보충제

L-카르니틴

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L-카르니틴은 장쇄 지방산을 미토콘드리아로 운반하여 에너지로 연소되도록 돕는 화합물인 카르니틴의 천연 생물학적 활성 형태입니다. 전문의약품으로는 레보카르니틴(Carnitor)이라고 불립니다. 스포츠 보충제로는 주로 일반 L-카르니틴 또는 L-카르니틴 L-타르트산염(LCLT) 형태로 판매되며, 체지방 연소, 지구력 및 회복을 내세워 마케팅됩니다.

운동하는 사람들에게 가장 중요한 사실은 근육이 이미 체내 카르니틴의 대부분을 보유하고 있으며, 경구 복용으로는 그 양이 거의 변하지 않는다는 점입니다. 대조 임상시험에서 근육 내 카르니틴은 인슐린을 높이는 탄수화물 음료와 함께 12–25주 동안 매일 복용했을 때만 증가했습니다. 더 나은 근거로 뒷받침되는 효과는 고강도 운동 후 근육 손상 지표와 근육통이 소폭 감소한다는 점이며, 이는 주로 소규모 LCLT 연구들에서 확인된 결과입니다. 단백동화(아나볼릭) 효과를 입증한 임상시험은 없습니다.

이 페이지는 훈련하는 사람들이 사용하는 L-카르니틴과 LCLT에 초점을 맞춥니다. 카르니틴 페이지는 동일한 분자에 대한 라이브러리의 전반적인 개요를 다루며, 전문의약품과 아세틸-L-카르니틴, 프로피오닐-L-카르니틴을 더 깊이 있게 설명합니다. 이 페이지는 임상시험, FDA (미국 식품의약국) 허가사항 및 고찰 논문의 보고 내용을 요약합니다. 본 내용은 교육 목적으로만 제공되며 의학적 조언이 아닙니다.

항목 상세 정보
분류 내인성 영양소; 식이보충제 (건강기능식품); 레보카르니틴 성분의 전문의약품
운동 연구에 사용된 형태 L-카르니틴 (유리 염기); 타르트산과의 염 형태인 L-카르니틴 L-타르트산염 (LCLT)
LCLT 함량 LCLT 3 g은 L-카르니틴 2 g을 제공함 (4.5 g은 3 g을 제공)
인용된 운동 임상시험의 용량 3–5주 동안 하루 1–3 g의 LCLT (회복); 12–25주 동안 탄수화물 음료와 함께 하루 한 번 또는 두 번 L-카르니틴 또는 LCLT 복용 (근육 로딩)
경구 생체이용률 의약품의 경우 ≈15%; 1–6 g 경구 투여 후 5–18%
반감기 (허가사항) 20 mg/kg 정맥 투여 후 최종 소실 반감기 17.4 h
근육 내 카르니틴 변화 인슐린을 높이는 탄수화물 음료와 함께 복용했을 때만 12–25주 후 약 +20% 증가
미국 내 지위 식이보충제; 레보카르니틴은 전문의약품; 통제물질 아님
WADA 지위 2026년 금지목록에 등재되지 않음; 12 h당 100 mL를 초과하는 정맥 수액 주입은 금지된 방법임

개요

L-카르니틴은 체내에서 라이신으로부터 합성되며 육류를 통해서도 섭취됩니다. 근육 내에서의 주요 역할은 장쇄 지방산이 산화될 수 있도록 미토콘드리아 내막을 통과해 이동시키는 것입니다. 또한 과잉 아세틸기를 완충하여 근육이 연료원을 지방과 탄수화물 사이에서 전환하는 것을 돕습니다(Stephens et al., J Physiol 2007). 전체 생물학적 기전, 식품 공급원 및 치료 대상 결핍증은 카르니틴 페이지에서 다룹니다.

L-카르니틴 대 L-카르니틴 L-타르트산염

LCLT는 L-카르니틴이 L-타르트산에 염 형태로 결합한 물질입니다. 대부분의 회복 관련 임상시험에서 사용된 형태가 바로 이것입니다. 두 형태의 차이는 주로 용량에서 중요한데, LCLT 중량의 일부가 타르트산염이기 때문입니다.

