Diese Organellen im Inneren der Zelle können auch als "Kraftwerke der Zelle" bezeichnet werden. Hier werden die Fettsäuren über die ß-Oxidation abgebaut, wobei Energie entsteht. Langkettige Fettsäuren können jedoch die Hülle der Mitochondrien nicht allein durchdringen. Sie brauchen hierfür einen "Träger". Diese Rolle übernimmt L-Carnitin: Es heftet sich an die Fettsäuren und schleust sie in die Mitochondrien. L-Carnitin ist daher eine Schlüsselsubstanz für die Fettverbrennung. Bei Carnitin-Mangel können weniger Fettsäuren in die Muskelzellen transportiert werden. Neben seiner Rolle in der Energiegewinnung ist L-Carnitin an vielen weiteren biochemischen Prozessen im Organismus direkt oder indirekt beteiligt. In konzentrierter Form zugeführt verbessert L-Carnitin die Blutfettwerte, wirkt sich bei koronaren Herzkrankheiten günstig auf die Herzfunktion aus, steigert die Insulinsensitivität, wirkt immunstimulierend und reduziert oxidativen Stress. Im Zusammenhang mit einer kalorienreduzierten Diätkostform und sportlicher Aktivität kann die erhöhte Zufuhr von L-Carnitin die Reduktion des Körpergewichts, genauer der Körperfettmasse, verbessern. Studien haben gezeigt, dass L-Carnitingaben auch den Umbau der Körperkompartimente unterstützen, indem der Körperfettanteil reduziert wird, während gleichzeitig die Muskelmasse erhalten bleibt und deren Neubildung angeregt wird.

Funktion von L-Carnitin bei der Fettverbrennung

Was führt zu einem Carnitinmangel? Bei Kindern wird L-Carnitin als semiessenzieller Nährstoff diskutiert, bei Frühgeborenen mit unzureichender Syntheseleistung kann die Supplementation erforderlich sein. Muttermilch enthält mit 1 mg/100 ml nur wenig Carnitin. L-Carnitin ist wasserlöslich und wird über den Urin ausgeschieden. Ein Carnitin-Mangel tritt in erster Linie bei Defekten der Carnitin-Synthese, einigen Stoffwechselstörungen sowie Nierenerkrankungen und Hämodialyse auf. Neuere Studien zeigen, dass während der Schwangerschaft und bei Ausdauersport die L-Carnitin-Spiegel im Blut deutlich absinken können. Primärer L-Carnitinmangel: Carnitinmangel kann sich somit, wie es aus der angeborenen Form der Erkrankung bekannt ist, durch Hypoglykämie-Symptome bemerkbar machen. Aus den angeborenen Störungen des Intermediärstoffwechsels der Aminosäuren, der vor allem in der Leber als zentralem Organ abläuft, ist bekannt, daß bei einem vermehrten Anfall von organischen Säuren aus diesen Stoffwechselreaktionen eine vermehrte Bindung an L-Carnitin erfolgt. Sekundärer L-Carnitin-Mangel: Hierdurch entsteht eine Form des L-Carnitinverbrauches, der sekundärer Carnitinmangel genannt wird. Diese Form des Mangels ist weniger durch eine Verminderung der Gesamtcarnitinkonzentration als vielmehr durch eine verminderte Verfügbarkeit von freiem L-Carnitin ausgezeichnet. Diese Situation kann

auch durch Medikamente, wie zum Beispiel durch das Antikonvulsivum Valproinsäure, verursacht werden.

