L-肌肽性質(zhì)及多場景應用

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-04-26 14:40:00【大中小】

L-肌肽（L-carnosine，cas：305-84-0）是一種重要的生物活性物質(zhì)，廣泛存在于人體和動物體內(nèi)。它是一種二肽，由β-丙氨酸和組氨酸組成，具有多種生物學功能。L-肌肽的主要用途包括細胞抗氧化、維持機體pH平衡、延長細胞壽命等。

L-肌肽在化妝品行業(yè)中也有廣泛應用，可以防止肌膚衰老和肌膚增白的作用。在食品工業(yè)中，它可以用于功能性食品及飼料的開發(fā)，如抗氧化食品、抗疲勞食品等。此外，L-肌肽還可以作為運動營養(yǎng)補充劑，幫助運動員提高運動能力和恢復體力。

別稱：β-丙氨酰-L-組氨酸

分子式：C9H14N4O3

分子量：226.2 g/mol

IUPAC名稱：(2S)-2-(3-aminopropanamido)-3-(1H-imidazol-5-yl)propanoic acid

SMILES字符串：NCCC(=O)NC(Cc1cnc[nH]1)C(O)=O

產(chǎn)品	CAS	級別	包裝
L-肌肽	305-84-0	化妝品級	1Kg; 25Kg
L-肌肽	305-84-0	醫(yī)藥級	1Kg; 25Kg
L-肌肽	305-84-0	食品級	1Kg; 25Kg

L-肌肽優(yōu)點

L-肌肽是一種具有多種潛在健康益處的天然二肽，它在抗衰老、抗氧化和保護皮膚等方面表現(xiàn)出顯著的效果。

抗糖化 - 代替蛋白質(zhì)與糖反應，從而達到恢復皮膚彈性、提亮膚色的作用。隨著年齡的增長，機體的能量消耗減慢，過多的攝入糖分會導致體內(nèi)與蛋白質(zhì)反應加快，生成AGEs（糖化的最終產(chǎn)物），而L-肌肽作為一種抗糖化劑，可以幫助抵抗因年齡增長和不均衡飲食引起的皮膚老化。

抗氧化 - 能夠阻止由反應性醛誘導的非酶促糖基化和蛋白質(zhì)交聯(lián)。這意味著它可以防止糖分子和蛋白質(zhì)不受控制地交聯(lián)在一起，從而保護細胞功能和基因組合的完整性，減緩衰老過程。

預防自由基損傷 - 可以防止出現(xiàn)因吸煙而產(chǎn)生的游離基，這些游離基比太陽光更會傷害皮膚。通過穩(wěn)定細胞膜和減少腦脂質(zhì)過氧化，L-肌肽有助于防止神經(jīng)和腦部退化。

維持機體pH平衡 - L-肌肽是肌肽酶檢測的底物，可以維持機體pH平衡，延長細胞壽命。這對于保持身體健康和預防因pH失衡引起的疾病至關重要。

保護大腦 - 具有抗氧化作用，可以幫助保護大腦免受損傷。L-肌肽補充劑可以改善老年人的認知功能，并可能有助于預防神經(jīng)退行性疾病。

促進心臟健康 - 可以通過改善血液流動和降低血壓來促進心臟健康。研究表明，L-肌肽補充劑可能有助于降低患心血管疾病的風險。

化妝品應用場景

L-肌肽等對皮膚影響的研究

評估含有L-肌肽、透明質(zhì)酸和甲基磺酰甲烷的多成分營養(yǎng)保健品（MCN）對皮膚的影響。進行了為期兩個月的單盲、隨機、安慰劑對照試驗，對象為面部皮膚受光老化影響的女性。MCN組在60天后皮膚水合度和彈性顯著提升，皮脂分泌減少，皺紋深度輕微改善。安慰劑組無顯著變化。MCN對改善面部皮膚美觀和健康安全有效。

