Medycyna Sportowa
ARTYKUA
POGL
DOWY / OPINION ARTICLE
© MEDSPORTPRESS, 2011; 2(4); Vol. 27, 133-139
Zaangażowanie Autorów
Małgorzata Słowińska-Lisowska1(E,F),
A  Przygotowanie projektu
badawczego
Agnieszka Zembroń-A
acny2(E,F), Wiesław Kopeć3(F)
B  Zbieranie danych
1
Zakład Medycyny Sportowej i Żywienia Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu
C  Analiza statystyczna
2
Zakład Medycyny Sportu i Biochemii, Zamiejscowy Wydział Kultury Fizycznej w Gorzowie Wlkp.
D  Interpretacja danych
Akademii Wychowania Fizycznego w Poznaniu
E  Przygotowanie manuskryptu
3
Katedra Technologii Surowców Zwierzęcych i Zarządzania Jakością Uniwersytetu Przyrodniczego
F  Opracowanie piśmiennictwa
we Wrocławiu
G  Pozyskanie funduszy
1
Department of Sports Medicine and Nutrition, the University School of Physical Education in Wroclaw
2
Department of Sports Medicine and Biochemistry, Faculty of Physical Culture Gorzow Wielkopolski,
Author s Contribution
University School of Physical Education in Poznan
A  Study Design
3
Department of Animal Products Technology and Quality Management, Wroclaw University
B  Data Collection
of Environmental and Live Sciences
C  Statistical Analysis
D  Data Interpretation
E  Manuscript Preparation
KARNOZYNA I JEJ WPA
YW NA MOŻLIWOŚCI
F  Literature Search
G  Funds Collection
WYSIA
KOWE CZA
OWIEKA
CARNOSINE AND ITS EFFECT ON HUMAN PHYSICAL ACTIVITY
Słowa kluczowe: dipeptydy, antyoksydanty, buforowanie mięśni, zmęczenie, wysiłek
fizyczny
Key words: dipeptides, antioxidants, muscle buffering, fatigue, physical exertion
Streszczenie
Karnozyna (²-alanilo-L-histydyna) jest naturalnie wystÄ™pujÄ…cym zwiÄ…zkiem imidazolowym,
zaliczanym do grupy dipeptydów ²-alanylowych. Obecność jej wykazano w wie lu na rzÄ…dach,
w większych ilościach występuje też w mięśniach szkieletowych. Jej biologiczna rola jest zwią-
zana przede wszystkim z własnościami an tyoksydacyjnymi. Na leży podkreślić, że karnozy-
na reguluje poziom reaktywnych form tlenu (ang. reactive oxygen species, ROS), ale nie hamuje
całkowicie ich funkcji regulatorowych i sygnalizacyjnych. W badaniach na hodowlach komórko-
wych zaobserwowano, że dipeptyd ten zapobiega skracaniu telomerów. Z wiekiem poziom karno-
zyny w komórkach ulega obniżeniu nawet o 60%. Niski poziom karnozyny obserwuje się także
w schorzeniach neurodegeneracyjnych, metabolicznych, sercowo-naczyniowych, gdzie podejmu-
je się próby terapeutycznego stosowania karnozyny. Karnozyna jest również ważnym wewnątrz-
komórkowym buforem. Redukcja kationów wodorowych może w istotnym stopniu ograniczyć zmę-
czenie intensywnie pracujących mięśni. Dipeptyd ten zmniejsza również toksyczność jonów metali
(działanie chelatujące), drobnocząsteczkowych aldehydów (działanie antyglikacyjne) oraz regulu-
je ak tywność re tikularnych kanałów wapniowych w kardiomiocytach i mięśniach szkie letowych.
Karnozyna w istotnym stopniu wpływa na możliwości wysiłkowe, poprawia siłę skurczu mięśnia,
może też redukować powysiłkowe zmęczenie mięśni. Od kilku lat karnozyna jest też wykorzysty-
wana przez sportowców jako suplement diety. Poza suplementacją karnozyną stosuje się także
preparaty ²-alaniny, aminokwasu, który w istotnym stopniu determinuje tempo syntezy karnozyny.
Podawanie ²-alaniny zwiÄ™ksza zawartość karnozyny w miocytach, wpÅ‚ywa też na caÅ‚kowitÄ… pojem-
ność buforową mięśni oraz na zdolności wysiłkowe zawodnika.
