L-Carnitine en energiestofwisseling

Wat is L-carnitine?

L-carnitine is een aminozuurachtige stof die van nature in het lichaam voorkomt.

Het lichaam kan L-carnitine zelf maken uit de aminozuren lysine en methionine.

Voor die productie zijn daarnaast verschillende voedingsstoffen nodig, waaronder onder andere:

• vitamine C;

• ijzer;

• vitamine B6;

• niacine.

L-carnitine komt vooral voor in weefsels die veel energie gebruiken, waaronder:

• skeletspieren;

• hartspier;

• andere organen met een hoge energiebehoefte.

Veruit het grootste deel van de carnitinevoorraad in het lichaam bevindt zich in de spieren.

Dat is logisch, want spiercellen gebruiken onder andere vetzuren als brandstof.

Waarom heeft een vetzuur L-carnitine nodig?

Vetzuren kunnen niet zomaar overal in een cel worden verbrand.

De uiteindelijke afbraak van lange-keten vetzuren vindt voornamelijk plaats in de mitochondriën.

Daar worden vetzuren stap voor stap afgebroken, zodat de cel uiteindelijk ATP kan produceren.

Maar er is een probleem.

De mitochondriën hebben een binnenmembraan dat niet zomaar door lange-keten vetzuren kan worden gepasseerd.

Ze hebben dus een soort transportsysteem nodig.

En daar komt L-carnitine in beeld.

Je kunt L-carnitine zien als onderdeel van een shuttlesysteem dat bepaalde vetzuren helpt overbrengen naar de binnenkant van de mitochondriën.

Hoe werkt die carnitineshuttle?

Een lang vetzuur wordt eerst in de cel geactiveerd tot vetzuur-acyl-CoA.

Maar deze vorm kan de binnenste mitochondriale membraan niet zelfstandig passeren.

Daarom gebeurt er het volgende.

Eerst wordt de vetzuurgroep gekoppeld aan carnitine.

Daarbij ontstaat acylcarnitine.

Deze verbinding kan via een transporteiwit naar de binnenkant van het mitochondrion worden gebracht.

Daar wordt de vetzuurgroep weer overgedragen aan co-enzym A.

Vervolgens ontstaat opnieuw acyl-CoA en kan het vetzuur worden afgebroken.

Heel eenvoudig:

vetzuur → koppeling aan carnitine → transport mitochondrion in → carnitine laat los → vetzuur kan worden afgebroken

L-carnitine werkt dus niet als brandstof.

Het is een transportpartner.

Wat gebeurt er daarna met het vetzuur?

Eenmaal in het mitochondrion kan het vetzuur worden afgebroken via een proces dat beta-oxidatie heet.

Daarbij wordt het vetzuur stap voor stap verkort.

Er ontstaat onder andere acetyl-CoA.

Dat acetyl-CoA kan vervolgens verder de energiestofwisseling in en uiteindelijk bijdragen aan de productie van ATP.

Vereenvoudigd:

vetzuur → mitochondrion → beta-oxidatie → acetyl-CoA → citroenzuurcyclus → elektronentransportketen → ATP

Dat is de reden dat L-carnitine zo vaak wordt gekoppeld aan energieproductie.

Zonder voldoende carnitine kunnen lange-keten vetzuren niet efficiënt op de juiste plaats worden gebracht om te worden afgebroken.

Betekent dit dat L-carnitine vet verbrandt?

Niet helemaal.

L-carnitine maakt vetverbranding mogelijk, maar bepaalt niet zelfstandig hoeveel lichaamsvet je uiteindelijk verliest.

Dat verschil is belangrijk.

Je kunt het vergelijken met een vrachtwagen die hout naar een fabriek brengt.

Zonder vrachtwagen bereikt het hout de fabriek niet.

Maar:

meer vrachtwagens betekent niet automatisch dat de fabriek meer hout gaat verbranden.

Daarvoor moet er ook vraag naar energie zijn.

In het lichaam geldt hetzelfde.

Of vet daadwerkelijk als brandstof wordt gebruikt hangt onder andere af van:

• totale energiebehoefte;

• hormonen;

• beschikbaarheid van glucose;

• trainingsintensiteit;

• voedingsinname;

• duur van inspanning.

L-carnitine is dus noodzakelijk voor het transportsysteem, maar is niet simpelweg een knop waarmee je lichaamsvet aanzet tot verbranden.

Waarom wordt L-carnitine dan verkocht als afslanksupplement?

