La Carnitine Historique A l’opposé de la plupart des vitamines et substances apparentées, la carnitine a été identifiée et synthétisée bien avant la découverte de son action nutritionnelle. Sa présence dans les extraits de viande était établie dès 1905. L’identité de la carnitine répond à la formule de structure du b hydroxy a butyrobétaïne. Il faudra attendre un demi-siècle pour découvrir l’importance vitale de la carnitine pour certaines espèces d’insectes. L’effet nutritionnel attribué précédemment à la vitamine B1, s’avère en fait lié à la carnitine. La littérature assimile parfois la carnitine à la vitamine B11. La carnitine, bien que présente dans tous les systèmes biologiques, n’est pas toujours considérée comme vitamine dans la mesure où elle n’apparaît indispensable qu’à quelques espèces animales. Il semble qu’elle joue un rôle important pour tous les animaux mais la plupart des espèces, y compris le cheval, la synthétisent dans des proportions adéquates. La carnitine intervient directement sur les processus de métabolisation hépatique des acides gras. Il faut souligner qu’à l’opposé de la plupart des autres vitamines (sauf vitamine C), seule la forme lévogyre de la carnitine est bioactive. Rôle de la carnitine On a longtemps considéré la carnitine comme un facteur nutritionnel essentiel chez les insectes de la famille des Ténébrionidés. Les larves ne peuvent croître et survivre en l’absence de carnitine. On ne sait s’il s’agit d’un cas isolé; on ne connaît que quelques microorganismes qui ont effectivement besoin d’un apport extérieur. Qu’on la tire de la nourriture ou par voie de biosynthèse, la carnitine joue un rôle important sur le métabolisme et le transfert des acides gras dans les cellules biologiques. Elle entre dans la composition d’une enzyme, la carnitine acetyltransférase, qui intervient, du moins partiellement, dans le relargage de CoA et d’acétyl CoA. L’effet de la carnitine sur le métabolisme des graisses se marque essentiellement sur les chaînes supérieures à 8 atomes de carbone. On pense qu’elle a une affinité particulière pour l’acide palmitique. Une hypothèse a été avancée pour souligner le rôle de la carnitine dans le transfert des molécules à longues chaînes aux travers des membranes mito-chondriales. Il est possible que ce rôle ne soit pas unique: on a mis récemment en évidence la stimulation de la synthèse de graisses hépatiques sous l’action de la palmitylcarnitine. La régulation de la lipogénèse constituerait, dans cette hypothèse, une autre fonction de cette vitamine. La carnitine acyltransférase se retrouve uniformément répartie dans le cerveau où elle semble jouer un rôle plus important que celui de la choline acétyltransférase. On soulignera le parallélisme existant, d’une part, entre la lysine et la carnitine et, d’autre part, entre le tryptophan et la niacine. On notera que, dans chacun des cas, l’acide aminé peut être converti en vitamine. Carence en carnitine Dans les conditions courantes, on n’a décelé aucune situation de carence en carnitine chez les vertébrés. Lorsque de jeunes poulains recoivent une ration minimale, leur croissance peut être accélérée par des apports directs et indirects en carnitine. Ces apports, largement bénéficiaires, dépassent de loin la problèmatique des états carencés. Les bénéfices du traitement à la carnitine seraient partiellement liés aux effets inhibiteurs induits sur la thyroxine. Surcharge en carnitine De grandes quantités de carnitine (jusqu’à 1 g/kg de poids corporel et par jour) n’ont provoqué aucun effet délétère. L’excrétion de carnitine est lente et peut prendre jusqu’à 3 mois. Biosynthèse La biosynthèse semble se faire principalement au niveau hépatique. La trimethyllysine, produite par méthylation de la lysine, en constitue le produit de départ. C’est la méthionine qui sert de pourvoyeur de groupes méthyl dans cette réaction. La biosynthèse de la carnitine se réalise en plusieurs étapes: elle passe par la formation initiale d’une aldéhyde produite en utilisant le PALP comme cofacteur. Cette aldéhyde est ensuite oxydée en butyrate par une déshydrogénase, NAD dépendante. L’étape ultime concerne une réaction d’hydroxylation mettant en jeu le complexe kétoglutarate-ascorbate ferreux. La production endogène de carnitine fait intervenir deux acides aminés (la lysine et la méthionine) ainsi que trois vitamines (la niacine, la vitamine B6 et l’acide ascorbique). Les animaux dépourvus de lysine ont tendance à accumuler les graisses au niveau hépatique; celles-ci pourront être éliminées par un apport exogène de carnitine. Cette observation démontre le caractère d’interdépendance entre la production de carnitine et la présence de quantités adéquates de lysine. Mesure de la carnitine La méthode biologique de mesure est basée sur les besoins spécifiques du ver de farine jaune, le Tenebrio Molitor. Le taux de carnitine peut s’évaluer par voie chimique en suivant la conversion de la crotonobétaïne par spectrophotométrie. Il existe enfin une méthode enzymatique, plus précise, qui suit le relargage de CoA à partir d’acétyl CoA, en présence de quantités limitées de carnitine. Contrôle du niveau de carnitine La carnitine est largement distribuée dans les plantes et surtout chez les animaux. Comme on la retrouve dans presque tous les tissus, on peut difficilement préciser son niveau réel sur base de taux sanguins ou tissulaires. Relation avec d’autres ingrédients La dépendance de la carnitine via-à-vis de la lysine, de la méthionine, de la niacine et des vitamines B6 et C a déjà été evoquée auparavant. Comme elle semble de plus intervenir dans la production des phosphatides et sur l’activité nerveuse, on lui attribue aussi une relation avec la choline. Besoins et doses optimales Les chevaux n’ont pas de véritables besoins en carnitine malgré sa fonction vitale. Pour les microorganismes et les insectes vis-à-vis desquels elle apparait indispensable, on prévoit des doses de 5 à 10 mg/kg de nourriture ou de substrat pour induire un effet maximal ou de survie. La croissance des poulains semble s’améliorer avec des compléments en carnitine de 25 à 40 mg/kg de nourriture. Elle apparaît également nécessaire aux athlètes et aux chevaux de compétition. Une accumulation d’acétyl CoA, avec chute de la fraction de CoA libre au niveau intra-mitochondrial, peut provoquer une atteinte sérieuse du mécanisme d’oxydation aérobique des sucres au cours d’un effort physique soutenu. La carnitine facilite l’oxydation des graisses et des sucres; elle agit comme un système tampon sur la valeur du rapport acétyl CoA/CoA dans les mitochondries. On prévoit 10 g de carnitine/ jour pour les chevaux de hautes performances ou 1 g/kg de nourriture. Observation du cheptel Les chevaux nourris avec des aliments pauvres en lysine peuvent être traités avec une nourriture additionnée de carnitine. Il en est de même si on veut favoriser la croissance des poulains, lorsque ceux-ci reçoivent une alimentation pauvre en lysine. Un cheval qui n’atteint pas son niveau de performances répondra favorablement à un apport exogène de carnitine.