L-肌肽性质及多场景应用

来源：作者：人气：-发表时间：2024-04-26 14:40:00【大中小】

L-肌肽（L-carnosine，cas：305-84-0）是一种重要的生物活性物质，广泛存在于人体和动物体内。它是一种二肽，由β-丙氨酸和组氨酸组成，具有多种生物学功能。L-肌肽的主要用途包括细胞抗氧化、维持机体pH平衡、延长细胞寿命等。

L-肌肽在化妆品行业中也有广泛应用，可以防止肌肤衰老和肌肤增白的作用。在医药行业中，可以用于抗炎、免疫调节、抗细胞凋亡、糖尿病、抑郁症及肿瘤。在食品工业中，它可以用于功能性食品及饲料的开发，如抗氧化食品、抗疲劳食品等。此外，L-肌肽还可以作为运动营养补充剂，帮助运动员提高运动能力和恢复体力。

别称：β-丙氨酰-L-组氨酸

分子式：C9H14N4O3

分子量：226.2 g/mol

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

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

产品	CAS	级别	包装
L-肌肽	305-84-0	化妆品级	1Kg; 25Kg
L-肌肽	305-84-0	医药级	1Kg; 25Kg
L-肌肽	305-84-0	食品级	1Kg; 25Kg

L-肌肽优点

L-肌肽是一种具有多种潜在健康益处的天然二肽，它在抗衰老、抗氧化和保护皮肤等方面表现出显著的效果。

抗糖化 - 代替蛋白质与糖反应，从而达到恢复皮肤弹性、提亮肤色的作用。随着年龄的增长，机体的能量消耗减慢，过多的摄入糖分会导致体内与蛋白质反应加快，生成AGEs（糖化的最终产物），而L-肌肽作为一种抗糖化剂，可以帮助抵抗因年龄增长和不均衡饮食引起的皮肤老化。

抗氧化 - 能够阻止由反应性醛诱导的非酶促糖基化和蛋白质交联。这意味着它可以防止糖分子和蛋白质不受控制地交联在一起，从而保护细胞功能和基因组合的完整性，减缓衰老过程。

预防自由基损伤 - 可以防止出现因吸烟而产生的游离基，这些游离基比太阳光更会伤害皮肤。通过稳定细胞膜和减少脑脂质过氧化，L-肌肽有助于防止神经和脑部退化。

维持机体pH平衡 - L-肌肽是肌肽酶检测的底物，可以维持机体pH平衡，延长细胞寿命。这对于保持身体健康和预防因pH失衡引起的疾病至关重要。

保护大脑 - 具有抗氧化作用，可以帮助保护大脑免受损伤。L-肌肽补充剂可以改善老年人的认知功能，并可能有助于预防神经退行性疾病。

促进心脏健康 - 可以通过改善血液流动和降低血压来促进心脏健康。研究表明，L-肌肽补充剂可能有助于降低患心血管疾病的风险。

化妆品应用场景

L-肌肽等对皮肤影响的研究

评估含有L-肌肽、透明质酸和甲基磺酰甲烷的多成分营养保健品（MCN）对皮肤的影响。进行了为期两个月的单盲、随机、安慰剂对照试验，对象为面部皮肤受光老化影响的女性。MCN组在60天后皮肤水合度和弹性显著提升，皮脂分泌减少，皱纹深度轻微改善。安慰剂组无显著变化。MCN对改善面部皮肤美观和健康安全有效。

肌肽复合物经皮渗透性研究

研究了镁离子作为络合剂时，肌肽从凝胶制剂中的经皮输送效果。使用3D皮肤模型，测量肌肽在不同时间点的释放浓度和皮肤组织中的残留量。镁离子的存在显著提高了肌肽的经皮输送效率。基于肌肽-镁复合物的凝胶配方能更有效地输送肌肽至皮肤。