형태 용량 내 실제 함량 연구에서 등장하는 분야
L-카르니틴 (유리 염기) 표시된 중량 전체가 L-카르니틴임 체중 감량 임상시험, 9주 저항성 운동 임상시험, 전문의약품
LCLT 3 g LCLT = 2 g L-카르니틴 (Stefan et al., Nutrients 2021); 4.5 g LCLT = 3 g L-카르니틴 (Shannon et al., Am J Clin Nutr 2016) 회복 및 근육 손상 임상시험; 근육 로딩 임상시험

논문들이 항상 어느 중량을 기준으로 의미하는지 명시하는 것은 아닙니다. 동일한 연구실에서 같은 설계로 수행한 두 논문은 투여량을 각각 “하루 2 g L-카르니틴”(Volek et al. 2002)과 “하루 2 g LCLT”(Kraemer et al. 2003)로 기술하고 있습니다. 연구 결과나 제품을 비교할 때는 숫자가 LCLT를 가리키는지 L-카르니틴을 가리키는지 확인해야 합니다.

체내 작용 기전

흡수

Carnitor 허가사항은 경구 레보카르니틴의 절대 생체이용률을 약 15%로 보고합니다(Carnitor 정제 허가사항). 한 약동학 고찰 논문에서는 1–6 g 경구 용량에서의 생체이용률을 5–18%로 확인했는데, 이는 음식으로부터 흡수되는 비율보다 훨씬 낮은 수치입니다. 신장은 혈장 농도가 약 40–60 µmol/L에 도달할 때까지 카르니틴을 재흡수하고 그 이상은 배설합니다(Evans and Fornasini, Clin Pharmacokinet 2003). 흡수되지 않은 용량의 상당 부분은 장내 세균에 의해 분해되어 TMAO를 생성합니다(부작용 섹션 참조).

근육 로딩에 인슐린이 필요한 이유

근육은 나트륨 의존성 수송체(OCTN2)를 통해 카르니틴을 흡수하며, 혈장 카르니틴 농도가 단독으로 높아진다고 해서 근육 내로 더 많은 카르니틴이 유입되지는 않습니다. 노팅엄 연구팀은 인슐린이 그 핵심 신호임을 보여주었습니다.

  • 정맥 주입, 남성 8명. 다섯 시간 동안 L-카르니틴을 정맥 주입했을 때, 인슐린을 높은 수준으로 고정(클램프)한 경우에만 근육 내 총 카르니틴이 건조 근육 kg당 22.0에서 24.7 mmol/kg로 증가했습니다. 공복 인슐린 수준에서는 근육 내 카르니틴이 변하지 않았습니다(Stephens et al., FASEB J 2006).
  • 당분과 함께 경구 복용. 하루 3 g의 L-카르니틴을 복용한 남성들은 탄수화물 용액을 함께 마셨을 때 소변으로 배설되는 카르니틴 양이 줄어들었습니다(급성 연구에서 24시간 배설량 155 대 212 mg). 저자들은 인슐린이 전신 카르니틴 보유량을 증가시켰다고 결론지었습니다(Stephens et al., J Appl Physiol 2007).
  • 단백질은 이를 대체하지 못함. 4.5 g의 LCLT 복용 후 80 g의 탄수화물 음료를 마셨을 때 전완(팔뚝)을 통한 카르니틴 흡수가 증가했습니다. 탄수화물 40 g에 단백질 40 g을 섞은 음료는 인슐린을 비슷하게 높였으나 카르니틴 흡수는 둔화시켰습니다(Shannon et al. 2016).

