Karnosiini

Karnosiini (ß-alanyyli-L-histidiini) on beta-alaniini- ja histidiiniaminohapoista muodostunut dipeptidi. Sen kemiallinen kaava on C9H14N4O3, moolimassa 226.23 g/mol, sulamispiste 253 °C ja CAS-numero 305-84-0. Ihmisessä karnosiinia esiintyy erityisesti lihas- ja aivokudoksissa.

Yleistä 
Karnosiini on yleinen dipeptidi, jota tavataan kaloista, linnuista, matelijoista ja nisäkkäistä. Karnosiinia ei ole suositeltavaa antaa henkilölle, jonka aivot ovat vielä kehitysvaiheessa.  

Karnosiini toimii lihasaineenvaihdunnassa puskuroivana aineena; muuta selkeää fysiologista tehtävää ei tunneta. Karnosiini on luokiteltu neuropeptideihin.

Karnosiinilla on kelaatio- ja antioksidantti-ominaisuuksia. Karnosiini on ravinnossa myös alaniini-aminohapon lähde.

Karnosiini eristettiin luurankolihaksesta vuonna 1900. Sittemmin havaittiin, että karnosiinia esiintyy muun muassa sydänlihaksessa, aivoissa, ihossa, maksassa ja munuaisissa. Lähes kaikkien eläinlajien lihasten karnosiinipitoisuudet tunnetaan.

Aineenvaihdunnassa  
Karnosiinia syntyy aineenvaihdunnassa karnosiinisyntetaasin yhdistäessä alaniinin ja histidiinin, jossa alaniinin määrä on synteesiä rajoittava tekijä. Dipeptidaasit eli karnosinaasi-entsyymit (EC 3.4.13.3) pilkkovat karnosiinia veressä ja muissa kudoksissa.

Laajan kansainvälisen munuaisklinikoiden tutkimuksen mukaan karnosiini suojasi diabeetikoiden munuaisia korkean verensokerin aiheuttamilta vaurioilta.

Lihastyö ja lihassairaudet 
Karnosiini kuuluu yhdisteisiin, jotka puskuroivat lihassolujen sisäistä pH-arvoa. Tällöin lihassolujen sisäinen pH-luku säilyy pitempään suoritusta tukevana rasituksen aikana syntyneen maitohapon pH-lukua laskevasta vaikutuksesta huolimatta.

Lihasten korkea karnosiinitaso korreloi lihasten kestävyyskyvyn kanssa.

Vuonna 1938 todettiin, että lihasrappeumatauteja sairastavien henkilöiden lihaksissa on normaalia vähemmän karnosiinia. Ikääntymisen myötä lihasten ja aivojen karnosiini vähenee myös terveissä ihmisissä. .

Karnosiinilla on merkitystä lihashermotaudeissa. ALS-tautia ja lihasrappeumaa sairastavien potilaiden lihasten karnosiinipitoisuus on huomattavasti vähentynyt.

Karnosiinin lähteet ravinnossa 
Merilevä, kananmuna, liha, kala, pavut ja useat vihreälehtiset kasvit sisältävät paljon alaniiniä josta keho syntetisoi karnosiinia. Myös suun kautta nautittu beta-alaniini kohottaa kehon karnosiinitasoja.

Lihan karnosiini menettää kuumennettaessa antioksidantti- ja muita vaikutuksiaan. Sata grammaa naudan pihvilihaa sisältää noin 125 mg karnosiinia. Pihvin syönnin jälkeen plasman karnosiinipitoisuus nouse noin 10 mg/l:aan ja korkeimmillaan se on 3,5 tunnin kuluessa, jolloin pitoisuus on noin 30 mg/l. Sen jälkeen plasman karnosiini alkaa vähetä, kunnes 5,5 tunnin kuluttua sitä ei enää ole mitattavia määriä.

Ravintolisänä 
Beta-alaniini- tai karnosiinilisän nauttiminen muutti lihasten suorituskykyä viivästyttämällä väsymystilaa ja joissain tutkimuksissa nopeutti palautumista, mutta ei lisännyt lihasvoimaa. 

Suun kautta nautittu karnosiini hajoaa ruuansulatusjärjestelmässä beta-alaniiniksi ja L-histidiiniksi ja katoaa melko nopeasti aineenvaihdunnasta. Elimistön karnosiinimäärän kannalta rajoittava tekijä on beta-alaniini, jota suun kautta nauttimalla lihasten karnosiinitasoja voi korottaa.

Sairauksien hoidossa 
Karnosiinilisällä on yksittäisessä tutkimuksessa saatu myönteisiä tuloksia autismin hoidossa.

Karnosiini ehkäisee mahahaavaa ja nopeuttaa sen paranemista.

Sivuvaikutukset

Karnosiini koeputkikokeissa 
Karnosiini ehkäisee triglyseridien ja kolesterolin hapettumista sekä glykaatiota koeputkikokeissa.  

Karnosiini saattaa suojata viljeltyjä soluja hapettumistressiltä, ja proteiinejä glykaatiolta. Karnosiini hidastaa ihmisen viljeltyjen sidekudossolujen (fibroblastien) vanhenemista ja pidentää niiden elinikää huomattavasti.. Vaikutus perustunee kromosomien DNA:n telomeerien vaurioiden ehkäisyyn.

L-karnosiini lisää sydänlihaksen iskuvoimaa yhtä tehokkaasti kuin verapamiili. 

Eräät tutkijat ovat esittäneet hypoteesin, että karnosiini voi antioksidanttivaikutuksillaan lievittää Alzheimerin taudin aiheuttamaa solukuolemaa, muun muassa lievittää taudin alkuvaiheeseen liittyviä hapetusvaurioita sekä estää proteiinien glykaatiota ja siten  karnosiinilla saattaisi mahdollisesti olla potentiaalista käyttöä Alzheimerin taudin hoidossa.

Lähteet

Aiheesta muualla 
PubChem: Carnosine 
Human Metabolome Database: Carnosine 
DrugBank: Carnosine 
KEGG: Carnosine 
ChemBlink: L-Carnosine 

Peptidit
Seulonnan keskeiset artikkelit