肌肽復合物經(jīng)皮滲透性研究

研究了鎂離子作為絡合劑時，肌肽從凝膠制劑中的經(jīng)皮輸送效果。使用3D皮膚模型，測量肌肽在不同時間點的釋放濃度和皮膚組織中的殘留量。鎂離子的存在顯著提高了肌肽的經(jīng)皮輸送效率。基于肌肽-鎂復合物的凝膠配方能更有效地輸送肌肽至皮膚。

肌肽預防UV-A損傷的脂質(zhì)組研究

探究肌肽在預防UV-A輻射引起的皮膚損傷中的作用。通過高分辨率質(zhì)譜分析裸鼠皮膚在UV-A輻射和肌肽處理后的脂質(zhì)組變化。肌肽處理能防止UV-A輻射引起的脂質(zhì)氧化和屏障失調(diào)，調(diào)節(jié)ROS產(chǎn)生和信號傳導。肌肽具有預防UV-A損傷和維護皮膚健康的潛力。

醫(yī)學應用場景

局部組合物的抗炎應用

局部組合物含有L-肌肽、4-硫酸軟骨素和局部載體，其創(chuàng)新之處在于L-肌肽和4-硫酸軟骨素的協(xié)同抗氧化和抗炎作用。這種組合物的總量占約0.5-15wt.%，可用于治療炎癥或與炎癥和自身免疫反應相關的疾病。此外，它還可以作為營養(yǎng)制品的補充劑，幫助增強局部治療的效果。

作為免疫調(diào)節(jié)劑

L-肌肽作為一種高度安全的免疫調(diào)節(jié)劑，可用于治療由免疫異常引起的多種疾病，如血清病、紅斑狼瘡、風濕病等，以及在器官移植中的免疫調(diào)節(jié)。由于其高度的安全性，L-肌肽的使用不伴隨副作用的風險，為患者提供了一種新的治療選擇。

糖尿病血管并發(fā)癥治療

L-肌肽能夠中和晚期糖化（AGE）和脂氧化（ALE）終產(chǎn)物的毒性作用，這些是導致糖尿病患者血管并發(fā)癥的主要因素。L-肌肽在多種疾病模型中顯示出有效性，尤其是在糖/脂氧化起核心作用的疾病中。然而，L-肌肽在人體內(nèi)會被血清酪氨酸酶迅速滅活，因此，開發(fā)L-肌肽的肌肽酶抗性衍生物對于治療糖尿病血管并發(fā)癥尤為重要。

另一項研究L-肌肽對2型糖尿病線粒體功能和肝臟脂肪變性的影響，發(fā)現(xiàn)其可以改善2型糖尿病動物模型的代謝控制、傷口愈合和腎功能。在2型糖尿病中，線粒體功能障礙會引起氧化應激，從而促進疾病進展和并發(fā)癥的發(fā)展。L-肌肽能夠刺激輔酶Q10（CoQ）的生物合成，增強db/db小鼠（2型糖尿病模型）中的CoQ基因表達，并提高肝臟CoQ的生物合成。聯(lián)合使用L-肌肽和CoQ可以改善線粒體功能，減少活性氧（ROS）的形成，降低氧化應激跡象，從而對肥胖2型糖尿病小鼠模型的肝線粒體功能和氧化應激具有有益作用。

細胞凋亡相關疾病

肌肽作為一種有效的細胞凋亡抑制劑，從脊椎動物如牛肉的肌肉細胞提取中獲得。它對線粒體損傷產(chǎn)生的肌肽具有顯著的抑制活性，因此可用于治療與細胞凋亡相關的疾病，如阿爾茨海默病、中風、肌萎縮側(cè)索硬化癥、脆性X綜合征、帕金森病、亨廷頓病以及多種神經(jīng)退行性疾病。

減緩干眼病癥狀

L-肌肽通過其抗氧化、抗炎、抗凋亡和抗纖維化作用，顯示出對白細胞介素1α（IL-1α）誘導的干眼病（DED）具有潛在的治療效果。在實驗中，L-肌肽顯著改善了由IL-1α引起的淚腺炎癥，減少了氧化應激標志物，并提高了抗氧化酶的活性，從而對DEd患者的視覺完整性提供了輔助治療。

