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嚴格意義上來說，左旋肉堿并不是一種氨基酸，而是與B族維生素相關(guān)的一種物質(zhì)。然而，由于它的化學結(jié)構(gòu)類似于氨基酸，所以也有人把它視為一種氨基酸。
人體的肝臟和腎臟將兩種氨基酸（蛋氨酸和賴氨酸）轉(zhuǎn)化為一種名為“左旋肉堿”的物質(zhì)，它也被稱為肉毒堿；所有的人體細胞都需要左旋肉堿才能將含有脂肪的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量。健康的成年人和兒童通常能生成足量的這種化合物，以滿足身體的需要。肉毒堿還能提高抗氧化劑（如維生素C和維生素E）的有效性。
如果人體內(nèi)有足夠數(shù)量的鐵、維生素B、維生素C、煙酸、維生素B6、賴氨酸和蛋氨酸，身體就能制造出肉毒堿。遺憾的是，大多數(shù)人體內(nèi)這些營養(yǎng)物質(zhì)的含量并不充足。
含有左旋肉堿的營養(yǎng)補充品能用來幫助體內(nèi)缺乏肉毒堿的人群。更確切地說，有些人無法從食物中正確吸收這種營養(yǎng)物質(zhì)，或是飲食中肉毒堿的含量不足。肉毒堿缺乏癥可能是由遺傳病、肝臟或腎臟問題以及某些藥物引起的。肉毒堿缺乏癥的一些癥狀包括疲勞、胸痛、肌肉力量虛弱和意識混亂等。
研究表明，服用額外的左旋肉堿有助于提升整體健康水平。除了廣為人知的促進體重減輕的作用，左旋肉堿的益處主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
左旋肉堿是一種具有抗氧化性能的化合物，它能保護細胞免受自由基對人體造成的長期損害。隨著時間的推移，自由基會破壞細胞膜和DNA，增加人們患上多種慢性疾病（如癌癥）的風險。實驗室研究表明，左旋肉堿的抗氧化性能讓人體免受一種類型的自由基造成的損害（即氧化應激反應）。
美國俄勒岡州立大學萊納斯·鮑林研究所的專家發(fā)現(xiàn)，服用左旋肉堿有助于放緩人體的自然老化進程。產(chǎn)生能量的細胞成分（線粒體）在生化反應過程中也需要左旋肉堿的參與。線粒體的功能和細胞中肉毒堿的含量都會隨著年齡的增長而下降。
實驗室研究發(fā)現(xiàn)，服用了含有左旋肉堿成分營養(yǎng)補充品的年長老鼠體內(nèi)組織的肉毒堿含量上升，線粒體的能量生成也有所改善。與服用安慰劑的老鼠相比，它們記憶任務中的表現(xiàn)更好。
由于左旋肉堿能增加能量生成，因而它能提高耐力和運動成績。發(fā)表在《美國生理學雜志—內(nèi)分泌和代謝》上的一項研究成果顯示，一小群男性服用了含有左旋肉堿的營養(yǎng)補充品3周，然后從事了劇烈運動，他們的肌肉受到破壞的程度要明顯輕于服用安慰劑的同齡人。
左旋肉堿對防止脂肪堆積在心臟、肝臟和骨骼肌中起到了重要作用，它還有助于控制血液中膽固醇和甘油三酯的含量。心臟功能依賴于足夠濃度的肉毒堿才能正常的運行。
服用左旋肉堿對心絞痛、充血性心力衰竭、冠心病、慢性心力衰竭、膽固醇和甘油三酯含量偏高的患者能起到幫助作用。它也用于心臟病發(fā)作后的康復。在意大利進行的幾項大規(guī)模臨床試驗中，心臟病發(fā)作的患者服用左旋肉堿后，他們的恢復進程加快了。與服用安慰劑的患者相比，他們在心率、血壓、心絞痛發(fā)作、心律失常和心功能受損的臨床體征方面有明顯改善。
一些研究顯示，乙酰左旋肉堿（左旋肉堿的一種衍生物）有助于延緩阿爾茨海默氏病的發(fā)病進程。此外，它還可以減輕老年抑郁癥和其他形式的癡呆，提升老年人的記憶力。
左旋肉堿還能對慢性疲勞綜合征患者起到幫助作用。研究顯示，很多慢性疲勞綜合征患者體內(nèi)的肉毒堿含量低于正常水平。
服用左旋肉堿還有益于間歇性跛行患者，這是腿部的一種末梢血管病。研究表明，服用含有左旋肉堿的營養(yǎng)補充品能改善末梢血管病患者的肌肉功能和運動能力。也就是說，這些患者能夠行走更遠更長的距離。
左旋肉堿也被用來治療男性不育癥。精子計數(shù)低和運動能力異常與男性體內(nèi)肉毒堿的含量偏低之間存在著相關(guān)性。幾項研究表明，服用左旋肉堿能提高男性不育癥患者的精子計數(shù)和活力。
2型糖尿病、唐氏綜合征、與酒精相關(guān)的肝病、腎臟病和血液透析患者也能受益于左旋肉堿。
雖然目前對左旋肉堿的最低推薦攝入量還沒有確定的結(jié)論，但許多常見食品都是它很好的來源。肉、家禽肉、魚和乳制品是左旋肉堿的豐富來源。
例如，根據(jù)切割部位的不同，1份113克重的牛肉能夠提供50~160毫克的左旋肉堿；1杯全脂牛奶還有8毫克的左旋肉堿；56克的奶酪能提供2毫克的左旋肉堿。其他食物（如全麥面包和蘆筍）也含有少量的左旋肉堿。谷物、水果和蔬菜幾乎不含有左旋肉堿，或含量很低。
左旋肉堿是一種在健康食品專賣店就能買到的營養(yǎng)補充品，但要避免與右旋肉堿同時服用，因為它會干擾左旋肉堿的吸收。此外，左旋肉堿可能會與某些處方藥（如抗艾滋病藥物AZT、抗腫瘤藥物阿霉素、治療重度痤瘡的異維A酸和治療癲癇的丙戊酸）發(fā)生相互作用，造成副作用，如腹瀉、頭暈和惡心等。因此，在你打算服用左旋肉堿之前，要先咨詢醫(yī)生和營養(yǎng)師的意見。
到目前為止，左旋肉堿未顯示出明顯的副作用，但服用高劑量（如每天5克或更多）會造成腹瀉；其他可能但罕見的副作用包括體臭、皮疹和食欲增加等。當把它作為膳食補充劑來服用時，通常是安全的。研究顯示，每天服用2克左旋肉堿，長期服用，是相對安全的。
需要說明的是，左旋肉堿的益處是間接的，需要數(shù)周，甚至數(shù)月才能顯現(xiàn)出來，不同于咖啡因和肌酸這類直接提高運動性能的營養(yǎng)補充品。