L-苹果酸的功能与应用.doc

L-苹果酸的功能与应用
L-苹果酸的功能及应用
摘要:L-苹果酸是一种天然有机酸,具有重要的生理功能,广泛应用于食品工业、医药工业以及其他行业中,本文着重介绍了L-苹果酸的作用,以及其在各行业中应用情况。
关键词:L-苹果酸,功能,应用

L-苹果酸(L-羟基丁二酸)是一种重要的天然有机酸,广泛分布于植物、动物、微生物细胞中。L - 苹果酸是一种四碳酸,因为具有手性结构,因此一般有以下三种形式存在,即D- 苹果酸、DL- 苹果酸和L- 苹果酸,自然界存在的苹果酸都是L- 苹果酸[2]。L-苹果酸所具备的抗氧化作用、抗疲劳作用、增强改的吸收的功能让其成为广受欢迎的产品,并应用与食品、医药的多种领域。本文主要对L-苹果酸的作用与应用进行了概述,让读者更直接,容易的了解L-苹果酸。
2. 苹果酸的功能
苹果酸的抗氧化作用
L-苹果酸可以促进细胞内ATP生成,强化机体的能量代谢,在苹果酸脱氢酶的作用下L-苹果酸生成NAD(P)H,NAD(P)H作为生物体重要的电子载体和供氢体,参与多种抗氧化物质的还原再生,维持机体的抗氧化能力,而且可以直接清除自由基,发挥抗氧化作用。研究表明,L-苹果酸在苹果酸脱氢酶和苹果酸酶的作用下,能够大量生成NAD(P)H,外源性补充苹果
酸,影响机体氧化还原状态,从而提高机体的抗氧化能力[3]。
苹果酸的抗疲劳作用
苹果酸对正常体力劳动及紧张劳动后体力的恢复有显著影响。研究发现,瓜氨酸- 苹果酸盐能促进肝脏的氨代谢,增强了肝脏功能,同时促进肾脏重碳酸盐的再吸收,缓解代谢性酸中毒,表明瓜氨酸- 苹果酸盐能促进疲劳的消除,在人体中具有抗疲劳的作用。苹果酸和氢氧化镁混合物还用于治疗肌纤维疼痛综合症(fibromyalgia syndrom) ,该病症的主要症状是长期肌肉酸痛且无力,混合物中的苹果酸能在低氧情况下产生ATP。Bendahan 等的研究发现,摄入瓜氨酸- 苹
果酸盐可使运动中ATP 的产生率增加34%,运动后磷酸肌酸恢复率增加20%,导致疲劳感的明显降低[2]。
苹果酸对心脏的保护作用
临床上已将苹果酸作为心脏基础液的成分之一,加上K+、Mg2+ 以保护心脏的能量代谢,实验表明,苹果酸可直接作为前体经延胡索酸还原产生琥珀酸,同时生成ATP,保护心肌细胞膜的完整性。另外,静脉注射苹果酸钠可以显著提高冠状动脉血流量,而耗氧却无明显增加,苹果酸和氧化型辅酶(NAD)结合使用时冠脉血流量和心肌耗氧量均明显升高。在进一步研究中发现,苹果酸和NAD 使冠状动脉阻塞的心肌侧支循环有所增加,心肌收缩能力也有所加强,心肌耗氧量适当增加,血液动力学参数也变为正常值[2]。
苹果酸对心脏的保护还体现在影响心肌线粒体酶系的活性上。小鼠实验研究表明,晕厥时心肌线粒体重要酶——琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素
O)的活性降低,灌注苹果酸钠能促进其活性恢复,增加ATP的合成。因此,苹果酸可以保护心肌的能量代谢,对心肌有显著的保护作用[2]。
苹果酸促进羧酸盐代谢作用
L- 苹果酸有促进柠檬酸盐氧化的作用,而且延胡索酸盐及琥珀酸盐转化为苹果酸后,同样可以刺激柠檬酸的氧化,可见其主要是由苹果酸介导。L- 苹果酸可以提高精子线粒体丙酮酸脱氢酶活性,从而促进丙酮酸盐的吸收利用。Matsuishi 等发现苹果酸盐可以促进琥珀酸盐的氧化,能有效解除丙酸盐对肝线粒体呼吸抑制的作用[2]。
苹果酸促进线粒体呼吸作用
动物实验表明,机体ATP 需求增加时,肝脏线粒体内苹果酸浓度上升,线粒体内利用底物合成ATP 的作用加强。推测呼吸作用的加强由苹果酸介导,苹果酸可能是线粒体内产生ATP 的动力。B o b y l e v a -Guarriero 等发现给大鼠注射少量苹果酸盐,肝脏线粒体中苹果酸盐浓度上升,柠檬酸盐、α- 酮戊二酸和琥珀酸盐的氧化率上升[21]。小剂量补充外源性苹果酸,可提高线粒体苹果酸浓度,既节省基质中的苹果酸,又促进线粒体内的穿梭速率,从底物的供给和能量的转移两个方面推动了线粒体的代谢[2]。
苹果酸的改善记忆能力
γ- 氨基丁酸是一种抑制性神经递质,它会造成皮层轴突- 树突突触联系发生障碍,是引起中枢疲劳的因素之一。脑内谷氨酸在谷氨酸脱羧酶的作用下可产生γ- 氨基丁酸。体外实验表明,10mmol/L 苹果酸可抑制谷氨酸脱羧酶活性,因此苹果酸是一个比较理想的谷氨酸脱羧酶抑制剂。实验发现小鼠连续
5 d 使用L- 苹果酸后,对记忆的获得、巩固和再现均有明显改善作用。脑内游离氨基酸测定显示,苹果酸可明显降低小鼠脑内γ- 氨基丁酸水平,提高谷氨酸/γ- 氨基丁酸比值,从而达到促进记忆作用。体外神经元