卵巢癌

L-肌肽顯示出抑制體細胞衰老和抗癌活性，能夠延緩人腹膜間皮細胞（HPMC）的衰老，并抑制卵巢癌細胞的進展。L-肌肽可能通過抑制線粒體相關的氧化應激來實現(xiàn)這一點，并且長時間暴露于L-肌肽的HPMC可以防止衰老HPMC依賴性癌細胞的粘附、遷移、侵襲和增殖。

藥物遞質(zhì)應用場景

L-肌肽功能化氧化鐵納米粒子在中風治療中的應用

為了提高治療效率并克服血腦屏障對藥物的限制，開發(fā)了負載地塞米松的L-肌肽功能化氧化鐵納米粒子（LMNP）。這些納米粒子展示了良好的表面形貌、粒徑和zeta電位，以及高效的藥物載量和緩釋速率。體外實驗表明，LMNP在模擬體內(nèi)環(huán)境下能夠提供受控和可持續(xù)的藥物釋放效率，且細胞毒性和生物相容性測試結(jié)果令人滿意，表明其在治療缺血性中風方面具有巨大潛力。

L-肌肽在乳腺癌模型化療中的潛力

L-肌肽包被的磁性納米粒子（CCMNP）被開發(fā)用于增強肌肽二肽的化療活性。通過理化表征和體外細胞毒性實驗，CCMNP顯示出較低的IC50值和緩釋速率，并且在體內(nèi)模型中特異性積累于腫瘤部位，導致腫瘤大小顯著減小且無全身毒性。此外，CCMNP還觀察到VEGF和細胞周期蛋白D1水平的顯著降低，表明所開發(fā)的系統(tǒng)具有對外部刺激的響應能力，是一種有前途的肌肽位點特異性遞送的磁性靶向遞送系統(tǒng)。

食品及飼料行業(yè)場景

作為功能性食品配方

肌肽存在于所有脊椎動物中，具有多種抗氧化特性，包括清除活性氧（ROS）、抗糖化以及螯合二價金屬離子等。這些特性使得肌肽在緩解糖尿病腎病、延緩衰老等方面發(fā)揮重要作用。肌肽中的β-丙氨酸對于運動員的膳食補充具有特殊意義，因為它能增加肌肉肌肽含量，提高運動表現(xiàn)和肌肉效果。肌肽作為補充劑廣泛應用于運動員，但在心血管或糖尿病患者中使用較少。

L-肌肽可以直接添加到食品中，或者在食品加工過程中作為添加劑使用。其添加量通常根據(jù)所需效果和具體食品種類而定，一般建議使用濃度為0.05-2%。

作為增力劑

肌肽的抗氧化特性使其成為潛在的增力劑，尤其在高強度耐力運動中，因為肌肉收縮會產(chǎn)生過多的自由基，影響運動表現(xiàn)。雖然肌肽的特性已在多項研究中得到闡明，但支持其促氧化和抗氧化特性的臨床試驗仍然缺乏，以證明其作為內(nèi)源性和外源性抗氧化劑的有效性。此外，在神經(jīng)退行性疾病患者中可以降低腦 MDA 水平，減弱線粒體 ROS 的產(chǎn)生，抑制腫瘤生長。肌肽還對血糖控制具有影響，預防和減輕糖尿病相關并發(fā)癥，并控制血糖水平。在成纖維細胞培養(yǎng)基中，肌肽能保護端粒免受縮短的影響，減弱衰老的進程，這歸功于其抗氧化、抗糖化和抗交聯(lián)特性。

L-肌肽在改善黃羽肉雞生長性能和肉質(zhì)中的應用

在黃羽肉雞的日糧中添加L-肌肽和鹽酸吡格列酮（PGZ）可以提高生長性能、增加肌內(nèi)脂肪含量、改善肉質(zhì)和延長肉的保質(zhì)期。L-肌肽的添加減少了滴水損失和烹飪損失，提高了肌肉的紅度，增強了抗氧化酶的活性，并降低了丙二醛含量。此外，L-肌肽和PGZ的聯(lián)合使用對改善肉雞的脂肪酸譜和抗氧化狀態(tài)具有協(xié)同作用。

