L-carnitine, yang berasal dari makanan dan sintesis endogen, berperan penting dalam transportasi asam lemak dan produksi energi seluler. Bukti menunjukkan bahwa L-carnitine memberikan manfaat kardiovaskular dengan meningkatkan fungsi miokardium, mengurangi cedera iskemik, serta menurunkan stres oksidatif dan inflamasi sistemik pada pasien dengan Penyakit Jantung Koroner (PJK). Studi klinis menunjukkan bahwa suplementasi dapat meningkatkan toleransi latihan, mengurangi gejala angina, serta mendukung pencegahan sekunder setelah infark miokard, dengan perbaikan tambahan pada profil lipid, tekanan darah, dan kontrol glikemik. Namun, metabolisme L-carnitine oleh mikrobiota usus menghasilkan trimethylamine (TMA), yang selanjutnya diubah menjadi trimethylamine N-oxide (TMAO), suatu metabolit yang berkaitan dengan peningkatan risiko kardiovaskular melalui pengaruhnya terhadap metabolisme kolesterol dan fungsi vaskular. Bukti penelitian menunjukkan bahwa modulasi pola makan yang memengaruhi mikrobiota usus dapat menurunkan pembentukan TMAO. Polifenol seperti resveratrol, diet tinggi serat, dan suplementasi probiotik menunjukkan potensi dalam menurunkan kadar TMAO serta memperbaiki luaran kardiometabolik. Temuan ini menegaskan pentingnya menyeimbangkan manfaat terapeutik L-carnitine dengan strategi untuk mengurangi risiko kardiovaskular yang berkaitan dengan TMAO.