XIX Kongres Akademii po Dyplomie WETERYNARIA już 15-16.03.2025 r. w Warszawie! Sprawdź program kongresu >
XIX Kongres Akademii po Dyplomie WETERYNARIA już 15-16.03.2025 r. w Warszawie! Sprawdź program kongresu >
29/08/2018
lek. wet. mgr inż. zoot. mgr biol. Adam Mirowski
Żywienie jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na stan zdrowia. Niedobór składników odżywczych i(lub) zaburzenia w ich metabolizmie mogą spowodować nieprawidłowe funkcjonowanie tkanek i narządów wewnętrznych. Wśród składników odżywczych, które budzą szczególne zainteresowanie badaczy i praktyków zajmujących się żywieniem psów i kotów, jest karnityna. Wchodzi ona w skład wielu karm komercyjnych i dodatków pokarmowych.
SUMMARY
Carnitine in canine and feline nutrition
L-carnitine is a vitamin-like substance that plays a key role in the transfer of long-chain fatty acids from cytosol to mitochondria, where they can be oxidized. Carnitine deficiency in dogs has been linked to dilated cardiomyopathy and lipid storage myopathies. Low carnitine levels have been reported in English Setters with neuronal ceroid lipofuscinosis. Experimentally induced hypothyroidism resulted in depletion of skeletal muscle carnitine. Blood plasma L-carnitine concentrations in dogs with hepatopathy are higher than in healthy dogs. L-carnitine supplementation can be useful in the treatment and prevention of obesity.
Key words: veterinary nutrition, carnitine, dog, cat
Karnityna jest zaliczana do substancji witaminopodobnych. Występuje w dwóch formach – lewoskrętnej L-karnityny i prawoskrętnej D-karnityny. Tylko ta pierwsza wykazuje aktywność biologiczną. Odgrywa ona kluczową rolę w metabolizmie tłuszczu. Transportuje długołańcuchowe kwasy tłuszczowe z cytozolu do mitochondriów, gdzie ulegają utlenieniu, w wyniku czego dochodzi do wytworzenia energii. Zaburzenia metabolizmu karnityny mogą mieć niekorzystny wpływ na stopień zaopatrzenia komórek w energię. Ponadto karnityna uczestniczy w metabolizmie aminokwasów rozgałęzionych, biosyntezie acetylocholiny i procesach detoksykacyjnych. Należy do substancji o właściwościach antyoksydacyjnych.
Ryc. 1. Karnityna jest istotnym składnikiem karm, których stosowanie ma na celu uzyskanie prawidłowej masy ciała.
Psy i koty syntetyzują karnitynę. Związek ten powstaje z lizyny i metioniny. Szacuje się, że w ciągu doby psy wytwarzają od 2,9 do 28 µmol karnityny/kg masy ciała (18). Karnityna gromadzi się przede wszystkim w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym. W badaniach przeprowadzonych u kotów wykryto związek między stężeniem karnityny w osoczu krwi i wątrobie. Takiego związku nie stwierdzono natomiast w odniesieniu do mięśni szkieletowych i osocza krwi. Wiek zwierzęcia ma istotny wpływ na zawartość karnityny w organizmie. Dorosłe koty charakteryzują się wyższą jej zawartością w mięśniach szkieletowych i sercu w porównaniu z kociętami. Wyższe stężenia występują również w moczu dorosłych kotów. Nie wykazano wpływu płci na zawartość karnityny u kociąt. Pewne różnice obserwuje się natomiast u kotów dorosłych. Samice mają wyższe stężenia karnityny w osoczu krwi i wątrobie (10). Wraz z wiekiem dochodzi do wzrostu stężenia karnityny w osoczu krwi psów (11). Nowo narodzone szczenięta i kocięta charakteryzują się niską aktywnością palmitoilotransferazy karnitynowej (enzymu regulującego nasilenie transportu długołańcuchowych kwasów tłuszczowych do mitochondriów) zarówno w wątrobie, jak i w mięśniach szkieletowych. Po porodzie dochodzi do wzrostu aktywności tego enzymu, co umożliwia zwiększenie zdolności organizmu do oksydacji kwasów tłuszczowych (14, 15).