Omdat het mechanisme aantrekkelijk klinkt.

De redenering wordt dan:

L-carnitine vervoert vet naar mitochondriën → mitochondriën verbranden vet → extra L-carnitine = meer vetverbranding

Maar daar wordt een belangrijke stap overgeslagen.

Bij gezonde mensen is L-carnitine meestal niet de beperkende factor voor vetverbranding.

Het lichaam heeft al carnitine en reguleert de opname en opslag ervan nauwkeurig.

Extra carnitine innemen betekent daarom niet automatisch dat de spier ineens veel meer vetzuren naar de mitochondriën transporteert.

En zelfs als de vetoxidatie tijdelijk verandert, betekent dat nog niet automatisch dat iemand over weken of maanden meer lichaamsvet verliest.

Voor gewichtsverlies blijft de totale energiebalans doorslaggevend.

Wanneer gebruikt het lichaam vet als brandstof?

Je lichaam gebruikt vrijwel voortdurend een combinatie van brandstoffen.

De verhouding verandert.

Bij relatief rustige inspanning kan een groter aandeel van de energie uit vetzuren komen.

Wanneer de intensiteit stijgt, worden koolhydraten steeds belangrijker omdat daarmee sneller ATP kan worden geproduceerd.

Bij een rustige wandeling:

relatief groter aandeel vetoxidatie

Bij een zware sprint:

veel grotere afhankelijkheid van snelle koolhydraat- en fosfageensystemen

Dat betekent overigens niet dat rustige training automatisch beter is voor vetverlies.

Het totale energieverbruik en de energie-inname over langere tijd zijn veel belangrijker dan het percentage vet dat tijdens één afzonderlijke training wordt gebruikt.

Waarom zit zoveel carnitine in spieren?

Spieren vormen een grote opslagplaats voor carnitine.

Dat is nuttig omdat spiercellen tijdens rust en inspanning voortdurend moeten kunnen schakelen tussen verschillende energiebronnen.

Carnitine helpt daarbij niet alleen met het transport van lange-keten vetzuren.

Het carnitinesysteem helpt ook bij de regulatie van verschillende acylgroepen binnen de mitochondriën.

Daardoor draagt carnitine bij aan een goed gereguleerde energiestofwisseling.

En waarom bevat het hart veel L-carnitine?

Het hart is voortdurend actief.

Zelfs wanneer je slaapt blijft het dag en nacht samentrekken.

Daarvoor is continu ATP nodig.

De hartspier gebruikt onder normale omstandigheden relatief veel vetzuren als energiebron.

Omdat lange-keten vetzuren carnitine nodig hebben om de mitochondriën binnen te komen, bevat hartweefsel relatief veel carnitine.

Dat verklaart waarom carnitine ook wordt onderzocht binnen cardiovasculaire fysiologie.

Maar ook hier geldt:

een belangrijke fysiologische rol betekent niet automatisch dat een supplement hartziekten voorkomt of behandelt.

Waar haalt je lichaam L-carnitine vandaan?

Er zijn twee belangrijke bronnen:

1. Eigen productie

Het lichaam kan carnitine zelf maken.

2. Voeding

L-carnitine zit vooral in dierlijke voedingsmiddelen.

Rood vlees bevat relatief veel carnitine.

Andere bronnen zijn onder andere:

• lamsvlees;

• rundvlees;

• varkensvlees;

• vis;

• kip;

• zuivel.

Plantaardige voedingsmiddelen bevatten doorgaans weinig carnitine.

Hebben vegetariërs en veganisten dan een tekort?

Niet automatisch.

Mensen die geen vlees eten krijgen minder carnitine via voeding binnen, maar het lichaam kan zelf carnitine produceren.

Daarnaast kunnen de nieren carnitine efficiënt terugwinnen uit de voorurine, waardoor er relatief weinig verloren gaat.

Het lichaam probeert de carnitinevoorraad dus actief te behouden.

Plasma- en spierconcentraties kunnen bij vegetariërs en veganisten gemiddeld wat lager zijn, maar dat is niet hetzelfde als een klinisch tekort.

Een werkelijk carnitinetekort is iets heel anders en kan bijvoorbeeld ontstaan bij zeldzame genetische aandoeningen of bepaalde medische omstandigheden.

Waarom is vitamine C nodig bij de aanmaak van carnitine?

Bij de eigen carnitineproductie worden lysine en methionine via meerdere stappen omgezet.

