Action and Occurrence of Carnosine

Pod względem biochemii karnozyna klasyfikowana jest jako dipeptyd niebiałkowy, którego strukturalna budowa opiera się na połączeniu dwóch kluczowych aminokwasów: β-alaniny oraz L-histydyny. Jej pełna, systematyczna nazwa – β-alanylo-L-histydylowy dipeptyd – odzwierciedla precyzyjnie skład chemiczny tego związku. W organizmie ludzkim karnozyna pełni istotną rolę metaboliczną, a jej poziom w surowicy krwi ulega modyfikacjom w zależności od przyjmowanej diety oraz ogólnego stanu odżywienia. Stanowi ona jeden z dominujących dipeptydów endogennych, jednocześnie będąc głównym reprezentantem niebiałkowych związków azotowych zgromadzonych w tkance mięśniowej szkieletu. Szacuje się, że jej udział masowy w mięśniach szkieletowych wynosi od 0,2% do 0,5% całkowitej masy tkankowej. Co istotne, dystrybucja karnozyny nie ogranicza się wyłącznie do układu mięśniowego – związek ten jest również obecny w strukturach ośrodkowego układu nerwowego, gdzie szczególnie wysokie stężenia obserwuje się w komórkach glejowych (stanowiących istotny składnik podpórkowy mózgu) oraz w neuronach odpowiedzialnych za przetwarzanie bodźców węchowych. Należy jednak podkreślić, że wraz z postępującym wiekiem dochodzi do fizjologicznego spadku stężenia karnozyny w tkankach, co może mieć implikacje dla funkcjonowania organizmu.

Karnozyna, czyli β-alanylo-L-histydylowy dipeptyd, wykazuje złożone i wielokierunkowe działanie prozdrowotne, potwierdzone zarówno w badaniach *in vitro*, jak i *in vivo* na ludziach. Jej właściwości antyoksydacyjne – choć mniej intensywne niż witaminy C czy α-tokoferolu – obejmują neutralizację reaktywnych form tlenu, w tym rodników hydroksylowych, anionorodników ponadtlenkowych, singletowego tlenu oraz chloramin, co przekłada się na ochronę struktury błon komórkowych przed peroksydacją lipidów. Ponadto karnozyna pełni rolę "detoksykatora" produktów ubocznych stresu oksydacyjnego, które – łącząc się z DNA, białkami i lipoproteinami – zaburzają ich funkcję i indukują toksyczność komórkową. Ze względu na zdolność modulowania stresu karbonylowego i oksydacyjnego, związek ten jest przedmiotem badań jako potencjalny agent terapeutyczny w patogenezie schorzeń neurodegeneracyjnych (np. choroba Alzheimera, Parkinsona, autyzm), metabolicznych (powikłania cukrzycowe) oraz sercowo-naczyniowych (miażdżyca, nadciśnienie, zawał serca). W kontekście sportowym karnozyna wspomaga regenerację uszkodzonych podczas wysiłku włókien mięśniowych, poprawia wytrzymałość i siłę skurczu mięśni szkieletowych (co potwierdziły eksperymenty na modelu żabim) oraz może opóźniać procesy starzenia komórek poprzez wpływ na długość telomerów, jak wskazują badania Shao i współpracowników.

Karnozyna, będąca niebiałkowym dipeptydem o szerokim spektrum działania prozdrowotnego, występuje przede wszystkim w tkankach zwierzęcych – zarówno w mięśniach ssaków, jak i w mięsie ryb, szczególnie tych bogatych w tłuszcze omega-3. Jej synteza w organizmie zależy bezpośrednio od dostępności dwóch kluczowych aminokwasów: histydyny – której wysokie stężenia odnotowuje się w produktach takich jak tłuste ryby morskie (np. łosoś, makrela, śledź), dojrzałe sery podpuszczkowe (np. cheddar, gouda), rośliny strączkowe (soczewica, fasola, groch), a także w czerwonym mięsie wołowym i wieprzowym – oraz beta-alaniny, obecnej głównie w wysokobiałkowych artykułach spożywczych, w tym w chudym i tłustym mięsie drobiowym, jajach kurzych, mleku krowim i jego przetworach (jogurty, kefiry, twarogi), a także w nasionach roślin oleistych (słonecznik, len) oraz strączkowych. Należy podkreślić, że choć karnozyna może być syntetyzowana endogennie, jej poziom w tkankach i płynach ustrojowych (np. w mięśniach szkieletowych, mózgu czy osoczu krwi) znacząco rośnie wraz ze spożyciem produktów zawierających wyżej wymienione prekursory. Co istotne, roślinne źródła histydyny i beta-alaniny – takie jak sezam, mak, orzechy ziemne, migdały czy pestki dyni – stanowią nie tylko cenne uzupełnienie diety w te związki, lecz także dostarczają organizmowi nienasyconych kwasów tłuszczowych, witamin z grupy B oraz mikroelementów (magnez, cynk, selen), co dodatkowo wspomaga procesy antyoksydacyjne. Dzięki swoim właściwościom chelatującym jony metali przejściowych oraz zdolności do neutralizacji reaktywnych form tlenu i produktów glikacji białek, karnozyna odgrywa kluczową rolę w prewencji chorób związanych ze stresem oksydacyjnym i karbonylowym, w tym neurodegeneracyjnych, metabolicznych (np. cukrzyca typu 2) oraz sercowo-naczyniowych. Z tego względu zrównoważona dieta, uwzględniająca zarówno źródła zwierzęce, jak i roślinne tych aminokwasów, może stanowić istotny element profilaktyki zdrowotnej.