Summary
Carnosine (²-alanyl-L-histidine) is a natural imidazole compound belonging to the group of
²-alanyl dipeptides. The presence of this substance has been shown in numerous organs. Car-
nosine is also present in high concentrations in skeletal muscles. It should be stressed that car-
nosine regulates the levels of reactive oxygen species (ROS), but it does not totally inhibit the-
ir regulatory and signalling functions. The biological role of carnosine is mainly connected with
its antioxidant properties. The studies of cell cultures have shown that this dipeptide prevents
telomere shortening. The level of carnosine in cells decreases with age, even by 60%. Low le-
vels of carnosine are also observed in neurodegenerative, metabolic and cardiovascular disor-
ders, thus therapeutic application of carnosine is attempted in such cases. Carnosine is also an
important intracellular buffer. Reduction of hydrogen cations may significantly reduce the fati-
gue of intensively working muscles. This dipeptide also decreases toxicity of metal ions (chela-
tor properties) and small par ticle aldehydes (an tiglycation), and regulates re ticular calcium
channels in cardiomyocytes and ske letal muscles. Carnosine significantly improves exercise
ability, strength of muscular contraction and can reduce post-exercise muscle fatigue. For se-
Word count: 3850
veral years carnosine is used by athletes as a dietary supplement. Apart from carnosine sup-
Tables: 1
plementation, athletes use ²-alanine, the amino acid which significantly determines the pace of
Figures: 2
carnosine synthesis. Administration of ²-alanine increases carnosine levels in myocytes and fa-
vourably affects the total buffer capacity and exercise ability in competitors.
References: 26
Adres do korespondencji / Address for correspondence
Małgorzata Słowińska-Lisowska
Zakład Medycyny Sportowej i Żywienia, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu
51-612 Wrocław, ul. I. J. Paderewskiego 35, tel.: [phone], fax: [phone], e-mail: [e-mail]
Otrzymano / Received 21.01.2010 r.
Zaakceptowano / Accepted 08.10.2010 r.
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
133
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Słowińska-Lisowska M. i wsp., Wpływ karnozyny na możliwości wysiłkowe człowieka
Wstęp Background
Karnozyna jest dipeptydem występującym w du- Carnosine is a dipeptide present in high amounts
żych ilościach w komórkach zwierzęcych i płynach in animal cells and body fluids. It was identified at the
th
ustrojowych. Została odkryta na początku XX wieku beginning of the 20 century by Kutcher and Gule-
przez Kutchera i Gulewitscha, którzy w 1918 roku witsch who described its chemical structure in 1918
opracowali jej strukturÄ™ chemicznÄ… (Ryc. 1) [1]. (Fig. 1) [1].
Obecność karnozyny stwierdzono w mięśniach The presence of carnosine was found in skeletal
szkieletowych. W większych ilościach występuje we muscles. It occurs in higher concentration in fast
włóknach szybkokurczliwych, gdzie może stanowić twitch fibres where it may constitute even 0.5% of
nawet 0,5% masy mięśni, niż we włóknach wolno- muscle mass than in slow twitch fibres. Carnosine is
kurczliwych Karnozyna jest także obecna w sercu, also present in the heart, liver, spleen, kidneys,
wątrobie, śledzionie, nerkach, krwi, moczu i mleku oraz blood, urine and milk as well as in the central nervous
w ośrodkowym układzie nerwowym, głównie w komór- system, mainly in glial cells and olfactory neurons.
kach gleju i neuronach węchowych. Carnosine regulates the level of reactive oxygen
Karnozyna reguluje poziom reaktywnych form tle- species (ROS), activates myosin ATPase, chelates
nu (ang. reactive oxygen species, ROS), aktywuje copper ions and increases copper uptake. Moreover,
ATP-azę miozynową, chelatuje jony miedzi i zwięk- it buffers pH in skeletal muscles which contract in
sza pobór miedzi. Ponadto buforuje pH mięśni szkie- anaerobic conditions. Due to its antioxidant, buffering
letowych kurczÄ…cych siÄ™ w warunkach beztlenowych. and anti-inflammatory properties and its favourable
Ze względu na jej właściwości antyoksydacyjne, bu- effect on healing process, carnosine is recommend-
forujące i przeciwzapalne oraz pozytywny wpływ na ed for physically active and elderly individuals as
proces gojenia, karnozyna jest zalecana osobom ak- a dietary supplement [1,2,3].
