胍基乙酸(GAA)是动物体内肌酸的前体物质,在机体内参与能量代谢调控。作为一种新型营养性饲料添加剂,它能够提高猪、鸡等动物的生长性能、屠宰及繁殖性能,并改善肉品质。
特性胍基乙酸为无色叶片状或针状结晶,溶于水,极微溶于乙醇和乙醚。其在280~284℃分解。一般试剂含量≥97% (NT)。
作用机制胍基乙酸又称胍乙酸、N-脒基甘氨酸,是一种氨基酸类似物,是脊椎动物体内合成肌酸的唯一前提物。肌酸主要存在于肌细胞中,参与机体的能量代谢,并与磷酸肌酸一起组成了磷酸原系统。当机体会出现ATP过剩时,磷酸肌酸可将能量储存起来;当ATP供应不足时,则可通过磷酸肌酸再生成ATP。这种补充作用不需氧气的参与,比直接由食物氧化释放的能量补充更快,从而满足幼龄动物肌肉快速生长及应急生理状态下对能量的需求。
安全性胍基乙酸的服用对人体肝和肌肉的酶表达谱没有明显影响,并且其带来的副作用是可以接受的,例如体重增加、恶心、腹胀、肌肉痉挛等。值得注意的是,胍基乙酸除了能增加血清肌酐含量和肌肉中肌酸的含量外,还能提高血清中同型半胱氨酸的含量。这是由于胍基乙酸被甲基化形成肌酸的同时还能够生成S-腺苷高半胱氨酸,然后在体内水解为半胱氨酸和腺苷。由于血清中同型半胱氨酸是临床上动脉粥样硬化和心血管疾病的重要指标,因此胍基乙酸的摄入可提高血浆中的同型半胱氨酸含量,可视为其一种副作用。
生理功能研究表明,外源添加胍基乙酸能刺激啮齿类动物的胰岛素分泌。相比于合成肌酸和节约精氨酸,胍基乙酸提高胰岛素分泌的功能更为强大。胍基乙酸分子的极性会影响胰腺内胰岛细胞膜的电位,并通过激活细胞内的信号转导途径促进胰岛素释放。
试验研究表明,给健康人每天3g的胍基乙酸,3周之后血液中γ-氨基丁酸水平下降。日粮中的胍基乙酸对γ-氨基丁酸调节机制还有待进一步研究。在生理条件下,胍基乙酸是否可以作为γ-氨基丁酸受体激活剂还存在不确定性。
检测方法高效液相色谱法检测胍基乙酸。原理:通过胍基乙酸在液相色谱内被固定相保留的时间和峰面积,可检测出胍基乙酸产品的实际含量。优点在于在高效液相色谱中,胍基乙酸的出峰时间具有一定的唯一性。如果检测的产品能在同样的时间段出峰,则可以判定该产品含有胍基乙酸,并通过峰面积计算其含量。
用途胍基乙酸是肌酸的前体物质,磷酸肌酸是一种高磷酸基团转移势能的物质,在肌肉、神经组织中广泛存在,是动物肌肉组织中的主要能量供应物质。可作为食品添加剂和有机合成中间体使用。
生产方法由硫脲与溴乙烷反应生成S-乙基硫脲氢溴酸盐,再与甘氨酸反应制得胍乙酸。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
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—— | N-carbamimidoyl-glycine ethyl ester | —— | C5H11N3O2 | 145.161 |