Forscher konzentrieren sich seit langem auf die Erforschung und Anwendung von Nahrungsergänzungsmitteln und haben dabei erhebliche Fortschritte erzielt. Im Jahr 1905 extrahierten die russischen Wissenschaftler Gulewitsch und Kvimberg erstmals Carnitin aus Muskeln. Die chemische Struktur von Carnitin wurde 1927 bestimmt und ergab, dass es aus zwei Isomeren besteht:L-Carnitinund D-Carnitin. Untersuchungen haben gezeigt, dass nur L-Carnitin ernährungsphysiologische Vorteile für Tiere hat. Im Jahr 1985 erkannte die Chicago International Nutrition Conference L-Carnitin unter bestimmten Bedingungen als essentiellen Nährstoff an. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Ergänzung mit L-Carnitin die körperliche Ermüdung lindern und die sportliche Leistung steigern kann.
L-Carnitin und seine Funktionen
- Chemische Struktur von L-Carnitin
L-Carnitin, auch bekannt als Carnitin oder Vitamin BT, hat die chemische Bezeichnung B-Hydroxy-Y-trimethylaminobuttersäure. Seine Summenformel lautet C7H15NO3 und es handelt sich um eine weiße kristalline oder transparente pulverförmige Substanz. Es hat ein Molekulargewicht von 161,2 und ist in Wasser und Ethanol leicht löslich. L-Carnitin weist eine gute Stabilität auf, neigt jedoch zur Hygroskopizität.
- Formen der L-Carnitin-Supplementierung
Im Allgemeinen beträgt die L-Carnitin-Reserve bei erwachsenen Männern etwa 20-25g, wobei 95 % davon in der Skelettmuskulatur vorhanden sind. Die Ergänzung von L-Carnitin kann sowohl den plasmafreien L-Carnitin- als auch den Muskel-Carnitinspiegel erhöhen. In Laborstudien mit menschlichen Probanden liegt die Dosierung der L-Carnitin-Supplementierung typischerweise zwischen 1 und 4 g, die optimale Dosierung und Einnahmedauer sind jedoch noch unklar.
Aufgrund der lebhaften chemischen Natur von L-Carnitin und seiner Anfälligkeit für Abbau wird in experimentellen und klinischen Umgebungen häufig eine stabile Form namens L-Carnitintartrat als Ersatz für L-Carnitin verwendet. Andere Formen der Nahrungsergänzung umfassen veresterte Formen wie Acetyl-L-Carnitin, Propionyl-L-Carnitin und Glycin-Propionyl-L-Carnitin (GPLC). Unter ihnen ist GPLC eine muskelspezifische Form von Carnitin, die die Endothelfunktion verbessert und die maximale Nutzung der Muskelenergie fördert. Darüber hinaus kann eine kohlenhydratreiche Ernährung oder Insulin die Expression der mRNA des Carnitin-Transportproteins (OCTN) erhöhen und dadurch den Carnitinspiegel in der Skelettmuskulatur erhöhen.
Die Wirkung von Bewegung auf L-Carnitin
Viele Studien haben gezeigt, dass körperliches Training kaum Einfluss auf die Gesamtmenge an L-Carnitin hat. Im Allgemeinen nehmen die plasmafreien Carnitinspiegel ab, während der Carnitingehalt in den Muskeln zunimmt. Untersuchungen haben gezeigt, dass der Plasma-L-Carnitinspiegel bei regelmäßig trainierten Fußballspielern im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung niedriger ist. Sportliche Betätigung kann die Ausscheidung von L-Carnitin von 55 mg/Tag auf 94 mg/Tag erhöhen, hauptsächlich in Form von Acylcarnitin, was auf die Notwendigkeit einer L-Carnitin-Supplementierung vor und nach intensiver körperlicher Betätigung hinweist. Allerdings haben trainierte Personen im Vergleich zu untrainierten Personen eine größere Fähigkeit, während einer akuten Belastung freies Carnitin aufrechtzuerhalten.
Der Einfluss einer L-Carnitin-Supplementierung auf die sportliche Leistung
Es gibt Berichte, die darauf hinweisen, dass es bei Patienten mit Carnitinmangel zu einer übermäßigen Lipidansammlung in der Skelettmuskulatur kommt, insbesondere in den Muskelfasern vom Typ I. Nach dem Training kommt es zu einem abnormalen Anstieg der Laktatkonzentration im Blut, einem erhöhten Laktat/Pyruvat-Verhältnis und einer beeinträchtigten Funktion der mitochondrialen Atmungskette. Die meisten Ansichten deuten jedoch darauf hin, dass unter normalen Bedingungen keine Notwendigkeit für eine zusätzliche Ergänzung mit hohen Dosen Carnitin besteht. Allerdings kann die Ergänzung einer bestimmten Dosis Carnitin während einer mäßig intensiven körperlichen Betätigung die Ermüdung wirksam verzögern und sowohl die aerobe als auch die anaerobe Kapazität verbessern. Studien haben gezeigt, dass eine L-Carnitin-Supplementierung ein langfristiger Prozess ist und eine einmalige L-Carnitin-Supplementierung vor dem Training keinen Einfluss auf die sportliche Leistung hat.
- Der Einfluss einer L-Carnitin-Supplementierung auf die aerobe Kapazität
In den letzten Jahren haben mehrere Studien herausgefunden, dass die Ergänzung mit L-Carnitin die aerobe Kapazität im Hinblick auf die anaerobe Schwelle, die maximale Sauerstoffaufnahme, die Fähigkeit zur Laktatclearance und die Herzfunktion verbessern kann. Es ist wirksam für Leistungssportler und eine L-Carnitin-Supplementierung kann auch die Trainingsausdauer unter Bedingungen mit niedrigem Druck und niedrigem Sauerstoffgehalt verbessern, sodass es für das Training in großer Höhe geeignet ist.
- Der Einfluss einer L-Carnitin-Supplementierung auf die anaerobe Kapazität
Die meisten Berichte deuten darauf hin, dass die Ergänzung mit L-Carnitin die Leistungsabgabe bei anaeroben Übungen steigern kann. Eine langfristige Ergänzung mit L-Carnitin kann die Leistungsabgabe bei hochintensivem Training (80 % VO2max) um 11 % steigern. Eine tägliche Ergänzung von 1,5 g GPLC über 28 Tage kann die maximale Leistungsabgabe während des Trainings um 3 bis 6 % steigern.
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