장기 로딩 임상시험

임상시험 참가자 일일 요법 기간 근육 내 총 카르니틴
Wächter et al., Clin Chim Acta 2002 건강한 남성 8명 L-카르니틴 2 g 하루 두 번, 탄수화물 없음 3개월 유의한 변화 없음
Wall et al., J Physiol 2011 건강한 남성 14명 2 g LCLT + 80 g 탄수화물 하루 두 번 대 탄수화물 단독 24주 +21%
Stephens et al., J Physiol 2013 남성 12명 1.36 g L-카르니틴 + 80 g 탄수화물 하루 두 번 대 탄수화물 단독 12주 +20%
Chee et al., Aging Cell 2021 약 69세 남성 14명 탄수화물 44.4 g, 단백질 13.8 g 음료에 4.5 g LCLT 혼합 대 위약 음료 25주 +20%

효과가 나타난 모든 로딩 임상시험은 수개월 동안 카르니틴을 탄수화물 음료(하루 44–160 g의 탄수화물)와 함께 투여했으며, 각 시험의 참가자는 14명 이하였습니다. Chee 연구의 음료는 13.8 g의 단백질을 함유하고도 근육 내 카르니틴을 증가시켰으므로, 앞서 언급한 급성 단백질 연구 결과가 장기적인 혼합 음료의 효과까지 배제하는 것은 아닐 수 있습니다. 대부분의 회복 연구 기간인 몇 주 정도의 짧은 복용 과정으로는 근육 내 카르니틴 함량이 변할 것으로 기대하기 어렵습니다.

규제 현황

  • 미국: L-카르니틴과 LCLT는 식이보충제로 판매됩니다. 레보카르니틴은 카르니틴 결핍증 치료를 위해 FDA 승인을 받은 전문의약품이기도 합니다(Carnitor, 1985년 승인; Drugs@FDA, NDA 018948). 이는 통제물질이 아닙니다. 승인된 적응증과 허가 용량은 카르니틴 페이지에 정리되어 있습니다.
  • 세계반도핑기구 (WADA): 카르니틴은 금지목록에 이름이 명시되어 있지 않습니다. 다만 금지목록은 병원 치료, 수술 또는 임상 진단 검사 과정에서 정당하게 투여받는 경우를 제외하고 “12시간당 총 100 mL를 초과하는 정맥 주입 및/또는 주사”를 금지하고 있습니다. 이는 다른 모든 물질과 마찬가지로 정맥 주사용 카르니틴에도 적용됩니다(WADA 2026 금지목록, M2.2).

연구 결과

근육 로딩 후 연료 사용 및 운동 수행 능력

24주간의 Wall 임상시험에서 LCLT와 탄수화물을 함께 복용한 그룹은 탄수화물만 섭취한 그룹에 비해 50% VO₂max(최대 산소 섭취량) 강도의 사이클링 중 근육 글리코겐 사용량이 55% 적었고, 80% VO₂max에서의 근육 젖산 농도는 44% 낮았습니다. 30분 운동 수행 능력 시험에서의 작업 산출량은 기저치 대비 11% 증가한 반면, 대조군에서는 변화가 없었습니다(Wall et al. 2011).

주 두 번 사이클링을 병행한 고령 남성 14명에게 25주 동안 탄수화물-단백질 음료에 LCLT를 섞어 투여한 결과, 중강도 사이클링 중 전신 지방 산화가 20% 증가했으며 이는 주로 근육 내에 저장된 지방에서 비롯되었습니다. 인슐린 감수성은 변하지 않았습니다(Chee et al. 2021).

이들은 까다로운 요법을 사용한 소규모 임상시험에서 나온 기전적 결과입니다. 탄수화물 없이 일반적인 보충제 용량만 복용했을 때 운동 중 지방 연소가 증가한다는 점을 보여주지는 않습니다.

로딩 없는 운동 수행 능력

11개의 위약 대조 연구를 분석한 2021년 체계적 문헌고찰에서는 시험 60–90분 전에 L-카르니틴 3–4 g을 복용하거나 9–24주 동안 하루 2–2.72 g을 복용했을 때 윙게이트(Wingate) 최고 파워나 레그프레스 반복 횟수 같은 일부 고강도 지표가 개선되었음을 확인했습니다. 그러나 단기 또는 장기 요법 모두 중강도 운동 수행 능력은 개선하지 못했습니다(Mielgo-Ayuso et al., Nutrients 2021). 이 문헌고찰은 수치를 통합 메타분석하지 않았으며, 포함된 연구들의 규모도 작았습니다.

