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肌酸（英文名稱：Creatine），化學(xué)式為C4H9N3O2，又被稱為N-甲基胍基乙酸，是一種含氮的有機(jī)酸，自然存在于脊椎動(dòng)物體內(nèi)，能夠輔助為肌肉和神經(jīng)細(xì)胞提供能量。肌酸為白色粉末或單斜晶體（一水合物），微溶于水和乙醇，不溶于乙醚。

人體內(nèi)的肌酸來源有兩種方式。一種是人體自身合成，由部分氨基酸（甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸）在臟器（肝、腎、胰）中合成；另一種是從瘦紅肉等食物中獲取。工業(yè)上，肌酸的一般采用的生產(chǎn)方法均是氨基氰-肌氨酸鈉法，但因原料氨基氰[qíng]有劇毒，使生產(chǎn)存在很大的危險(xiǎn)。

1832年，法國化學(xué)家謝弗勒爾（Michel）首次在骨骼肌中發(fā)現(xiàn)了能為肌肉和神經(jīng)細(xì)胞提供能量的肌酸。肌酸對(duì)人體有很重要的生理作用。其可以作為快速供能物質(zhì)為機(jī)體供能，減少蛋白質(zhì)降解，從而增加肌肉質(zhì)量和力量、增強(qiáng)肌肉的體積；促進(jìn)氨基酸吸收，加快肌肉蛋白的合成，并可對(duì)血液中的酸堿性物質(zhì)進(jìn)行緩沖，以減輕這些物質(zhì)對(duì)人體的損傷。

在體育領(lǐng)域，通過補(bǔ)充肌酸，人體可以增加肌酸儲(chǔ)備，提高肌肉中的磷酸肌酸水平，從而增強(qiáng)短期、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。研究表明，肌酸補(bǔ)充劑不僅可以延緩肌肉疲勞，提高運(yùn)動(dòng)員的爆發(fā)力和耐力，還有助于促進(jìn)肌肉生長和恢復(fù)。在進(jìn)行一次力竭運(yùn)動(dòng)之前，聯(lián)合補(bǔ)充肌酸和糖類可以幫助運(yùn)動(dòng)員獲得比僅僅補(bǔ)充碳水化合物更大的運(yùn)動(dòng)后糖原儲(chǔ)備，充足的糖原不僅能減少劇烈運(yùn)動(dòng)后的炎癥和肌肉細(xì)胞中酶的流出、促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員在高強(qiáng)度訓(xùn)練后快速恢復(fù)，還能有效防止強(qiáng)化訓(xùn)練期間出現(xiàn)過度訓(xùn)練的情況。比較有效的項(xiàng)目一般為短跑、游泳、自行車、舉重等。此外還能促進(jìn)訓(xùn)練后恢復(fù)、降低運(yùn)動(dòng)過程中受傷風(fēng)險(xiǎn)。

應(yīng)用領(lǐng)域

肌酸在體育運(yùn)動(dòng)中被廣泛應(yīng)用，補(bǔ)充肌酸能夠增加人體肌肉中的肌酸濃度，改善訓(xùn)練適應(yīng)能力、提高運(yùn)動(dòng)成績，比較有效的項(xiàng)目一般為短跑、游泳、自行車、舉重等。而在耐力性項(xiàng)目中補(bǔ)充肌酸效果并不明顯，一般不使用。在一些球類集體項(xiàng)目中，特別是在高強(qiáng)度和低強(qiáng)度復(fù)合項(xiàng)目中如足球、籃球、曲棍球等，補(bǔ)充在某種程度上是有益的，但由于這些項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間較長，因此補(bǔ)充的良好作用也被體重的增加所抵消。此外還能促進(jìn)訓(xùn)練后恢復(fù)、降低運(yùn)動(dòng)過程中受傷風(fēng)險(xiǎn)。

