肌肽的作用原理
來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
肌肽(carnosine)是一種水溶性二肽，天然存在于多種脊椎動(dòng)物的骨骼肌以及新陳代謝旺盛的腦中。1900年，俄國(guó)學(xué)者Gulewitsch最早發(fā)現(xiàn)了肌肽。他從Liebig的肉提取物中分離了肌肽，后來(lái)被證實(shí)這種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為β -丙氨酰-L-組氨酸。
這是從天然原料中分離得到的第一個(gè)具有代表性的生物活性肽。
自從Gulewitsch首次分離肌肽100多年來(lái)，各國(guó)學(xué)者在不同的肌肉組織中提取分離了組氨酸二肽，如鵝肌肽（β-丙氨酰-1-甲基L-組氨酸，Anserine）、鯨肌肽（β-丙氨酰-3-甲基L-組氨酸，Balenine,又稱(chēng)蛇肌肽，Ophidine,）、N-乙酰-肌肽等二肽。不同動(dòng)物的肌肽含量也不同。而且，不同物種之間組氨酸二肽的含量及各種二肽含量的比例（如Ans/Bal,Car/Ans）也不一樣，具有一定的特異性。
除了在肌肉組織中存在著組氨酸二肽以外，這些二肽還存在于別的組織中。
隨著對(duì)肌肽研究深入，學(xué)者們紛紛研究了肌肽的生物學(xué)特性。迄今為止，肌肽的許多生物學(xué)活性已被證實(shí)，如生理pH緩沖作用、螯合金屬離子、清除自由基、抗氧化等。
生理pH緩沖作用
Bate Smith首先提出了肌肽具有生理pH緩沖功能，這也是肌肽被發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)所具有的生物學(xué)功能。1938年，Bate Smith首次報(bào)道了肌肽的pK值為6.9，鵝肌肽的pK值為7.1。這說(shuō)明這兩種化合物是理想的生理pH緩沖液。這種pH緩沖能力對(duì)于游泳能力強(qiáng)的魚(yú)類(lèi)及鯨具有重要的意義。在捕食或逃避等激烈的厭氣運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于糖酵解反應(yīng)過(guò)程中生成的ATP進(jìn)一步水解生成的氫離子會(huì)使肌肉pH值下降。而組氨酸二肽能維持肌肉內(nèi)部的酸堿平衡，使厭氣運(yùn)動(dòng)能力維持在一定水平。白色肉中起緩沖能力的主要是無(wú)機(jī)磷酸鹽、肌肽、鵝肌肽、鯨肌肽等，60%以上是由咪唑化合物支持形成的。日本學(xué)者Abe等研究了溫度對(duì)魚(yú)類(lèi)及鯨肌肉中L-組氨酸及相關(guān)化合物的緩沖能力的影響。結(jié)果表明，無(wú)機(jī)磷酸鹽、肌肽、鵝肌肽、鯨肌肽的緩沖能力在pH6.5~7.5之間較高，在5~40℃范圍內(nèi)受溫度的影響較小。
螯合金屬離子
肌肽具有螯合金屬離子的能力，如能有效結(jié)合Zn(II)、Co(II)、Cu(II)、Fe(II)等，形成絡(luò)合物。因?yàn)榧‰牡姆肿咏Y(jié)構(gòu)中有5個(gè)潛在的結(jié)合金屬離子的位點(diǎn)：咪唑基上的2個(gè)N原子、羧基、氨基以及肽鍵。這種絡(luò)合物的形成類(lèi)型與金屬陽(yáng)離子的固有性質(zhì)、金屬離子與配位體結(jié)合的摩爾比及體系的pH等有很大關(guān)系。在體內(nèi)，銅離子催化由H2O2引起的NADH的氧化，鐵離子促進(jìn)產(chǎn)生氧自由基（ROS）和引起過(guò)氧化反應(yīng)，而肌肽能有效結(jié)合這些二價(jià)金屬離子，從而抑制了這類(lèi)反應(yīng)的發(fā)生。而且肌肽與Cu(II)的絡(luò)合物還具有類(lèi)似超過(guò)氧化物歧化酶（SOD）的活性，在肌肽與Co(II)、Zn(II)的絡(luò)合體系中也發(fā)現(xiàn)有此功能。肌肽與Zn(II)的絡(luò)合物還具有藥理學(xué)功能，如能削弱胃黏膜損傷、治療胃潰瘍，有效抑制幽門(mén)螺旋桿菌的生長(zhǎng)繁殖，而且還能促進(jìn)傷口愈合等。<./p>
清除自由基