In bepaalde enzymatische stappen is vitamine C als cofactor nodig.

Ook ijzer speelt bij deze enzymreacties een rol.

Daarom kunnen ernstige tekorten aan zulke voedingsstoffen de normale eigen productie beïnvloeden.

Maar ook hier geldt:

voldoende vitamine C is nodig voor het proces;

extra vitamine C betekent niet automatisch extra carnitineproductie wanneer je al voldoende binnenkrijgt.

L-carnitine en sportprestaties

Omdat spieren tijdens inspanning vetzuren gebruiken, klinkt L-carnitine interessant voor sporters.

Toch is de praktijk ingewikkelder.

Een probleem bij orale suppletie is namelijk dat het niet eenvoudig is om de carnitinevoorraad in skeletspieren sterk te verhogen.

Spiercellen houden hun carnitineconcentratie behoorlijk zorgvuldig gereguleerd.

Daarom leidt een dosis L-carnitine niet automatisch tot:

meer carnitine in de spier → meer vetverbranding → betere prestaties

Het onderzoek naar sportprestaties is daardoor veel minder overtuigend dan bijvoorbeeld het onderzoek naar creatine.

Kan L-carnitine de carnitinevoorraad in spieren verhogen?

Onder bepaalde omstandigheden lijkt langdurige suppletie de spiercarnitinevoorraad te kunnen beïnvloeden.

Daarbij is in onderzoek bijvoorbeeld gekeken naar gelijktijdige koolhydraatinname en een daaropvolgende insulinestijging, omdat insuline de opname van carnitine in spieren kan bevorderen.

Maar dat vereist vaak een langdurige strategie.

Dit is dus heel iets anders dan de populaire gedachte dat je een capsule L-carnitine vóór het sporten neemt en vervolgens die training ineens veel meer vet verbrandt.

L-carnitine en herstel

L-carnitine wordt ook onderzocht in relatie tot herstel na inspanning.

Sommige studies kijken bijvoorbeeld naar spierpijn, markers van spierschade en herstel.

Er zijn aanwijzingen voor mogelijke effecten in bepaalde omstandigheden, maar de resultaten zijn niet sterk genoeg om L-carnitine als noodzakelijke herstelsuppletie voor iedere sporter te zien.

De basis van herstel blijft:

trainingsbelasting + voldoende voeding + eiwit + slaap + rust

L-carnitine kan zo'n basis niet vervangen.

Waarom bestaan er verschillende soorten carnitine?

In supplementen kun je verschillende vormen tegenkomen.

L-carnitine

De basisvorm.

L-carnitine L-tartraat

Deze vorm wordt veel gebruikt in sportsupplementen en is regelmatig onderzocht in relatie tot inspanning en herstel.

Acetyl-L-carnitine

Bij acetyl-L-carnitine, vaak afgekort tot ALCAR, is een acetylgroep aan carnitine gekoppeld.

Deze vorm wordt vooral onderzocht in relatie tot het zenuwstelsel en cognitieve processen.

Propionyl-L-carnitine

Deze vorm is onder andere onderzocht binnen cardiovasculaire toepassingen.

Dat betekent niet dat al deze vormen bij gezonde mensen automatisch unieke bewezen voordelen hebben.

De vorm moet passen bij de vraag waarvoor de stof wordt onderzocht.

Wat is acetyl-L-carnitine?

Acetyl-L-carnitine is een vorm van carnitine die gemakkelijker in verschillende weefsels kan worden gebruikt en die in onderzoek veel aandacht krijgt binnen het zenuwstelsel.

De acetylgroep kan daarnaast deelnemen aan stofwisselingsprocessen.

Daarom wordt ALCAR bijvoorbeeld onderzocht in relatie tot:

• zenuwfunctie;

• cognitieve processen;

• mitochondriale energiehuishouding.

Maar ook hiervoor geldt dat een biochemisch interessant mechanisme niet hetzelfde is als bewezen verbetering van geheugen of concentratie bij iedere gezonde persoon.

L-carnitine en gezond ouder worden

Met het ouder worden wordt behoud van spierfunctie en metabole gezondheid steeds belangrijker.

Omdat L-carnitine centraal staat in de mitochondriale vetzuurstofwisseling, wordt het ook onderzocht binnen verouderingsprocessen.

Daarbij wordt onder andere gekeken naar:

• mitochondriale functie;

• spierfunctie;

• vermoeidheid;

• cognitieve gezondheid.

