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肌酸

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肌酸是一種含氮的有機酸，化學式為C4H9N3O2，學名N-甲基胍基乙酸，自然存在於脊椎動物體內，能夠輔助為肌肉和神經細胞提供能量。1832年，法國化學家米歇爾·歐仁·謝弗勒爾（Michel Eugène Chevreul）首次在骨骼肌中發現肌酸，而後，根據希臘語“Kreas”（肉），命名為“Creatine”。肌酸主要儲存在肌肉組織中，可以減輕肌肉的疲勞與緊張，增強肌肉彈性，使肌肉更結實，還可以加速人體蛋白質的合成，降低膽固醇、血脂和血糖並延緩機體的衰老，並在能量需求高時發揮作用。 [1]  通過補充肌酸，人體可以增加肌酸儲備，提高肌肉中的磷酸肌酸水平，從而增強短期、高強度運動的表現。研究表明，肌酸補充劑不僅可以延緩肌肉疲勞，提高運動員的爆發力和耐力，還有助於促進肌肉生長和恢復，對於健身者和運動員來説是一種有效的營養補充方式。
中文名
肌酸
外文名
Creatine
別    名
N-甲基胍基乙酸

目錄

  1. 1 理化性質
  2. 2 計算化學數據
  3. 3 組成結構
  4. 4 發現
  5. 5 含量及分佈
  1. 6 來源
  2. ▪ 內源性合成
  3. ▪ 飲食攝入
  4. ▪ 補充補劑
  5. 7 肌酸作用
  1. ▪ 增加運動表現
  2. ▪ 降低受傷風險
  3. ▪ 促進肌肉生長
  4. ▪ 改善運動康復
  5. 8 肌酸安全性
  6. 9 注意事項
  1. 10 人工合成
  2. 11 生態學數據

肌酸理化性質

摩爾折射率：30.27 [2] 
摩爾體積（cm3/mol）：94.7 [2] 
等張比容（90.2K）：261.0 [2] 
表面張力（dyne/cm）：57.6 [2] 
極化率（10-24 cm3）：12.00 [3] 
CAS號：57-00-1
MDL號：MFCD00004282
EINECS號：200-306-6
BRN號：907175 [3] 
PubChem號：24857517 [2] 
熔點：~295℃（dec.） [4] 
沸點：242.43℃ [4] 
密度：1.33g/cm3 [4] 
折射率：1.5700 [4] 
儲存條件：避光，室温 [4] 
溶解度：水（稍微加熱） [4] 
形態：固體 [4] 
酸度係數（pKa）：2.63（25℃） [4] 
顏色：白色至類白色 [4] 

肌酸計算化學數據

疏水參數計算參考值（XlogP）：-1.2 [4] 
氫鍵供體數量：3
氫鍵受體數量：3
可旋轉化學鍵數量：3
互變異構體數量：無
拓撲分子極性表面積：90.4
重原子數量：9
表面電荷：0
複雜度：134
同位素原子數量：0
確定原子立構中心數量：0
不確定原子立構中心數量：0
確定化學鍵立構中心數量：0
不確定化學鍵立構中心數量：0
共價鍵單元數量：1 [2] 

肌酸組成結構

肌酸，是人體內自然產生的一種氨基酸衍生物，它可以快速增加肌肉力量，加速疲勞恢復，提高爆發力。肌酸在人體內儲存越多，力量及運動能力也越強。也可以由食物中攝取。
它不僅可以快速提供能量（人體的各項活動是靠ATP，即三磷酸腺苷提供能量，而ATP在人體內的存儲量非常的少，運動時，ATP很快就消耗殆盡，這時肌酸能夠快速的再合成ATP以供給能量）。還能增加力量，增長肌肉、加快疲勞恢復。肌酸在人體存儲量越多，能量的供給就越充分，疲勞恢復的就越快，運動能量也就越強。 [2] 

肌酸發現

1832年法國化學家Chevreu首先在骨骼肌內發現了肌酸；
1847年Liberg等確認肌酸是哺乳動物肌肉的組成成分，認為肌酸參與肌肉的作功；
1979年Walker發現，體內肌酸除可來自於飲食外，還可由肝、腎、胰等組織合成，但大量的肌酸卻存在於肌肉，表明體內存在着一個將肌酸由合成部位轉到肌肉的轉運系統，使肌酸的合成從使用中脱離開來。 [5] 