tywnym fizycznie oraz osobom starszym, jako suple- The aim of this paper is to present the properties
ment diety [1,2,3]. of carnosine, especially its potential application as
Celem pracy jest przedstawienie własności kar- a dietary supplement. The paper is a continuation of
nozyny, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości the earlier publications in  Polish Journal of Sports
jej wykorzystania jako suplementu diety. Publikacja Medicine on other compounds with antioxidant pro-
ta jest kontynuacją wcześniejszych prac opublikowa- perties (lipoic acid, ergothioneine, taurine and
nych na łamach  Medycyny Sportowej , poświęco- glutathione [4,5,6,7].
nych innym związkom o własnościach antyoksyda-
cyjnych (kwas liponowy, ergotioneina, tauryna, gluta-
tion) [4,5,6,7].
Budowa i pochodzenie karnozyny The structure and origin of carnosine
Karnozyna (²-alanilo-L-histydyna) jest naturalnie Carnosine (²-alanyl-L-histidine) is a natural imi-
wystÄ™pujÄ…cym zwiÄ…zkiem imidazolowym, zaliczanym dazole compound belonging to the group of ²-alanyl
do grupy dipeptydów ²-alanylowych, do której należą dipeptides such as anserine (N-metyl-carnosine),
także anseryna (N-metylokarnozyna), acetylokarno- acetyl-carnosine, homocarnosine, etc. (Fig. 2).
zyna, homokarnozyna i in. (Ryc. 2). Carnosine biosynthesis is catalysed by carnosine
Biosynteza karnozyny jest katalizowana przez synthetase during the two stage reaction, comprising
syntetazÄ™ karnozynowÄ… w dwuetapowej reakcji, która first the formation of ²-alanyl-AMP, connected with
Ryc. 1. Struktura karnozyny
Fig. 1. Carnosine structure
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
134
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Słowińska-Lisowska M. et al., Effect of carnosine on exercise ability in humans
Ryc. 2. Enzymatyczne przemiany aminokwasów i peptydów związane z karnozyną; 1  syntaza karnozyny, 2  ace-
tylaza, 3  metylaza, 4  dekarboksylaza [8]
Fig. 2. Carnosine-related enzymatic transformations of amino acids and peptides; carnosine synthase  1, acetylase
 2, methylase  3, decarboxylase  4 [8]
w pierwszej kolejnoÅ›ci obejmuje powstawanie ²-ala- the enzyme and then, the transfer of the rest of
nylo-AMP zwiÄ…zanego z enzymem i nastÄ™pnie prze- ²-alanine to L-histidine.
niesienie reszty ²-alaniny na L-histydynÄ™. ATP + ²-alanine ²-alanyl-AMP + PPi
ATP + ²-alanina ²-alanylo-AMP + PPi ²-alanyl-AMP + L-histidine carnosine + AMP [2]
²-alanylo-AMP + L-histydyna karnozyna + AMP [2] Carnosine is absorbed after oral administration,
Karnozyna wchłania się po podaniu doustnym, mainly from the small intestine. It is transported by
głównie z jelita cienkiego. Jest transportowana przez PEPT1 transporter, located within the brush border of
nośnik PEPT1, zlokalizowany w obrębie rąbka szczo- the small intestine which also plays a decisive role in
teczkowego jelita cienkiego i odgrywający również de- other tripeptide absorption. During the absorption,
cydujÄ…cÄ… rolÄ™ we wchÅ‚anianiu innych di- i tripeptydów. partial hydrolysis of ²-alanine and L-histidine takes
W czasie absorpcji zachodzi częściowa hydroli- place. Carnosine permeates through the blood-brain
za karnozyny do ²-alaniny i L-histydyny. Karnozyna barrier. Based on choroid cell culture it was shown
przenika barierę krew-mózg. Na hodowli komórek that PEPT2 transporter may play an important role in
splotu naczyniówkowego wykazano, że transporter the regulation of carnosine concentration in the ce-
PEPT2 może odgrywać ważną rolę regulującą stęże- rebrospinal fluid [9].
nie karnozyny w pÅ‚ynie mózgowo-rdzeniowym [9]. Carnosine hydrolysis to ²-alanine and L-histidine
HydrolizÄ™ karnozyny do ²-alaniny i L-histydyny ka- is catalysed by carnosinase.
talizuje karnozynaza. Dziedziczne zaburzenie zwiÄ…za- A hereditary disorder connected with carnosinase
ne z niedoborem karnozynazy określa się jako karno- deficiency is called carnosinuria [2].
zynuriÄ™ [2].
