左旋肉堿（L-carnitine），又稱L-肉毒堿、維生素BT，化學式是C7H15NO3，化學名稱為(R)-3-羧基-2-羥基-N,N,N-三甲基丙銨氫氧化物內鹽，代表藥物有左卡尼汀  。是一種促使脂肪轉化為能量的類氨基酸，純品為白色晶狀體或白色透明細粉  ，極易溶于水、乙醇、甲醇，微溶于丙酮，不溶于乙醚、苯、三氯甲烷、乙酸乙酯。左旋肉堿極易吸潮，具有較好的溶水性和吸水性，能耐200℃以上的高溫。對人體無毒副作用，紅色肉類是左旋肉堿的主要來源，人體自身也可合成來滿足生理需要。不是真正意義上的維生素，只是一種類似維生素的物質  。具有脂肪氧化分解、減肥、抗疲勞等多方面的生理功能   ，作為食品添加劑廣泛用于嬰幼兒食品、減肥食品、運動員食品、中老年人的營養(yǎng)補充劑、素食主義者的營養(yǎng)強化劑  和動物飼料添加劑等。

生理功能

L-肉堿廣泛存在于自然界，肌肉組織中肉堿含量高。動物實驗發(fā)現，腎上腺的L-肉堿濃度最高，其次是心臟、骨骼、肌肉、脂肪組織和肝臟。游離的L-肉堿通過尿排出 [56]  。人體所需肉堿是通過膳食攝入和/或內源合成。人體的肝臟和腎臟以賴氨酸和蛋氨酸為原料可合成肉堿，同時需要VC、煙酸、VB6和鐵協(xié)助。VC對肉堿的生物合成是必需的，在所有營養(yǎng)輔助因子中，VC對肉堿生物合成速度的影響最大。有實驗證明，維生素缺乏豚鼠腎臟的肉堿生物合成速度降低8~10倍，心臟和骨骼肌對此尤其敏感。缺乏VC的動物上述組織中肉堿的濃度降低了50%。在需要VC的反應中同樣需要鐵，鐵缺乏孕鼠的幼鼠肝和心臟組織中肉堿濃度明顯降低 [57]  。

在生物體內，左旋肉堿的基本功能是促進脂肪酸氧化供能。脂肪的代謝過程要經過線粒體膜，線粒體可以代謝脂肪，使之釋放能量，被身體消耗，但是長鏈脂肪酸通不過這道障礙。左旋肉堿是脂肪代謝的一種必須的輔酶，能促進脂肪酸進入線粒體進行氧化分解，是轉運脂肪酸的載體。左旋肉堿作為脂肪酸β-氧化和TCA循環(huán)的關鍵物質，可將體內多余的脂肪酸及其他脂肪酸的殘留物以酯?；问綇木€粒體膜外轉移到膜內，使細胞內的能量平衡。由于左旋肉堿能夠促進脂肪酸穿過線粒體膜進行氧化供能，因此在運動時可以促進身體內脂肪的燃燒來提供能量，同時還可將脂酸、支鏈氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸）和葡萄糖氧化的共同產物乙酰輔酶A以乙酰肉堿的形式通過細胞膜，促進乙酰乙酸的氧化利用 [1]  ，在酮體的消除和利用中起作用，所以它在機體中具有促進三大能量營養(yǎng)素氧化的功能 [2]  。

左旋肉堿可以促進細胞內丙酮酸脫氫酶的活性，從而促進葡萄糖的氧化，有利于延緩運動時的疲勞發(fā)生。運動時乳酸產生過多會增加血液的組織液的酸性，降低ATP的生成，導致疲勞發(fā)生，補充左旋肉堿可以清除過多的乳酸，提高運動能力，促進運動性疲勞的恢復 [1]  。

此外它還能作為生物抗氧化劑清除自由基，促進尿素循環(huán)等 [22]  。氨是蛋白質降解的產物，也是運動性疲勞的識別標志之一，即使較低的氨含量也會有較大的毒性。左旋肉堿能使氨降解為尿素，從而解除氨的毒性。

