Які переваги карнозину? 35 рецензованих наукових праць

Останнє оновлення: 19 травня 2019 р

Ця стаття цитує 35 наукових праць та оглядає 8 популярних тверджень.

Зміст

Карнозин - це невелика молекула дипептиду, яка зустрічається в природі в організмі найрізноманітніших тварин, відіграє важливу роль в енергетичному обміні, антиокисленні, експресії генів, цілісності білка та фосфорилюванні, але наукові дослідження до сьогоднішнього дня не придумав пояснення того, в чому полягає його біологічна функція.

Давайте детальніше обговоримо це, тому що це важливо: коли ми говоримо про ксенобіотик - молекулу, яка виробляється організмом, відмінним від того, який його споживає, або навіть синтезується в лабораторії - і ми обговорюємо його біологічну активність, ми припускаємо це Молекула, яка не належить в організмі, може бути корисною, нейтральною або згубною для функції організму.

Однак, коли це молекула, що зустрічається в природі, тобто організм самостійно її постачає (частково або повністю), має сенс говорити про “функцію” цієї молекули.

Приклади: аденозинтрифосфат (АТФ) є головною «енергетичною валютою» більшості організмів, зберігаючи енергію, яку можна отримати при розпаді фосфатного зв’язку. Існує кілька добре описаних шляхів виробництва АТФ.

Лимонна кислота є посередником у циклі окисного фосфорилювання Кребса, який відбувається у всіх окислювальних організмах і утворює АТФ, попередники для інших молекул, таких як амінокислоти, і NADH. Креатин є посередником для переробки АТФ, особливо в м’язовій та мозковій тканинах, і певні форми м’язової діяльності покладаються на фосфокреатин.

Існує причина, по якій молекула може бути там, і ця причина - це роль у певних відомих реакціях або функціях в організмі. Тіло просто не може функціонувати без цієї молекули.

Карнозин не входить до цього класу молекул і не є ксенобіотиком. Він має багато визначених біологічних видів діяльності, серед яких:

Затримка настання старіння (природна втрата біологічної функції) у культивованих клітинах (28)
Омолодження вже старих культивованих клітин (28)
Інгібування росту культивованих ракових клітин (11)
Регулювання внутрішньоклітинної сигналізації (11)
Регуляція експресії генів (23, 11)
Хелатування іонів металів (35)
Сприяння зменшенню гліколітичних енергетичних систем у клітинах (20, 32).

Ми точно знаємо, що карнозин робить усі ці дивовижні речі. Але чи це причина, що вона там є? Іншими словами: чи еволюціонував він з цією метою («плюрипотентна молекула») і, якщо її забрати, чи спричиняє організм загибель чи хвороба? Чи існує метаболічний шлях карнозину, який впливає на інші функції організму? Відповідей на ці запитання немає. Ось чому її часто називають «загадковою» або «інтригуючою» молекулою.

Це природно зустрічається в тілах риб, птахів і ссавців

Ми також маємо докази того, що прийом карнозину як добавки може мати сприятливі ефекти (детально описано нижче), наприклад:

Антиоксидантна активність in vivo (12)
Противікове старіння (14, McFarland & Holliday 1994)
Нейропротекція (35)
Збільшення м’язової маси, збільшення м’язової сили, збільшення м’язової витривалості, відновлення фізичних вправ (див. Пункт нижче)

Серед багатьох інших і список швидко зростає.

Оскільки всмоктування карнозину передбачає розпад молекули і, отже, втрату її потенційної користі (поглинається лише близько 40% введеного в їжу карнозину), як тільки бета-аланін був виявлений як попередник карнозину, що може підвищити рівень останньої набагато ефективніше, ніж сама кінцева сполука при попаданні всередину, більша частина уваги у галузі добавок переходить до бета-аланіну.

Скільки досліджень?

Сучасний рівень досліджень карнозину є парадоксальним: існує невеликий, але постійно зростаючий інтерес до карнозину. Кількість опублікованих рецензованих статей про карнозин не становить навіть 15% від кількості статей про бета-аланін, але обидві продовжують зростати. Очевидно, з огляду на нещодавній інтерес до інших тем, окрім спортивних, карнозин викликає все більший інтерес, тоді як бета-аланін, схоже, досяг плато і незначного зниження публікацій.

Дослідження карнозину зовсім не нещодавні: його було відкрито 117 років тому (11, 13), але до цього дня, незважаючи на зростаючу біологічну активність, яку, як було доведено, його точна фізіологічна функція залишається невідомою.