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
135
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Słowińska-Lisowska M. i wsp., Wpływ karnozyny na możliwości wysiłkowe człowieka
Funkcje metaboliczne karnozyny Metabolic functions of carnosine
Właściwości an tyoksydacyjne. Karnozyna hamu- Antioxidant properties. Carnosine inhibits the de-
je rozkład wielonienasyconych kwasów tłuszczo- composition of polysaturated fatty acids, namely pho-
wych, tj. fosfatydylocholiny (lecytyny) i kwasu linolo- sphatidylcholine (lecithin) and linoleic acid (omega-6
wego (grupa kwasów omega-6), wrażliwych na dzia- group), sensitive to ROS inducing the process of lipid
Å‚anie reaktywnych form tlenu, indukujÄ…cych proces peroxidation. Peroxidation of phosphatidylcholine and
peroksydacji lipidów. Peroksydacja fosfatydylocholi- linoleic acid disturbs the structure of cell membranes,
ny i kwasu linolowego zaburza strukturę błon komórko- cholesterol transformation, platelet aggregation and
wych, przemianę cholesterolu, agregację płytek krwi neural conduction [3]. Carnosine has been proven to
i przewodnictwo nerwowe [3]. Wykazano, że karnozy- decrease the level of one of lipid peroxidation pro-
na obniża poziom jednego z produktów peroksydacji li- ducts  malondialdehyde, responsible for the propa-
pidów  malonylodiladehydu, odpowiedzialnego za gation of oxidative damage of lipids, proteins, sugars
propagację w komórkach uszkodzeń oksydacyjnych and nucleic acids in cells [10]. Carnosine protects
nie tylko lipidów, ale także białek, cukrów i kwasów cells from oxidative damage caused by ROS through
nukleinowych [10]. Karnozyna chroni komórki przed binding copper ions and preventing Fenton reaction
uszkodzeniami oksydacyjnymi wywołanymi przez generating one of the most active ROS forms 
ROS (reaktywne formy tlenu), poprzez wiązanie jonów hydroxyl radical. It also has a protective effect on the
miedzi i zapobieganie reakcji Fentona, generujÄ…cej most important antioxidant enzyme  copper-zinc
jednÄ… z najbardziej aktywnych form ROS  rodnik superoxide dismutase (ZnCuSOD). It is of note that
hydroksylowy. Wpływa także ochronnie na jeden z izo- carnosine does not participate in direct ROS reduc-
enzymów najważniejszego enzymu antyoksydacyjne- tion, unlike other antioxidants such as tocopherols,
go, tj. miedziowo-cynkowej dysmutazy ponadtlenkowej ascorbic acid and thiol compounds. Carnosine
(ZnCuSOD). Należy podkreślić, że karnozyna nie reduces ROS levels, but does not completely inhibit
uczestniczy w bezpośredniej redukcji ROS, w przeci- their regulatory and signalling functions [1].
wieństwie do innych antyoksydantów, jak tokoferole, The studies on cell cultures have revealed that
kwas askorbinowy i związki tiolowe. Karnozyna wpły- carnosine prevents telomere shortening. Telomeres
wa na poziom ROS, ale nie hamuje całkowicie ich are nucleotide sequences located at the end of
funkcji regulatorowych i sygnalizacyjnych [1]. a chromosome [11]. The length of telomeres is an
W badaniach na hodowlach komórkowych zaob- indicator of proliferating activity and cell survival rate.
serwowano, że karnozyna zapobiega skracaniu telo- ROS are tha factors contributing to telomere short-
merów, czyli sekwencji nukleotydowych zlokalizowa- ening. Chromosome analysis in athletes with over-
nych na końcach chromosomów [11]. Długość telo- training syndrome revealed extremely short telome-
merów jest wskaz
nikiem aktywności proliferacyjnej res in the subjects as well as the inhibition of cell
i przeżywalności komórek. Reaktywne formy tlenu są division process and the decrease in muscle mass
jednymi z czynników skracających długość telome- and strength [12]. In such athletes a high level of
rów. Analiza chromosomów u sportowców, u których ROS activity indicators is also observed [13]. Body
stwierdzono zespół przetrenowania, wykazała eks- ageing results in telomere shortening as well, thus
tremalnie krótkie telomery, zahamowanie podziałów ko- decreasing regenerative capacity of cells [12]. Car-
mórkowych, spadek masy i siły mięśniowej [12]. U tych nosine level in cells decreases even by 60% with
zawodników obserwuje się także wysoki poziom wskaz
- age. Low carnosine levels are also observed in pa-
ników aktywności ROS [13]. Starzenie się organizmu tients with neurodegenerative, metabolic and cardio-
również skraca telomery, tym samym zmniejszając vascular disorders. Recently, the treatment of such
zdolności regeneracyjne komórek [12]. Z wiekiem po- patients involves carnosine administration [9].
