當你在進行高強度運動時，若感受到肌肉酸脹與動作逐漸遲鈍，很可能正面臨一種名為「代謝性酸化」的生理現象。這種現象會限制運動的持久性與爆發力。而β-丙氨酸（Beta-Alanine）作為一種補充劑，因其能有效提高肌肉中肌肽（Carnosine）濃度而備受矚目。肌肽是一種關鍵的細胞內緩衝劑，能中和高強度運動中累積的氫離子，幫助維持肌肉內的酸鹼平衡，延緩疲勞。本篇文章將深入解析β-丙氨酸的作用機轉、研究證據、補充建議與潛在副作用，協助讀者更科學地提升運動表現。
β-丙氨酸是一種胺基酸，可用來生成肌肽（一種雙胜肽，由β-丙氨酸和L-組胺酸所組成），β-丙氨酸的補充能增加肌肉中的肌肽濃度。肌肽是肌肉的重要緩衝劑和抗氧化劑，它能夠緩衝因為高強度運動而產生的酸性離子（H+），使得運動不至於因為氫離子而導致的疲勞停止。肌肽通過緩衝多餘的氫離子、清除自由基、螯合過渡金屬等方式改善高強度運動表現和降低對於疲勞和耗竭的主觀感受、延長運動時間，可能有益於持續2到6分鐘的重複衝刺與爆發力運動。
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| 肌肽是一種雙胜肽，由β-丙胺酸和組胺酸組成 |
作用機轉
肌肽是一種由β-丙氨酸與組胺酸組成的二胜肽，為骨骼肌中主要的細胞內緩衝劑，與細胞外緩衝劑碳酸氫鹽（HCO3-）類似，其pKa值為6.83，最適合緩衝無氧運動產生的酸性環境。HCO3-是一種強大的細胞外緩衝劑，肌肽則是一種強大的細胞內緩衝劑。肌肽濃度約為20-25 mmol/kg（Mannion et al., 1992），，並集中於II型快縮肌纖維，這類纖維主要負責爆發力與短時間高強度運動。研究顯示，肌肽濃度受性別、年齡與訓練狀態影響，訓練有素的運動員通常擁有更高濃度（Bex et al., 2014）。
在高強度運動中，無氧糖解作用快速分解葡萄糖以產能，副產物乳酸（lactic acid）會迅速離解為氫離子（H+）與乳酸鹽（lactate）。氫離子的積聚會使細胞內pH值下降，導致酸中毒，進而抑制磷酸肌酸再合成與糖解反應，造成肌力下降與疲勞感加劇。肌肽可透過其咪唑環有效緩衝氫離子，延緩pH下降，幫助維持肌肉功能與運動持續力。
由於口服肌肽會在血液中被迅速分解，因此直接補充肌肽無效。相反地，補充β-丙氨酸能提高體內肌肽的合成，因其為肌肽合成過程的限速物質。補充組胺酸與β-丙氨酸可透過肌肽合成酶於骨骼肌中重新合成肌肽，進一步強化緩衝能力。然而，人體對補充後的反應存在個體差異。
研究證據
眾多研究證實，補充β-丙氨酸能有效提升運動表現，特別是在持續2至6分鐘的高強度運動中表現尤為顯著。Hill等人（2007）發現，未訓練者在補充β-丙氨酸4週後，腳踏車測功儀的總工作量提升13%，10週後提升至16.2%，與此同時肌肽濃度平均上升80%。類似的結果也在其他運動員族群中觀察到，例如賽艇運動員在2公里耐力測試中表現改善（Baguet et al., 2010），短跑與球類選手的疲勞延遲與力量輸出亦有所增進（Derave et al., 2007；Hoffman et al., 2006）。
整合15項研究的統合分析指出，β-丙氨酸對2–6分鐘高強度運動的總體效應值為0.37（Hobson et al., 2012），此為中等程度的實質效應。該效益推測來自於其強化肌肉內pH緩衝能力，有助於減少酸中毒所帶來的代謝干擾。。
備註：在統計學中，效應值（Effect size）是量化現象強度的數值，其絕對值越大表示效應越強，也就是現象越明顯。在比較平均數的情況下，效應值經常指的就是實驗結束後，實驗組與控制組之間「標準化後的平均差異程度」，依照慣例，effect size=0.2可解讀為差異程度小、=0.5為差異程度中等，=0.8為差異程度大。
劑量與安全性
研究指出，每日補充4.8至6.4克β-丙氨酸，持續4至6週，可使肌肉肌肽濃度提高約40–60%（Harris et al., 2006），長期補充10週則可提升至約80%（Zoeller et al., 2007）。Stegen等人（2014）亦指出，連續6週每日補充3.2克可達到30–50%的提升，後續每日以1.2克維持即可。
高劑量β-丙氨酸可能導致感覺異常（paraesthesia），如刺痛、麻癢等感受，常發生於臉部、手背等部位，持續約60–90分鐘但無害。為減少不適，可考慮使用緩釋劑型或每日分次服用，每次建議不超過10 mg/kg體重，並至少間隔兩小時（Harris et al., 2006）。
補充時間點並非關鍵，因為β-丙氨酸的作用基礎為「長期累積」。研究顯示，每攝入100克緩釋型β-丙氨酸，肌肽可增加約2.01 mmol/kg體重，增幅與原始濃度、肌纖維型別或體重無關，而是取決於累積總攝取量。
