L-karnitinin fizyolojik fonksiyonları 2.1 Uzun zincirli yağ asitlerinin taşınmasında ve β-oksidasyonunda rol oynar L-karnitinin en önemli işlevi, uzun zincirli yağları mitokondrinin dışından membranın içine taşımak, yağ asitlerinin β-oksidasyonunu teşvik etmek, enerji üretmek, serum kolesterol ve trigliserit içeriğini azaltmak ve organizmanın toleransını artırmak için açilkarnitin formunda bir taşıyıcı olarak hareket etmektir. Tüm süreç, karnitin açiltransferaz I ve karnitin açiltransferaz II olmak üzere iki izoenzim tarafından katalize edilir. β-oksidasyonun hızı büyük ölçüde mevcut açilkarnitin miktarına bağlıdır ve yüksek açilkarnitin konsantrasyonu yağ oksidasyonunun hızını artırır ve yağ enerjisinin kullanımını iyileştirir. Son zamanlarda, L-karnitinin orta zincirli yağ asitlerinin oksidasyonu üzerinde de belirli bir etkiye sahip olduğu deneysel olarak kanıtlanmıştır. 2.2 Mitokondride açil CoA/merkapto CoA oranının düzenlenmesi Mitokondriyal matristeki hekzanoil CoA'nın merkapto CoA'ya oranı piruvat kinaz aktivitesini ve dolayısıyla hayvanlardaki normal enerji metabolizmasını etkiler. Bu arada, bazı dallı zincirli açil grupları lösin, izolösin ve valinin metabolitleridir ve dallı zincirli açil gruplarının zamanında taşınması bu amino asitlerin normal metabolizmasını kolaylaştırır. L-karnitin, dallı zincirli amino asit metabolitlerinin taşınmasına katılabilir, böylece dallı zincirli amino asitlerin normal metabolizmasını teşvik eder. Bu süreç, çemberi tamamlamak için karnitin açil koenzim A tarafından katalize edilir. 2.3 Asilasyon detoksifikasyon etkisine sahiptir Mitokondriyal yağ asidi β-oksidasyon metabolizması propiyonil CoA ve metilmalonik asit monoaçil CoA ve propiyonik asit gibi bazı toksik ester açil CoA üretebilir. Bu maddeler mitokondriyal metabolizmada bazı anahtar enzim aktivitelerini inhibe ederek toksisiteye neden olur. L-karnitin tedavisinden sonra, hücre mitokondrisindeki büyük miktarda serbest L-karnitin, toksik etkilerini serbest bırakabilen L-karnitin kompleksleri oluşturmak için bu toksik asillerle birleşebilir. Aynı zamanda L-karnitin, keton cisimlerinin ortadan kaldırılmasında ve kullanılmasında rol oynayan asetoasetik asidin oksidasyonunu da teşvik edebilir. 2.4 Membran stabilitesinin korunması L-karnitin fazla uzun zincirli yağ açil gruplarını mitokondriyal membrandan uzaklaştırır ve membran stabilitesini korur. L-karnitin aynı zamanda demir şelatlarının oluşumunu önleyerek serbest radikalleri hapseden bir antioksidandır. Birincil antioksidan savunma bariyeri serbest radikallerin tamamen temizlenmesini sağlayamadığında, L-karnitin, uzun zincirli yağ açil gruplarının bir taşıyıcısı olarak, membranın zamanında onarılmasına yardımcı olan bir reasilasyon ile membran onarımı sürecinde membran fosfolipidlerinin deasilasyonuna katılır. 2.5 Amino asit metabolizması üzerindeki etki L-karnitin sentezi için hammadde, metiyonin ve lizin sağlamak için kas proteini ayrışmasına bağlı olmalıdır, bu nedenle metiyonin ve valin metabolizması üzerinde negatif bir geri besleme düzenlemesi oynar. L-karnitin ilavesi, endojen L-karnitin sentezini azaltabilir, vücuttaki protein ayrışmasını azaltabilir ve lizin ve metiyonin tasarrufu etkisine sahip olabilir. Mitokondrideki lösin, izolösin ve valin metabolitleri bazı dallı zincirli asillerdir ve L-karnitin, bu amino asitlerin normal metabolizmasına yardımcı olan dallı zincirli asilleri zamanında dışarı taşımak için bir taşıyıcı görevi görür. 