ziom karnozyny w komórkach ulega obniżeniu nawet The studies of human T lymphocyte cultures re-
o 60%. Niski poziom karnozyny obserwuje się także vealed that carnosine may counteract the harmful
w schorzeniach neurodegeneracyjnych, metabolicz- effect of genotoxic factors, responsible for cancerous
nych, sercowo-naczyniowych, gdzie podejmuje się pró- and neurodegenerative diseases [14].
by terapeutycznego stosowania karnozyny [9]. Buffering properties. Thanks to nitrogen atoms
W badaniach ludzkich kultur limfocytów T stwier- present in the imidazole ring of the particle, carnosine
dzono, że karnozyna może przeciwdziałać również is an important intracellular pH buffer of the intra-
Tab. 1. Właściwości antyoksydacyjne karnozyny [8]
Tab. 1. Antioxidant properties of carnosine [8]
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
136
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Słowińska-Lisowska M. et al., Effect of carnosine on exercise ability in humans
szkodliwemu działaniu czynników genotoksycznych, cellular environment [15]. It constitutes about 10% of
które są jedną z przyczyn nowotworów oraz chorób buffering capacity in the human quadriceps muscle of
neurodegeneracyjnych [14]. the femur. According to Stuerenburg [17], it can
Właściwości bu forujące. Karnozyna, dzięki ato- provide 40-60% of total buffer capacity of the skeletal
mom azotu obecnym w pierścieniu imidazolowym muscles. According to Di Pasquale [3], carnosine and
cząsteczki, jest istotnym wewnątrzkomórkowym bu- phosphates constitute about 90% of buffering ca-
forem pH środowiska wewnątrzkomórkowego [15]. pacity inside myocytes. Reduction of hydrogen ca-
Stanowi około 10% pojemności buforującej w ludz- tions by carnosine may reduce muscle fatigue due to
kim mięśniu czworogłowym uda [16]. Natomiast we- lactic acid accumulation during aerobic exertion. The
dług Stuerenburga [17] może zapewniać 40-60% cał- studies on animals subjected to sprinter exertion
kowitej pojemności buforowej mięśni szkieletowych. (e.g. racing greyhounds and horses) revealed high
Natomiast według Di Pasquale a [3], karnozyna ra- levels of carnosine in fast twitch muscle fibres [18].
zem z fosforanami stanowi 90% pojemności buforu- Exercise studies revealed a positive correlation be-
jącej wewnątrz miocytów. Redukcja kationów wodo- tween the maximal power and carnosine concentra-
rowych przez karnozynę może ograniczyć zmęcze- tion in the quadriceps muscle of the femur during
nie mięśni związane z kumulacją kwasu mlekowego a 30-second exercise of maximal intensity on a cyc-
podczas pracy o charakterze beztlenowym. ling ergometer (Wingate test). This indicates that
W badaniach na zwierzętach poddawanych wysił- carnosine concentration in muscles may be the factor
kom sprinterskim (np. charty i konie wyścigowe) stwier- determining exercise ability, particularly during high
dzono wysoką zawartość karnozyny we włóknach intensity exertion [19]. The presence of carnosine in
mięśniowych szybkokurczliwych [18]. W badaniach muscles is also connected with its effect on calcium
wysiłkowych stwierdzono dodatnią korelację pomię- channels in the sarcoplasmic reticulum (ryanodine
dzy mocą maksymalną a stężeniem karnozyny channels), the activity of myosin ATPase and muscle
w mięśniu czworogłowym uda w czasie 30-sekundo- contraction strength improvement. In 1953, Seweryn
wego wysiłku o maksymalnej intensywności na ergo- et al. noticed that carnosine added to the solution
metrze rowerowym (test Wingate). Wskazuje to, że with frog muscle preparation suspension, previously
zawartość karnozyny w mięśniach może być czynni- stimulated to work, quickly and effectively improved
kiem determinującym możliwości wysiłkowe, szcze- contractile strength of fatigued muscles [9]. In wo-
gólnie w czasie pracy o dużej intensywności [19]. men s muscles there is less carnosine that in men s
Obecność karnozyny w mięśniach jest związana muscle. Lower carnosine concentrations are also
także z jej wpływem na aktywność kanałów wapnio- found in vegetarians.
