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4.2.7 Carnitin
Carnitin ist ein Inhaltstoff einiger Sportnahrungsergänzungsmittel, insbes. der sog. Fat-
Burner. Viele Schüler kennen diese aus dem Fitnessstudio oder aus Sportzeitschriften
und möchten die Funktion des Carnitins im menschlichen Körper und beim Body-
Building gerne kennen lernen [17].
Eine Form der Energiegewinnung im menschlichen Körper ist die Verbrennung von
Fettsäuren. Diese werden zunächst durch eine Bindung an das Coenzym A aktiviert.
Coenzym A, meistens einfach als CoA abgekürzt, enthält eine Thiol-Gruppe und wird
deshalb manchmal auch exakter als CoASH abgekürzt. Über den Schwefel kann die
Acylgruppe einer Fettsäure kovalent (Thioester-Bildung) gebunden werden. Der nun
reaktivere Fettsäure-Thioester wird schrittweise zu Acetyl-Gruppen abgebaut, die im
Zitronensäurezyklus und in der Atmungskette weiter umgesetzt werden.
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Die Biochemie des Fettsäure-Stoffwechsels wird dadurch komplizierter, dass die Bil-
dung der Fettsäure-Coenzym A-Verbindungen außerhalb und die folgende Oxidation
innerhalb der Mitochondrien erfolgt, die Verbindungen selbst aber die innere Mito-
chondrien-Membran nicht durchdringen können. Das Problem wird mit Hilfe des Car-
nitins gelöst. Dieses geht außerhalb der Mitochondrien eine Umesterungsreaktion mit
einer Fettsäure-Coenzym A-Verbindung ein, die durch die Carnitin-Palmitoyl-
Transferase I (CTP I) katalysiert wird. Das resultierende Acyl-Carnitin kann die Mito-
chondrien-Membran passieren. Im Inneren der Mitochondrien katalysiert die Carnitin-
Palmitoyl-Transferase II (CTP II) die Rückreaktion, wobei die ursprüngliche Fettsäu-
re-Coenzym A-Verbindung und das Carnitin recycliert werden. Das Carnitin kehrt
durch die Mitochondrien-Membran ins Cytosol zurück, wo es für einen neuen Trans-
port-Zyklus zur Verfügung steht (s. Abbildung 8).
H SCoA
+
(CH
3
)
3
N CH
2
CH
O
CR
O
CH
2
CO
2
+
-
CPT I
CPT II
R C
O
SCoA
+
-
+
(CH
3
)
3
N CH
2
CH
OH
CH
2
CO
2
Abb. 8:
Carnitin als Transport-Molekül: Hinreaktion außerhalb,
Rückreaktion innerhalb der Mitochondrien (R = Fettsäurerest; HSCoA = Coenzym A)
Im
Body-Building-Sport
unterscheidet man verschiedene Phasen, in denen die Musku-
latur geformt wird. In der Aufbauphase trainiert der Bodybuilder mit relativ hohen
Gewichten und nimmt große Mengen an Proteinen und Eiweiß-Hydrolysaten zu sich.
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Für Details sei auf Lehrbücher der Biochemie verwiesen.