Опубліковані пошуки карнозину дають 2226 результатів, лише 1079 із пошуковим терміном у заголовку. Більша частина публікації про біологічну активність у людини, особливо про її інтерес до спортивних результатів, насправді є результатом досліджень добавок бета-аланіну.

Зворотне також справедливе: більша частина досліджень бета-аланіну (що дає 16874 результати на Pubmed, з 1124 як пошуковий термін) пов’язана з його ефектом у підвищенні рівня карнозину. Найновіші дослідження щодо бета-аланіну стосуються його впливу на втому та відновлення м’язів в результаті підвищення рівня карнозину.

Більшість останніх досліджень обох (карнозину та бета-аланіну) закінчуються в розумних журналах. Під розумним я маю на увазі рецензовані журнали з h-індексом щонайменше 120.

Дуже престижні журнали

Журнал клітинної біології - 336

Досить престижні журнали (де з’являються дослідження щодо карнозину)

Журнал Наука про харчові та сільські господарства - 109

Biochimica et Biophysica Acta - Дослідження молекулярних клітин - 143

Журнали з нижчою репутацією

Журнал цілісного догляду - 35

Індійський журнал медичних досліджень - 68

Тенденцією на майбутнє є, мабуть, більше досліджень біологічної активності карнозину, крім здоров’я та відновлення м’язів, але немає жодних ознак того, що найближчим часом консенсус чи навіть більш тверда гіпотеза щодо його функції має прийти.

Чи допомагає карнозин м’язовому набору?

Як вже згадувалося раніше, оскільки сам карнозин деградує в процесі травлення, завдяки чому лише 40% його стає біодоступним, а оскільки, як було показано, добавки до бета-аланіну ефективно підвищують рівень карнозину, більшість досліджень щодо збільшення м’язової маси включають бета-аланін.

Існує одне дослідження з самим карнозином, хоча (7), в основному припускаючи, що його найважливішою активністю в наборі м'язів було зменшення втоми за рахунок ефекту буферного іона.

Сьогодні є дані про більше можливих механізмів, за допомогою яких карнозин покращує скорочувальну функцію і відновлення м’язів, але більшість авторів зазначають, що необхідні додаткові дослідження для з’ясування добре задокументованого факту, що добавки призводять до кращого відновлення, набору м’язів, набору сили та витривалості ( 25, 31). Цитується „вдосконалений гомеостаз фізичного навантаження та зв’язок збудження-скорочення” (Bancquaert et al. 2015, 18).

З невідомих причин, карнозин (і бета-аланін), здається, є більш ефективним ергогенним (засіб, що підвищує ефективність) для тренованих осіб, порівняно з нетренованими. Іншими словами, це допомагає спортсменам більше, ніж допомагає не спортсменам з точки зору продуктивності (9).

Те саме стосується збільшення м’язів. Наприклад, у дослідженні, проведеному Керном та співавторами (25) з 15 футболістами з коледжу та 22 борцями в коледжі, з добавками бета-аланіну протягом 8 тижнів, доповнені борці набрали середньої худої маси тіла на 1,1 фунта (тоді як група плацебо втрачала худу масу за 0,98 фунтів), а футболісти, що отримували добавки, набрали 2,1 фунта худої маси (порівняно з приростом 1,1 фунта для групи плацебо).

Нижня лінія: якщо ви зацікавлені в наборі м’язів, чи є карнозин хорошим вибором добавки? Ні, але якщо і лише тоді, коли ви тренований особа або спортсмен, який бере участь у регулярних силових тренуваннях, бета-аланін, його попередник, допоможе вам набрати м’язи, швидше за все, як «побічний ефект» набору сили. Результати цього ефекту були опубліковані в одному з найвідоміших журналів про силові тренування, Journal of Strength and Conditioning Research.

Чи допомагає карнозин діабету та серцево-судинним захворюванням?

І ось коли історія починає ставати цікавою: зростає кількість досліджень, пов’язуючих рівні карнозину з цілим рядом дегенеративних та хронічних розладів. Враховуючи, що діабет та серцево-судинні захворювання складають одні з найважливіших захворювань у міських районах та у світі, ми маємо випадок.

Ключем до розуміння всього подальшого може бути одна частина загадки про старіння. По мірі дозрівання організмів відбувається енергетичний метаболізм від більш гликолітичних (на основі гліколізу) до більш окислювальних форм утворення АТФ, що відбувається в мітохондріях. Однак старіння також включає пошкоджені мітохондрії.

Насправді дисфункція мітохондрій є загальною для багатьох «захворювань старіння» (20). Рівень карнозину зростає в міру дозрівання організмів, а при додаванні до клітинних культур виявляється, що він зменшує гліколіз та посилює окислювальні процеси.