來源

人體內(nèi)肌酸來源于兩條途經(jīng)，一是經(jīng)食物攝入獲取（外源性肌酸），二是經(jīng)體內(nèi)合成（內(nèi)源性肌酸）。

體內(nèi)合成

體內(nèi)肌酸的合成過程為：以精氨酸、甘氨酸、蛋氨酸為原料，在肝臟、胰腺、腎臟合成。腎臟、肝臟、胰腺和大腦等含有L-精氨酸甘氨酸脒基轉(zhuǎn)移酶（AGAT）的部位中，精氨酸和甘氨酸在AGAT的催化下合成胍基乙酸（GAA），胍基乙酸（GAA）在肝臟中經(jīng)胍基乙酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶（GAMT）的催化轉(zhuǎn)化為肌酸，反應(yīng)過程如下：

合成的肌酸經(jīng)血液循環(huán)送入骨骼肌細(xì)胞，部分肌酸被磷酸化后轉(zhuǎn)化為磷酸肌酸，其余部分則以非磷酸化肌酸形式存在。肌酸廣泛分布于骨骼肌、心肌、大腦、睪丸、肝腎等臟器中，以骨骼肌中含量最高（約為124.4mmol/kg干肌質(zhì)量），約有95%的肌酸都分布在骨骼肌中，并且肌酸含量與性別、年齡無明顯相關(guān)性。

食物攝入

含有肌酸的食物種類較多，如食用牛奶、瘦紅肉、魚和軟體動(dòng)物門等，但數(shù)量很少（半公斤肉只能提供1克肌酸）。其中瘦紅肉的肌酸含量最高，蔬菜中的肌酸含量明顯低于肉類。食物中的部分肌酸會(huì)因加熱烹調(diào)而丟失，所以人體實(shí)際經(jīng)食物攝入的肌酸量大大低于理論值。人體經(jīng)食物獲得的肌酸主要經(jīng)小腸吸收后入血，雖然瘦紅肉中的肌酸含量較高，但其脂肪含量同樣較高，脂肪攝入過多會(huì)降低肌肉對(duì)肌酸的攝取效率。若膳食中的肌酸補(bǔ)充不足，人體會(huì)利用多種氨基酸合成肌酸，增加內(nèi)源性肌酸。

代謝

在人體內(nèi)，內(nèi)源性肌酸主要在肝臟合成，但是肝臟儲(chǔ)存量很少。服用的外源性肌酸要通過胃腸吸收，可能類似氨基酸吸收途徑。由轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。內(nèi)源性和外源性的肌酸都通過血液循環(huán)，肌酸被運(yùn)輸?shù)剿鼉?chǔ)存和利用的部位。在機(jī)體中，骨骼肌、心臟、精子、視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞中肌酸和磷酸肌酸含量最多，其他器官、組織含量很少。在這些區(qū)域里，肌酸經(jīng)過代謝，分解為肌酸酐，最后通過尿液排除體外。

轉(zhuǎn)運(yùn)

無論是外源性肌酸還是內(nèi)源性肌酸，要真正發(fā)揮作用，關(guān)鍵是肌酸順利地進(jìn)入組織細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代謝。研究證實(shí)機(jī)體里存在著特異性的肌酸轉(zhuǎn)運(yùn)體（CrT），在它的幫助下肌酸進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。肌酸是細(xì)胞膜CrT的惟一底物，CrT不識(shí)別磷酸肌酸。進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的肌酸大部分（大約2/3）在肌酸激酶（CK）的催化下合成磷酸肌酸，這樣更有利于肌酸的進(jìn)一步轉(zhuǎn)運(yùn)和維持膜內(nèi)外總肌酸的濃度梯度。線粒體也會(huì)攝取部分肌酸，這已經(jīng)得到實(shí)驗(yàn)證明，并且有兩方面的證據(jù)支持：一方面線粒體內(nèi)膜有CrT；另一方面線粒體內(nèi)已證明有磷酸肌酸的存在。線粒體從細(xì)胞質(zhì)里攝取肌酸可能類似細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)模式，借助電勢能才可以實(shí)現(xiàn)，可能由于磷酸化作用，線粒體基質(zhì)產(chǎn)生的電勢能較細(xì)胞質(zhì)低，因此促使肌酸的進(jìn)入。而有人認(rèn)為體內(nèi)有兩種不同的肌酸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，它們是高親和細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和低親和的線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。這兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)了將肌酸運(yùn)輸至利用部位的整個(gè)過程，聯(lián)系著血清、細(xì)胞質(zhì)和線粒體這三個(gè)肌酸池。