肌肽预防UV-A损伤的脂质组研究

探究肌肽在预防UV-A辐射引起的皮肤损伤中的作用。通过高分辨率质谱分析裸鼠皮肤在UV-A辐射和肌肽处理后的脂质组变化。肌肽处理能防止UV-A辐射引起的脂质氧化和屏障失调，调节ROS产生和信号传导。肌肽具有预防UV-A损伤和维护皮肤健康的潜力。

医学应用场景

局部组合物的抗炎应用

局部组合物含有L-肌肽、4-硫酸软骨素和局部载体，其创新之处在于L-肌肽和4-硫酸软骨素的协同抗氧化和抗炎作用。这种组合物的总量占约0.5-15wt.%，可用于治疗炎症或与炎症和自身免疫反应相关的疾病。此外，它还可以作为营养制品的补充剂，帮助增强局部治疗的效果。

作为免疫调节剂

L-肌肽作为一种高度安全的免疫调节剂，可用于治疗由免疫异常引起的多种疾病，如血清病、红斑狼疮、风湿病等，以及在器官移植中的免疫调节。由于其高度的安全性，L-肌肽的使用不伴随副作用的风险，为患者提供了一种新的治疗选择。

糖尿病血管并发症治疗

L-肌肽能够中和晚期糖化（AGE）和脂氧化（ALE）终产物的毒性作用，这些是导致糖尿病患者血管并发症的主要因素。L-肌肽在多种疾病模型中显示出有效性，尤其是在糖/脂氧化起核心作用的疾病中。然而，L-肌肽在人体内会被血清酪氨酸酶迅速灭活，因此，开发L-肌肽的肌肽酶抗性衍生物对于治疗糖尿病血管并发症尤为重要。

另一项研究L-肌肽对2型糖尿病线粒体功能和肝脏脂肪变性的影响，发现其可以改善2型糖尿病动物模型的代谢控制、伤口愈合和肾功能。在2型糖尿病中，线粒体功能障碍会引起氧化应激，从而促进疾病进展和并发症的发展。L-肌肽能够刺激辅酶Q10（CoQ）的生物合成，增强db/db小鼠（2型糖尿病模型）中的CoQ基因表达，并提高肝脏CoQ的生物合成。联合使用L-肌肽和CoQ可以改善线粒体功能，减少活性氧（ROS）的形成，降低氧化应激迹象，从而对肥胖2型糖尿病小鼠模型的肝线粒体功能和氧化应激具有有益作用。

细胞凋亡相关疾病

肌肽作为一种有效的细胞凋亡抑制剂，从脊椎动物如牛肉的肌肉细胞提取中获得。它对线粒体损伤产生的肌肽具有显著的抑制活性，因此可用于治疗与细胞凋亡相关的疾病，如阿尔茨海默病、中风、肌萎缩侧索硬化症、脆性X综合征、帕金森病、亨廷顿病以及多种神经退行性疾病。

重度抑郁症

L-肌肽在治疗重度抑郁症（MDD）方面的安全性和有效性已经得到了评估。在一项随机、双盲、安慰剂对照试验中，接受L-肌肽治疗的患者在6周后汉密尔顿抑郁量表（Ham-D）评分有所改善，表明L-肌肽治疗具有良好的耐受性，且未观察到严重不良事件。

减缓干眼病症状

L-肌肽通过其抗氧化、抗炎、抗凋亡和抗纤维化作用，显示出对白细胞介素1α（IL-1α）诱导的干眼病（DED）具有潜在的治疗效果。在实验中，L-肌肽显著改善了由IL-1α引起的泪腺炎症，减少了氧化应激标志物，并提高了抗氧化酶的活性，从而对DEd患者的视觉完整性提供了辅助治疗。

卵巢癌

L-肌肽显示出抑制体细胞衰老和抗癌活性，能够延缓人腹膜间皮细胞（HPMC）的衰老，并抑制卵巢癌细胞的进展。L-肌肽可能通过抑制线粒体相关的氧化应激来实现这一点，并且长时间暴露于L-肌肽的HPMC可以防止衰老HPMC依赖性癌细胞的粘附、迁移、侵袭和增殖。

