EL PAPEL CLAVE DE LA

L-CARNITINA

EN EL METABOLISMO

ENERGÉTICO Dan Zekaria y Joseane Willamil, Lohmann Animal Health GmbH

La L-carnitina desempeña un papel clave en el metabolismo energético de los animales. La L-carnitina es sintetizada en los riñones y en el hígado a partir de lisina y metionina en un proceso de degradación proteica. Mediante la dieta se aporta L-carnitina, aunque las cantidades contenidas en materias primas de origen vegetal son bajas.

MECANISMO DE ACCIÓN La L-carnitina presenta principalmente dos funciones en el metabolismo energético: transporte (SHUTTLE) y tampón (BUFFER). La función SHUTTLE es la más descrita y conocida. A pesar de que la función BUFFER es menos conocida, es crucial para el metabolismo energético de las grasas y de los hidratos de carbono. Se han atribuido a la L-carnitina otros beneficios en el metabolismo, aunque los mecanismos de acción no han sido completamente aclarados. FUNCIÓN SHUTTLE Consiste en el transporte de Ácidos Grasos Libres (AGL) desde el citoplasma a la mitocondria.

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Los ácidos grasos de cadena media y larga acceden a la mitocondria solo si están ligados a la L-carnitina, formando Acylcarnitina. Una vez dentro de la mitocondria son oxidados y usados como fuente de energía (Figura 1).

Las principales fuentes para el metabolismo energético son la glucosa y los ácidos grasos. Existe un mecanismo llamado CICLO DE RANDLE (ciclo de glucosa-ácido graso) que explica la competencia entre estos combustibles como fuente de energía para la mitocondria.

En resumen, cuando se utilizan ácidos grasos como fuente energía el mecanismo de la glucosa es reducido y viceversa. Cuando se movilizan gran cantidad de ácidos grasos para atender la demanda energética, la capacidad de la mitocondria para usarlos puede verse superada provocando la formación de cuerpos cetónicos y bloqueando a la vez el uso de la glucosa.

LA ACCIÓN DE LA L-CARNITINA TAMPONA EL EXCESO DE ÁCIDOS GRASOS QUE NO PUEDEN SER USADOS, REDUCE LA FORMACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS Y ESTIMULANDO LA OXIDACIÓN DE GLUCOSA. (Ver Figura 2 - Efecto BUFFER - página siguiente)

A

AcilCoA + carnitina

1

Membrana interna de la mitocondria

2

Espacio intermembrana

3

Membrana externa de la mitocondria

Los ácidos grasos entran en la célula, donde se convierten en acilCoA. AcilCoA + carnitina

a

itin

n car Acil

B

Figura 1. Función SHUTTLE de la L-carnitina

A

Matriz de la mitocondria

B

Citoplasma Aciltransferasa I (CPTI)

CPT I: conversión de la acilCoA a acilcarnitina. Permite el transporte del ácido graso a través de la membrana mitocondrial vía CAT. La CPT II convierte la acilcarnitina de nuevo a acilCoA, que a su vez puede ser oxidada y entra en el ciclo de ácido cítrico.

Aciltransferasa II (CPTII) Translocasa (CAT )

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publireportaje

FUNCIÓN BUFFER

L-CARNITINA

AcetilCoA

Cuerpos Cetónicos

Acetilcarnitina

CoA

Actividad PDH

AcetilCoA

AcetilCoA CoA ratio

Oxidación Glucosa

Cuerpos Cetónicos

Actividad PDH

Oxidación Glucosa Figura 2. Función BUFFER de la L-carnitina. El ciclo de Randle controla la selección de combustible , adapta el suministro de sustrato y la demanda en los tejidos.

OTRAS FUNCIONES La L-carnitina aumenta la síntesis de algunas hormonas como el “FACTOR DE CRECIMIENTO INSULÍNICO” (Insulin-like Growth Factor, IGF) que es clave para el desarrollo muscular y el metabolismo en aves y mamíferos (Ducles, 2005).

CUANDO LA SUPLEMENTACIÓN ES NECESARIA En condiciones fisiológicas, la L-carnitina endógena y de la dieta es suficiente para atender las necesidades del organismo, pero en algunas situaciones pueden aparecer deficiencias.

El IGF (Factor de crecimiento insulínico) estimula la proliferación, la diferenciación y el desarrollo de células musculares en diferentes especies así como el crecimiento anabólico de estas fibras musculares (Florini et al., 1996).

En animales muy jóvenes, el hígado y los riñones no están suficientemente maduros para producir la cantidad necesaria de L-carnitina. Durante el crecimiento, el cuerpo prioriza la formación de proteína en vez de degradarla, pudiendo provocar una disminución de la síntesis de L-carnitina.

En las aves, tiene un papel importante en el crecimiento, metabolismo y desarrollo de los embriones (King y Scannes, 1986; Girbau et al., 1987) y un aumento de su concentración puede promover un precoz crecimiento y deposición muscular.

En situaciones catabólicas, como el periodo de puesta, el organismo se enfrenta a una alta carga metabólica donde la producción endógena y la dieta no cubren la demanda de L-carnitina para atender funciones de SHUTTLE y de BUFFER.

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El periodo de puesta es un desafío en los sistemas actuales de producción de reproductoras y ponedoras, precisando un metabolismo energético eficaz para alcanzar buenos resultados productivos.

PERSISTANCIA DE LA PUESTA EN %

100

Son conocidos los problemas de hígado graso en ponedoras y el estado catabólico durante el periodo de puesta. En estas situaciones, la L-carnitina optimiza la utilización de energía y protege el hígado gracias a la función BUFFER.

a

98

a

96

b

94

Suplementación con L-carnitina Grupo control

a

b

92

INICIO DE LA SUPLEMENTACIÓN CON L-CARNITINA

90 88 SEM. 1-4

SEM. 5-8

b

SEM. 9-12

SEM.13-16

SEM. 17-20

SEM. 21-24

Figura 3. Persistencia de la puesta de gallinas ponedoras suplementadas con 20 ppm de L-carnitina en relación al grupo control.

SEMANAS Fuente: prueba realizada en Alemania, datos internos; a, b significa diferencias estadísticas entre tratamientos (p