肌酸在小腸吸收，通過血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入組織的細(xì)胞中，繼而再跨膜運(yùn)輸進(jìn)入線粒體。運(yùn)動(dòng)可影響肌酸的吸收，例如在補(bǔ)充肌酸期間進(jìn)行雙腿的運(yùn)動(dòng)與對(duì)照實(shí)驗(yàn)（即一條腿運(yùn)動(dòng)，另一條腿不運(yùn)動(dòng)），運(yùn)動(dòng)腿肌酸的吸收明顯多于對(duì)照腿。這個(gè)整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中還存在很多迷團(tuán)，如血液如何實(shí)現(xiàn)肌酸在合成組織與儲(chǔ)存組織之間的運(yùn)輸，細(xì)胞膜和線粒體上的CrT結(jié)構(gòu)有什么不同，肌酸在進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程中運(yùn)輸體在結(jié)構(gòu)上發(fā)生怎樣的改變等。如果這些問題得到解決，對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)來說可以用來解釋一些神經(jīng)肌肉功能紊亂、心臟疾病的發(fā)病機(jī)理并且可以為治療這些疾病帶來一定的幫助；而對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)來說，肌酸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的日漸清晰可為闡述運(yùn)動(dòng)中骨骼肌ATP來源提供更好的依據(jù)。

分解

肌酸在機(jī)體的最大儲(chǔ)備量一般為0.3g肌酸/kg體重。機(jī)體總肌酸的95％存在于肌肉組織。肌酸在肌肉中的主要作用是以磷酸肌酸的形式儲(chǔ)存和提供能量。肌肉中的肌酸和磷酸肌酸按下列反應(yīng)式保持動(dòng)態(tài)平衡，并伴隨能量的轉(zhuǎn)移，催化酶為肌酸激酶。

肌肉中大約60％的肌酸以磷酸肌酸的形式存在，是能量供應(yīng)的重要物質(zhì)。肌酸最終代謝產(chǎn)物為肌酸酐。從尿液排出體外。通過測定尿肌酐，可了解機(jī)體肌酸的儲(chǔ)備情況。一個(gè)70kg的男性，體內(nèi)每天約有2g肌酸轉(zhuǎn)化為肌酐。

代謝動(dòng)力學(xué)

由于這些研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不一（如劑量、單劑量或者多劑量、灌注），肌酸產(chǎn)品和分析方法也有所不同，因此很難做比較。肌酸藥物動(dòng)力學(xué)變化是否取決于劑量，這可能與肌肉通過轉(zhuǎn)運(yùn)體攝取肌酸或者通過轉(zhuǎn)運(yùn)體從胃腸吸收肌酸有關(guān)，但是還缺乏有力的證據(jù)說明。

生理作用

肌酸的生理作用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

肌酸缺乏綜合征

肌酸缺乏綜合征是以腦肌酸缺乏為生化特點(diǎn)的一種影響肌酸合成和轉(zhuǎn)運(yùn)的先天性遺傳代謝性疾病。肌酸是一種天然存在于脊椎動(dòng)物體內(nèi)的含氮有機(jī)酸，其主要功能為肌肉和神經(jīng)細(xì)胞提供能量，肌酸缺乏會(huì)造成智力損害、語言發(fā)育遲緩、肌張力減退、以錐體外系損害為主的運(yùn)動(dòng)障礙和行為問題、孤獨(dú)癥、癲癇發(fā)作等。

肌酸缺乏綜合征臨床表現(xiàn)在三大癥狀：①精神發(fā)育遲滯；②語言發(fā)育遲緩；③癲癇。

根據(jù)基因缺陷類型的不同，這三大癥狀表現(xiàn)的輕重和伴隨癥狀各異。

SLC6A8基因缺陷，臨床主要表現(xiàn)為精神發(fā)育遲滯、語言發(fā)育遲緩、自閉行為和注意力缺陷多動(dòng)障礙。常并發(fā)癲癇、肌張力減退、關(guān)節(jié)過伸、運(yùn)動(dòng)障礙。還有身材矮小癥、面部畸形、腦萎縮、腸道癥狀、智力缺陷學(xué)習(xí)障礙等。