wych w retikulum sarkoplazmatycznym (kanałów ria- The athletes training short distance running have
nodynowych), aktywność ATP-azy miozynowej i po- higher levels of carnosine in muscles. The effect of
prawę siły skurczu mięśnia. W 1953 r. Seweryn i wsp. physical exertion on the level of carnosine in muscles
zaobserwowali, że karnozyna dodana do roztworu, was observed after several weeks of intensive sports
w którym zawieszono preparat mięśnia żaby uprzed- training. High levels of carnosine in competitive athle-
nio stymulowany elektrycznie do pracy, szybko i sku- tes (sprinters) may be conditioned by genetic factors
tecznie poprawia siłę skurczu zmęczonego mięśnia and adaptation to physical exertion [20].
[9]. W mięśniach kobiet występuje mniej karnozyny
niż u mężczyzn, niższy poziom mają też osoby sto-
sujące dietę wegetariańską. Osoby trenujące biegi
na krótkich dystansach mają wyższy poziom karno-
zyny w mięśniach. Wpływ wysiłku fizycznego na stę-
żenie karnozyny w mięśniach obserwowano po kilku
tygodniach intensywnego treningu sportowego. Wy-
soki poziom karnozyny u sportowców wyczynowych
(sprinterów) może być uwarunkowany zarówno czyn-
nikami genetycznymi, jak i adaptacją do wysiłku fi-
zycznego [20].
Suplementacja karnozyny Carnosine supplementation
Od kilku lat karnozyna wykorzystywana jest przez For several years carnosine has been used by
sportowców jako suplement diety wspomagający re- athletes as a dietary supplement, supporting regene-
generację mięśni szkieletowych, zmniejszający gro- ration of skeletal muscles, reducing lactate accumu-
madzenie się mleczanu oraz poprawiający siłę skur- lation and improving contractile strength of muscles
czu mięśni (np. Maxim Activator Strong, Anticramp). (e.g. Maxim Activator Strong, Anticramp). Presently it
Obecnie, na rynkach farmaceutycznych Europy Za- is available on West European pharmaceutical mar-
chodniej i w krajach skandynawskich karnozynÄ™ sto- kets and in the Scandinavian countries, carnosine is
suje się jako suplement diety o działaniu antyoksyda- used as a dietary supplement having antioxidant pro-
cyjnym, opóz
niającym starzenie się komórek (m.in. perties, delaying cell ageing process (inter alia: Bio-
Bio-Carnosin, tabletki 125 mg i 400 mg, L-Carnosine Carnosin, 125 mg and 400 mg tablets, L-Carnosine
500, tabletki 500 mg) [9]. Poza suplementacjÄ… samej 500, 500 mg tablets) [9]. Apart from supplementation
karnozyny stosuje siÄ™ także preparaty ²-alaniny, ami- of the sole carnosine, preparations containing ²-ala-
nokwasu determinujÄ…cego tempo syntezy karnozyny. nine, the amino acid determining the rate of carno-
Podawanie ²-alaniny zwiÄ™ksza zawartość karnozyny sine synthesis are also used. Administration of ²-ala-
w miocytach, pojemność buforową mięśni i wpływa nine increases the levels of carnosine in myocytes,
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
137
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Słowińska-Lisowska M. i wsp., Wpływ karnozyny na możliwości wysiłkowe człowieka
na zdolności wysiłkowe zawodnika [3,21]. Badania, buffer capacity of muscles and improves exercise
w których uczestnicy wielokrotnie wykonywali 60-se- abilities in competitors [3,21]. The studies involving
kundowe wysiłki o dużej intensywności, podawanie repeated 60 s exercise of high intensity revealed that
²-alaniny (800 mg) ograniczyÅ‚o zmÄ™czenie mięśni administration of ²-alanine (800 mg) reduced muscle
[21]. W badaniach Smitha i wsp. wykazano, że suple- fatigue [21]. Smith et al. [22] found that ²-alanine
mentacja ²-alaninÄ… powoduje istotny wzrost poziomu supplementation results in a significant increase in car-
karnozyny w mięśniach oraz opóz
nia proces zmÄ™- nosine levels in muscles and delays muscle fatigue
czenia mięśnia po 2-minutowym wysiłku na cykloer- after a 2-minute exercise on a cycling ergometer.