2.6 Diğer işlevsel etkiler L-karnitin, hayvan vücudunda aşırı amonyak tarafından üretilen toksisiteyi önleyebilir, hayvanın bağışıklığının yanı sıra hastalık ve strese direnme yeteneğini geliştirebilir. Florida Üniversitesi'nden Prof. Borum, L-karnitinin aynı zamanda enerji depolama ve enerjiyi bir organ hücresinden diğerine aktarma işlevine de sahip olduğuna dikkat çekti. Aynı zamanda, L-karnitin dolaylı olarak glukoneogenez ve ketogenezin düzenlenmesi rolüne de katılır, egzersiz sonrası kandaki laktik asit konsantrasyonunu etkili bir şekilde azaltır ve spermatozoanın olgunlaşma sürecine katılır. Ek olarak, L-karnitin gastrointestinal fonksiyonu düzenleyebilir, sindirim sularının salgılanmasını teşvik edebilir ve sindirim enzimlerinin aktivitesini artırabilir, böylece iştahı ve beslenmeyi iyileştirebilir. Gıda endüstrisinde L-karnitin uygulaması 3.1 Bebek maması L-karnitin bebekler için şartlandırılmış temel bir besin maddesidir. L-karnitin sadece enerji üretimi ve yağ metabolizmasında önemli bir rol oynamakla kalmaz, aynı zamanda bebek yaşamını sürdürmede ve ketogenez ve nitrojen metabolizması gibi bebek gelişiminin belirli fizyolojik süreçlerini teşvik etmede belirli işlevlere sahiptir. Bebeklerin L-karnitin sentezleme kapasitesi yetişkinlerinkinin sadece 15%'si kadardır. Genel olarak, normal seviye basit anne sütü veya inek sütü formülü ile beslenerek korunabilir, ancak soya proteini bazlı yürümeye başlayan çocuk mamasında ve tahıl bazlı sütten kesme mamasında neredeyse hiç karnitin yoktur, bu da besinsel olarak güçlendirilmelidir. Preterm ve düşük doğum ağırlıklı bebekler için L-karnitin takviyesi gereklidir. L-karnitin, bebek yaşamının sürdürülmesinde ve bebek gelişiminin desteklenmesinde bir işleve sahiptir. 3.2 Orta Yaşlı ve Yaşlılar İçin Önemli Besin Takviyeleri L-karnitin orta yaşlı ve yaşlı insanlar için önemli bir besin maddesidir. İnsan kalp kasının enerjisi yağ asitlerinin oksidasyonundan kaynaklanır; L-karnitin kalp kası için önemli bir besindir, kalp kasının kapasitesini artırabilir ve kalp debisinin artmasına neden olabilir, bu nedenle kalp üzerinde belirgin koruyucu etkisi vardır. Klinik olarak, L-karnitinin anti-miyokardiyal iskemi, anti-aritmi ve lipid düşürücü etkileri olduğu gösterilmiştir. Yaşın artmasıyla birlikte vücuttaki L-karnitin azalmakta, bu da miyokardiyal hücre canlılığının azalmasına neden olmaktadır, bu nedenle yaşlıların L-karnitin takviyesi yapması gerekmektedir. Yabancı ülkeler bunu orta yaşlı ve yaşlı insanlarda koroner kalp hastalığını önlemek ve azaltmak için önemli bir madde olarak listelemiştir ve L-karnitin takviyesi kalp kası kapasitesini artırabilir. L-karnitin takviyesi kalp kasının kapasitesini artırabilir. Diyabet ve böbrek fonksiyon bozukluğu yaşayanlar da vücutlarındaki eksikliği gidermek için L-karnitin takviyesi yapmalıdır. Aynı zamanda, L-karnitin takviyesi bağışıklığı iyileştirmede ve bağışıklık hücrelerinin ömrünü uzatmada da çok etkilidir. 