AGAT缺陷者以發(fā)育遲緩和或運(yùn)動(dòng)障礙，低智商（智商在47~60分）、語言發(fā)育延遲、甚至重度語言障礙。亦可有孤獨(dú)行為、易疲勞、體重增長緩慢、肌無力、肌電圖肌病樣改變。偶有癲癇發(fā)作者。

GAMT缺陷者，主要表現(xiàn)為發(fā)育遲滯、肌張力減退、運(yùn)動(dòng)過多的錐體外系異常，點(diǎn)頭樣發(fā)作，藥物難治性癲癇。偶爾表現(xiàn)類似于Leigh樣綜合征和線粒體病的表現(xiàn)。

理化性質(zhì)

肌酸為白色粉末或單斜晶系形晶體（一水肌酸是肌酸的主要存在形式，是肌酸的一水合物），摩爾質(zhì)量為131.13g/摩爾。微溶于水和乙醇，不溶于乙醚。密度為1.33g/cm3，熔點(diǎn)為295℃，加熱到303℃開始分解。

制備方法

①用haas、甲胺和氨基氰水溶液合成肌酸。

②用氨基氰與肌氨酸鈉或肌氨酸鉀在水中或在水與有機(jī)溶劑的混合物中，在溫度為20℃~120℃，pH值為7~14的條件下進(jìn)行。

②通過將肌氨酸鈉或肌氨酸鉀與氨基氰在20℃~150℃以及pH7~14下進(jìn)行反應(yīng)制備肌酸或肌酸一水合物，該法包括用碳酸進(jìn)行pH調(diào)節(jié)。

世界上肌酸的規(guī)模生產(chǎn)一般采用的生產(chǎn)方法均是氨基氰肌氨酸鈉法，因原料氨基氰有劇毒，使生產(chǎn)存在很大的危險(xiǎn)。①法的肌氨酸鈉以haas甲氨基化獲得，收率不高。

安全事宜

健康危害

肌酸在腎臟代謝后以肌酸酐的形式排出體外。補(bǔ)充肌酸可增加24h血肌酸、肌酐及尿酸鹽的濃度。實(shí)驗(yàn)中還未發(fā)現(xiàn)肌酸補(bǔ)充對(duì)腎臟有不良影響。但有2個(gè)病例的臨床研究提示，并非所有患者都能夠代謝過量的肌酐。報(bào)道的補(bǔ)充肌酸的不良反應(yīng)不是特別嚴(yán)重，而且對(duì)副作用的評(píng)價(jià)也沒有正式標(biāo)準(zhǔn)。由于補(bǔ)充肌酸的受試對(duì)象都是年輕健康的志愿者，所以，肌酸對(duì)其他人群的副作用還不清楚。補(bǔ)充肌酸和腎臟功能損傷的關(guān)系也需要進(jìn)一步證實(shí)。后來通過研究結(jié)果表明，肌酸補(bǔ)充在研究的量和持續(xù)時(shí)間內(nèi)不會(huì)引起腎臟損傷。

關(guān)于肌酸使用的安全性也是備受全世界學(xué)者和體育組織關(guān)注的問題。通過以對(duì)“肌酸補(bǔ)充副作用”為關(guān)鍵詞，對(duì)2003年到2013年10年內(nèi)的文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，內(nèi)容涵蓋口服肌酸對(duì)人體腎臟、肝臟、心臟、肌肉、血液和胃腸道等功能相關(guān)生化指標(biāo)的影響，以及對(duì)人體散熱和液體平衡等能量的影響。均未見有關(guān)長期使用肌酸的副作用的報(bào)道。對(duì)肌酸補(bǔ)充副作用的擔(dān)憂多來自于出版物、廣告，和互聯(lián)網(wǎng)。這些所謂的“不安全”沒有在任何前瞻性肌酸實(shí)證研究。僅有的副作用報(bào)道來自于術(shù)前和術(shù)后的臨床研究患者，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員來說，可能會(huì)出現(xiàn)的副作用是體重增加、胃部不適、腹瀉等。另一個(gè)補(bǔ)充可能帶來的副作用就是補(bǔ)充能夠抑制體內(nèi)的自身合成，停止補(bǔ)充后這一抑制能否被解除現(xiàn)在還沒有人體實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠回答這個(gè)問題，但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明補(bǔ)充后轉(zhuǎn)脒基酶活性受到抑制，停止補(bǔ)充后轉(zhuǎn)瞇基酶活性恢復(fù)到原來的水平。

