张 延 席亚健
(苏州大学体育学院,江苏 苏州 215021)
左旋肉碱在运动中的作用及其安全性
张 延 席亚健
(苏州大学体育学院,江苏 苏州 215021)
左旋肉碱是近年新兴的减肥市场主打产品,文章对左旋肉碱的性状、生物学功能、安全性及其与运动能力之间的关系作了系统综述,为左旋肉碱的应用提供一定的理论依据。
左旋肉碱 作用机理 安全性 运动能力
左旋肉碱,L-肉碱,别称L-肉毒碱、维生素BT,化学名称β-羟基γ-三甲铵丁酸,是一种白色晶状体或白色透明细粉,极易吸潮,稳定性较好的可在pH3~6的溶液中放置1年以上,能耐200℃以上的高温,具有较好的溶水性和吸水性。目前工业上已经可以合成纯度在99%以上的纯左旋肉碱。
人体自身可合成左旋肉碱,不同类型的日常饮食含有5-100毫克的左旋肉碱,但一般人每天只能从膳食中摄入50毫克。红肉为其主要膳食来源,另外鱼、家禽和牛奶制品,印尼豆豉(由大豆发酵而成)、小麦和鳄梨等含有该营养素,膳食来源范围较窄,素食者尤易缺乏。人体肉碱(TC)总含量约25g左右,包括游离肉碱(FC)和脂酰肉碱(EC)两种形式。正常情况下,人体的肉碱主要以游离形式或酰基肉碱形式由肾脏排泄,但90%以上被近端肾小管重吸收,每天排出量的多少取主要与食物中肉碱的含量有关。运动训练可引起每日肉碱排泄增加。另外,尿肉碱排泄量还与时间、性别、年龄等因素有关,通常情况是白天多于夜间,男性大于女性,老年人排泄率略低。[1]
肉碱的研究始于20世纪初期。1905年,俄国人Gulewitsch和Krimberg从肉类提取物中发现了L-肉碱,自此,各国科学家进行了深入的研究,早期的研究发现,L-肉碱是一种类维生素营养素并将其命名为维生素BT。而事实上,碱的化学结构类似于胆碱,与氨基酸相近;且人类和高级哺乳类动物体内能自身合成肉碱以满足机体需要,因此不是必须维生素。1985年在芝加哥召开的国际营养学术会议上,将左旋肉碱指定为“多功能营养品”。
作用:作为一个多功能、安全无副作用的营养补充品,在运动界许多人已开始注重补充左旋肉碱,主要用于减脂、增强耐力和抗疲劳。在大众市场,左旋肉碱已是许多减肥产品和抗疲劳产品的主要成份。
目前左旋肉碱已应用于医药、保健和食品等领域,并已被瑞士、法国、美国和世界卫生组织规定为法定的多用途营养剂。我国食品添加剂卫生标准GB2960-1996规定了左旋肉碱酒石酸盐为食品营养强化剂,可应用于咀嚼片、饮液、胶囊、乳粉及乳饮料等。
左旋肉碱是长链脂酰辅酶A的载体,长链脂酰辅酶A无法通过线粒体膜,要在酶的作用下与肉碱联接成脂酰肉碱,然后通过线粒体膜,通过后再在酶的作用下脱去肉碱形成脂酰辅酶A,肉碱可反复利用。
在进行大强度运动时,一些代谢产物,如丙酮酸、脂肪酸、甘油和部分氨基酸,先转变成乙酰CoA再进入三羧酸循环,特别在长时间运动中、后期脂肪大量动员时,线粒体与细胞浆中乙酰CoA/CoA比值升高,会抑制PDH(丙酮酸脱氢酶),限制了葡萄糖氧化。同时长链脂酰CoA也会在骨骼肌和肝细胞中堆积。长链脂酰CoA浓度过高时可以影响生物膜机能甚至损伤细胞结构,并可抑制腺苷酸移位酶的活性,进而影响了ATP的转运[2]。
肉碱与脂酰CoA在酶作用下生成脂酰肉碱和游离CoA,可以有效降低长链脂酰CoA的浓度,降低乙酰CoA/CoA的比值进而解除对PDH的抑制,促进糖的氧化利用。同时生成的游离CoA可促进α-酮戊二酸脱氢酶的活性,即可增快三羧酸循环的流通量,加速乙酰CoA进入三羧酸循环氧化,有利于能量代谢效率提高并减缓疲劳。
肉碱可刺激支链氨基酸的氧化;减少运动时乳酸的生成;促进氨的解毒作用,据报道肉碱有类似精氨酸、鸟氨酸的作用,可促进氨合成尿素而解毒,作用较明显[3][4][5]。
长时间中小强度的有氧运动过程中,脂肪成为主要的能源物质,有研究表明,补充外源性的左旋肉碱可以提高机体内的肉碱的含量,进而加速脂肪的氧化分解[6]。关于肉碱配合有氧运动对妇女脂肪代谢的影响的文献也发现[7],进行有氧运动时配合使用左旋肉碱能提高能量代谢过程中脂肪代谢的供能比例,其主要原因可能是外源性左旋肉碱的供给直接丰富了机体内肉碱的水平,使得运动时长链脂酰CoA转移至线粒体内的速度加快,促进了脂肪酸的氧化分解。
有报道说补充左旋肉碱减少对腺苷酸移位酶的抑制,可增加休息肌ATP和CP的含量,最大无氧功率有所升高[8];也有人提出了“乙酰肉碱氧债”的概念,即补充肉碱可增大运动时氧债而不增加组织及血乳酸浓度,增加了乙酰CoA的生成;超大强度时肉碱可防止三羧酸循环流通量减少,降低了乳酸性氧债;这些对无氧运动都有一定效果。