L-Carnitin - Physiologische Aspekte: Wegen seiner wichtigen Aufgabe in der Fettverbrennung kommt Carnitin praktisch in jeder menschlichen Körperzelle vor. L-Carnitin ist in der Nahrung besonders in Fleisch, Fisch, Milch und Käse enthalten (siehe Tabelle 1). Es ist hitzestabil und wird erst bei hohen Temperaturen über 100 °C langsam zerstört. Wegen seiner guten Wasserlösli chkeit geht es jedoch ins Kochwasser über. Mit einer gemischten Kost nimmt ein erwachsener Mensch täglich zwischen 100 und 300 Milligramm L-Carnitin auf. Dabei schwankt die tägliche Aufnahme vor allem in Abhängigkeit von Art und Menge des konsumierten Fleisches zwischen 0 und 1.000 Milligramm. Vegetarier dagegen nehmen viel weniger L-Carnitin mit der Nahrung auf und verfügen über signifikant erniedrigte L-Carnitin-Plasmaspiegel. Vegetarische Kost und extremer Ausdauersport führten zu einem starken Absinken des L-Carnitinspiegels im Blut. Anhand der unten aufgeführten Tabelle, die die neueste und bisher umfangreichste Zusammenstellung über den L-Carnitin-Gehalt von Lebensmitteln darstellt, wird deutlich, dass pflanzliche Kost nur wenig L-Carnitin enthält. Eine vegetarische oder vegane Kost liefert daher nur geringe Mengen L-Carnitin. L-Carnitin ist ein bedingt essenzieller Nährstoff für den Menschen und wird vom menschlichen Organismus auch in geringen Mengen selbst hergestellt. Gustavsen veröffentlichte 2000 die neueste und bisher umfangreichste Tabelle über den L-Carnitingehalt der Nahrung..

L-Carnitin-Gehalt in Lebensmitteln in mg/kg geordnet nach Produktgruppen ( i )

L-Carnitin hat positiven Einfluss auf die koronare Herzerkrankung (1, 2): Studien belegen, dass L-Carnitin ein wichtiger Nährstoff für das menschliche Herz ist. Unter Belastungen und bei Herzerkrankungen kann es zu einer L-Carnitin - Unterversorgung des Myocards kommen. In solchen Fällen kann eine L-Carnitin - Supplementation mit der Nahrung sogar zu einer Reduktion von Symptomen und zu Besserung der Herzgesundheit kommen. Bei der koronaren Herzerkrankung, die mit dem chronischen Sauerstoffmangel des Myocards einhergeht, kommt es zu einer vermehrten Anhäufung von langkettigen Fettsäurecarnitinestern, die verschiedene enzymatische Reaktionen in den Mitochondrien hemmen. Zugeführtes L-Carnitin ist in der Lage, die Konzentration dieser Verbindungen abzusenken und somit das Mitochondrium zu „entgiften“. Es ist dabei hervorzuheben, dass L-Carnitin als körpereigene Substanz keine Nebenwirkungen besitzt. L-Carnitin kann die Herzfunktion bei Ischämie verbessern, berichtete Professor Dr. Heinz Löster, Universität Leipzig, bei seinem Vortrag aus Anlass des von der Gesellschaft für Ernährungsmedizin und Diätetik am 28. März 2003 durchgeführten diaita-Kongresses. In seinen Studien an isolierten Langendorff-Herzen stellte der Wissenschaftler fest, dass die Gabe von L-Carnitin den linksventrikulären Druck des Herzens besser erhöht als eine Glucosezufuhr. Der linksventrikuläre Druck bezeichnet den Druck, den das Herz aufbaut, um Blut in die Aorta auszuwerfen und damit den Körper zu versorgen. Diese Verbesserung des Drucks ist darauf zurück zu führen, dass unter Carnitinzufuhr die Energieträger ATP und Kreatinphosphat schneller und in größerer Menge zur Verfügung gestellt werden, das Herz regeneriert sich besser. Als Folge der Ischämie können lebensbedrohliche Arrhythmien auftreten, deren Häufigkeit und Schwere L-Carnitin ebenfalls vermindern kann. Insgesamt trägt L-Carnitin dazu bei, die durch Ischämie bedingten Veränderungen im Herzen schnell zu beheben und den Ausgangszustand wieder herzustellen. Auch für das gesunde Herz hat Carnitin große Bedeutung: Das Herz deckt seinen Energiebedarf zu rund 60 Prozent aus Fettsäuren, und für deren Verwertung ist L-Carnitin nötig. Löster empfahl Patienten mit