左旋肉堿保護細胞膜的穩(wěn)定性，提高人體的免疫力，避免一些疾病的侵襲，對于亞健康的防治起一定的預防作用。

能量是最大的抗衰老力量，細胞有足夠的能量就會充滿活力。在人體衰老過程中細胞能量的減弱是其加速衰老的原因之一，適當補充左旋肉堿可以延緩衰老的過程。

左旋肉堿在維持嬰兒生命及促進嬰幼兒發(fā)育的某些生理過程，如生酮作用、氨代謝等方面均具有一定的功能。成人能夠自己合成維持正常代謝所需的左旋肉堿濃度，但嬰兒左旋肉堿合成能力較弱，只有成人的12-15%，尤其是早產兒，左旋肉堿屬條件性嬰兒必需營養(yǎng)物質，在嬰兒利用脂肪作為能量來源的代謝中起著重要作用。

心臟是人體最“勤奮”的器官，需要不停地泵出血液才能維持人的生命。不斷運動的心臟細胞其能量來源至少2/3是來自脂肪的氧化，而左旋肉堿是脂肪氧化不可或缺的關鍵物質，有利于心臟和血管的保健。

左旋肉堿對于心肌細胞的健康極為重要，補充足夠的左旋肉堿有利于改善患充血性心臟問題的人的心臟功能，能夠在心臟病發(fā)作之后盡量減少其損害，可以減少心絞痛的痛苦，能夠改善心律不齊而又不影響血壓。

另外，左旋肉堿還能提高血液中的高密度脂蛋白水平，有助于清除體內的膽固醇，保護血管，降低血脂，同時也可降低高血壓患者的血壓 [1]  。

有研究表明，它對于鈣、磷的吸收也有一定作用 [23]  。

在正常情況下L-肉堿不會缺乏 [56]  。少數由于特定行為如禁食、素食、劇烈運動、懷孕、吃未強化肉堿的配方食品的嬰兒等人群可能出現缺乏L-肉堿。膳食中賴氨酸、維生素及鐵含量較低也能導致肉堿的缺乏。許多代謝異常病人如心臟病、高血脂癥、腎病、肝硬化、營養(yǎng)不良、甲狀腺功能異常以及某些肌肉和神經性疾病等，其肉堿水平普遍低下 [6]  。左旋肉堿缺乏時可出現脂肪堆積，癥狀通常為肌肉軟弱無力、男性不育， [2]  臨床表現為血脂異常、骨骼疾病、心率失常、虛弱乏力等 [3]  。不同類型的日常飲食已經含有5-100 mg的左旋肉堿，但一般人每天只能從膳食中攝入50 mg，素食者攝入更少。服用時不要同時服用大量氨基酸，否則會影響吸收，服用后1~6 h內發(fā)揮作用，這個時間段加大運動量效果最好。注意夜間太晚的時間服用時，精力可能會過于旺盛，影響睡眠。部分人服用過量的左旋肉堿會導致輕度腹瀉，部分人初次服用后會出現輕微頭暈旋以及口渴 [1]  。

D-肉堿都是人工合成的，不存在于生物中，D-肉堿是L-肉堿的競爭性抑制劑，D-肉堿會與肉堿乙酰轉移酶和肉堿脂肪酰轉移酶相互競爭性抑制，使右旋肉堿乙酰轉移酶酶失活 [40]  ，導致出現乏力的癥狀，嚴重時可能導致肌肉萎縮。