药物递质应用场景

L-肌肽功能化氧化铁纳米粒子在中风治疗中的应用

为了提高治疗效率并克服血脑屏障对药物的限制，开发了负载地塞米松的L-肌肽功能化氧化铁纳米粒子（LMNP）。这些纳米粒子展示了良好的表面形貌、粒径和zeta电位，以及高效的药物载量和缓释速率。体外实验表明，LMNP在模拟体内环境下能够提供受控和可持续的药物释放效率，且细胞毒性和生物相容性测试结果令人满意，表明其在治疗缺血性中风方面具有巨大潜力。

L-肌肽在乳腺癌模型化疗中的潜力

L-肌肽包被的磁性纳米粒子（CCMNP）被开发用于增强肌肽二肽的化疗活性。通过理化表征和体外细胞毒性实验，CCMNP显示出较低的IC50值和缓释速率，并且在体内模型中特异性积累于肿瘤部位，导致肿瘤大小显著减小且无全身毒性。此外，CCMNP还观察到VEGF和细胞周期蛋白D1水平的显著降低，表明所开发的系统具有对外部刺激的响应能力，是一种有前途的肌肽位点特异性递送的磁性靶向递送系统。

食品及饲料行业场景

作为功能性食品配方

肌肽存在于所有脊椎动物中，具有多种抗氧化特性，包括清除活性氧（ROS）、抗糖化以及螯合二价金属离子等。这些特性使得肌肽在缓解糖尿病肾病、延缓衰老等方面发挥重要作用。肌肽中的β-丙氨酸对于运动员的膳食补充具有特殊意义，因为它能增加肌肉肌肽含量，提高运动表现和肌肉效果。肌肽作为补充剂广泛应用于运动员，但在心血管或糖尿病患者中使用较少。

L-肌肽可以直接添加到食品中，或者在食品加工过程中作为添加剂使用。其添加量通常根据所需效果和具体食品种类而定，一般建议使用浓度为0.05-2%。

作为增力剂

肌肽的抗氧化特性使其成为潜在的增力剂，尤其在高强度耐力运动中，因为肌肉收缩会产生过多的自由基，影响运动表现。虽然肌肽的特性已在多项研究中得到阐明，但支持其促氧化和抗氧化特性的临床试验仍然缺乏，以证明其作为内源性和外源性抗氧化剂的有效性。此外，在神经退行性疾病患者中可以降低脑 MDA 水平，减弱线粒体 ROS 的产生，抑制肿瘤生长。肌肽还对血糖控制具有影响，预防和减轻糖尿病相关并发症，并控制血糖水平。在成纤维细胞培养基中，肌肽能保护端粒免受缩短的影响，减弱衰老的进程，这归功于其抗氧化、抗糖化和抗交联特性。

L-肌肽在改善黄羽肉鸡生长性能和肉质中的应用

在黄羽肉鸡的日粮中添加L-肌肽和盐酸吡格列酮（PGZ）可以提高生长性能、增加肌内脂肪含量、改善肉质和延长肉的保质期。L-肌肽的添加减少了滴水损失和烹饪损失，提高了肌肉的红度，增强了抗氧化酶的活性，并降低了丙二醛含量。此外，L-肌肽和PGZ的联合使用对改善肉鸡的脂肪酸谱和抗氧化状态具有协同作用。

L-肌肽和α-硫辛酸对育肥猪的影响

在育肥猪的日粮中添加L-肌肽(LC)和α-硫辛酸(ALA)可以提升猪的生长性能，包括增加最终体重、日增重和采食量。LC的补充还提高了血清中的三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素水平，而ALA则提升了三碘甲状腺原氨酸水平。两种补充剂都显著降低了血清中的总胆固醇和甘油三酯水平，ALA还额外降低了低密度脂蛋白胆固醇水平。研究指出，LC和ALA的补充有助于改善血脂状况，可能有助于预防心血管疾病。

参考文献

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）