개별 임상시험들은 이처럼 엇갈리는 양상을 잘 보여줍니다.

임상시험 설계 요법 주요 결과
Koozehchian et al., J Exerc Nutrition Biochem 2018 무작위 대조군 연구(RCT), 저항성 훈련을 받은 남성 23명, 9주 훈련 L-카르니틴 2 g/일 대 위약 카르니틴 그룹 내에서 벤치프레스 볼륨과 윙게이트 파워가 상승함; 벤치프레스에 대한 그룹×시간 상호작용은 유의하지 않았음; 위약 대비 체중, 체지방량 또는 제지방량의 변화 없음
Devrim-Lanpir et al., Nutrients 2025 교차 설계, 훈련된 남성 20명 크로스핏 운동 90분 전 3 g LCLT 위약 대비 반복 횟수 202.4 대 204.5회 (p = 0.810); 운동자각도(인지된 운동 강도) 차이 없음

회복 및 근육 손상 (LCLT)

이는 가장 일관된 결과가 나타나는 연구 분야이며, 거의 모든 연구가 LCLT를 사용합니다. 각 임상시험에서 참가자들은 근육 손상을 유발하는 스쿼트나 런지 운동을 수행하기 전 수주 동안 보충제를 복용했습니다.

임상시험 참가자 요법 위약 대비 결과
Volek et al., Am J Physiol Endocrinol Metab 2002 저항성 훈련을 받은 남성 10명, 교차 설계 LCLT 형태로 하루 2 g L-카르니틴, 3주 미오글로빈, 크레아틴 키나아제 및 퓨린 분해 지표 감소; MRI상 근육 손상 부위가 위약군의 41–45% 수준
Spiering et al., J Strength Cond Res 2007 남성 8명, 반복 측정 하루 0, 1 또는 2 g LCLT, 3주 1 g과 2 g 모두 하이포잔틴, 잔틴 산화효소, 미오글로빈 및 근육통을 감소시킴
Ho et al., Metabolism 2010 남성 9명 및 여성 9명 (평균 연령 45세 및 52세), 교차 설계 LCLT 형태로 하루 2 g L-카르니틴, 3주 3일 근육 손상, 활성산소 및 근육통 지표 감소; 근력 및 파워에는 영향 없음
Stefan et al., Nutrients 2021 21–65세 성인 80명 무작위 배정, 73명 완료 하루 3 g LCLT, 5주 인지된 회복도 및 근육통 개선 (p = 0.021); 크레아틴 키나아제 감소 (p = 0.016); 근력 및 파워 감소 폭 완화; 체성분 변화 없음

7개의 무작위 대조 시험(RCT)을 종합한 메타분석에서는 주로 저항성 운동 연구와 비훈련자에서 0–96시간 동안의 근육통 감소와 24시간 시점의 손상 지표 감소가 확인되었으며, 자세한 내용은 카르니틴 페이지에 있습니다(Yarizadh et al., J Am Coll Nutr 2020).

이 근거의 한계점은 다음과 같습니다.

  • 임상시험 규모가 작고(8–80명) 기간이 짧습니다.
  • 대부분의 결과 지표가 혈액 지표와 근육통 점수입니다. 근력과 파워에서 이점을 발견한 연구는 Stefan 2021뿐이었으며, Ho 2010에서는 효과가 없었습니다.
  • 연구의 상당수가 한 연구 그룹이나 LCLT 제조업체로부터 나왔습니다. Stefan 임상시험은 해당 시험과 Ho 2010에 사용된 Carnipure LCLT를 제조하는 Lonza의 자금 지원을 받았으며, 저자 중 두 명은 Lonza 직원이었습니다. 카르니틴과 회복에 관한 2018년 고찰 논문 역시 Lonza의 후원을 받았습니다(Fielding et al., Nutrients 2018).

호르몬 및 근육 성장

L-카르니틴은 때때로 단백동화 효과나 호르몬 효과가 있는 것으로 홍보됩니다. 그러나 임상시험들은 이를 뒷받침하지 않습니다.