L-肌肽和α-硫辛酸對育肥豬的影響

在育肥豬的日糧中添加L-肌肽(LC)和α-硫辛酸(ALA)可以提升豬的生長性能，包括增加最終體重、日增重和采食量。LC的補充還提高了血清中的三碘甲狀腺原氨酸和甲狀腺素水平，而ALA則提升了三碘甲狀腺原氨酸水平。兩種補充劑都顯著降低了血清中的總膽固醇和甘油三酯水平，ALA還額外降低了低密度脂蛋白膽固醇水平。研究指出，LC和ALA的補充有助于改善血脂狀況，可能有助于預防心血管疾病。

參考文獻

1. LITTLE M. Topical composition useful for treating inflammation or disease associated with inflammatory and autoimmune reaction, and useful as a supplement for nutraceutical applications, comprises L-carnosine, chondroitin 4-sulfate, and topical vehicle. US2023364129A1

2. SINGH S S. Pharmaceutical composition for treating diabetic nephropathy or chronic kidney disease, comprises L-carnosine and glutathione, or pharmaceutically acceptable salts or its derivatives. IN202021017799A

3. BABIZHAYEV M A. Combined use of carnosinase inhibitor with L-carnosine useful for treating carnosine associated diseases e.g. cancer, enhancing health, improving skin health condition and preventing side effects of alcohol drinking. JP2005508063A

4. NAGAI K. Use of L-carnosine as immuno-regulator - for treating diseases caused by immuno-abnormality and in transplantation of organs. JP92081966B

5. Stefano Menini. L-carnosine and its Derivatives as New Therapeutic Agents for the Prevention and Treatment of Vascular Complications of Diabetes. Current medicinal chemistry（2020）

6. Ragwa M Farid. Chemotherapeutic potential of L-carnosine from stimuli-responsive magnetic nanoparticles against breast cancer model. Nanomedicine（2020）

7. Cheng Schwank-Xu. L-Carnosine Stimulation Of Coenzyme Q10 Biosynthesis Promotes Improved Mitochondrial Function And Decreases Hepatic Steatosis In Diabetic Conditions. Antioxidants（2021）

8. Debi Ann Abraham. Effect of L-Carnosine in children with autism spectrum disorders: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Amino Acids（2021）

9. Ayman M Mousa. L-Carnosine Mitigates Interleukin-1 Alpha-Induced Dry Eye Disease In Rabbits Via Its Antioxidant, Anti-Inflammatory, Antiapoptotic, And Antifibrotic Effects. Cutaneous and Ocular Toxicology（2021）

10. Justyna Miku?a-Pietrasik. L-Carnosine Prevents the Pro-cancerogenic Activity of Senescent Peritoneal Mesothelium Towards Ovarian Cancer Cells. Anticancer research（2016）

11. Fan Zhang. Dietary supplementation with pioglitazone hydrochloride and l-carnosine improves the growth performance, muscle fatty acid profiles and shelf life of yellow-feathered broiler chickens. Animal Nutrition（2021）

12. Yinghui Bao. Effects Of Dietary L-Carnosine And Alpha-Lipoic Acid On Growth Performance, Blood Thyroid Hormones And Lipid Profiles In Finishing Pigs. Asian-australasian Journal of Animal Sciences（2015）

13. Chanadda Suwanvichanee. Effects of β-alanine and L-histidine supplementation on carnosine contents in and quality and secondary structure of proteins in slow-growing Korat chicken meat. Poultry Science（2022）

14. Aurelia Radzik-Rant. The Effect Of Genotype And Muscle Type On The Physico-Chemical Characteristics And Taurine, Carnosine And L-Carnitine Concentration In Lamb Meat. Archives Animal Breeding（2020）