Maar L-carnitine kan de belangrijkste factoren voor gezond ouder worden niet vervangen.

Denk vooral aan:

• krachttraining;

• voldoende eiwit;

• voldoende beweging;

• goede slaap;

• niet roken;

• volwaardige voeding.

Een supplement is hooguit een mogelijke aanvulling binnen een veel groter geheel.

Heeft iedereen extra L-carnitine nodig?

Nee.

Bij gezonde volwassenen maakt het lichaam zelf L-carnitine en wordt er daarnaast carnitine uit voeding verkregen.

Het lichaam beschikt bovendien over systemen waarmee carnitine efficiënt wordt vastgehouden.

Daarom bestaat er voor de gemiddelde gezonde sporter geen reden om te denken:

“Omdat L-carnitine belangrijk is voor vetverbranding, moet ik het dus als supplement nemen.”

Dat is dezelfde denkfout die we eerder zagen bij elektrolyten en magnesium.

Een stof kan essentieel zijn voor een proces zonder dat extra inname dat proces automatisch versnelt.

Is L-carnitine dan helemaal nutteloos als supplement?

Nee, dat zou ook te kort door de bocht zijn.

Er zijn medische situaties waarin carnitine een duidelijke toepassing heeft en er wordt onderzoek gedaan naar verschillende mogelijke toepassingen.

Ook binnen sport en herstel zijn interessante bevindingen gepubliceerd.

Maar voor een gezonde recreatieve sporter is het bewijs voor spectaculaire effecten op vetverlies of prestaties beperkt.

Daarom moet je L-carnitine vooral niet verkopen als:

“vettransport = meer vet verbranden = afvallen.”

Die keten klopt fysiologisch niet zo eenvoudig.

L-carnitine vanuit orthomoleculair perspectief

Binnen een orthomoleculaire benadering is het interessanter om eerst te kijken naar de vraag:

waarom wil iemand L-carnitine gebruiken?

Voor gewichtsverlies?

Dan zijn energie-inname, voeding, beweging, spiermassa en slaap belangrijker.

Voor sportprestaties?

Dan moeten trainingsbelasting, koolhydraat- en eiwitinname en herstel eerst goed staan.

Voor vermoeidheid?

Dan zijn er vele mogelijke oorzaken en is het niet verstandig om automatisch te concluderen dat de carnitinestofwisseling het probleem is.

Voor iemand met een zeer beperkt voedingspatroon of een medische aandoening kan de situatie weer anders zijn.

Een supplement hoort dus bij een concrete reden en niet alleen bij een interessant werkingsmechanisme.

Wil je persoonlijk kijken naar wat bij jou past?

Ik ben Annet van AGS-Orthomoleculair. In mijn begeleiding kijk ik samen met jou naar voeding, leefstijl en supplementen op een rustige en praktische manier.

Heb je na het lezen van deze blog vragen of wil je meer overzicht in jouw situatie? Dan kun je gerust contact met mij opnemen.

Neem contact met mij op →

Conclusie

L-carnitine is een belangrijke lichaamseigen stof binnen de energiestofwisseling.

De belangrijkste functie is niet dat L-carnitine zelf vet “verbrandt”.

L-carnitine maakt deel uit van een transportsysteem dat lange-keten vetzuren helpt de binnenkant van mitochondriën te bereiken.

Daar kunnen de vetzuren via beta-oxidatie worden afgebroken en uiteindelijk bijdragen aan ATP-productie.

Vereenvoudigd:

vetzuur → koppeling aan carnitine → transport mitochondrion in → beta-oxidatie → energieproductie

Dat verklaart waarom carnitine noodzakelijk is voor het gebruik van bepaalde vetzuren als energiebron.

Maar:

noodzakelijk voor vetoxidatie betekent niet automatisch dat extra L-carnitine meer lichaamsvet laat verdwijnen.

Bij gezonde mensen is carnitine doorgaans niet de enige beperkende factor in de vetverbranding en het lichaam reguleert zijn carnitinevoorraad zorgvuldig.

Daarom is L-carnitine fysiologisch een interessante stof, maar als afslank- of sportsupplement veel minder eenvoudig dan marketing vaak doet vermoeden.

De belangrijkste boodschap is dus:

L-carnitine helpt vetzuren op de juiste plaats te krijgen om als brandstof te kunnen worden gebruikt. Of je uiteindelijk lichaamsvet verliest, wordt door een veel groter geheel bepaald.