左旋肉碱营养作用及其应用.doc

左旋肉碱的营养作用及其应用摘要左旋肉碱是动物体内与脂肪代谢有关的化合物,它的主要功能是作为载体将长链脂肪酸从线粒体膜外运送到膜内促进脂肪酸的氧化。综述左旋肉碱的理化特性、生物合成、生理功能及其在食品工业中的应用。关键词左旋肉碱理化特性生物合成生理功能应用左旋肉碱(L-carnitine) 又称肉毒碱,于 1905 年由两位俄国科学家 Gulewitsch 和 Krimberg 在肌肉抽提物中发现。 1927 年, Tomita 和 Sendju 确定了其分子结构。 1948 年, Fraenkel 发现大黄粉虫的生长需要一种生长因子并将之命名为维生素 Br。 1952 年 Carter 等人确证了维生素 Br 的索引栏目下。 1958 年, Fritz 发现左旋肉碱能加速脂肪代谢率,确立了其对人体脂肪酸氧化的重要作用。在此以后,许多国家的研究人员对左旋肉碱的生理、生化及营养功能进行了深入的研究。对左旋肉碱的理化特性、生物合成、生理功能及其在食品工业中的应用作一综述。 1 、左旋肉碱的理化特性肉碱有 L型和 D型两种形式,只有 L型具有生物活性,D型是其竞争性抑制剂[1]。 L-肉碱的化学名称为 L-β-羟基-γ-三甲氨基丁酸(L- β-Hrdroxy- γ-Brtyrobetaine) 。 L-肉碱的分子量为 162 ,白色粉末,易吸潮,稳定性较好,可在 pH3 ~6的溶液中放置 1年以上,能耐 200 ℃以上的高温,它的组合键和官能团具有较好的溶水性和吸水性[2]。目前, L-肉碱的分析检测方法有旋光法、高氯酸[ HC10 1]滴定法和 HPLC 法。 L-肉碱存在于自然界中,它是微生物、动物及植物的基本成分之一。大多数的动物具有合成 L-肉碱的能力。 L-肉碱在部分食物中的含量见表 1[2,3]。由表 1可见,膳食中 L-肉碱主要来源于动物,植物中的含量很少。 2 、左旋肉碱在体内的合成从 20世纪 20年代以来,科学家们开始研究 L-肉碱的生物合成。大多数生物都能自身合成肉碱,动物体合成 L-肉碱的部位主要是肝脏和肾脏。 L-肉碱的生物合成起始于体内必需氨基酸- 赖氨酸和蛋氨酸,首先是富含赖氨酸的蛋白质在蛋白质甲基化酶的催化下,由 S-腺苷蛋氨酸供给甲基将多肽链中的赖氨酸转化为ε-三甲基赖氨酸,随后通过体内蛋白酶水解生成三甲基赖氨酸,三甲基赖氨酸再通过四步酶促反应合成 L-肉碱[ 2, 4],见下图。在此过程中还需烟酸、维生素 C、维生素 B6、 Fe 2+的参与,其中维生素 C对肉碱的合成速度影响最大。合成一分子肉碱需一分子赖氨酸和三表 1L- 肉碱在部分食物中的含量 mg/kg (图略) 3 、左旋肉碱的生理功能 促进脂肪酸β-氧化 L-肉碱是一种具有多种生理功能的化合物,其主要的功能是作为载体以脂酰肉碱的形式将长链脂肪酸从线粒体膜外转运到膜内,在线粒体内进行β-氧化,从而产生能量。整个过程由肉碱酰基转移酶Ⅰ和肉碱酰基转移酶Ⅱ两种同功酶催化完成[ 6]。近来通过实验证明 L-肉碱对中链脂肪酸的氧化也具有一定的作用。 调节线粒体内酰基比率线粒体内酰基 CoA/CoA 比率的稳定对能量代谢有重要作用,若线粒体基质中的乙酰基不及时运出,乙酰 CoA/CoA 比率上升,对丙酮酸脱氢酶有抑制作用,从而影响能量代谢。同时,一些支链酰基是