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人體中肌酸是在肝進(jìn)行化學(xué)過程中由氨基酸形成的，然后從血液送到肌肉細(xì)胞，在肌肉細(xì)胞中轉(zhuǎn)化成肌酸鹽。人體肌肉的運(yùn)動是靠分解三磷酸腺苷( ATP) 來提供能量。肌酸可以自動調(diào)節(jié)進(jìn)入肌肉的水分，使肌肉橫斷面肌擴(kuò)張，從而增加肌肉的爆發(fā)力。
此外，人工合成的肌酸可用于促進(jìn)骨胳肌適應(yīng)劇烈運(yùn)動和對抗虛弱個體疲勞過度的營養(yǎng)增補(bǔ)劑；還可用于制備治療心臟病和呼吸功能不全的藥物；制備含有人生長激素的藥物制劑；并可用于復(fù)配一種新的健康食品，具有抗衰老、恢復(fù)青年力的效用。由于肌酸不是激素，對人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)不造成任何干擾和破壞，不會使人產(chǎn)生賴藥性或生理性副反應(yīng)，因此肌酸補(bǔ)劑近年來大受歡迎。肌酸存在于魚、肉食品中，但數(shù)量很少，要達(dá)到對生長肌肉有幫助的每人每日攝取量，很難全部從食品中獲得。大量研究報道，補(bǔ)充一水肌酸可增加骨骼肌中肌酸的含量。肌酸在肌酸激酶作用下可轉(zhuǎn)換成磷酸肌酸，從而增加磷酸肌酸供能代謝池。補(bǔ)飼一水肌酸引發(fā)肌酸代謝的變化將可能改變機(jī)體原有的生長發(fā)育和肉品質(zhì)狀態(tài)。盡管當(dāng)前關(guān)于肌酸在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用研究報道不多，而且結(jié)果存在較大差異，但其為畜禽肉品質(zhì)改善途徑提供了一種新的有效方法，表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。
大量體內(nèi)、外試驗(yàn)研究已證實(shí)，補(bǔ)充肌酸或一水肌酸可提高骨骼肌中肌酸含量，增加能量儲備。研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù) 5 d 補(bǔ)充一水肌酸 12.5、25、50 g/d頭使杜洛克和長白豬血清中肌酸含量成劑量依賴性增加，使杜洛克豬骨骼肌中磷酸肌
酸含量增加。這表明畜禽補(bǔ)飼一水肌酸可通過增加骨骼肌中肌酸和磷酸肌酸含量改善骨骼肌能量代謝，進(jìn)而增加能量儲備，這有助于肌肉的生長發(fā)育，同時也有助于降低糖原酵解供能作用減少乳酸產(chǎn)生。
肉色、pH 和保水性能是畜禽肉品質(zhì)評價體系中的重要指標(biāo)，研究發(fā)現(xiàn)，pH 與肉色和保水性能密切相關(guān)，而 pH 的快速下降與其糖原酵解產(chǎn)生乳酸含量有關(guān)。體外細(xì)胞試驗(yàn)表明，肌酸可激活A(yù)MPK，使基礎(chǔ)糖代謝轉(zhuǎn)向有氧代謝，降低乳酸產(chǎn)生以及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體和單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)有關(guān)。補(bǔ)充一水肌酸可降低乳酸產(chǎn)生，有助于緩解畜禽屠宰后 pH 的快速下降，改善常規(guī)肉質(zhì)性狀，而這種機(jī)制有別于其通過增加能量儲備降低糖原酵解作用來降低乳酸的產(chǎn)生。