gometrze rowerowym [22]. The studies using the extract from chicken mus-
W badaniach z zastosowaniem ekstraktu z mięśni cles containing carnosine and anserine given to expe-
piersiowych kurczÄ…t, zawierajÄ…cego karnozynÄ™ i anse- rimental animals (20 ml/kg BM) revealed an increase
rynę, w żywieniu zwierząt doświadczalnych (20 ml/kg in carnosine and anserine concentration in plasma,
BM), zaobserwowano wzrost stężenia karnozyny i an- skeletal muscles (about 40%) and some brain regions
seryny w osoczu, w mięśniach szkieletowych (ok. 40%) (hippocampus  about 78%, hypothalamus  about
i w niektórych regionach mózgu (hipokamp ok. 78%, 120%) as well as an increase in blood buffer capacity
podwzgórze ok. 120%) oraz wzrost pojemności bufo- and calcium channel activity in muscles [23,24,25].
rowej krwi i aktywności kanałów wapniowych w mię-
śniach [23,24,25].
Podsumowanie Conclusions
Karnozyna jest endogennie występującym dwu- Carnosine is an endogenous dipeptide perform-
peptydem, pełniącym szereg bardzo istotnych funk- ing many important functions. It has antioxidant,
cji. Wykazuje następujące właściwości: antyoksyda- buffering, chelating and antiglycation properties and
cyjne, buforujÄ…ce, chelatujÄ…ce, antyglikacyjne, regu- regulates the activity of reticular calcium channels.
lujące aktywność retikularnych kanałów wapniowych. Carnosine is a potential therapeutic agent in treat-
Karnozyna stanowi potencjalnie czynnik terapeutycz- ment of numerous neurodegenerative, metabolic and
ny wielu schorzeń (choroby neurodegeneracyjne, me- cardiovascular diseases.
taboliczne, sercowo-naczyniowe). Our team under the development grant financed
Biologiczne działanie tego dipeptydu oraz zasto- by the Ministry of Education and Higher Studies No
sowanie jako suplementu diety (szczególnie dla spor- N R12 004006 presently deals with the research on
towców oraz osób starszych) nadal jest przedmiotem the effect of carnosine on exercise-induced oxidative
wielu badań. stress in young, physically active males.
Nasz zespół, w ramach finansowanego przez Mi-
nisterstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego grantu roz-
wojowego N R12 004006, prowadzi aktualnie bada-
nia dotyczące wpływu podawania karnozyny młodym,
aktywnym fizycznie mężczyznom, na stres oksyda-
cyjny indukowany wysiłkiem fizycznym.
Piśmiennictwo / References
1. Boldyrev AA. Problems and perspectives in studying the biological role of carnosine. Biochemistry 2000; 65: 751-756.
2. Rodwell VW. Przemiana aminokwasów w wyspecjalizowane produkty. [W:] Murray RK, Granner DK, Rodwell VW
(eds.) Biochemia Harpera (red. naukowa tłumaczenia Kokot F, Koj A, Kozik A, Wilczok T). Wyd. Lekarskie PZWL
2008; 328-336.
3. Di Pasquale MG. Amino AIDS and proteins for the athletes. The anabolik edge. Wyd. Taylor & Francis 2008; 273-275.
4. Zembroń-A
acny A, Kasperska A. Application of sulphur compounds in sport; Ä…-lipoic acid. Polish J Sports Med
2009; 25: 289-298.
5. Zembroń-A
acny A, Kasperska A, Gajewski M. Application of sulfur compounds in sport; L-ergothioneine. Polish
J Sports Med 2009; 26: 386-394.
6. Dziewiecka H, Kasperska A, Zembroń-A
acny A. Application of sulfur compounds in sport; biotin, thiamine and tau-
rine. Polish J Sports Med 2010; 26: 11-18.
7. Zembroń-A
acny A, Kasperska A, Gajewski M, Szyszka K. Application of sulphur compounds in sport; glutathione.
Polish J Sports Med 2010; 26: 231-243.