3.3 Sporcular için gıda L-karnitin, patlayıcı gücü geliştirdiği ve atletik dayanıklılığı artırdığı için sporcular için de önemli bir takviyedir. L-karnitin kaslar tarafından üretilen enerjiyi belirler; egzersiz sırasında kaslardaki L-karnitin içeriğinin artması, enerji dönüşümünü teşvik edebilir, vücudun oksijen toleransını en üst düzeye çıkarabilir ve fiziksel performansın tam olarak oynanmasını teşvik edebilir. L-karnitin hem aerobik hem de anaerobik metabolizmayı destekleyebilir ve egzersiz yorgunluğunu hafifletebilir. Bu, sporcuların spor performanslarını geliştirmelerinde büyük fayda sağlar. Yurtiçi ve yurtdışındaki araştırmacılar, sporculara L-karnitin takviyesinin egzersiz sırasında maksimum oksijen tüketimini ve enerji çıkışını büyük ölçüde artırabileceğini ve karbondioksit üretimini ve plazma laktat konsantrasyonunu önemli ölçüde azaltabileceğini de bulmuşlardır. L-karnitinin bu işlevi nedeniyle, yabancı ülkeler L-karnitini spor sağlık gıdalarında yaygın olarak kullanmışlardır ve ülkemizde şu anda çok az uygulama vardır. 3.4 Zayıflatıcı yiyecekler Obez insanlar üzerinde yapılan araştırmalar, düşük kalorili diyet ve egzersizin kilo vermeyi sağlayabileceğini, ancak aynı zamanda bazı yan etkiler yaratacağını göstermektedir. Örneğin: yetersiz kas enerji kaynağı yorgunluk ve buna bağlı kardiyovasküler hastalıklar üretir, kas lifindeki lipid maddeler ve karaciğer birikimi obezite, yağlı karaciğer vb. üretir. Öte yandan L-karnitin, fazla vücut yağını enerji olarak yakar ve vücut ağırlığını azaltmak için vücut yağ içeriğini azaltır, bu da yorgunluk, ishal ve diğer diyet gıdaları tarafından üretilen diğer olumsuz reaksiyonlara neden olmaz. Klinik çalışmalar, kilo vermede L-karnitin takviyesinin etkili olduğunu ve vücut üzerinde hiçbir yan etkisi olmadığını göstermiştir. Bu nedenle, L-karnitin takviyesi diyet, iştahsızlık, yorgunluk veya ishal olmadan kilo vermek için ideal bir yoldur. Diyet gıdaların ana maddesi olarak L-karnitin Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde çok popülerdir, Çin'de de piyasada az sayıda benzer ürün bulunmaktadır. Gıda endüstrisinde L-karnitin beklentisi Gıda endüstrisinde L-karnitin beklentisi L-karnitin, vitamin benzeri bir besin maddesidir ve aynı zamanda, iyi güvenlik ve stabiliteye, bariz sağlık etkisine sahip bir gıda bileşenidir ve gıda endüstrisinde büyük bir beklentiye sahiptir. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde gelişmiş ülkelerde, L-karnitin uygulaması daha kapsamlıdır, L-karnitin spor gıdaları, diyet gıdaları, bebek süt tozu ve sağlıklı gıda çeşitliliği ekler. Şu anda ülkemizde bu tür ürünler daha azdır ve çoğu tüketici L-karnitinin işlevi ve sağlık üzerindeki etkisi hakkında fazla bilgi sahibi değildir. Öte yandan, L-karnitinin yüksek maliyeti de gıdalardaki uygulamasını sınırlamaktadır. Düşük maliyetli sanayileşmiş L-karnitin üretim yöntemi ve teknolojisine ilişkin araştırmaları hızlandırmalı, L-karnitin uygulamasına ilişkin araştırmaları aktif bir şekilde yürütmeli, pazar rehberliğini güçlendirmeli ve iç pazarı aktif bir şekilde geliştirmeliyiz. Gıda endüstrimizde L-karnitin uygulamasının giderek daha kapsamlı hale geleceğine inanıyoruz.