Zapotrzebowanie na karnitynę jest w znacznym stopniu zaspokajane poprzez dostarczanie jej z dietą. Karnityna występuje przede wszystkim w pokarmach pochodzenia zwierzęcego. Bardzo dobrym źródłem jest mięso – 100 g mięsa przeżuwaczy może dostarczać ponad 100 mg tego związku. Sporo karnityny jest też w mleku (zwłaszcza zwierząt przeżuwających) i przetworach mlecznych. Polscy naukowcy porównali mleko różnych gatunków przeżuwaczy pod kątem zawartości karnityny. Okazało się, że najwięcej tego związku zawiera mleko owcze (ponad 11 mg/100 ml). Mniej karnityny jest w mleku krowim (ponad 8 mg/100 ml) i kozim (niecałe 6 mg/100 ml) (1).
Pewien wpływ na stopień zaopatrzenia organizmu w karnitynę ma zawartość tłuszczu w dawce pokarmowej. Wykazano, że dieta bogata w tłuszcz zwiększa wydalanie karnityny z moczem u zdrowych ludzi. Pewne obserwacje pozwalają sądzić, że duża podaż tłuszczu może powodować taki efekt również u psów. Stanowi to czynnik ryzyka niedoboru karnityny u psów wykazujących zaburzenia jej metabolizmu. Niewykluczone, że niektóre psy z niedoborem karnityny mogą wymagać diety o niskiej zawartości tłuszczu (21). Zwiększone wydalanie karnityny z moczem stwierdzono u psów z cystynurią. Towarzyszył temu niedobór karnityny (20).
Niedobór karnityny może występować u psów z kardiomiopatią rozstrzeniową. Pierwsze takie przypadki udokumentowano u bokserów, a suplementacja karnityny dała dobre efekty u dwóch spośród czterech chorych psów, które miały obniżone stężenie karnityny w mięśniu sercowym. Suplementacja spowodowała poprawę stanu zdrowia, a po jej zaprzestaniu doszło do rozwoju zaburzeń czynności serca i wystąpiły objawy kliniczne (12). W nowszej pracy dotyczącej karnityny opisano dwa przypadki kardiomiopatii rozstrzeniowej u bokserów. Jednemu psu podawano karnitynę w dawce dziennej wynoszącej 6 g (mniej więcej 250 mg/kg masy ciała), suplementacja nie przyniosła jednak pożądanych efektów, mimo wzrostu zawartości tego związku w organizmie. W badaniach pośmiertnych stężenie karnityny w tkankach tego boksera było wyższe niż u zdrowych psów. Stężenie w sercu przekraczało 2800 nmol/g. Dla porównania u drugiego boksera, który nie otrzymywał dodatku karnityny, wynosiło ono 567 nmol/g, czyli znacznie poniżej prawidłowych wartości (około 1500 nmol/g) (6).
W badaniach przeprowadzonych na amerykańskich cocker spanielach z kardiomiopatią rozstrzeniową uzyskano dobre efekty po zastosowaniu jednoczesnej suplementacji karnityny i tauryny. Przed rozpoczęciem suplementacji wszystkie psy miały obniżone stężenie tauryny w osoczu krwi, a stężenie karnityny w większości przypadków było prawidłowe (średnio 29 µmol/l) (13). Trzeba podkreślić, że w wielu przypadkach kardiomiopatii rozstrzeniowej nie notuje się niedoboru karnityny.
Obniżone stężenia karnityny wykryto u seterów angielskich z ceroidolipofuscynozą neuronalną, która jest chorobą neurodegeneracyjną spichrzeniową o podłożu genetycznym. Dowiedziono, że suplementacja karnityny może znacznie opóźnić rozwój zaburzeń procesów poznawczych przy tej chorobie. Zastosowanie dodatkowo olejów rybnego i kukurydzianego może jeszcze bardziej spowolnić pogarszanie się funkcji poznawczych i znacznie wydłużyć życie. Korzystne efekty użycia dodatku tłuszczu mogą wynikać z faktu, że chore psy mogą wykazywać niedobór wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (23).
Niedobór karnityny u psów ma związek z miopatią, w której dochodzi do gromadzenia się licznych kropel tłuszczu we włóknach mięśniowych, głównie typu I (22). Obniżone stężenie karnityny wykryto w mięśniach szkieletowych psów z doświadczalnie wywołaną niedoczynnością tarczycy. U psów doszło do rozwoju miopatii, której towarzyszyło obniżone stężenie karnityny i zaburzenia metabolizmu energii (19). Podwyższone stężenia L-karnityny we krwi występują u psów z chorobami wątroby. Według jednych obserwacji średnie stężenie w osoczu krwi takich psów przekracza 44 µmol/l (u zdrowych osobników wynosiło niecałe 25 µmol/l) (17).