8. Boldyrev AA, Kurella EG, Stvolisky SL. Biological role of carnosine metabolism in excitable tissues: speculations
and facts. Patophysiology 1994; 1: 215-219.
9. Zięba R. Karnozyna  aktywność biologiczna i perspektywy zastosowania w farmakoterapii. Wiadomości Lekar-
skie 2007; 60: 1-2.
10. Hipkiss AR, Worthington VC, Himsworth DT, Herwig W. Protective effects of carnosine against protein modifica-
tion mediated by malondialdehyde and hypochlorite. Biochim Biophys Acta 1998; 1380: 46-54.
11. Hipkiss AR. Glycation, ageing and carnosine diets beneficial? Mech Ageing Dev 2005; 126: 1034-1039.
12. Kadi F, Lexell J, Fitzgerald GK, Boniger ML, Huard J. The effect of muscle loading on skeletal muscle regenerati-
ve potential: an upated of current reasearch findings relating to aging and neuromuscular pathology. Americ J Phy-
sic Med Rehab 2009; 88:145-155.
13. Margonis K, Fatouros IG, Jamurtas AZ et al. Oxidative stress biomarkers responses to physical overtraining: im-
plications for diagnosis. Free Radic Biol Med 2007; 43: 901-910.
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
138
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Słowińska-Lisowska M. et al., Effect of carnosine on exercise ability in humans
14. Alposoy L, Akcayoglu GD, Sahin H. Anti-oxidative and anti-genotoxix effects of carnosine on human lymphocyte
culture. Hum Exp Toxicol 2011; [Epub ahead of print].
15. Abe H. Role of histidine-related compounds as intracellular proton buffering constituents in vertebrate muscle. Bio-
chemistry 2000; 65: 757-765.
16. Hill CA, Harris RC, Kim HJ et al. Influence of beta-alanine supplementation on skeletal muscle carnosine concen-
trations and high intensity cycling capacity. Amino Acids 2007; 32: 225-233.
17. Stuerenburg HJ. The roles of carnosine in aging of skeletal muscle and in meuromuscular diseases. Biochemi-
stry 2000; 65: 862-865.
18. Harris RC, Marlin DJ, Dunnet M, Snow DH, Hultman E. Muscle buffering capacity and dipeptide content in the tho-
roughbred horse, greyhound dog and men. Comp Biochem Physiol 1990; 97: 249-251.
19. Suzuki Y, Ito O, Mukai N, Takahashi H, Takamatsu K. High level of skeletal muscle carnosine contribute to the lat-
ter half of exercise performance during 30 s maximal cycle ergometer sprinting. Jap J Physiol 2002; 52: 199-205.
20. Derave W, Everaet I, Beeckman S, Baguet A. Muscle carnosine metabolism and beta-alanin supplementation in
relation to exercise and training. Sports Med 2010; 1 (40): 247-263.
21. Giannini AG, Gualano B, Stout J, Lancha H. The role of ²-alanine supplementation on muscle carnosine and exer-
cise performance. Med Sci Sports Exerc 2009; 9 [Epub ahead of print].
22. Smith AE, Moon JR, Kendall KL et al. The effects of beta-alanine supplementation and hogh-intensity interval tra-
ining neuromuscular fatigue nad muscle function. Eur J Appl Physiol 2009; 105 (3): 357-363.
23. Suzuki Y, Nakao T, Maemura H, Sato M, Kamahara K, Takamatsu K. Carnosine and anserine ingestion enhances
contribution of nonbicarbonate buffering. Med Sci Sports Exerc 2006; 38: 334-338.
24. Tomonaga S, Hayakawa T, Yamane H et al. Oral administration of chicken breast extract increases brain carnosi-
ne and anserine concentrations in rats. Nutr Neurosci 2007; 10: 181-186.
25. Mishima T, Yamada T, Sakamoto M et al. Chicken breast attenuates high-intensity-exercise-induced decrease in
rat sarcoplasmic reticulum Ca2+ handling. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2008; 18: 399-411.
26. Kang JH, Kim KS, Choi SY, Kwon HY, Won MH, Kang TC. Protective effects of carnosine, homocarnosine and an-
serine against peroxyl radical-mediated Cu, Zn-superoxide dismutase modification. Biochim Biophys Acta 2002;
1570: 89-96.
Praca przygotowana w ramach grantu N R12 004006.
The paper written under grant No N R12 004006.
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
139
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com
140
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.