L-肉碱的生理功能及应用

2021年2月27日发(作者：按摩减肥)
L
－肉咸（
carnitine
）又称肉碱、
维生素
BT< br>，普遍存在在脊动物组织中，
也存在于一些植物和微生物中。对
L
－肉碱的研究 始于
20
世纪初。
1905
年，俄
国科学家
Krinmbe rg
和
Guicuitslh
在肌肉提取液中发现了
L
－肉碱，自此以后，
各国科学家对对其生物功能、
分子结构性质、
合成方法等进行了深入的 研究，
直
到
20
世纪
80
年代，肉碱才被认为是机体必需的 营养物质
(Borum
等，
1981
；
Bat
tzell< br>等，
1987)
。并于
1993
年，获得美国食品、药品管理局
(FDA)
和世界卫生
组织认可，厂家将其加到奶粉、茶叶等中作为保健品应用。
1 995
年，欧共体批
准在各种动物饲料中作用
L
－肉碱，自此，
L< br>－肉碱作为一种新型功能添加剂在
畜禽生产中应用越来越多。

1

L
－肉碱的结构和性质

L
－肉碱的化学结构与胆碱和甜菜碱相似， 都具有三个甲基，且功能相似。
国外许多研究表明，
L
－肉碱不是
维生素，也不是
氨基酸
，因为
L
－肉碱并不含
有氨基结构。
L
－肉碱化学名为羟三甲胺丁酸
（
L
－
β
－羟－
γ< br>－
Butyrobetaine
）
,
含有一个可供脂肪酸酯化的羟基。
其分子量为
161.2
，
熔点为
210
～
212< br>℃，
在水
中的溶解度为
250g/L,
在
200
℃以 上仍稳定，其饱和键和极性官能因有良好的水
深性和吸湿性（Ｏ
dle
等，
1 996
）。

2

L
－肉碱的营养生理功能

2.1
起着促进
β
氧化（
β
-Oxidation）的作用

脂肪酸的氧化是在线粒的体基质进行的，
L-
肉碱作载体，以 酰基肉碱的形
式将长链脂肪酸从线粒体膜转运到线粒体基质内，
L-
肉碱是脂肪酸转动 到细胞线
粒体的唯一载体。
研究表明，
线粒体内膜上的肉碱脂酰转移酶有两种：
酶Ｉ存在
线粒体内膜的外侧，
催化脂酰辅酶Ａ变成脂酰肉碱进入线粒体膜内，
酶Ⅱ存 在于
线粒体内膜的内侧，
使转入膜内的脂酰肉碱释放肉碱而变为脂酰辅酶Ａ进入氧化
区 ，并将释放出的肉碱运输到膜外，使线粒体膜两侧肉碱的含量保持不变。
Kem
pen
（
1995
）报道，通过增加日粮肉碱的含量，能刺激
β
-
氧化，增 加脂肪酸的断
裂。
Kempen
等（
1993
）发现，当中等链长的 脂肪酸（作为能源）含量超过初生
仔猪代谢能量需要的
50%
时，
Ｌ
-
肉碱使脂肪酸的氧化率提高
20
％。
肉碱的这种
作用在体内能量 供应不足或特殊需要时显得更为重要。脂肪酸在肉碱的参与下，
氧化进入三羧酸循环产生能量，以维持体 温、肌肉作功、消化道蠕动等，心肌所
需能量几乎全部来源于脂肪酸的分解。

2< br>．
2
满足机体对
L
－肉碱的需要，提高饲料蛋白质的利用效率

L
－肉碱在生物体内的合成需按
1
：
3
消耗赖氨酸和蛋氨酸 ，并需在酶及
维生
素
C
、铁、烟酰胺、吡多醇的参与下进行。合成
l g
的
L
－肉碱需消耗
2.78g
蛋氨
酸。所以，添加肉碱可 以节约蛋氨酸、赖氨酸，提高了饲料蛋白的利用率，同时
还可节约
维生素
C
、
维生素
B
，提高动物的生长性能和抗病力。

2
．
3
调节线粒体内乙酰辅酶
A
／辅酶
A
的政党比例
脂肪酸氧化过程中，
L
－肉碱将长链脂肪酸转运到线粒体内膜后，又以酰基
肉碱为 载体，在乙酰肉碱转移酶作用下，将线粒体基质中的乙酰基运送到膜外，
调节了乙酰辅酶
A／
L
辅酶
A
的比例。如果线粒体基质内乙酰基不及时运出，乙
酰 辅酶
A
／辅酶
A
比上升，
高水平的乙酰辅酶
A
负反 馈抑制丙酮酸脱氢活性
(Fel
ler
和
Rudmam,1998),
结果使葡萄糖的降解受到抑制，影响机体的能量代谢。同
时转运到膜外的乙酰基，
促进能量进 一步代谢。
据报道，
在赛马饲料中添加肉碱，
可增强马的耐力，因为肉碱促进了能量代 谢。

2.4
排出体内过量的或非生理性酰基

Harpey< br>（
1990
）认为，在体内将酰基转移给肉碱从而除去辅酶
A
可看作是 脱
毒效应。
肌肉运动过程中产生的乙酰和其它短链酰基辅酶
A
化合物往往在肌 肉细
胞中积累，
破坏肌肉细胞膜，
而酰基肉碱可移去这些些化合物，
并间接保 护肌肉
细胞膜。肌肉运动过程中，肌肉和血液中乳酸盐含量升高，引起肌肉疲劳痉挛。
L
－肉碱可减少乳酸盐生成，并防止体内酰基过量而产生毒性，从而起到生物抗
氧化作用，提高机体的免 疫力。

2.5
促进支链
氨基酸
的代谢

线粒 体内的支链酰基是亮氨酸、
异亮氨酸、
缬氨酸的代谢产物，
L
－肉碱作为载体把它们及时运出，
利于这些
氨基酸
的政党代谢。
肉碱可以促进支链的 酰基辅
酶
A
与肉碱结合，
减少过量的支链酰基辅酶
A
对支链 酮酸脱氢酶的抑制，
有利于
氧化利用。

2.6
对公畜／禽繁殖力的影响

Maarpuis
和
F ritz
发现，附睾和精子中含丰富的
L
－肉碱，并发现
L
－肉碱< br>对精子的成熟起重要的作用。有人证明，体外成熟精子的配合力依赖于葡萄粮、
果糖、丙酮酸、乳 酸的氯化，而精子中高浓度
L
－肉碱、乙酰肉碱能够将丙酮酸
转化为乙酰辅酶
A
，并通过三羧酸循环氧化供能以维持精子活力。有报道认为，
禽类种蛋的
L
－肉碱与孵化率呈正相关。

2.7
其他功能

L
－肉 碱还有以下功能：
促进脂溶性
维生素
及钙、
磷的吸收；
褐脂组织的生 热
作用
Hahm,1975);
存储被激活的乙酰基
(Bieber,199 8);
促进
ATP
转运到线粒体内
膜（
Gavez,1986
）；促进动物胃液、胰液的分泌，增强消化与吸收，提高
氨基酸
的利用率，改善动物机体的新 陈代谢功能，促进动物生长，增强动物抗病能力。

3 L
－肉碱在畜牧业上的应用

3.1
促进生长，提高饲料利用率