L-Carnitin, ein körpereigenes Aminosäurederivat, ist für den zellulären Energiestoffwechsel aufgrund seiner Carrierfunktion für die freien Fettsäuren von essenzieller Bedeutung. Über eine positive Beeinflussung des Energiestoffwechsels durch die Zulage von Carnitin bestehen bislang widersprüchliche Ergebnisse. Der gesunde Organismus kann seinen Bedarf durch Eigensynthese und über die Aufnahme aus der Nahrung decken. Während der Carnitingehalt im Blut durch die Zulage von Carnitin stark erhöht werden kann, lässt sich die Carnitinkonzentration der Hauptwirkungsorte (Herz- und Skelettmuskulatur, Leber) nur sehr begrenzt beeinflussen. Das über die Darmschleimhaut sowohl aktiv als auch passiv aufgenommene Carnitin wird über das Blut in die verschiedenen Gewebe transportiert und dort gegen einen hohen Konzentrationsgradienten in die Zellen eingeschleust. Um diesen Gradienten so gering wie möglich zu halten, ist die erleichterte Aufnahme in das Gewebe nach dem heutigen Stand der Wissenschaft nur über einen möglichst hohen Plasmacarnitingehalt zu erreichen. Obwohl das Blut nur einen Anteil von 0,3 % am Gesamtcarnitingehalt im Organismus hat, ist es dennoch ein sensibler Indikator für Veränderungen im Carnitinhaushalt. Um den Einfluss von Dosis, Verabreichungsintervall, Verabreichungsform und Verabreichungsdauer auf den Plasmacarnitingehalt näher determinieren zu können, führten wir drei verschieden angelegte Versuche mit 6 bzw. 14 Warmblutpferden im Alter von 4 bis 24 Jahren durch. Im Rahmen des ersten Versuches erhielten jeweils 6 Pferde im Abstand von drei Tagen jeweils 5 g, 10 g bzw. 20 g L-Carnitin per Nasenschlundsonde. Blutentnahmen erfolgten in den ersten 8 Stunden nach Carnitingabe halbstündlich, in den folgenden 4 Stunden stündlich und zur 15, 18. und 24. Stunde (24 Einzelproben). Das Plasma wurde auf den Gehalt an freiem Carnitin (FC) und Gesamtcarnitin (TC) untersucht. Vor der Carnitingabe liegt der Gehalt an freiem Carnitin im Plasma bei 25,5  6,6 µmol/l, der für TC bei 27,6  8,7 µmol/l. Innerhalb von 4 Stunden nach der Gabe von 5 g L-Carnitin steigt die Konzentration um 55 % (FC) bzw. 60 % (TC) auf 39,6 µmol/l (FC) bzw. 44,1 µmol/l (TC). Ausgehend von einer nahezu identischen Ausgangskonzentration wird durch die Verabreichung von 10 g der FCGehalt um 55 % (auf 41,4  11,6 µmol/l) und der TCGehalt um 72 % (auf 48,5  16,4 µmol/l) erhöht. Eine Verdopplung der Dosis auf 20 g steigert die Plasmacarnitin-konzentration um 80 % (FC) bzw. 93 % (TC). Die Vervierfachung der Dosis von 5 auf 20 g L-Carnitin führt demnach lediglich zu einer weiteren Erhöhung des Carnitingehaltes um 25 % (FC) bzw. 33 %. Der zweite Versuch beinhaltet eine 6-tägige Ergänzung von 10 g zum morgendlichen Krippenfutter bei ebenfalls 6 Warmblutpferden. Am ersten Tag erfolgten 24 Blutentnahmen nach dem oben beschriebenen Schema. Am 2., 3. und 5. und 6. Tag wurde jeweils morgens vor und 6 bzw. 9 Stunden (6. Tag) nach der Fütterung eine Blutprobe entnommen. Der Carnitingehalt vor der ersten Fütterung betrug 27,7  10,4 µmol FC/l und 30,9  8,8 µmol TC/l. Nach der Carnitingabe stieg die Konzentration innerhalb von 4 bis 5 Stunden auf Werte zwischen 45 µmol FC/l bzw. 50 µmol TC/l an. Das entspricht einem Anstieg um 60 bzw. 66 %. Zwischen 2,5 und 9 Stunden nach der Carnitingabe befand sich die Carnitinkonzentration mit über 40 µmol FC/l bzw. 45 µmol TC/l auf einem relativ hohen Niveau. Nach 24 Stunden lag der Carnitingehalt noch um etwa 20 % über dem Ausgangsniveau. Der Verlauf der Carnitinkonzentration in den folgenden Tagen war durch einen kontinuierlichen Abfall des vergleichsweise hohen Carnitinspiegels gekennzeichnet, sowohl vor als auch nach der Fütterung. Während am ersten Tag nach Carnitingabe eine Konzentrationssteigerung um mehr als 60 % ermittelt werden konnte, lag sie am sechsten Tag nur noch bei etwa 30 %. Durch den dritten Versuch sollte einerseits der Einfluss von physischer Belastung auf den Plasmacarnitingehalt untersucht werden und andererseits die Auswirkung einer 4 wöchigen Zulagendauer mit 2 x 6 g L-Carnitin erfasst werden. In einer Doppelblindstudie, im cross-over-design angelegt, erhielten 14 Warmblutpferde über 28 Tage zweimal täglich je 6 g L-Carnitin zum Krippenfutter. Blutentnahmen erfolgten vor Fütterungsbeginn, jeweils im Abstand von 7 Tagen während des Zulagenzeitraumes und 17 d nach Ende der vorangegangenen Fütterungsperiode. An jedem Blutentnahmetag wurde von den Pferden ein einheitlicher, an die von einem durchschnittlichen Freizeitpferd täglich zu leistende Arbeit, angepasster Reitplan von 42-minütiger Dauer absolviert. Blutproben wurden jeweils vor, unmittelbar nach und 15 min nach der Belastung entnommen. Der Carnitingehalt ohne Carnitinzulage lag bei 26,3  6,1 µmol FC/l (n = 120) bzw. bei 28,4  6,1 µmol TC/l (n = 120). Während die Carnitinkonzentration in der Kontrollgruppe über den Zulagezeitraum bei durchschnittlich 27,0  7,1 µmol FC/l bzw. 30,37  7,5 µmol TC/l lag, stieg der Carnitinspiegel in der carnitinsupplementierten Gruppe