Карнозин не запобігає самому діабету та не заважає йому. Однак одна з причин, через яку діабет вбиває людей, полягає в тому, що високий рівень глікемії та перехід до гліколітичного метаболізму підвищують рівень токсичних сполук, при цьому метилгліоксаль (продукт гліколізу) є одним з найбільш актуальних. Це також пов'язано зі збільшенням рівня формальдегіду (19). Метилгліоксаль вважається одним з основних джерел вікової протеотоксичності.

Однією з дій карнозину в організмі є очищення метилгліоксалю. Очевидно, багато сприятливих ефектів карнозину пов'язані з його загальною очищувальною активністю (не на відміну від глутатіону), а також хелатируючою дією (здатністю зв'язуватися з певними іонами металів і робити їх недоступними).

Дослідження показали, що введення карнозину стабілізує рівень глюкози та інсуліну натще у людей із надмірною вагою (27). Інше дослідження показало, що воно відновлює ультраструктуру клубочків при діабетичній нефропатії. Він також показав, що покращує метаболізм глюкози та альбумінурію (білок у сечі) (1).

Це вже не тільки дослідження культури клітин або тваринних моделей, а фактичні задокументовані корисні результати у людей. Можна з упевненістю сказати, що введення карнозину є перспективним дослідженням лікування.

Чи має Карнозин ефект “проти старіння”?

З усім, що було обговорено в попередньому пункті, це могло (21, 22). Але чи це? Існує кілька рядків доказів, від культивованих клітинних старінь до тваринних моделей, включаючи судоми та інші нейродегенеративні розлади, що свідчать про позитивну відповідь.

Це навіть може бути потенційним лікуванням - принаймні ад'ювантом - хвороби Альцгеймера та деменції. Деякі сміливі аргументи, особливо щодо регуляції експресії генів і теломерази, змушують думати, що це могло б фактично повернути біологічний годинник назад.

Проте все ще недостатньо доказів, щоб позитивно підтвердити це .

Чи допомагає Карнозин СДУГ, депресії та іншим психічним або когнітивним розладам?

Відповідь тут полягає в тому, що він міг би, враховуючи всі докази, що стосуються "захисту від нейродегенеративних захворювань та лікування когнітивних дефіцитів, депресії та інтелектуальних вад" (5). До цього часу, однак, не було жодного опублікованого дослідження, яке спеціально показувало б результати прийому карнозину щодо СДУГ, депресії або інших когнітивних розладів або розладів настрою.

Чи Карнозин бореться з раком?

Кількість досліджень, що припускають, що це робиться, велика і зростає. Очевидно, що наукове співтовариство схвильоване потенціалом карнозину у війні проти раку. Є дані, що пов’язують присутність карнозину із зменшенням зростання більшості основних ракових клітин.

Однак усі ці дослідження проводяться in vitro, тобто на культурах клітин. Існують також дані, що корелюють низький рівень карнозину або високу активність карнозидази in vivo та поганий прогноз раку. Всі ці результати вказують в одному напрямку: карнозин є вагомим кандидатом у набір інструментів лікування раку. Але це все одно саме: сильний кандидат (17, 30, 24, 29, 3).

Чи допомагає карнозин схудненню?

Важливо зрозуміти, як підходить до цього питання. Підвищена фізична здатність, особливо збільшена вихідна сила та витривалість, у поєднанні зі збільшенням частоти фізичних вправ неминуче вплинуть на склад тіла, що призведе до більш високого співвідношення маси жиру та жиру. Дослідження, які показують саме цей результат при прийомі добавок бета-аланіну, при супутньому вимірюванні підвищення рівня карнозину, можуть показати непрямий результат ергогенного ефекту бета-аланіну/карнозину.

Це означає, що ми не знаємо, чи матиме якась із цих молекул якийсь вплив на склад тіла в цілому або, зокрема, на втрату ваги. Ми знаємо, що, як ергогенний засіб, він покращить ефективність роботи (чим більш навчена людина, тим більше вона допоможе); з поліпшенням працездатності, контролем споживання калорій і частими фізичними вправами відбудеться втрата ваги.

Однак в одному дослідженні з неактивними пацієнтами похилого віку вимірювали підвищений вміст карнозину в м’язах і збільшували фізичну працездатність після 12 тижнів прийому бета-аланіну.

Експериментальна група показала незначне збільшення м’язової маси (LBM (кг) 50,1 ± 9,7 проти 47,1 ± 10,1 у контрольній групі) та жиру в організмі (жир (%) 33,4 ± 5,2 проти 34,8 ± 8,2 у контрольній групі) . Однак лише добавки покращили їх вентиляційний анаеробний поріг (ПДВ) та пік VO2 (16). Інші дослідження не показали ефекту (26).