  • 호르몬. 3주간 LCLT를 복용한 후 훈련된 남성 10명에서 스쿼트에 대한 호르몬 반응을 측정했습니다. LCLT는 IGF-결합 단백질 3을 증가시켰으나 테스토스테론, 성장호르몬 또는 IGF-1에는 다른 직접적인 영향을 미치지 않았습니다(Kraemer et al., J Strength Cond Res 2003). 관련 연구에서는 근육 내 안드로겐 수용체가 증가했다고 보고했으나 근육량이나 근력 증가는 나타나지 않았으며, 이에 대해서는 카르니틴 페이지에서 다룹니다.
  • 고령 여성, 훈련 없음. 24주 동안 하루 1,500 mg의 LCLT를 복용했을 때 혈장 카르니틴은 증가했으나 체성분, 근력, IGF-1 또는 염증 지표는 변하지 않았습니다(Sawicka et al., Nutrients 2018).
  • 고령 여성, 저항성 훈련. 60–75세 여성을 대상으로 한 24주 훈련 연구에서 매일 LCLT 1 g과 류신 3 g을 함께 복용한 그룹은 류신 단독 복용군이나 보충제 미복용군에 비해 근력이나 MRI 근육 부피가 더 많이 증가하지 않았습니다(Sawicka et al., J Nutr Health Aging 2022).

체성분

37개 RCT를 분석한 메타분석에서 L-카르니틴은 대조군 대비 체중을 −1.21 kg(95% CI −1.73 ~ −0.68), 체지방량을 −2.08 kg 변화시켰으나 허리둘레나 체지방률은 변화시키지 못했습니다. 질 높은 임상시험들에서는 체중 감소 결과만 유지되었습니다(Talenezhad et al., Clin Nutr ESPEN 2020). 더 자세한 내용은 카르니틴 페이지에 있습니다. 훈련된 사람이나 운동하는 사람들을 대상으로 한 위의 대조 임상시험들(Koozehchian 2018, 9주; Stefan 2021, 5주)에서는 체지방량이나 제지방량의 변화가 나타나지 않았습니다.

한 로딩 임상시험이 체지방 감량 근거로 자주 인용됩니다. 12주 동안 카르니틴 없이 하루 두 번 80 g의 탄수화물 음료를 마신 남성들은 체중이 1.9 kg, 체지방이 1.8 kg 증가했습니다. 동일한 음료와 함께 1.36 g의 L-카르니틴을 복용한 그룹은 체중이 늘지 않았으며 에너지 소비량이 6% 증가했습니다(Stephens et al. 2013). 이는 그룹당 남성 6명에서 매일 추가로 섭취한 160 g의 탄수화물로 인한 체중 증가가 예방되었음을 보여주는 것이지, 체지방 감량을 입증한 것이 아닙니다.

부작용 및 위험성

내약성

허가사항에는 경구 카르니틴 복용 시 나타날 수 있는 부작용으로 오심, 구토, 복부 경련, 설사 및 체취가 기재되어 있으며, 이는 용량을 낮추면 흔히 호전됩니다(Carnitor 정제 허가사항). 5주간의 Stefan 임상시험에서 경미한 이상반응(경련, 두통, 오심, 위장 장애, 삼킴 곤란)은 LCLT군과 위약군에서 각각 42건 대 40건으로 유사한 비율로 보고되었으며, 중대한 이상반응은 없었습니다(Stefan et al. 2021). 크로스핏 임상시험에서는 참가자의 10%가 LCLT 복용 후 수면 어려움을 보고했습니다(Devrim-Lanpir et al. 2025).