增加骨骼肌糖原酵解潛力值（屠宰時糖原水平）則降低終點(diǎn) pH，增加肉色亮度值和滴水損失，含低水平糖原和高水平乳酸含量的肌肉表現(xiàn)出較低的pH，而含低水平糖原和乳酸含量的肌肉表現(xiàn)出正常的屠宰后糖原酵解速率和肉品質(zhì)性狀。因骨骼肌內(nèi)糖原含量影響畜禽肉品質(zhì)主要取決于其酵解產(chǎn)生乳酸的能力和速率。短期高劑量補(bǔ)充肌酸使鼠骨骼肌中糖原儲量增加，其中氧化型部位肌肉中的改善幅度比酵解型部位更為明顯。一水肌酸調(diào)控葡萄糖吸收速率的增加主要是由于磷酸肌酸的濃度而非磷酸肌酸與肌酸含量比值。然而在另一項(xiàng)研究中卻發(fā)現(xiàn)補(bǔ)飼一水肌酸并未改變骨骼肌中肌酸、磷酸肌酸和 ATP 含量，但卻使 GLUT4 表達(dá)水平顯著增加，糖原含量也顯著增加，這表明一水肌酸可能增加骨骼肌中的糖原含量，其調(diào)控機(jī)制可能獨(dú)立于能量代謝調(diào)控的影響。
在發(fā)生氧化應(yīng)激時一水肌酸具有保護(hù)細(xì)胞的功能。在體外應(yīng)激模型細(xì)胞（暴露于 H2O2 和叔丁基化過氧氫）中添加一水肌酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一水肌酸通過直接清除活性氧（特別是羧基）和活性氮而保護(hù)細(xì)胞。肌酸可激活肌酸激酶，而線粒體肌酸激酶可通過 ADP 再循環(huán)機(jī)制降低氧自由基的產(chǎn)生，發(fā)揮抗氧化作用。有研究報道，肌酸可顯著提高氧化應(yīng)激損傷情況下對線粒體 DNA 基因活性的保護(hù)，這有助于維持線粒體基因組穩(wěn)定，使線粒體突變正常化，確保其正常功能的發(fā)揮。
一水肌酸是一種醫(yī)藥原料及保健品添加劑。可抑制肌肉疲勞因素的產(chǎn)生，減輕疲 勞與緊張，恢復(fù)體能，可加速人體蛋白質(zhì)合成，使肌肉更結(jié)實(shí)，增強(qiáng)肌肉彈性，降低膽固醇、 血脂、血糖水平，改善中老年人肌肉萎縮癥，延緩衰老，一水肌酸可用作食品添加劑、化妝品表面活性劑、飼料添加劑、飲料添加劑、醫(yī)藥原料及保健品添加劑，也可直接制成膠囊、片劑口服。一水肌酸用途十分廣泛。一水肌酸用于畜牧業(yè)時可通過調(diào)控組織肌酸含量、糖代謝途徑、組織糖原含量、抗氧化特性和骨骼肌肌纖維發(fā)育等 5 個方面影響畜禽的生產(chǎn)性能、胴體性狀和肉品質(zhì)。
一種一水肌酸的制備方法，其包括以下步驟：
步驟1：將羥基乙腈水溶液與甲胺水溶液進(jìn)行親核取代反應(yīng)，生成甲氨 基乙腈，所述的親核取代反應(yīng)的溫度為10℃～40℃，所述的親核取代反應(yīng)的 時間為1小時～6小時；
步驟2：將步驟1得到的甲氨基乙腈反應(yīng)液，在氫氧化鈉存在的條件下 進(jìn)行水解反應(yīng)，得到肌氨酸鈉水溶液，所述的水解反應(yīng)的溫度為60℃～80℃，所述的水解反應(yīng)的時間為2小時～6小時；
步驟3：調(diào)節(jié)步驟2制得的肌氨酸鈉水溶液的pH至9～12，與氰胺進(jìn)行 縮合反應(yīng)，得到一水肌酸，所述的縮合反應(yīng)的溫度為50℃～90℃，所述的縮合反應(yīng)的時間為1小時～6小時；
[1] 一水肌酸在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用
[2] 一水肌酸的合成方法
[3] CN201611233189.4一種一水肌酸的化工合成方法
[4] CN201410321312.2一水肌酸的制備方法