъдат транспортирани до черния дроб за катаболизъм или до бъбреците за екскреция в урина. Карнитинът има функции и в други физиологични процеси, критични за оцеляването, като липолиза, термогенеза, кетогенеза и евентуално регулиране на някои аспекти на азотния метаболизъм (Borum, 1985). Установено е, че карнитинът е полезен за детоксикация на афлатоксини (Yatim и Sachan, 2001). При плъхове имаше модификация на афлатоксин, свързващ се с протеини и ДНК чрез карнитин, което намалява канцерогенния и хепатотоксичния потенциал на афлатоксините.

При бозайниците гама-бутиробетаинът, непосредственият предшественик на карнитина, може да се синтезира от основните аминокиселини лизин и метионин в повечето тъкани. Четиривъглеродната верига идва от лизин; метиловите групи идват от метионин. Крайното превръщане на гама-бутиробетаин в карнитин се случва в черния дроб (Olson and Rebouche, 1987).

Изисквания

Висшите животни, включително бозайниците, могат да синтезират карнитин. Последните проучвания обаче показват, че биосинтезата на карнитин може да бъде ограничена или неадекватна при някои животни. Както NRC (2006), така и AAFCO (2007) не предлагат препоръки за карнитин при диети за кучета и котки. Няма доказателства, че кучетата в нормална домашна среда се нуждаят от добавки с карнитин, нито има индикации, че карнитинът се изисква в диетата на котките (NRC, 2006).

А. Изисквания при кучетата

Наблюдавано е, че карнитинът е полезен при лечението на разширена кардиомиопатия при някои семейства кучета (Keene et al., 1986; 1988; Sanderson, 2006), но неефективен при други (Costa и Labuc, 1994). Нивото на карнитин от 50 mg на kg (22,7 mg на lb) телесно тегло е използвано като превантивна терапия. Доказано е, че работещите кучета имат нужда от допълнителен карнитин (Grandjean et al., 1993). При кучето изискванията за поддържане на ендогенния L-карнитин изглеждат достатъчни, докато в други физиологични състояния (напр. Упражнения, излагане на студ и репродукция) ) или недостатъци (напр. миопатии и мускулни увреждания), където е желателно мобилизиране на мастни киселини, се препоръчва добавяне на L-карнитин при ниво от 50 mg на kg (22,7 mg на lb) телесно тегло (Pelletier, 1992). Въз основа на физиологични тестове (напр. Сърдечна честота, свободни мастни киселини и млечна киселина) след тренировка на кучета от Аляски хаски, Grandjean et al. (1993) заключават, че допълнителният карнитин е полезен.

Б. Изисквания към котките

Не са докладвани изисквания за карнитин за котки.

Източници

По принцип храните с растителен произход са с ниско съдържание на карнитин, докато храните от животински произход са богати на карнитин (Mitchell, 1978). Червените меса и млечните продукти са особено богати източници. Концентрацията на карнитин се увеличава в порядъка на риба, птици, свинско, говеждо и агнешко месо. Като цяло, колкото по-червено е месото, толкова по-висока е концентрацията на карнитин. Типичните концентрации на карнитин могат да бъдат 600 µg на kg (272,7 µg на lb) за говеждо месо, 45 до 90 µg на kg (20,5 до 40,9 µg на lb) за пилешко месо и 75 µg на kg (34,1 µg на lb) за агнешко месо (Мичъл, 1978). Карнитинът се намира главно в скелетните мускули, които имат около 40 пъти по-голяма концентрация от карнитин, отколкото в кръвта. Напротив, зърната като ечемик, царевица и пшеница имат неоткриваеми или незначителни концентрации. Повечето растителни храни, които са с ниско съдържание на карнитин, вероятно също са с ниско съдържание на лизин и метионин, предшествениците на карнитина.

Млякото е от съществено значение за снабдяването на карнитин с бозайници. Въпреки че карнитинът се синтезира при растящи млади и възрастни животни, предишни проучвания при хора предоставят доказателства, че екзогенният карнитин е необходим за поддържане на нормалния метаболизъм на мазнините по време на ранна детска възраст. Изследвания на Дейвис (1989) показват, че до 50% от карнитина в тъканите при сучещите плъхове се получава от майчиното мляко. Изследвания с новородени зайци (Penn и Schmidt-Sommerfeld, 1988) и плъхове (Flores et al., 1996) показват, че телесните тъкани на карнитин обикновено намаляват при новородени, лишени от мляко през ранния живот. Coffey et al. (1991) показват, че намаленият хранителен прием е свързан с намалени нива на карнитин в черния дроб, но не и в сърцето или мускулите на новородените прасенца, получаващи ниски нива на диетичен карнитин в сравнение с прасенца, получаващи добавки с карнитин. Тези наблюдения показват важността на млякото. Търсенето на карнитин по време на сученето може да надхвърли способността за неговия синтез.