應用領域

嬰兒食品

左旋肉堿在維持嬰兒生命及促進嬰幼兒發(fā)育的某些生理過程具有一定的功能。成人能夠自己合成維持正常代謝所需的左旋肉堿濃度，但嬰兒左旋肉堿合成能力較弱，只有成人的12-15%，尤其是早產兒 [1]  ，不能滿足其正常代謝需要，嬰兒生長發(fā)育快，所需肉堿急劇增加，對于嬰兒來講肉堿已成為條件必需營養(yǎng)素，適當補充外源性肉堿有利于嬰兒正常生長發(fā)育。母乳中左旋肉堿含量較高，嬰兒主要靠母乳供給所需的左旋肉堿。一般情況下能滿足嬰兒機體需要。然而隨著社會環(huán)境的變化，許多母親由于泌乳量不足、外出工作等原因，不能用母乳喂養(yǎng)嬰兒，而采用市售配方食品人工喂養(yǎng)嬰兒。嬰兒配方食品分為4種主要類型：①牛奶味基礎的配方食品；②牛奶及乳清蛋白為基礎的配方食品；③以大豆為基礎的配方食品；④蛋白質分解產物為基礎的配方食品。①②配方中肉堿含量較高，而③④配方中所含肉堿量遠遠低于人乳。許多實驗證實肉堿缺乏可引起血脂升高，影響嬰兒體內脂肪酸氧化及氮代謝的正常進行。嬰兒出生后，脂肪一度成為主要能源來源，肉堿對于脂肪酸轉運、代謝及蛋白質代謝有重要作用，它參與了一系列維持嬰兒生命的關鍵生理過程。盡管尚無肯定研究結論，也應注意肉堿缺乏可能對嬰兒造成的不良后果，甚至可能導致病理變化。對于不能保證用母乳喂養(yǎng)的嬰兒和低出生體重嬰兒（因其肉堿水平更低，母乳中所含肉堿可能不能滿足需要）需要強化適量肉堿，肉堿強化形式通常為左旋肉堿。有人建議為正常足月嬰兒提供的豆類配方食品中，可強化與母乳中肉堿含量相當的劑量，以滿足嬰兒體內正常代謝的需要。在眾多種類豆類配方食品中，加入強化的肉堿含量不盡相同，也有過量的情況發(fā)生。但強化肉堿并非多多益善，能夠滿足嬰兒需要即可，過多會加重嬰兒腎臟負擔，造成不必要的浪費和危害 [58]  。

減肥藥

20世紀70年代就有把肉堿用于治療肥胖癥減肥的報道。左旋肉堿是優(yōu)良的減肥活性物質，是膳食的正常成分，其主要功能是幫助長鏈脂肪酸進行脂肪酸的β-氧化，有利于人體對脂肪的利用，有利于人體對脂肪的利用，包括燃燒多余的脂肪用作能量，且對身體無副作用，同時注意加強鍛煉，將體內積累的脂肪消耗，起到減肥作用， [6]  屬于一種不用節(jié)食、不厭食、不乏力、不腹瀉的減肥方法 [22]  。相關實驗結果顯示，在維持原有生活和飲食習慣下，按照保健品規(guī)定劑量連續(xù)服用左旋肉堿35天，結果顯示受試者體重、腰圍、臀圍、體脂總量、各點皮下脂肪厚度均有減少，且試驗后受試者的運動耐力未下降，試驗前后受試者的各項臨床癥狀指標均未見異常，具體數據見下表 [25]  。

      跑步前吃左旋肉堿管用，但是上班/打游戲/睡覺前吃左旋肉堿幾乎沒用。

它的減肥原理是當你的身體需要能量時，變身身體里脂肪的搬運工，將脂肪酸搬運進線粒體里，促進脂肪進行分解轉化成能量。注意：它本身不消耗脂肪，只是一個搬運工，只是對脂肪供能起到促進作用。這也是為什么我說左旋不減肥，它跟脂肪并沒有什么直接的聯(lián)系。

運動飲料

體育運動后人體肌肉組織中的游離肉堿濃度下降20%左右，可以通過補充外源左旋肉堿而得到改善 [6]  。左旋肉堿是游離的脂肪酸進入線粒體的載體，補充左旋肉堿可以增加游離脂肪酸的氧化來節(jié)省肌糖原的利用，進一步推理為提高有氧能力。有研究報道，左旋肉堿還可以通過降低乙酰CoA/CoA的比率激活丙酮酸脫氫酶的活性，促進丙酮酸氧化，減少乳酸堆積，從而改善無氧運動的持續(xù)能力，促進丙酮酸氧化，減少乳酸堆積，從而改善無氧運動的持續(xù)能力。左旋肉堿還可促進乙酰乙酸的氧化，可能在酮體利用中起作用。左旋肉堿能提高疾病患者在練習中的耐受力，如練習時間、最大氧吸收和乳酸閾值等指標 [2]  。但實際上補充肉堿是否提高運動能力，研究結果不太一致。早期的研究認為，2~4 g/d的肉堿補充能直接降低呼吸商，來延長運動時間和提高臨界運動強度，推薦劑量2 g/d。大劑量可引起腹瀉，并且個人使用時注意產品中不能含有右旋肉堿，組織中過量的D-肉堿可能取代有活性的L-肉堿而導致肌肉萎縮。但從另一方面，有文獻報道認為，左旋肉堿促進丙酮酸的氧化，可加速糖類的分解，導致肌糖原的快速消耗，對運動能力產生減力效應 [59]  。

