Oliko se nyt niin että beeta-alaniinilla ja karnosiinilla on periaatteessa sama vaikutus mut beeta-alaniini on tehokkaampi?
Kyllä. Beeta-alaniini on selvästi kustannustehokkaampi lihassolujen karnosiinipitoisuuden nostaja kuin itse karnosiini.
Karnosiini on beeta-alaniinista ja histidiinistä muodostuva dipeptidi. Karnosiinin puskuriominaisuudet johtuvat histidiinitähteen pKa-arvosta, mutta lihassolut eivät voi varastoida histidiiniä solulimaan sellaisenaan, sillä sitä käytettäisiin muihin reaktioihin (histamiinisynteesi, proteiinisynteesi). Elimistö valmistaa beeta-alaniinia maksassa urasiilista, kun taas histidiiniä saadaan sellaisenaan ruoasta. Molemmat kulkeutuvat veren mukana luustolihassoluun, jossa karnosiinisyntetaasi -niminen entsyymi muodostaa niistä karnosiinia. Ruoasta tai ravintolisistä saatava karnosiini hajoaa nopeasti veressä beeta-alaniiniksi ja histidiiniksi karnosinaasi -nimisen entsyymin toimesta. On kriittistä, että karnosinaasiensyymiä ei esiinny luustolihaksissa; muutoinhan karnosiinin varastointi luustolihassoluihin olisi mahdotonta. Veren beeta-alaniinipitoisuus on hyvin pieni verrattuna veren histidiinipitoisuuteen. Beeta-alaniinin Michaelis-Menten-vakio (Km) karnosiinisyntetaasille on korkea (1,0-2.3 mM), joten se muutetaan nopeasti karnosiiniksi. Histidiinin Km karnosiinisyntetaasille on selvästi alhaisempi (16,8 uM), mikä merkitsee karnosiinisyntetaasin alhaista affiniteettia histidiiniin. Näin ollen on ilmeistä, että beeta-alaniinin saatavuus on lihassolujen karnosiinisynteesin rajoittava tekijä.
Mielenkiintoisena kuriositeettina mainittakoon, että korkeimmat luustolihasten karnosiinipitoisuudet on havaittu kansallisen tason kilpakehonrakentajilla. Tämä havainto saattaa osittain selittyä anabolis-androgeenisten steroidien väärinkäytöllä, sillä androgeenit lisäävät karnosiinisynteesiä. Toinen selittävä tekijä lienee valikoituminen; kilpatasolle ovat nousseet ne, joilla perintötekijät ovat olleet suotuisat. Lihasten korkea karnosiinipitoisuus on omalta osaltaan auttanut kehonrakennustyyppisessä voimaharjoittelussa. Liikunta sinällään ei näytä vaikuttavan merkittävästi lihasten karnosiinipitoisuuteen, joskin pientä nousua yleensä tapahtuu sohvaperunan ruvetessa urheilemaan säännöllisesti. Kovakuntoisilla karnosiinipitoisuus on varsin vakio. Myös he voivat nostaa merkitsevästi lihasten karnosiinipitoisuutta nauttimalla beeta-alaniinia ravintolisänä. Beeta-alaniinin on lukuisissa tutkimuksissa osoitettu parantavan fyysistä suorituskykyä.
Karnosiinin on ehdotettu olevan erittäin tärkeä intrasellulaarinen eli solunsisäinen puskuri fyysisen kuormituksen aikana, sillä sen histidiinitähteen imidatsolirenkaan pKa-arvo (6,83) on hyvin lähellä kuormitetun luustolihassolun pH-arvoa. Tätä olettamusta tukevat myös eläinkunnasta otetut lihasnäytteet; eläimet, jotka pakenevat tai metsästävät juoksemalla, omaavat erittäin korkeat karnosiinipitoisuudet luustolihaksissa.
Eläinkunnan "kingi" karnosiinipitoisuudessa on kuitenkin eräs valaslaji: little piked whale. Syväsukellus aiheuttaa myös tämän merinisäkkään lihaksissa erittäin voimakkaan asidoosin (pH:n laskun).
1 kommentti:
J Appl Physiol. 2010 Jul 29. [Epub ahead of print]
Important role of muscle carnosine in rowing performance.
Baguet A, Bourgois J, Vanhee L, Achten E, Derave W.
1University Ghent.
Abstract
The role of the presence of carnosine (beta-alanyl-L-histidine) in millimolar concentrations in human skeletal muscle is poorly understood. Chronic oral beta-alanine supplementation is shown to elevate muscle carnosine content and improve anaerobic exercise performance during some laboratory tests, mainly in the untrained. It remains to be determined whether carnosine loading can improve single competition-like events in elite athletes. The aims of the present study were to investigate if performance is related to the muscle carnosine content and if beta-alanine supplementation improves performance in highly-trained rowers. Eighteen Belgian elite rowers were supplemented for 7 weeks with either placebo or beta-alanine (5 g/day). Before and following supplementation, muscle carnosine content in soleus and gastrocnemius medialis was measured by proton magnetic resonance spectroscopy ((1)H-MRS) and the performance was evaluated in a 2000 m ergometer test. At baseline, there was a strong positive correlation between 100 m, 500 m, 2000 m and 6000 m speed and muscle carnosine content. After beta-alanine supplementation, the carnosine content increased by 45.3 % in soleus and 28.2 % in gastrocnemius. Following supplementation, the beta-alanine group was 4.3 s faster than the placebo group, whereas before supplementation they were 0.3 s slower (p=0.07). Muscle carnosine elevation was positively correlated to 2000 m performance enhancement (p=0.042 and r=0.498). It can be concluded that the positive correlation between baseline muscle carnosine levels and rowing performance and the positive correlation between changes in muscle carnosine and performance improvement suggest that muscle carnosine is a new determinant of rowing performance.
PMID: 20671038 [PubMed - as supplied by publisher]
Lähetä kommentti