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人體中肌酸是在肝進行化學過程中由氨基酸形成的，然后從血液送到肌肉細胞，在肌肉細胞中轉化成肌酸鹽。人體肌肉的運動是靠分解三磷酸腺苷( ATP) 來提供能量。肌酸可以自動調節進入肌肉的水分，使肌肉橫斷面肌擴張，從而增加肌肉的爆發力。
此外，人工合成的肌酸可用于促進骨胳肌適應劇烈運動和對抗虛弱個體疲勞過度的營養增補劑；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；并可用于復配一種新的健康食品，具有抗衰老、恢復青年力的效用。由于肌酸不是激素，對人體的內分泌系統不造成任何干擾和破壞，不會使人產生賴藥性或生理性副反應，因此肌酸補劑近年來大受歡迎。肌酸存在于魚、肉食品中，但數量很少，要達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換成磷酸肌酸，從而增加磷酸肌酸供能代謝池。補飼一水肌酸引發肌酸代謝的變化將可能改變機體原有的生長發育和肉品質狀態。盡管當前關于肌酸在畜禽生產中應用研究報道不多，而且結果存在較大差異，但其為畜禽肉品質改善途徑提供了一種新的有效方法，表現出了巨大的應用潛力。
大量體內、外試驗研究已證實，補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。研究發現，持續 5 d 補充一水肌酸 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，進而增加能量儲備，這有助于肌肉的生長發育，同時也有助于降低糖原酵解供能作用減少乳酸產生。
肉色、pH 和保水性能是畜禽肉品質評價體系中的重要指標，研究發現，pH 與肉色和保水性能密切相關，而 pH 的快速下降與其糖原酵解產生乳酸含量有關。體外細胞試驗表明，肌酸可激活AMPK，使基礎糖代謝轉向有氧代謝，降低乳酸產生以及葡萄糖轉運載體和單羧酸轉運載體表達有關。補充一水肌酸可降低乳酸產生，有助于緩解畜禽屠宰后 pH 的快速下降，改善常規肉質性狀，而這種機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 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出較低的pH，而含低水平糖原和乳酸含量的肌肉表現出正常的屠宰后糖原酵解速率和肉品質性狀。因骨骼肌內糖原含量影響畜禽肉品質主要取決于其酵解產生乳酸的能力和速率。短期高劑量補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。然而在另一項研究中卻發現補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，其調控機制可能獨立于能量代謝調控的影響。
在發生氧化應激時一水肌酸具有保護細胞的功能。在體外應激模型細胞（暴露于 H2O2 和叔丁基化過氧氫）中添加一水肌酸，結果發現，一水肌酸通過直接清除活性氧（特別是羧基）和活性氮而保護細胞。肌酸可激活肌酸激酶，而線粒體肌酸激酶可通過 ADP 再循環機制降低氧自由基的產生，發揮抗氧化作用。有研究報道，肌酸可顯著提高氧化應激損傷情況下對線粒體 DNA 基因活性的保護，這有助于維持線粒體基因組穩定，使線粒體突變正常化，確保其正常功能的發揮。
一水肌酸是一種醫藥原料及保健品添加劑。可抑制肌肉疲勞因素的產生，減輕疲 勞與緊張，恢復體能，可加速人體蛋白質合成，使肌肉更結實，增強肌肉彈性，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時可通過調控組織肌酸含量、糖代謝途徑、組織糖原含量、抗氧化特性和骨骼肌肌纖維發育等 5 個方面影響畜禽的生產性能、胴體性狀和肉品質。
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行親核取代反應，生成甲氨 基乙腈，所述的親核取代反應的溫度為10℃～40℃，所述的親核取代反應的 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液，在氫氧化鈉存在的條件下 進行水解反應，得到肌氨酸鈉水溶液，所述的水解反應的溫度為60℃～80℃，所述的水解反應的時間為2小時～6小時；
步驟3：調節步驟2制得的肌氨酸鈉水溶液的pH至9～12，與氰胺進行 縮合反應，得到一水肌酸，所述的縮合反應的溫度為50℃～90℃，所述的縮合反應的時間為1小時～6小時；
[1] 一水肌酸在畜禽生產中的應用
[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