L-carnitine vanuit een vegetarische invalshoek

(dr. ir. S. Loman, orthomoleculair publicist)

Meer en meer mensen besluiten om uit gezondheidsoverwegingen vegetariër te worden. Dit houdt uit voedingskundig oogpunt in dat aan een aantal uitsluitend in dierlijke voedingsmiddelen aanwezige voedingsstoffen mogelijke tekorten kunnen ontstaan. Een belangrijke voedingsstof waaraan een tekort kan ontstaan is carnitine.

Zowel ethische als gezondheidsoverwegingen zijn de belangrijkste redenen voor mensen om over te stappen op een vegetarische leefwijze. De afkeer tegen de ondoelmatige, grootschalige en dieronvriendelijke productie van vlees blijkt vooral voor jonge vrouwen de reden te zijn om vegetariër te worden. Breder gedragen komt de motivatie voort uit de behoefte om, tegemoetkomend aan de voorlichtingsadviezen van de overheid, de Gezondheidsraad en het Voedingscentrum, een gezonder voedingspatroon aan te nemen dat wordt gekenmerkt door een lagere inname van (dierlijke) vetten en een hogere inname van vezels. Een vegetarische voeding voldoet bij uitstek aan deze aanbevelingen. Daarnaast is de afname van de consumptie van rood vlees over de laatste jaren ook versneld door onder andere de BSE-affaire en de recente uitbraken van de varkenspest, de vogelpest en de mond- en klauwzeer epidemie.

Daar waar het aantal vegetariërs, met name jonge vrouwen, al jaren min of meer constant is, neemt het aantal mensen dat minder vlees eet of het eten van vlees zelfs helemaal achterwege laat gestaag toe. Op vlees- en vis gelijkende producten op basis van plantaardig eiwit, zoals vegetarische vissticks en hamburgers, worden steeds populairder (zie TABEL 1). Tezamen met op sojaeiwit en het fermentatieproduct Quorn gebaseerde voedingsmiddelen vormen deze alternatieven voor vlees een steeds groter aandeel van de dagelijkse voedselaankopen.

De stijgende bewustwording en acceptatie van het vegetarisme als een methode om een individueel antwoord te geven op grote issues als voedselschaarste en dieronvriendelijkheid, plus het feit dat een breed productassortiment van vegetarische voedingsmiddelen bij de grote supermarktketens verkrijgbaar is, geeft aanleiding om de nutriëntenvoorziening van (nagenoeg) uitsluitend in dierlijke voedingsmiddelen voorkomende nutriënten eens nader onder de loep te nemen.

Duursporters, zoals marathonlopers, hebben ook lagere concentraties carnitine in hun bloed, ondanks een omnivore voeding. Dit wordt veroorzaakt door een toegenomen uitscheiding via de nieren en, in mindere mate via het zweet, van veresterd carnitine. Daar komt bij dat veel sporters afzien van het eten van vlees, vanwege het hoge gehalte aan (verzadigd) vet en eiwit, en zich voornamelijk voeden met koolhydraatrijke voedingsmiddelen.

Een vleesarme of zelfs vleesloze voeding kan een gezonde keuze zijn en heeft verschillende voedingskundige voordelen boven een omnivore voeding. Een vegetarische of vleesarme voeding voorziet in een hogere inname van vitamines, anti-oxidanten, essentiële cofactoren, vezels en andere –vaak nog niet gedefinieerde– plantaardige stoffen. Bovendien is een dergelijke voeding relatief arm aan verzadigd vet en cholesterol en bevat het ook minder purines. Purines zijn afkomstig van nucleïnezuren, de bestanddelen van DNA. 
 
Vlees, dat rijk is aan DNA, geeft aanleiding tot purinevorming. Purines worden omgezet in urinezuur dat in grote hoeveelheden aanleiding geeft tot jicht en artritis-achtige klachten.

Daar staat tegenover dat een vegetarische voeding het risico in zich draagt van een onvoldoende inname van vitamine B12, ijzer, zink en eiwit.