很多人都有顾虑,其实完全不用担心,使用左旋肉碱的安全性要远远高于绝大部分维生素。左旋肉碱是一种非常安全的且人体必须的营养素,自然界中很多食物中都含有肉碱,而且每天人体内自身都要合成一部分肉碱来满足人体生命活动的需要。下面是世界上各个国家相关的权威报告和规定。在20世纪80年代,肉碱就作为商品在国外上市,并被收入《美国药典》第22版,1984年人们已经明确左旋肉碱是一种很重要的营养剂。1985年在芝加哥召开的国际营养学术会议上将左旋肉碱指定为“多功能营养品”。1993年,美国食品药物管理局(FDA)专家委员会认为左旋肉碱是“公认安全无毒”的。1994年德国卫生部规定肉碱使用量无需规定上限。1996年,中国第十六次全国食品添加剂标准化技术委员会,允许在饮料、乳饮料、饼干、固体饮料、乳粉中使用左旋肉碱。
现今市场上流行的“左旋肉碱副作用”多是一些不法商家为了眼前利益,违反职业道德,将非法的“西布曲明成分”添加到左旋肉碱减肥产品中,制成“工业左旋肉碱”,这种化学制剂会让人产生头晕、恶心、反胃等症状。所以在选购左旋肉碱减肥产品之前一定要查核商家是否正规。目前,世界上已有22个国家和地区允许在婴儿奶粉中加入左旋肉碱以预防肉碱缺乏症。经各国安全性试验,证明左旋肉碱是安全的,建议服用左旋肉碱的剂量在每天1-5克之间,超过5克的话可能会导致腹泻,目前多数文献建议在运动前一小时左右补充,配合有氧运动减脂效果很好。也可以在饭后少量补充。临睡前不能服用,否则会影响睡眠。
近十年来,有关肉碱的代谢及补充的研究越来越多,是运动实践研究中的一个热点问题。随着运动医学与临床医学研究的发展,人们对肉碱与运动能力和健康的认识也日益深入。尽管目前对于服用肉碱所引起的身体机能改变问题还在研究当中,但从理论上分析它对人体最大有氧能力、有氧耐力、无氧能力似乎都有一定作用。补充肉碱可通过饮食,也可口服人工合成物质,目前未发现副作用。这一领域值得更进行深入的研究与实验。
[1]蒋 蕾.L-肉碱的生理功能及在运动中作用[J].体育世界2006(12).
[2]许豪文.运动生物化学概论[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]赵亚明,刘占东.L2肉碱治疗慢性疲劳综合征的研究[J].临床和实验医学杂志,2004(3):133-135.
[4]李志敢.肉碱对运动能力的影响[J].现代康复,2004(4):360-361.
[5]王京钟.L2肉碱对人体运动能力的影响[J].中国食品添加剂,2003(5):40-43.
[6]陈 莉,师维宏.外源性补充肉碱对运动能力的影响[J].牡丹江师范学院学报,2009(1).
[7]周 激.肉碱配合有氧运动对肥胖女性脂肪代谢的影响[J].天津体育学院学报,2004(4):60-62.
[8]王 文.外源性补充L-肉碱与运动性疲劳的研究综述[J].体育科学研究,2008(4):61-62.
On the Role of L-carnitine in Motion and Its Safety
Zhang Yan Xi Yajian
(Schoolof P.E.and Sport,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215021)
L-carnitine is an emerging flagship product of weight-loss market.The paper does the summary of the character,biological function,safety and the relationship with sport ability of L-carnitine,provides certain theoretical basisfor the application of L-carnitine.
L-carnitine working mechanism safety sport ability
G804
A
1004—5643(2011)10—0123—02
1.张 延(1986~),男,在读硕士研究生。研究方向:运动人体科学。