TMAO

장내 세균은 흡수되지 않은 카르니틴을 먼저 γ-부티로베타인(γ-butyrobetaine)으로 전환한 뒤 트리메틸아민(trimethylamine)으로 바꾸며, 간은 이를 다시 트리메틸아민 N-옥사이드(TMAO)로 전환합니다. 마우스 실험에서 카르니틴이 풍부한 식단은 TMAO를 높이고 죽상동맥경화증을 가속화했습니다. 심장 평가를 받은 2,595명을 대상으로 한 연구에서는 TMAO 수치가 함께 높은 사람들에게서만 높은 혈장 카르니틴 수치가 심장 질환 위험을 예측했습니다(Koeth et al., Nat Med 2013).

이는 세 가지 측면에서 보충제 복용자와 관련이 있습니다.

  • 습관적인 섭취가 장내 환경을 변화시킴. 잡식성 식단을 유지하는 사람들은 경구 카르니틴 용량으로부터 비건이나 채식주의자보다 표지된 TMAO를 20배 이상 더 많이 생성했습니다. 2개월 이상 매일 L-카르니틴을 복용하면 트리메틸아민을 생성하는 세균 단계가 유도되었습니다(Koeth et al., J Clin Invest 2019). 여러 저자가 심혈관 진단 관련 특허를 공개했으며, 일부는 소비재 기업 직원이었습니다.
  • 임상시험에서 LCLT가 TMAO를 높임. 고령 여성에서 류신과 함께 하루 1 g의 LCLT를 24주간 복용했을 때 혈장 TMAO가 상승했습니다(Sawicka et al. 2022). 하루 1,500 mg의 LCLT도 산화 스트레스 지표의 변화 없이 동일하게 TMAO를 증가시켰습니다(Olek et al., Oxid Med Cell Longev 2019).
  • 상승한 수치는 가역적임. LCLT 복용을 중단한 지 4개월 이내에 TMAO 수치는 기저치로 돌아왔습니다(Samulak et al., Nutrients 2019).

카르니틴 보충제가 심장마비나 뇌졸중을 유발하는지 시험한 임상시험은 없습니다. TMAO에 대한 우려는 연관성 연구와 동물 데이터에 기반하고 있으며, 보충제로 인한 TMAO 상승의 장기적인 임상적 의미는 알려져 있지 않습니다.

주의가 필요한 대상

전문의약품 허가사항은 발작 병력이 있는 사람과 없는 사람 모두에서의 발작 발생, 와파린 복용자에서의 INR(혈액 응고 시간 지표) 상승, 중증 신장 기능 장애 또는 투석 환자에서 장기 고용량 경구 복용 시 트리메틸아민 및 TMAO 축적을 경고하고 있습니다(Carnitor 정제 허가사항). 이러한 경고는 보충제로 판매되는 동일한 분자에도 그대로 적용됩니다. 전체 상세 내용은 카르니틴 페이지에 있습니다.

핵심 요약

  • 근육 내 카르니틴은 높이기 어려움. 임상시험에서는 탄수화물 음료와 함께 12–25주간 매일 복용했을 때만 근육 내 카르니틴이 약 20% 증가했습니다. 일반 L-카르니틴을 3개월간 단독 복용했을 때는 변화가 없었습니다.
  • 용량 기준을 확인해야 함. LCLT 3 g은 L-카르니틴 2 g을 제공하며, 연구들이 어느 중량을 기준으로 보고하는지 항상 명확한 것은 아닙니다.
  • 가장 잘 연구된 이점은 회복임. 주로 업계와 연관된 소규모 LCLT 임상시험들에서 고강도 운동 후 근육 손상 지표와 근육통 감소가 확인되었으나, 근력과 파워에 미치는 영향은 일관되지 않습니다.
  • 훈련자에서 단백동화 또는 체지방 감량 효과 없음. LCLT는 테스토스테론을 높이거나 근육을 늘리지 못했으며, 운동하는 사람들을 대상으로 한 임상시험에서도 체지방이나 제지방량의 변화는 없었습니다.
  • TMAO를 증가시킴. 매일 LCLT를 복용하면 혈장 TMAO가 증가하며 복용 중단 후 원래대로 돌아오지만, 이것이 심장 건강에 영향을 미치는지는 알려져 있지 않습니다. 발작, 와파린 및 신장 질환에 관한 허가사항 경고도 동일하게 적용됩니다.

출처

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