L-carnitine

Een voedingsstof die bijna geheel in een vegetarische voeding ontbreekt, is l-carnitine, de biologisch actieve vorm van carnitine. Carnitine speelt een cruciale rol in verschillende biochemische reactieketens die betrokken zijn bij de energieproductie. Carnitine is verantwoordelijk voor het transport van vetzuren met een lange keten door het binnenmembraan van de mitochondriën, waar ze kunnen worden aangewend voor de energieproductie (bèta-oxidatie).

Dierlijke voedingsmiddelen, zoals lams-, rund- en varkensvlees bevatten de grootste hoeveelheden carnitine. Lagere niveaus worden gevonden in zuivelproducten. In de meeste plantaardige voedingsmiddelen kan carnitine niet worden aangetoond. Een doorsnee westerse voeding bevat naar schatting 100–300 mg carnitine per dag. In Europa is echter de inname van carnitine met de voeding het afgelopen decennium met ongeveer 20% gedaald, voornamelijk als een gevolg van het minder eten van vlees en vleesproducten. Lacto-ovo-vegetariërs hebben naar schatting een carnitine-inname van 10–40 mg per dag. Met een strikte vegetarische voeding daalt de inname van carnitine nog verder naar 1–4 mg per dag.

Voor de consequenties van een dergelijke lage carnitine-inname ten aanzien van de voeding en gezondheid van vegetariërs bestaat nog nauwelijks enige interesse. Dit is enigszins verbazingwekkend, daar vlees gewoonlijk het grootste deel van de inname van carnitine levert. Wanneer de inname van carnitine laag is, is het lichaam voor een goede voorziening van dit aminozuur geheel aangewezen op haar eigen productiecapaciteit. Een vegetarische voeding is echter niet zelden minder rijk of zelfs deficiënt aan enkele belangrijke grondstoffen voor de lichaamsproductie van carnitine, zoals de essentiële aminozuren lysine en methionine en het mineraal ijzer in een biologisch beschikbare vorm. Het syntheseproces, waarbij in totaal vijf verschillende enzymen zijn betrokken, is daarnaast ook nog afhankelijk van vitamine C, vitamine B6 en vitamine B3 (niacine) in de vorm van NAD.

Eén van de eerste symptomen van een tekort aan vitamine C is vermoeidheid die wordt veroorzaakt door een verminderde aanmaak van L-carnitine.

TABEL 1: Ten opzichte van het eerst kwartaal van vorig jaar zijn de vleesconsumptie en -bestedingen in de eerste drie maanden van dit jaar gedaald (met uitzondering van kip en kalkoen). Voor de vleesvervangers daarentegen is een sterk groeiende belangstelling. Bron: Productschap Vee en Vlees

Kinderen kwetsbaar

Inderdaad blijken mensen die gedurende vele jaren een lacto-ovo- of een streng vegetarische (veganistische) voeding gebruiken lagere bloedconcentraties van carnitine te hebben.

Deze waarden zijn nog sterker verlaagd bij kinderen en zuigelingen die een vegetarische voeding krijgen en daardoor een bron van exogene carnitine missen. Een reden hiervoor is de hogere behoefte aan carnitine tijdens de groei en ontwikkeling.

Een andere reden is gelegen in de behoefte aan de essentiële aminozuren lysine en methionine, waaruit carnitine door het lichaam kan worden aangemaakt.

Zuigelingen en kinderen hebben namelijk een hogere behoefte aan essentiële aminozuren dan volwassenen. Daar waar de behoefte aan essentiële aminozuren voor volwassenen 15% van de totale eiwitinname bedraagt, is die voor (jonge) kinderen 35%. De vaak eenzijdige voedselvoorkeuren van kinderen kan deze bottle neck voor een goede voorziening van essentiële aminozuren nog eens versterken.

Granen, noten en zaden bevatten relatief weinig lysine. Peulvruchten bevatten daarentegen voldoende lysine, maar zijn weer arm aan methionine, de andere grondstof voor carnitine. Om een volwaardig pakket aan essentiële aminozuren binnen te krijgen moet in de vegetarische voeding voldoende variatie in de diverse plantaardige eiwitleveranciers worden aangebracht. Gezien de hogere behoefte aan essentiële aminozuren van kinderen en hun strikte voedingsvoorkeuren is het gevaar op tekorten niet denkbeeldig.

