左旋肉碱的生理功能 2.1 参与长链脂肪酸的转运和β-氧化作用 左旋肉碱最重要的功能是以酰基肉碱的形式作为载体，将长链脂肪从线粒体外部运输到膜内部，促进脂肪酸的 β 氧化，产生能量，降低血清胆固醇和甘油三酯的含量，提高机体的耐受性。 整个过程由两种同工酶催化，即肉碱酰基转移酶 I 和肉碱酰基转移酶 II。β-氧化的速度在很大程度上取决于可用的酰基肉碱的数量，高浓度的酰基肉碱能提高脂肪氧化的速度，改善脂肪能量的利用。最近的实验证明，左旋肉碱对中链脂肪酸的氧化也有一定的作用。 2.2 线粒体中酰基 CoA 与巯基 CoA 比例的调节 线粒体基质中己酰 CoA 与巯基 CoA 的比例会影响丙酮酸激酶的活性，从而影响动物的正常能量代谢。 同时，一些支链酰基是亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的代谢产物，支链酰基的及时运输有利于这些氨基酸的正常代谢。左旋肉碱可参与支链氨基酸代谢产物的运输，从而促进支链氨基酸的正常代谢。这一过程在肉碱酰辅酶 A 的催化下完成循环。 2.3 具有酰化解毒作用 线粒体脂肪酸β-氧化代谢可产生一些有毒的酯酰基CoA，如丙酰CoA和甲基丙二酸单酰CoA及丙酸。这些物质会抑制线粒体代谢中一些关键酶的活性，从而导致中毒。 左旋肉碱治疗后，细胞线粒体中的大量游离左旋肉碱可与这些有毒酰基结合，形成左旋肉碱复合物，从而释放其毒性作用。同时，左旋肉碱还能促进乙酰乙酸的氧化，而乙酰乙酸在酮体的消除和利用过程中发挥作用。 2.4 保持膜的稳定性 左旋肉碱可清除线粒体膜上多余的长链脂肪酰基，保持膜的稳定性。左旋肉碱还是一种抗氧化剂，可通过阻止铁螯合物的形成来捕获自由基。当初级抗氧化防御屏障不能保证完全清除自由基时，左旋肉碱作为长链脂肪酰基的载体，在膜修复过程中通过脱酰基一再酰基化参与膜磷脂的脱酰基过程，有利于膜的及时修复。 2.5 对氨基酸代谢的影响 左旋肉碱合成的原料必须依靠肌肉蛋白质分解提供蛋氨酸和赖氨酸，因此它对蛋氨酸和缬氨酸的代谢起负反馈调节作用。添加左旋肉碱可以减少内源性左旋肉碱的合成，减少蛋白质在体内的分解，起到节约赖氨酸和蛋氨酸的作用。亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸在线粒体中的代谢产物是一些支链酰基，左旋肉碱作为载体将支链酰基及时运出，有利于这些氨基酸的正常代谢。 2.6 其他功能作用 左旋肉碱可以防止动物体内过量的氨产生毒性，提高动物的免疫力以及抗病和抗应激能力。佛罗里达大学的 Borum 教授指出，左旋肉碱还具有储存能量和将能量从一个器官细胞转移到另一个器官细胞的功能。 同时，左旋肉碱还间接参与葡萄糖生成和调节酮生成的作用，有效降低运动后血液中乳酸的浓度，并参与精子的成熟过程。此外，左旋肉碱还能调节胃肠功能，促进消化液的分泌，提高消化酶的活性，从而改善食欲和进食情况。 左旋肉碱在食品工业中的应用 3.1 婴儿食品 左旋肉碱是婴儿必需的条件性营养素。左旋肉碱不仅在能量生成和脂肪代谢中发挥重要作用，而且在维持婴儿生命和促进婴儿发育的某些生理过程（如酮体生成和氮代谢）中也具有一定的功能。 婴儿合成左旋肉碱的能力只有成人的 15%。一般来说，单纯的母乳或牛奶配方喂养可以维持正常水平，但以大豆蛋白为基础的幼儿配方奶粉和以谷物为基础的断奶食品中几乎没有左旋肉碱，因此应进行营养强化。 早产儿和低出生体重儿需要补充左旋肉碱。左旋肉碱具有维持婴儿生命和促进婴儿发育的功能。 3.2 中老年人的重要营养补充剂 左旋肉碱是中老年人的重要营养素。人体心肌的能量来源于脂肪酸的氧化，左旋肉碱是心肌的重要营养素，能增加心肌的容量，导致心输出量增加，因此对心脏有明显的保护作用。 临床表明，左旋肉碱具有抗心肌缺血、抗心律失常、降血脂等作用。随着年龄的增长，人体内的左旋肉碱不断减少，导致心肌细胞活力下降，因此老年人需要补充左旋肉碱。国外已将其列为中老年人预防和减少冠心病的重要物质，补充左旋肉碱可增加心肌的能力。 补充左旋肉碱可增加心肌容量。对于患有糖尿病和肾功能疾病的人，也应补充左旋肉碱，以弥补体内的不足。同时，补充左旋肉碱对提高免疫力、延长免疫细胞的寿命也非常有效。 3.3 运动员食品 左旋肉碱也是运动员的重要补充剂，因为它能提高爆发力，增强运动耐力。左旋肉碱决定着肌肉产生的能量，运动时肌肉中左旋肉碱含量的增加可促进能量转化，最大限度地提高机体的耐氧能力，促进体能的充分发挥。左旋肉碱既能促进有氧代谢，也能促进无氧代谢，还能缓解运动疲劳。 这对运动员提高运动成绩大有裨益。国内外研究人员还发现，给运动员补充左旋肉碱可以大大增加他们在运动中的最大耗氧量和能量输出，并显著减少二氧化碳的产生和血浆乳酸浓度。 正因为左旋肉碱的这一作用，国外已普遍将左旋肉碱用于运动保健食品中，而我国目前应用较少。 3.4 减肥食品 对肥胖者的研究表明，低热量饮食和运动可以使体重减轻，但同时也会产生一些副作用。 如：肌肉供能不足产生疲劳及相关心血管疾病，脂类物质在肌纤维和肝脏中堆积产生肥胖、脂肪肝等。而左旋肉碱则是将体内多余的脂肪作为能量燃烧，减少体内脂肪含量，从而达到减轻体重的目的，不会引起疲劳、腹泻等其他减肥食品产生的不良反应。 临床研究表明，补充左旋肉碱减肥效果显著，对人体没有副作用。因此，补充左旋肉碱是一种不节食、不厌食、不疲劳、不腹泻的理想减肥方法。以左旋肉碱为主要成分的减肥食品在欧美国家非常流行，我国市场上也有少量同类产品。 左旋肉碱在食品工业中的应用前景 左旋肉碱在食品工业中的应用前景 左旋肉碱是一种维生素类营养素，同时又是食品的一种成分，具有良好的安全性和稳定性，保健作用明显，在食品工业中具有广阔的应用前景。 在欧美发达国家，左旋肉碱的应用较为广泛，添加左旋肉碱的运动食品、减肥食品、婴幼儿奶粉和保健食品种类繁多。 目前，我国此类产品较少，大多数消费者对左旋肉碱的功能和保健作用了解不多。 另一方面，左旋肉碱的高成本也限制了它在食品中的应用。我们应加快研究低成本工业化生产左旋肉碱的方法和技术，积极开展左旋肉碱的应用研究，加强市场引导，积极开拓国内市场。我们相信，左旋肉碱在我国食品工业中的应用会越来越广泛。