Недостиг

Дефицитът на карнитин се диференцира в три категории: прекомерна загуба на свободен карнитин, прекомерна загуба на ацилкарнитин в резултат на натрупването на ацил-КоА в тъканите и комбиниран тип. Първото състояние се съобщава при хората като синдром на Fanconi и бъбречен дефицит на карнитин транспорт (дефицит на първичен карнитин), а последните два вида се срещат при различни вродени грешки в метаболизма на мастните киселини (DiDonato et al., 1992).

Оценката на карнитиновия статус на определено животно или човек е трудна, тъй като плазмените концентрации на карнитин и отделянето на карнитин в урината не са добри показатели за карнитиновия статус на тъканите (Borum, 1991). Хората с ниски концентрации на карнитин в плазмата могат да имат нормални концентрации на карнитин в мускулите или черния дроб, а тези с нормални плазмени концентрации на карнитин могат да имат ниски концентрации на карнитин в мускулите или черния дроб.

А. Недостиг на кучета

Системните и миопатични форми на дефицит на L-карнитин са добре познати етиологии на DCM в хуманната медицина. Последните данни сочат, че застойна сърдечна недостатъчност, причинена от бързо камерно темпо при кучета, също е свързана с дефицит на карнитин на миокарда (Keene, 1994).

Карнитинът се синтезира изключително в черния дроб, поради което чернодробните заболявания вероятно ще повлияят на метаболизма на карнитина (Neumann et al., 2007). Създаден е експеримент за сравняване на плазмените концентрации на L-карнитин при кучета с различни чернодробни заболявания с различна тежест с плазмените концентрации на L-карнитин при здрави кучета (Neumann et al., 2007). Чернодробното заболяване при кучета е придружено от повишена плазмена концентрация на L-карнитин, като тежестта на хепатита изглежда влияе върху концентрацията на L-карнитин.

Някои породи кучета имат автозомно-рецесивен дефект в синтетичния път на карнитин, което води до дефицит (Katz и Siakotos, 1995). Тези кучета имат цероидни липофусцинози и разширена кардиомиопатия. Допълването с карнитин в някои случаи води до намаляване на клиничните признаци на заболяването (NRC, 2006).

Б. Дефицит при котки

Не се съобщава за недостиг на карнитин при котки.

Фортификационни съображения

За подсилване на диетите трябва да се използва само физиологичният L-карнитин. Перорални дози от 100 до 150 mg на kg (45,5 до 68,2 mg на lb) са използвани като добавки. Черният дроб и бъбреците на бозайниците са способни да синтезират карнитин от лизин и метионин; обаче само ендогенната биосинтеза не е достатъчна, за да поддържа концентрациите на карнитин на адекватни нива (Duran et al., 1990). Независимо от това, домашните любимци, получаващи храна с големи количества животински продукти (напр. Месо и мляко), не трябва да се нуждаят от допълнителен допълнителен карнитин. По същия начин кърмещите кученца и котенца ще получават достатъчно карнитин, тъй като млякото е богато на витамин. Най-голямото безпокойство за необходимостта от добавяне на карнитин би било за кучета с DCM (понякога от генетичен произход) и за кучета, които работят стриктно и получават диети, в които липсва достатъчно животински протеин. При работещото куче L-карнитинът увеличава аеробния капацитет поради гликогеновия щадящ ефект, забавя появата на умора и хипогликемия и намалява производството на млечна киселина (Pelletier, 1992). След тренировка L-карнитинът ускорява възстановяването.

Някои по-нови, по-обещаващи терапии за кучета с DCM са карнитин и таурин (Sanderson, 2006). Доказано е, че дефицитът на тези хранителни вещества причинява DCM при кучета, а някои породи кучета показват драстично подобрение на миокардната функция след добавяне с едно или и двете хранителни вещества. Въпреки че повечето кучета, диагностицирани с DCM, нямат документиран дефицит на таурин или карнитин, те все пак могат да се възползват от добавки.

При котките мазнините се натрупват в черния дроб по време на гладуване, което води до синдром на мастен черен дроб или котешка чернодробна липидоза (FHL). Blanchard et al. (2002) завърши проучване, за да определи дали добавката с карнитин може да предпази котките на гладно от кетоза и следователно дали добавката с карнитин ще подобри метаболизма на карнитина и липидите при FHL. Резултатите демонстрират защитния ефект на диетичното ниво на L-карнитин при котки с висок риск от затлъстяване.

Витаминна безопасност

Няма съобщения за проучвания за токсичност на карнитин при кучета и котки. Перорални дози от 100 mg на kg (45,5 mg на lb) са дадени на кърмачета и 1 до 3 g дневно на възрастни хора с малък проблем. Някои пациенти са имали диария, но не и ако са започнали с по-малки дози и след това са се увеличавали постепенно (Borum, 1991).