肌肽側(cè)鏈上的組氨酸殘基可以作為氫的受體，具有捕捉羥基自由基、單線(xiàn)態(tài)氧和過(guò)氧化自由基的作用。這些特性已得到實(shí)驗(yàn)證明。如Beom等[9]建立了一個(gè)由鐵催化產(chǎn)生羥基自由基以使脫氧核糖降解的體系，發(fā)現(xiàn)肌肽可以有效抑制脫氧核糖的降解，表明它具有捕捉羥基自由基的能力。Chan等[10]建立了一個(gè)鐵離子-過(guò)氧化氫體系來(lái)產(chǎn)生羥基自由基，在肌肽及相關(guān)的含組氨酸的二肽與羥基自由基直接相互作用后，用EPR來(lái)監(jiān)測(cè)非羥基自由基的形成。結(jié)果顯示，肌肽等二肽能猝滅由鐵離子和過(guò)氧化氫產(chǎn)生的49.1%～94.9%的羥基自由基。
抗氧化功能
肌肽具有抗氧化作用?，F(xiàn)在肌肽的抗氧化機(jī)理已基本達(dá)到共識(shí)：（1）肌肽具有緩沖生理pH的能力，減少因體系pH變化而產(chǎn)生的脂過(guò)氧化。（2）肌肽具有螯合金屬離子的能力，能夠抑制由金屬離子引起的，特別是銅離子引起的脂肪氧化作用。（3）肌肽具有捕捉羥自由基、猝滅單線(xiàn)態(tài)氧和清除過(guò)氧化自由基的作用，可以抑制由非金屬引起的脂肪氧化作用。
抗衰老功能
肌肽是一種多功能的生理二肽，除了上述的一些功能特性外，還具有抗衰老的功能。實(shí)驗(yàn)證明，肌肽能使衰老的人體纖維原細(xì)胞恢復(fù)活力，重新得到再生。肌肽的抗衰老機(jī)理還沒(méi)有完全搞清楚。肌肽在體內(nèi)抗氧化、清除自由基及螯合金屬離子的特性能部分地解釋肌肽的延緩衰老的現(xiàn)象，但不能完全解釋。至少同樣具有抗氧化特性的VE或VC就沒(méi)有使纖維原細(xì)胞返老還童的能力。已經(jīng)證實(shí)，肌肽能與小分子的含羰基化合物（如醛、酮等）反應(yīng)，阻止生物大分子之間的相互交聯(lián)。蛋白質(zhì)氧化及無(wú)酶條件下的糖基化作用（glycation）與細(xì)胞或組織的老化現(xiàn)象有關(guān)。蛋白質(zhì)的無(wú)酶條件下的糖基化作用最終將產(chǎn)生高度復(fù)雜交聯(lián)的分子，稱(chēng)為AGES，而且在A(yíng)GES分子上往往含有有活性的羰基基團(tuán)。蛋白質(zhì)上的羰基也可以由任何有活性的醛，包括脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）與活性氧自由基ROS（reactive oxygen species）如-OH、HCLO-自由基直接反應(yīng)產(chǎn)生。而衰老與蛋白質(zhì)上羰基的過(guò)多積累有關(guān)。據(jù)報(bào)道[13～15]肌肽能競(jìng)爭(zhēng)性地與醛糖或酮糖發(fā)生糖基化，從而保護(hù)了蛋白質(zhì)和其他一些肽類(lèi)；肌肽能與由MDA、HClO-引起產(chǎn)生的C=O反應(yīng)，從而避免蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)與DNA之間發(fā)生交聯(lián)作用，也起到了保護(hù)細(xì)胞的作用（因?yàn)镸DA對(duì)細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生毒性）；肌肽能與被氧化或糖基化的蛋白質(zhì)上的C=O反應(yīng)，從而起到延緩衰老的作用。這類(lèi)反應(yīng)被稱(chēng)作肌肽化（carnosinylation）。
其他代謝紊亂
肌肽還具有神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，是體內(nèi)重要的神經(jīng)肽。對(duì)控制細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡、穩(wěn)定細(xì)胞膜等起著重要作用[16]。另外，肌肽還可能具有抗疲勞的功能。氧自由基及其引發(fā)的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)可以攻擊細(xì)胞及線(xiàn)粒體等生物膜造成離子、能量代謝紊亂，從而導(dǎo)致機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力下降，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞；乳酸是糖無(wú)氧酵解的產(chǎn)物，長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)使肌體內(nèi)乳酸過(guò)多積累，其解離出的H+使肌細(xì)胞pH值下降，導(dǎo)致疲勞的發(fā)生。而肌肽一方面能清除氧自由基，另一方面又能緩沖生理pH，維持細(xì)胞pH在生理水平上，因此具有抗疲勞的潛力。