肌酸含量及分佈

肌酸存在於骨骼肌、腦、肝、腎等組織中‚一個體重70kg的正常人體內肌酸的總量大約為120g‚其中的95％存在於骨骼肌‚腦、肝、腎等組織僅有少量分佈。肌肉中肌酸的更新速率為每天2g‚肌酸經代謝降解為肌酐；正常人體肌肉中肌酸的含量為125mmol/kg幹肌‚女性體內肌酸含量略高於男性肌肉中肌酸的最大含量為150mmol/kg幹肌。體內肌酸大約總量的60％是以磷酸肌酸形式存在的。 [5]  人體安靜時體內磷酸肌酸的含量是 ATP 的3～4倍。肌酸的吸收可能受到幾個因素影響。運動可影響肌酸的吸收,例如在補充肌酸期間進行雙腿的運動與對照實驗（即一條腿運動‚另一條腿不運動）運動腿肌酸的吸收明顯多於對照腿。 [5]  維生素 E 和胰島素也可影響肌酸的吸收維生素E缺乏則肌肉對肌酸的吸收減少；肌酸和胰島素一起服用肌肉對肌酸的吸收增加 [6]  。

肌酸來源

肌酸內源性合成

人體可以通過內源性合成來產生肌酸。這個過程發生在肝臟、胰腺和腎臟等器官中。內源性合成的前體包括甘氨酸等，這些物質通過生物合成途徑轉化為肌酸。 [7]  正常情況下人體能合成肌酸，肌酸的內源性合成分兩步進行，需要 L-精氨酸甘氨酸脒基轉移酶（AGAT）和胍基乙酸 N-甲基轉移酶（GAMT）兩種酶，第一步在腎臟、肝臟、胰腺和大腦等含有 AGAT 的部位進行，AGAT 催化精氨酸和甘氨酸合成胍基乙酸（GAA）；第二步主要在肝臟中進行，GAMT 催化 GAA 轉化為肌酸 [8]  。

肌酸飲食攝入

肌酸存在於魚、肉等食物中，但數量很少（半公斤肉只能提供1克肌酸）。要達到對人體有幫助的每日攝取量5克，必須每天吃下2.5公斤肉，這是不太可能的，所以需額外補充。 [1] 

肌酸補充補劑

肌酸也可以通過口服補充劑來獲取。肌酸補充劑通常是肌酸單質或肌酸鹽的形式，可以在市售的營養補充品店中找到。這些補充劑提供額外的肌酸，有助於提高肌肉儲備並增強運動表現。

肌酸肌酸作用

肌酸增加運動表現

肌酸的主要作用之一是提供肌肉收縮所需的能量。大量的動物和臨牀實驗研究表明，補充肌酸能夠增大肌肉力量、提高最大輸出功率，從而整體改善運動能力。 [9-12]  在高強度的運動或訓練中，肌酸通過分解磷酸肌酸的過程釋放出能量，幫助再生腺苷三磷酸（ATP）。ATP是肌肉收縮的主要能量來源之一，而肌酸的存在可以增加可用的磷酸基團，從而加速ATP的再生，延緩肌肉疲勞。通過提高肌肉細胞中的磷酸肌酸水平，肌酸補充可以增加肌肉的爆發力、耐力和力量。這對於進行高強度、短時運動如舉重、衝刺等項目的運動員尤為重要。

肌酸降低受傷風險

在運動中補充肌酸能夠減少肌肉和骨骼損傷、脱水和肌肉痙攣的發生率。此外，肌酸具有神經保護作用.

肌酸促進肌肉生長

肌酸被廣泛認為對肌肉生長具有積極影響。它可以促進肌肉蛋白的合成，減少蛋白質降解，從而增強肌肉的體積和質量。這使得肌酸成為健身者和體育運動員常用的補充劑之一，尤其是在肌肉增長和恢復階段。

肌酸改善運動康復

一些研究表明，肌酸補充可能有助於改善運動受傷後的康復過程。它可以促進受損肌肉組織的修復和再生，加速康復時間，並降低運動受傷後肌肉萎縮的風險。 [7]  補充肌酸可以幫助運動員增加糖原儲備，減少劇烈運動後的炎症和肌肉細胞中酶的流出，從而促進運動員在高強度訓練後快速恢復。在進行一次力竭運動之前，聯合補充肌酸和碳水化合物比僅僅補充碳水化合物有更大的運動後糖原儲備，糖原對於促進恢復和防止強化訓練期間的過度訓練具有非常重要的作用。 [13]  有人評估了有經驗的馬拉松運動員在進行 30 Km 賽跑之前補充肌酸對運動後炎症標誌物和肌肉痠痛的影響，結果顯示與對照組相比，肌酸補充使肌酸激酶、前列腺素E2和腫瘤壞死因子α的變化減少，乳酸脱氫酶也沒有增加。 [14]  還有研究顯示在運動性肌肉損傷的恢復過程中，補充肌酸的參與者有顯著更大的等速和等長膝關節伸展力量，此外，補充肌酸組在恢復2~7天后血漿肌酸激酶水平顯著低於對照組。 [15] 