bis zum 21. Fütterungstag kontinuierlich auf 45,7  10,7 µmol FC/l bzw. 50,3  12,4 µmol TC/l an. Am 28. Fütterungstag war in beiden Gruppen ein deutlicher Abfall um jeweils 4 5 µmol/l zu verzeichnen. Die Ursache hierfür ist ungeklärt, ein Zusammenhang mit der Carnitinzulage erscheint aber unwahrscheinlich. / L-carnitine, a bodys own amino acid derivative, is essential for cellular energy metabolism by transporting fatty acids across the inner mitochondrial membrane. Present results on a positive influence of supplementary carnitine on the energy metabolism are rather controversial. The healthy organism covers its requirement by uptake from feed und body synthesis. Whereas the plasma carnitine level can be raised considerably by extra oral carnitine intake, an increase of tissue concentration (heart- und skeletal muscle, liver) is rather limited. After being absorbed from the intestine by active und passive mechanisms carnitine is distributed by the blood to the various tissues, cellular uptake occurs aginast a concentration gradient. To increase cellular carnitine uptake it is therefore necessary to reduce the difference between blood und tissue carnitine content by elevating the plasma level. Blood contains only 0.3 % of the total carnitine pool, it is nevertheless a sensitive indicator of changes of the bodys carnitine budget. 6 und 14 horses of mixed breed aged between 4 und 24 years, respectively, were given carnitine in various doses und administration forms. To determine the effect on plasma carnitine content three separate trials were conducted. In the first trial the 6 horses were given 5 g, 10 g und 20 g of L-carnitine, respectively, via nasogastric tube before the morning feed, each dose after a three days interval. Blood samples were collected every 30 minutes for the first 8 hours, hourly for the following 4 hours und finally 15, 18 und 24 hours after carnitine administration (24 samples). The samples were analyzed for total (TC) und free carnitine (FC) content. The mean predose concentration was 25.5  6.6 µmol/L for free und 27.6  8.7 µmol/L for total carnitine. Within four hours after supplementation of 5 g carnitine plasma free carnitine (FC) reached 39.6 µmol/L (+ 55 %), total carnitine was increased by 60 % to 44.1 µmol/L. The 10 g dose resulted in a rise of plasma free carnitine by 55 % und of total carnitine by 72 %. Doubling the dose to 20 g was followed by an increase of 80 % (FC) und 93 % (TC). Compared to the 5 g dose, plasma carnitine concentration after 20 g could only be increased by further 25 % (FC) respectively 33 % (TC). In the second trial 6 horses were given 10 g of L-carnitine with the morning feed for 6 days. The first day blood samples were collected by the same method as described for trial one. From day 2 to 6 blood samples were drawn before und 6 as well as 9 hours after carnitine administration. Predose carnitine concentrations in plasma were 27.7  10.4 µmol FC/L und 30.9  8.8 µmol/L. Within four hours after supplementation all horses showed an increase of 60 % und 66 % to values between 45 und 50 µmol/L. Up to 9 hours after carnitine administration plasma carnitine remained at a high level of 40 (FC) to 45 (TC) µmol/L. Plasma carnitine did not return to normal values within 24 hours, plasma concentrations about 20 % higher than before supplementation were observed. From day 2 to day 6 plasma carnitine showed a slow but continuing decrease at both sampling times, but predose levels were still exceeded by approximately 30 %. The third trial was conducted to determine both the influence of physical performance und a longer period of carnitine supplementation (2 x 6 g carnitine for 4 weeks) on plasma carnitine concentration. In a double-blind crossover field study 6 g L-carnitine was added to the morning und evening feed of 14 horses. Blood samples were collected before, every seventh day during und 17 days after supplementation. At these days a defined riding program had to be performed (42 min light to moderate work intensity) und blood was drawn before, immediately after und 15 min after work. Without additional carnitine, the plasma level was 26.3  6.1 µmol/L for free carnitine (n = 120) und 28.4  6.1 µmol/L for total carnitine (n = 120). During supplementation period the horses receiving a placebo showed almost similar values (FC: 27.0  7.1 µmol/L; TC: 30.37  7.5 µmol/L). The horses fed additional carnitine developed a significantly higher plasma carnitine level, rising up to 45.7  10.7 µmol/L (FC) und 50.3  12.4 µmol/L (TC), respectively, after 21 days of supplementation. On day 28 plasma carnitine (FC + TC) dropped in both groups by 4-5 µmol/L. A reason for this incidence is not evident und for it affects both groups carnitine supplementation may be ruled out.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:10996 |
| Date | 05 January 2004 |
| Creators | Schnitger, Andrea |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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