Carnosine là loại protein gì? Công dụng & sự thật ít ai biết

Carnosine dù thường bị nhầm lẫn là protein, thực chất lại là một hợp chất dipeptide có vai trò sinh học thiết yếu. Việc hiểu rõ bản chất Carnosine là loại protein gì sẽ giúp chúng ta đánh giá đúng tiềm năng của nó trong y học, dinh dưỡng và chống lão hóa tế bào.

Carnosine là loại protein gì?

Carnosine là dipeptide, không phải protein

Câu hỏi “carnosine là loại protein gì” thực ra thể hiện sự nhầm lẫn của đa số người dùng về bản chất của hợp chất này. Thực tế, carnosine không phải là một protein mà là một dipeptide – tức là chuỗi gồm hai axit amin liên kết với nhau thông qua liên kết peptide. Trong trường hợp này, hai axit amin cấu thành carnosine là beta-alanine và L-histidine.

Thành phần hóa học: beta-alanine và L-histidine

Beta-alanine là một axit amin không thiết yếu, còn L-histidine là axit amin bán thiết yếu, tùy thuộc vào độ tuổi và điều kiện sinh lý. Sự liên kết của hai cấu phần này tạo nên một cấu trúc có khả năng chống lại quá trình oxy hóa, điều hòa pH nội môi và liên kết với kim loại nặng – những tính chất không phổ biến ở các dạng protein thông thường.

Quá trình tổng hợp nội sinh, enzyme liên quan

Carnosine được tổng hợp ngay trong cơ thể nhờ enzyme carnosine synthetase, phổ biến trong các mô cần năng lượng nhiều như cơ xương và não bộ. Quá trình này diễn ra tại tế bào chất, nơi beta-alanine và L-histidine được xúc tác để tạo nên carnosine. Việc tổng hợp này phụ thuộc vào lượng beta-alanine – yếu tố giới hạn phản ứng. Chính vì vậy, bổ sung beta-alanine trên thực tế giúp tăng nồng độ nội sinh của carnosine, nhất là ở các vận động viên.

Carnosine phân bố ở đâu trong cơ thể và nguồn thực phẩm

Nồng độ cao ở cơ và não

Carnosine có mặt với nồng độ cao tại mô cơ xương và mô thần kinh trung ương. Tại đây, nó hoạt động như một chất đệm pH, giúp chống lại sự tích tụ axit lactic trong cơ bắp khi vận động mạnh. Ngoài ra, tại não bộ, carnosine đóng vai trò như một chất chống oxy hóa, giúp ngăn ngừa sự thoái hóa tế bào thần kinh – một trong những nguyên nhân dẫn đến các bệnh thần kinh như Parkinson hay Alzheimer.

Chỉ có trong thực phẩm động vật, không có ở thực vật

Nguồn cung dinh dưỡng từ thực phẩm cho carnosine gần như hoàn toàn đến từ các sản phẩm động vật, đặc biệt là các loại thịt đỏ như thịt bò, thịt gà và cá. Hầu như không tìm thấy carnosine trong thực vật. Điều này lý giải tại sao người ăn chay có xu hướng có nồng độ carnosine trong máu thấp hơn so với người ăn thịt, mặc dù cơ thể vẫn có thể tổng hợp nội sinh.

Dạng bổ sung tổng hợp

Do nhu cầu tăng cường carnosine, hiện nay có nhiều dạng bổ sung carnosine tổng hợp trên thị trường, dưới dạng thực phẩm chức năng hoặc mỹ phẩm chăm sóc da. Một số nghiên cứu lâm sàng ban đầu (như nghiên cứu trên tạp chí Aging Research Reviews, 2022) cho thấy dạng bổ sung này an toàn sử dụng và có khả năng cải thiện độ bền cơ – năng lực thể chất và chức năng nhận thức ở người già.

Tác dụng sinh học và lợi ích sức khỏe của carnosine

Sau khi đã biết Carnosine là loại protein gì, chúng ta hãy cùng tìm hiểu những tác dụng của chúng đối với sức khỏe.

Tác dụng chống oxy hóa

Vai trò nổi bật nhất của carnosine là khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ. Nó giúp trung hòa các gốc tự do, ngăn ngừa tổn thương tế bào do stress oxy hóa, một yếu tố chính trong quá trình lão hóa và phát sinh bệnh tật. Carnosine còn liên kết với các sản phẩm glycat hóa tiên tiến (AGEs), yếu tố góp phần vào suy giảm chức năng nội tạng và mạch máu ở người lớn tuổi.

Ảnh hưởng lên lão hóa tế bào và telomere

Theo một nghiên cứu của McFarland và cộng sự (2018, Journal of Gerontology), carnosine có thể trì hoãn một số chỉ dấu của quá trình lão hóa tế bào như rút ngắn telomere – phần đuôi của nhiễm sắc thể. Ngoài ra, carnosine được cho là có thể làm giảm sự xuất hiện của các tế bào già cỗi (senescent cells), hỗ trợ duy trì sức khỏe mô trong thời gian dài.

Carnosine trong sức khỏe xương và vận động

Gần đây, carnosine còn được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực sức khỏe xương. Cụ thể, carnosine có vai trò kích thích tế bào tạo xương (osteoblast) trong khi đồng thời ức chế hoạt tính của tế bào hủy xương (osteoclast), từ đó giúp duy trì mật độ xương và phòng chống loãng xương ở người cao tuổi hoặc phụ nữ sau mãn kinh (Spandidos Publications, 2021).

Carnosine và thần kinh: Tiềm năng điều trị và bảo vệ não bộ

Một nghiên cứu công bố trên “Brain Research Reviews” (Vol. 62, Issue 2) cho biết carnosine có đặc tính bảo vệ neuron khỏi các yếu tố gây thoái hóa thần kinh, bao gồm amino aldehyde độc hại và kim loại nặng. Ngoài ra, carnosine còn được chú ý vì khả năng điều chỉnh nồng độ glutamate – chất dẫn truyền thần kinh kích thích mạnh có thể gây độc ở nồng độ cao, thường gặp trong các bệnh như động kinh và tổn thương não do thiếu oxy.

Xem thêm: Gelatin là chất gì? Công dụng & lợi ích bất ngờ cho sức khỏe

Kết luận

Mặc dù thắc mắc carnosine là loại protein gì là một câu hỏi sai về mặt khoa học, nhưng nó phản ánh sự quan tâm ngày càng gia tăng đến hợp chất sinh học này. Việc bổ sung carnosine, đặc biệt thông qua beta-alanine, đang trở thành xu hướng trong chăm sóc sức khỏe và phòng chống lão hóa. Trong tương lai, với những nghiên cứu sâu hơn và bằng chứng lâm sàng mạnh mẽ hơn, carnosine hoàn toàn có thể được xếp vào nhóm những phân tử phong phú tiềm năng giúp tăng cường tuổi thọ khỏe mạnh ở con người.

Nguồn tham khảo

[1] Spandidos Publications – “Carnosine and Bone”, Int. J. Mol. Med. 2021: https://www.spandidos-publications.com/10.3892/ijmm.2021.4879

[2] McFarland et al., “Carnosine extends cellular Hayflick limit”, J. Gerontology, 2018

[3] Aging Research Reviews, “Beta‐alanine supplementation and carnosine content in human muscles”, 2022