營養(yǎng)補充劑

左旋肉堿是中老年人的重要營養(yǎng)補充劑，心肌能量源于脂肪酸的氧化，左旋肉堿作為心肌的重要營養(yǎng)物質，可增加心肌能力，導致心臟血液輸出量的增加，故對心臟有明顯的保護作用。中老年人隨著年齡的增長，體內的左旋肉堿含量不斷減少，導致心肌細胞活力減退，故需補充左旋肉堿以利于心肌能力的增強。糖尿病人以及患有腎功能疾病的人尿液排泄過多，體內左旋肉堿的消耗量大，靠自身的合成不能滿足需要，易導致左旋肉堿缺乏，需要長期補充左旋肉堿以滿足身體的需求 [60]  。

肝臟是脂類和脂肪的重要代謝器官，除食用過多脂肪可導致脂肪肝外，當體內缺乏左旋肉堿或甲基供應不足時，會引起長鏈脂肪酸氧化發(fā)生障礙，也會導致脂肪在肝中過量存積而發(fā)生脂肪肝 [1]  。

左旋肉堿可以促進有害物質代謝：左旋肉堿可以通過增加脂肪酸氧化供能，減少肌糖原的無氧酵解，抑制乳酸生成，同時加速消除運動中積累的乳酸。肉堿還參加支鏈酰基的代謝運輸。此外，它還能清除自由基，促進尿素循環(huán)等 [22]  。

藥品

左旋肉堿是藥物左卡尼汀的主要成分。在臨床上可用于調節(jié)失血性休克，失血性休克發(fā)生機制除了應激狀態(tài)下由于內分泌紊亂引起的血管舒縮功能失調外，還與缺血缺氧引起體內自由基含量增高、細胞損傷有密切關系 [1]  。此外，血液透析時，由于左旋肉堿的相對分子質量比較小，且易溶于水，不容易和血漿蛋白相結合，在慢性腎衰竭的透析患者中，由于飲食攝入較少，內源性合成不多，再加上血液透析清除 [5]  ，可使血漿游離肉堿濃度下降70%，透析三個月的尿毒癥患者90%以上出現肉堿缺乏，需要通過藥物補充左旋肉堿來緩解不良癥狀。

在獸藥上可以用于輔助治療犬擴張性心肌病，90%患該病的犬都有肉堿不足的癥狀。左旋肉堿可以還可以防治阿霉素引起心肌病的發(fā)生以及降低形成心肌梗塞的風險。有益于對丙戊酸中毒的輔助處理；在貓中，左旋肉堿可促進肝脂肪代謝，可用于輔助治療貓科動物肝脂沉積，但對于該方法尚存在爭議 [7]  。

飼料添加劑

在動物飼料中，左旋肉堿作為一種非營養(yǎng)性添加劑廣泛用于多種動物養(yǎng)殖之中。實踐發(fā)現，在水產動物養(yǎng)殖中，左旋肉堿可以提高水產動物的增重率；提高魚類繁殖率；降低水產動物體脂，提高肉品質；節(jié)約飼料蛋白質，降低餌料系數，提高水產動物的成活率 [21]  ；在家禽方面，能顯著改善肉雞生長和蛋雞產蛋性能，提高飼料轉化效率，降低死亡率；在仔豬生長方面，左旋肉堿可以顯著提高仔豬體重、日增重和飼料轉化效率，實驗中適宜添加水平為50 mg/kg，添加后飼養(yǎng)經濟效益提高幅度達33.82% [24]  。

其他

左旋肉堿還是精子成熟的一種能量物質，具有提高精子數目和活力的功能 [2]  。

左旋肉堿具有多個官能團，可用作有機合成原料，例如以肉堿為原料可以用于合成手性不變的3-羥基四氫呋喃 [36]  。

左旋肉堿的副作用

左旋肉堿是目前使用非常廣泛的一種減肥用品。很多人吃左旋肉堿是為了促進脂肪的轉換而達到減輕體重的目標。

左旋肉堿相對來說還是比較安全的一種物質，但如果是服用過量的左旋肉堿，有些人也會產生副作用，會導致輕度的腹瀉，還有一些人會出現輕微的頭暈旋轉以及口干口苦的癥狀。如果是夜間太晚的時候服用，可能會導致精力過剩、睡眠障礙、失眠，影響睡眠質量。

內鹽有很強的吸濕能力，曾作為保濕劑添加在化妝品之中。