Carnitine komt van nature ook voor in moedermelk en koeienmelk, maar is afwezig in sojamelk. Fabrikanten die hypoallergene zuigelingenvoeding maken, verrijken hun producten dan ook met L-carnitine. Uit een studie naar de invloed van een lacto-ovo-vegetarische voeding op het L-carnitinegehalte van moedermelk bleek dat de moedermelk van deze vegetarische vrouwen een beduidend lager gehalte aan L-carnitine had dan de moedermelk van vrouwen die een omnivoor voedingspatroon hadden.

Effecten carnitinedeficiëntie

Verschillende publicaties in de medisch wetenschappelijke literatuur rapporteren over de effecten van een deficiëntie aan L-carnitine. Een Zwitserse onderzoeksgroep vond bij een zuigeling van ruim zeven maanden oud een sterk verlaagde bloedconcentratie van carnitine. De baby had een groei- en ontwikkelingsachterstand, een lage spierspanning, duidelijke uiterlijke tekenen van krop en verminderde botontwikkeling. Tot de leeftijd van tweeënhalve maand had het kind borstvoeding gekregen, waarna het was overgezet op een voeding die bestond uit een mengsel van amandel-extract en water. De moeder had een strikt veganistisch voedingspatroon.

Kinderen die een vegetarische voeding krijgen en daardoor een bron van exogene carnitine missen zijn nog kwetsbaarder voor een carnitine-tekort dan volwassenen. Tijdens groei en ontwikkeling heeft het lichaam namelijk een verhoogde behoefte aan carnitine.

Foto: M. Witschel

Een andere studie maakt melding van een jongen van 12 jaar oud met een vegetarisch voedingspatroon, die te lijden had van steeds terugkerende episodes van braken, lusteloosheid en hypoglykemie. Suppletie met L-carnitine deed deze verschijnselen geheel verdwijnen.

Duursporters, zoals marathonlopers, hebben ook lagere concentraties carnitine in hun bloed, ondanks een omnivore voeding.  

Dit wordt veroorzaakt door een toegenomen uitscheiding via de nieren en, in minder mate via het zweet, van veresterd carnitine. Daar komt bij dat veel sporters afzien van het eten van vlees, vanwege het hoge gehalte aan (verzadigd) vet en eiwit, en zich voornamelijk voeden met koolhydraatrijke voedingsmiddelen. Ondanks dat zijzelf zeggen geen vegetariër te zijn, zijn deze sporters dat praktisch gezien wel.

Onderzoek maakt duidelijk dat vegetarische duursporters nog lagere carnitinegehaltes in het bloed hebben. Suppletie met 30 mg/kg L-carnitine gedurende zes weken verhoogde de totaal-carnitinespiegel van 27 μmol/l naar 100 μmol/l en de vrije carnitinespiegel van 10 μmol/l naar 85 μmol/l.

Na een periode van zware lichamelijke inspanning lopen vegetariërs het risico op een carnitinedeficiëntie, hetgeen inhoudt dat er een tekort is aan vrij beschikbare carnitine in de cel. Om dit tegen te gaan, kunnen vegetariërs met carnitine verrijkte voedingsmiddelen gebruiken of hun voeding aanvullen met een carnitinesupplement om hun fysieke prestaties te optimaliseren, vermoeidheid tegen te gaan en het herstelproces na inspanning te verbeteren.

Geraadpleegde literatuur

• Etzioni A et al: ’Systemic carnitine deficiency exacerbated by a strict vegetarian diet’; Arch. Dis. Child. 59(2):177–179, 1984.
• Lombard KA et al: ’Carnitine status of lactoovovegetarians and strict vegetarian adults and children’; Am. J. Clin. Nutr. 50(2):301–306, 1989.
• Krajcovicova-Kudlackova M et al: ’Correlation of carnitine levels to methionine and lysine intake’; Physiol. Rev. 49:399–402, 2000.
• Baerlocher K et al: ’Current aspects of infant nutrition’; Pediatr. Padol. 26(1):5–12, 1991.
• Kelly GS: ’L-Carnitine: Therapeutic applications of a conditionally-essential amino acid’; Alt. Rev. Med. 3(5):345–360, 1998.