肌酸肌酸安全性

大量研究已經證實，合理補充肌酸是安全的，並且其效果是可逆的。在補充肌酸至飽和水平後，一般停止補充4到6周，肌酸水平會回到基線水平。因此，長期補充肌酸不會抑制內源性肌酸合成。 [16]  然而，攝入過量含氮食物可能會增加腎臟的負擔，導致腎功能受損。 [17]  研究還表明，短期和長期補充肌酸不會對運動員的腎功能、肌肉和肝臟產生不利影響。一項針對94名橄欖球運動員的研究發現，長達21個月的肌酸補充對運動員的腎功能指標、肌肉和肝臟損傷標誌物沒有產生不利影響。 [18-19]  此外，一些研究還發現，長期補充肌酸可以改善肌肉組織中的蛋白質組成，促進瘦體重增加和脂肪質量降低。 [20]  然而，也有研究發現，補充肌酸可能導致體重增加 [21]  ，這對於需要控制體重的運動員尤其值得關注。雖然有報道稱補充肌酸可能引起一些不適症狀，如痙攣、脱水和胃腸道不適，但這些症狀尚未有充分證據支持。因此，總體而言，合理使用肌酸補充劑對大多數健康人羣是安全的，但對於患有腎臟或肝臟疾病的個體，應在醫生的建議下使用。

肌酸注意事項

一、肌酸的選擇。酸主要分為一水肌酸和複合肌酸兩類。一水肌酸即純肌酸，是目前市面上最便宜、最簡單、使用最廣泛的肌酸，它是複合肌酸配方的基底物質。複合肌酸是將純肌酸、豐富的糖原和丙酮酸鈣及磷酸鹽等營養強化劑進行科學合理地配比，以使人體快速吸收、利用，但是它價格較貴。建議使用者可以用一水肌酸加入糖自制複合肌酸，這樣既節省開支，又能達到營養補充的目的。 [22] 
二、肌酸的服用要和力量或速度等訓練內容相匹配，服用肌酸期間注意不要過度訓練，以防肌肉和韌帶的拉傷。同時應配合蛋白質等營養補充，為肌肉的生長提供充足的原料，否則不會有理想的體重增加。服用肌酸期間，每天應補充足夠的水以保證細胞水合作用的進行，防止使用肌酸後出現肌肉發緊、發僵或痙攣的副作用。如果以提高肌肉力量和爆發力為目的，建議在訓練前半小時到1小時內補充肌酸。如果是為了提高肌肉圍度，增加肌肉體積，訓練後2個小時內補充肌酸，且越早越好。 [22] 
三、使用方法。初次使用肌酸的練習者，要注意衝擊期和維持期相結合。 [22]  第1周的衝擊期內，每天服用肌酸4次，每次5克。如果一日兩練，可以在訓練前後各服用一次肌酸。如果一日一練，訓練前後各一次。其他兩次沒有固定的時間限制，只要相隔4個小時即可。衝擊期的目的在於讓體內的肌酸在短時間內迅速達到飽和狀態。如果不衝擊，需要30天左右的時間才能讓肌酸在體內達到飽和。衝擊期過後，用每天5克的肌酸維持即可。通常的使用安排為，1周的衝擊，6周的維持，然後停用2～3周，接着開始新的循環。 [22] 
四、肌酸應和葡萄糖或其它含糖飲料（果糖除外）一起服用，因為糖所引起的胰島素濃度的升高加快了肌細胞對肌酸的吸收。 [23]  有研究顯示，肌酸和糖一起服用，可使肌肉中的磷酸肌酸的儲備提高60%。果糖就例外，因為果糖與葡萄糖的代謝方式不同，它不需要胰島素，所以不能提高肌酸的吸收率。蜂蜜除了含有果糖外，還含有葡萄糖、低聚糖、礦物質、氨基酸、維生素B羣等營養物質；它與肌酸一同服用時，蜂蜜中的低聚糖和葡萄糖發揮了促進肌酸吸收的作用，而非果糖。

肌酸人工合成

人工合成肌酸通常是指通過化學合成或生物工程技術獲得的肌酸，其與自然產生的肌酸在化學結構上是相同的，因此在功能和效果上通常也是類似的。
根據研究發現 [24]  ，合成肌酸的路線主要有以下3種：
（1）用氯乙酸、甲胺和氰胺水溶液合成肌酸。
（2）用氨基氰與肌氨酸鈉或肌氨酸鉀在水中或在水與有機溶劑的混合物中，在温度為20℃～ 150℃，pH 為7～14條件下進行。
（3）通過將肌氨酸鈉或肌氨酸鉀與氨基氰在20℃～150℃以及pH7．0～14．0下進行反應制備肌酸或肌酸一水合物，該法包括用碳酸進行pH調節。
目前，在國內外肌酸的規模生產一般採用的生產方法均是氨基氰肌氨酸鈉法，因原料氨基氰有劇毒，使生產存在很大的危險性。