Herzinsuffizienz die Einnahme von einem Gramm L-Carnitin täglich neben der sonstigen Medikation. Die körpereigene Substanz L-Carnitin vermindert die Schäden einer ischämischen Herzerkrankung, da es die schädigenden Acyl-CoA bindet, die Durchblutung fördert und Arrhythmien vermeidet. Bei einer Durchblutungsstörung der Herzkranzgefäße kommt es zur Ischämie im Herzgewebe. Fettsäuren, eine wichtige Energiequelle des Herzens, können dann nicht verwertet werden. Die für den Abbau aktivierten langkettigen Fettsäuren (Acyl-CoA-Ester) stauen sich und können den Enzymstoffwechsel der Herzmuskelzellen empfindlich stören. Carnitin greift hier schützend ein: Es bindet die Fettsäuren, die als Acylcarnitine die Zelle verlassen und mit dem Urin ausgeschieden werden können. Trotz des Sauerstoffmangels bleibt mit Hilfe von Carnitin die Herzfunktion länger erhalten. Eine ausreichende Carnitin-Versorgung kann zudem das Auftreten lebensbedrohlicher Herzrhythmusstörungen als Folge der Ischämie vermindern. Auch nach der Ischämie, wenn das Gewebe wieder ausreichend durchblutet ist, ist die Gefahr noch nicht vorbei. In dieser Phase entstehen reichlich freie Sauerstoffradikale, die das Herz weiter schädigen können. Carnitin kann aufgrund seiner antioxidativen Eigenschaften diese Radikale entgiften. Zudem verbessert es die Durchblutung der Herzkranzgefäße und ermöglicht insgesamt eine schnellere Wiederherstellung der Herzfunktion. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine ausreichende Carnitin-Versorgung im Fall einer ischämischen Herzerkrankung lebensrettend sein kann. Ob Carnitin bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen bereits präventiv gegeben werden sollte, ist noch ein Streitpunkt unter Wissenschaftlern. Sicher ist, dass im Fall der Ischämie dringend ausreichend Carnitin benötigt wird.

1) · Jackson G: Combination therapy in angina: a review of combined haemodynamic treatment and the role for combined haemodynamic and cardiac metabolic agents. International journal of clinical practice 2001; 55 (4): 256-61 2) Lango R; Smolenski RT; Narkiewicz M; Suchorzewska J; Lysiak-Szydlowska W: Influence of L-carnitine and its derivatives on myocardial metabolism and function in ischemic heart disease and during cardiopulmonary bypass. Cardiovascular research 2001; 51 (1): 21-9

Erhöhte Mengen L-Carnitin wurden bei verschiedenen Herzerkrankungen wie Ischämie ¹⁺² , Kardiomyopathie ³ und Infarkten zugeführt und wirkten sich positiv auf die Herzfunktion und die Herzgesundheit aus. Durch die Verbesserung des Energiestoffwechsels im Myokardgewebe benötigen Bypass-Patienten in der Regel nur die Hälfte herzstärkender Medikamente, wenn ihnen im Vorfeld der Operation L-Carnitin zugeführt wurde ⁴ . Als Transporteur (Carrier) von langkettigen Fettsäuren in die Mitochondrien ist L-Carnitin für den Fettstoffwechsel des Herzens von ausschlaggebender Bedeutung und somit bedeutsam für die Erhaltung der Kraftentwicklung und der Gesundheit des Herzens. L-Carnitinmangel durch Fettsäurestau in Mitochondrien: Bei Sauerstoffmangel im Herzmuskel (z.B. bei koronaren Herzerkrankungen) kann eine Blockade der Fettsäureoxidationen auftreten. Folge ist eine Anhäufung von Fettsäuren in den Mitochondrien. Der gleichzeitig auftretende Mangel an freiem L-Carnitin als Trägersubstanz für Fettsäuren erschwert deren Abbau zusätzlich. Ein Nebeneffekt eines solchen

¹ Cacciatore, L. et al., 1991: The therapeutic effect of L-Carnitine in patients with exercise-induced stable angina: a controlled study, Drugs Exp. Clin. Res. 17, 225-235

² Cherchi, A. di et al., 1985: Effects of L-carnitine on exercise tolerance in chronic stable angina: a multicenter, double-blind, randomized, placebo controlled crossover study, Int. J. Clin. Pharmacol. Ther. Toxicol. 23, 569-572

³ Ino, T. et al.., 1988: Cardiac manifestations in disorders of fat and carnitine metabolism in infancy, J. Am. Coll. Cardiol. 11, 1301-1308

⁴ Böhles,H., et al.., 1987: The effect of preoperative L-carnitine supplementation on myocardial metabolism during aorto- coronary bypass surgery, Z. Kariol. 76 (Suppl. 5) 14-18