Duże zainteresowanie budzi użyteczność L-karnityny w terapii odchudzającej. W jednych badaniach otyłe koty, którym podawano roztwór L-karnityny w dawce wynoszącej 250 mg co dwanaście godzin przez osiemnaście tygodni żywienia zmniejszoną ilością energii, straciły na wadze 23,7%. Dla porównania koty, którym nie podawano tego dodatku, schudły 19,6% (3). W innych badaniach na kotach z nadwagą, które poddano szybkiemu odchudzaniu, suplementacja L-karnityny (50, 100 lub 150 µg/g dawki pokarmowej) nasiliła oksydację kwasów tłuszczowych, lecz nie miała wpływu na utratę masy ciała (4).
Przeprowadzono też badania, w których koty otrzymywały nadmierną ilość energii (w tym czasie ich masa ciała wzrosła o ponad 30%), a potem zostały poddane terapii odchudzającej. Suplementacja karnityny w trakcie terapii odchudzającej nie miała wpływu na ilość tłuszczu zgromadzonego w wątrobie. Stwierdzono pozytywny wpływ suplementacji na utratę masy ciała, nie wywarła ona jednak wpływu na stosunek ilości tłuszczu w organizmie do masy beztłuszczowej (9). Korzystny wpływ L-karnityny na skład ciała odnotowano w badaniach przeprowadzonych na dorosłych kotach pobierających nadmierne ilości energii. Zauważono, że koty żywione karmą o wyższej zawartości L-karnityny (188 ppm zamiast 121 ppm) charakteryzują się niższą zawartością tłuszczu w organizmie i niższym stosunkiem tłuszczu do masy beztłuszczowej. Zastosowanie karmy bogatszej w L-karnitynę nie ogranicza jednak przyrostów masy ciała spowodowanych zbyt wysoką podażą energii. Można zatem stwierdzić, że suplementacja L-karnityny zmniejsza odkładanie się tłuszczu w organizmie (7).
Karnityna należy do składników odżywczych, które mogą spowolnić pogarszanie się zdolności poznawczych u starzejących się zwierząt. Potwierdzają to badania przeprowadzone na psach, które przez ponad dwa lata żywiono karmą wzbogaconą w antyoksydanty (witaminy E i C oraz warzywa i owoce), a także w kofaktory mitochondrialne (karnitynę i kwas alfa-liponowy). Korzystny wpływ tych składników na układ nerwowy może wynikać z poprawy funkcjonowania mitochondriów. W mózgach psów w podeszłym wieku powstają znaczne ilości reaktywnych form tlenu, które mogą powodować uszkodzenia makromolekuł komórkowych. Wykazano, że wzbogacanie dawki pokarmowej w antyoksydanty i kofaktory mitochondrialne może ograniczyć powstawanie reaktywnych form tlenu. Stwarza to możliwość zmniejszenia uszkodzeń oksydacyjnych w mózgu (8). Przeprowadzono też badania, w których wykryto korzystny wpływ dwumiesięcznej suplementacji kwasu alfa-liponowego i acetylo-L-karnityny na zdolności uczenia się u psów w podeszłym wieku (16). Z kolei według innych danych krótkotrwała suplementacja acetylo-L-karnityny nie jest skutecznym sposobem poprawy zdolności poznawczych u starszych psów (5). Najlepszych efektów można zatem oczekiwać w przypadku długotrwałego wzbogacania diety w antyoksydanty pokarmowe i kofaktory mitochondrialne.
Często można spotkać się z opinią, że rzeczywisty skład suplementów diety przeznaczonych dla zwierząt towarzyszących może znacznie odbiegać od składu podanego na opakowaniu. W literaturze weterynaryjnej opublikowano pracę amerykańskich naukowców, którzy zbadali dziesięć preparatów komercyjnych pod kątem zawartości karnityny. Okazało się, że deklaracje podane na etykietach są w dużym stopniu zbieżne z wynikami analizy chemicznej. W przypadku wszystkich preparatów różnice nie przekraczały 10%. W sześciu przypadkach mieściły się w granicach 5% (2).
Słysząc o karnitynie, w pierwszej chwili myślimy o chorobach serca i terapii odchudzającej. Niedobór karnityny ma związek z kardiomiopatią rozstrzeniową u psów. Niektóre prace wskazują jednak na małą liczbę dowodów naukowych, które mogłyby świadczyć o skuteczności suplementacji w leczeniu tej choroby. Mimo to w pewnych przypadkach może ona przynieść dobre rezultaty. Suplementacja karnityny może być pomocna w terapii odchudzającej. Związek ten jest dodawany do karm, których stosowanie ma na celu uzyskanie prawidłowej masy ciała.