На даний момент нашого розуміння карнозину та його наслідків ніщо не вказує на те, щоб він був корисним для схуднення, якщо не поєднуватися із регулярними фізичними вправами та дієтою.

Чи допомагає карнозин аутизму?

Існує одне єдине дослідження про вплив карнозину на дітей-аутистів (15). Це заслуговує на згадування, оскільки його було виконано з обґрунтованою методологією, з людьми та опубліковано в поважному рецензованому журналі. Подвійне сліпе дослідження включало 31 дитину з аутичного спектру.

Експериментальна група отримувала 800 мг L-карнозину щодня протягом 8 тижнів. Ці діти продемонстрували статистично значущі покращення за шкалою оцінки аутизму Гілліама (загальний бал та під шкалами поведінки, соціалізації та спілкування) та тесту на сприйнятливий словниковий запас з одним словом (усі Р Враховуючи, наскільки вони були позитивними, чому не було інших досліджень за участю аутизм та карнозин протягом останніх 15 років можна здогадуватися.

Чи допомагає карнозин катаракті?

Я залишив цей пункт в останню чергу через ефект знання-Пандори: після злого та страждань "я не знаю", "незрозуміло", "це невідомо", нарешті ми знаємо і знаємо, що це працює ! У дослідженні, опублікованому в 2009 році, що включає понад 50 500 пацієнтів старшого віку, місцеві очні краплі N-ацетилкарнозину показали свою ефективність у профілактиці та лікуванні погіршення зору внаслідок старечої катаракти, первинної глаукоми з відкритим кутом, вікової дегенерації жовтої плями, діабетичної ретинопатії та старіння ( 6, 4).

Зауважте, що дві цитовані статті належать до однієї групи - патентної холдингової компанії для розроблених карнозинових очних крапель.

Однак є багато інших досліджень із використанням тваринних моделей, які підтверджують запропоновані механізми з попередніх статей і в цілому показують позитивні результати (34, 33).

Чи безпечний Карнозин?

Ви можете згадати про хвороби, пов’язані з карнозиназою, набір станів, пов’язаних з дисфункціональною експресією ферменту карнозінази. Його механізми незрозумілі. Вони можуть бути пов’язані з формами розумової відсталості, параплегією, судомами та нефротичними розладами (8, 2).

Епідеміологічне значення цих захворювань невідоме. Крім того, здається, що проблема полягає у «надмірній експресії» ферменту (розщепленні карнозину), яка знижує рівень карнозину в організмі до патологічних. Це звучить як занепокоєння полягає в тому, щоб не мати достатньої кількості карнозину, а не навпаки.

Я б сказав, що, беручи до уваги сучасні наукові дані, проковтування або карнозину, або бета-аланіну є цілком безпечним.

Резюме

Винос тут полягає в тому, що карнозин, як правило, безпечний і нешкідливий. Немає доказів токсичності.

Однак кілька думок: по-перше, якщо рівень біодоступності настільки різко падає під час травлення, ви можете спочатку розглянути всі варіанти бета-аланіну. По-друге, якщо ваша мета - підвищити спортивні показники, і ви спортсмен, цілком логічно додати бета-аланін для підвищення рівня карнозину.

У будь-якому випадку, вперед. Але якщо ви не спортсмен, дослідження показали, що ця добавка менш ефективна для вас. Якщо ваш лікар не призначить цього, оскільки ви одужуєте від якоїсь важкої хвороби, ви можете подумати про те, щоб спочатку пройти навчання та дієту, перш ніж думати про підвищення ефективності. Підвищення продуктивності призначене для людей, які вже мають певну продуктивність для підвищення.

Незважаючи на всі інші потенційні переваги, що карнозин показав потенціал, розробляються деякі альтернативи, щоб обійти втрату біодоступності внаслідок дії карнозидаз під час травлення. Один з них - використання модифікованих форм карнозину, стійких до карнозидаз. Інший - внутрішньоносова доставка для боротьби з нейродегенерацією та пухлинами мозку та використання очних крапель, що містять N-ацетил-карнозин, для катаракти (22)

То чому б ні? Чесно кажучи, якщо у вас чи вашої коханої є хвороба Альцгеймера, цукровий діабет, рак, нейродегенеративні розлади або катаракта, і якщо лікування нешкідливе, спробуйте. Це не те, що у вас є багато часу, щоб чекати, поки дослідження дадуть вам надійну рекомендацію. Ваша хвороба невиліковна, прогресуюча, і іноді вона швидко прогресує. Вам нічого втрачати.