法律法規(guī)

中國

20世紀(jì)90年代，中國曾經(jīng)批準(zhǔn)過2個(gè)品牌的肌酸為保健食品，但是在2001年，衛(wèi)生部就發(fā)布了關(guān)于不再審批以熊膽粉和肌酸為原料生產(chǎn)的保健食品的通告。不審批熊膽粉的理由明確是出于動(dòng)物保護(hù)，對(duì)肌酸則沒有說明緣由。直到2006年，才由發(fā)改委頒布了QB/T2834-2006運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)食品食用肌酸的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)還只是一個(gè)非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。2006年食用肌酸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2834-2006由國家發(fā)展改革委員會(huì)頒布。2008年，衛(wèi)生部在給天津衛(wèi)生局關(guān)于以“肌酸”為原料的食品發(fā)放衛(wèi)生許可證問題的批復(fù)中再次提出：“以肌酸為原料制成的產(chǎn)品不作為普通食品管理，其衛(wèi)生許可證的申請不予受理”。2013年發(fā)布的特殊醫(yī)學(xué)用途標(biāo)準(zhǔn)GB29922中，肌酸類似營養(yǎng)成分氨基酸單體（瓜氨酸、鳥氨酸）已經(jīng)允許添加納入特殊醫(yī)學(xué)用途食品安全標(biāo)準(zhǔn)。2013年天津檢驗(yàn)檢疫局發(fā)布的《進(jìn)口預(yù)包裝食品標(biāo)簽檢驗(yàn)監(jiān)督管理實(shí)施細(xì)則》中對(duì)進(jìn)口食品使用的配料明確規(guī)定：“國務(wù)院有關(guān)部門通知文件、質(zhì)檢總局警示通報(bào)中禁止加入到普通食品中的配料，如蜂膠、黃芪、冬蟲夏草圖、羊胎素、野生甘草、草麻黃、肉蓯蓉、雪蓮花、熊膽粉、肌酸等。食品國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以添加到特定食品的除外，如按照《運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)食品運(yùn)動(dòng)人群營養(yǎng)素》（QB/T2895），肌酸可添加到B類運(yùn)動(dòng)人群營養(yǎng)素中”。

美國

在美國肌酸屬于膳食補(bǔ)充劑的范疇，是被食藥局（美國食品藥品監(jiān)督管理局）允許生產(chǎn)和銷售的，僅采用備案制管理。美國國會(huì)在1994年，在膳食補(bǔ)充劑健康和教育法（DietarySupplementshealthandeducationactof1994，DSHEA）中正式定義：當(dāng)一種產(chǎn)品（除煙草之外）意欲促進(jìn)健康，且含有維生素，礦物質(zhì)，氨基酸，草藥，或植物氨基酸等營養(yǎng)成份或保健用途成份，類似藥品形態(tài)，如片劑、膠囊、粉末、口服液等的食品即膳食補(bǔ)充劑。

澳大利亞和新西蘭

運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)品在澳洲和新西蘭屬于“特殊目的用食品（SpecialPurposeFood）”中的一類。現(xiàn)行運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)品標(biāo)準(zhǔn)為“處方補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)食品標(biāo)準(zhǔn)2.9.4（FormulatedsupplementarySportsFoods，Standard2.9.4）”。該標(biāo)準(zhǔn)于2000年由澳大利亞-新西蘭食品權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布，后經(jīng)2008和2011年兩次修訂。標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，每天每人肌酸使用的最大量為3克。

歐盟

在歐盟各國，運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)品被納入到特殊營養(yǎng)目的用食品（PARNUTS）中進(jìn)行管理。歐洲食品安全組織指出，每日補(bǔ)充3克肌酸沒有任何危害。英國工業(yè)集團(tuán)、運(yùn)動(dòng)和奧林匹克研究所對(duì)將肌酸每天最大用量限制在3克這一限定提出疑義。食品標(biāo)準(zhǔn)局考慮是否應(yīng)該允許標(biāo)簽中推薦肌酸每日使用量超過3克，以及在沖擊期內(nèi)使用量是否可以超過3克/天。

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