肌酸生態學數據

水危害級別1（德國規例）（通過名單進行自我評估）該物質對水有稍微危害。
不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或污水系統。
若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。 [2] 
參考資料
  • 1.    魏源.補充肌酸對運動能力和健康的影響[J].瀋陽體育學院學報,2005(02):12-14+54.
  • 2.    肌酸  ．物競數據庫
  • 3.    有機化合物製備手冊，胡惟孝，楊忠愚編著，天津科技翻譯出版公司
  • 4.    肌酸  ．化源網
  • 5.    Walker J.B.Creatine:biosythesis‚regulation and function [J].Adv.Enzymol.Relat.Areas Mol.Med.1979‚50:177-242．
  • 6.    Harris RC‚Soderlund K ‚Hultman E.Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation[J].Clin.Sci‚1992‚83:367-374．
  • 7.    廖惠,朱松,趙硯婷等.肌酸類運動營養補充劑的研究進展[J/OL].食品與發酵工業:1-10[2024-02-09].
  • 8.    DA SILVA R P, NISSIM I, BROSNAN M E, et al. Creatine synthesis: Hepatic metabolism of guanidinoacetate and creatine in the rat in vitro and in vivo[J]. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 2009, 296(2):E256-E261.
  • 9.    朱曉梅，嚴政，曹佩江，等．肌酸及其複合製劑對小鼠運動能力的影響[J]．體育與科學， 1998，（05）：97-101．ZHU X M, YAN Z, CAO P J, et al. Effect of creatine and creatine -compound on exercise ability of rats[J]. Sports & Science, 1998, (05): 97 -101.
  • 10.    DAWSON B, CUTLER M, MOODY A, et al. Effects of oral creatine loading on single and repeated maximal short s prints[J]. Australian journal of science and medicine in sport, 1995, 27(3):56-61.
  • 11.    KILDUFF L P, GEORGIADES E, JAMES N, et al. The effects of creatine supplementation on cardiovascular, metabolic, and thermoregulatory responses during exercise in the heat in endurance-trained humans[J]. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 2004, 14(4):443-460.
  • 12.    VOLEK J S, MAZZETTI S A, FARQUHAR W B, et al. Physiological responses to short-term exercise in the heat after creatine loading[J]. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2001, 33(7):1101-1108.
  • 13.    NELSON A G, ARNALL D A, KOKKONEN J, et al. Muscle glycogen supercompensation is enhanced by prior creatine supplementation[J] . Medicine and Science in Sports and Exercise, 2001, 33(7):1096-1100.
  • 14.    SANTOS R V T, BASSIT R A, CAPERUTO E C, et al. The effect of creatine supplementation upon inflammatory and muscle soreness markers after a 30km race[J]. Life Sciences, 2004, 75(16):1917-1924.
  • 15.    COOKE M B, RYBALKA E, WILLIAMS A D, et al. Creatine supplementation enhances muscle force recovery after eccentrically-induced muscle damage in healthy individuals[J]. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 2009, 6(1):13 -24.
  • 16.    HULTMAN E, SODERLUND K, TIMMONS J A, et al. Muscle creatine loading in men[J]. Journal of Applied Physiology, 1996, 81(1):232 -237.
  • 17.    BRENNER B M,MEYER T W,HOSTETTER T H. Dietary protein intake and the progressive nature of kidney disease: The role of hemodynamically mediated glomerular injury in the pathogenesis of progressive glomerular sclerosis in aging, renal ablation, and i ntrinsic renal disease[J]. New England Journal of Medicine, 1982, 307(11):652-659.
  • 18.    KEYS S,TYMINSKI M,DAVIS J, et al. The effects of long-term creatine supplementation on liver architecture in mice[J]. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2001, 33(5):S206-S206.
  • 19.    KREIDER R,MELTON C,RASMUSSEN C, et al. Effects of long-term creatine supplementation on renal function and muscle & liver enzyme efflux[J]. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2001, 33(5):S207-S207.
  • 20.    GALLO M,GORDON T,SYROTUIK D, et al. Effects of long-term creatine feeding and running on isometric functional measures and myosin heavy chain content of rat skeletal muscles[J]. Pflugers Archiv-European Journal of Physiology, 2006, 452(6):744-755.
  • 21.    CLARKSON P M, RAWSON E S. Nutritional supplements to increase muscle mass[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,1999, 39(4):317-328.
  • 22.    朱靜華,叢林,張兆臣.淺談肌酸的功效和使用[J].田徑,2020(07):82-83.
  • 23.    廖惠,朱松,趙硯婷等.肌酸類運動營養補充劑的研究進展[J/OL].食品與發酵工業:1-10
  • 24.    姚方,徐天有,許文松.肌酸合成新工藝[J].化學反應工程與工藝,2003(02):150-154.
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