肌肽在肌肉內的代謝緩慢，其半衰期約為9週（Harris et al., 2009），停止補充後約每週下降2%，因此長期累積後可維持較長時間的效益。
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| β-丙氨酸的每日補充劑量對於肌肉中肌肽濃度的影響 |
與其他營養品的協同作用
β-丙氨酸在單獨補充時即能顯著提升運動表現，然而與其他營養補充品搭配使用時，也展現出潛在的協同效果。研究指出，與碳酸氫鈉（bicarbonate）併用可進一步強化酸鹼緩衝能力，改善高強度運動中的代謝壓力。兩者分別作用於細胞內與細胞外，構成雙重緩衝系統。
此外，β-丙氨酸與肌酸共同補充亦顯示出增強效果。Hoffman等人（2006）發現，結合補充可在增加肌力與無氧運動容量方面表現優於單獨補充肌酸，並可能促進瘦體組織增加與改善體脂比例。
需注意的是，β-丙氨酸與牛磺酸（taurine）共享相同的運輸機制，理論上大量補充β-丙氨酸可能競爭性地抑制牛磺酸進入細胞。然而，目前尚無明確證據顯示常規劑量下會顯著影響牛磺酸濃度，仍建議補充時維持在建議劑量內，避免潛在交互作用。
備註：牛磺酸是一種含硫氨基酸參與人體許多重要的生理過程，包括膽酸結合、心血管功能、神經傳遞和使血糖正常發揮作用等，食物來源為海鮮、肉類和乳製品。
β-丙氨酸和肌酸的差異
儘管β-丙氨酸與肌酸同樣廣泛應用於運動營養補充領域，但兩者在生理功能與運動效益上的作用機制截然不同。
肌酸主要作用於磷酸肌酸能量系統，可快速補充ATP，提升爆發力與短時間高強度輸出，特別適合舉重、短跑等以力量與速度為主的運動。肌酸的效果集中在「提高能量供應」上，能明顯增加最大肌力與肌肉體積。
相對地，β-丙氨酸透過增加肌肉中肌肽濃度，增強對氫離子的緩衝能力，減緩pH下降，使運動者能夠在乳酸堆積狀態下延長運動時間與延後疲勞的發生。它特別有利於中等時間範圍（2至6分鐘）的高強度運動，像是划船、400至800公尺跑步、短時間間歇衝刺等。
簡言之：肌酸著重於短時間最大輸出，β-丙氨酸則在延緩酸中毒與提升耐力方面發揮關鍵作用。兩者互補，若搭配使用，能同時涵蓋能量供應與酸鹼平衡兩大層面，對提升整體運動表現更具綜效。
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| 目前國際聲明中普遍認可具有強烈證據支持之增補劑及其效用比較 |
適用族群
β-丙氨酸特別適合從事高強度、間歇性或重複衝刺類運動的族群，例如田徑短跑、划船、自行車、橄欖球、籃球及CrossFit等項目。這些運動通常涉及2至6分鐘的高強度輸出，容易產生大量氫離子並導致酸中毒。透過補充β-丙氨酸以提高肌肉緩衝能力，可延緩疲勞發生、增進運動持續力與爆發力表現。此外，經常從事阻力訓練、希望縮短組間休息時間或提高訓練密度者，也可從中受益。
哪裡買
目前台灣尚無正式代理進口純度達100%的β-丙氨酸補充劑，因此消費者多需透過國外網站選購進口產品。根據現行法規，個人自用進口營養補充品需符合單次同品項限量不得超過12包、12罐或1,200顆的規定。建議選購時確認產品標示為「純β-丙氨酸」且無多餘添加物，並優先選擇有第三方檢驗報告或知名品牌以確保品質與安全。
備註：這些資訊僅供參考，它們不能替代營養師給出的適當醫學診斷或飲食建議 。本說明僅供成年人使用，本文在發佈時內容儘可能確保為最新證據，但不排除未來更進一步的證據可能推翻目前的結論。
參考文獻
- Anita Bean. (2015). Sports Supplements: Which nutritional supplements really work.
- Castell, L. M., Stear, S. J., & Burke, L. M. (Eds.). (2015). Nutritional supplements in sport, exercise and health: an A-Z guide. Routledge.
- Church, D. D., Hoffman, J. R., Varanoske, A. N., Wang, R., Baker, K. M., La Monica, M. B., ... & Fukuda, D. H. (2017). Comparison of two β-alanine dosing protocols on muscle carnosine elevations. Journal of the American College of Nutrition, 36(8), 608-616.
- Garay, J. (2009). Nutritional Supplements in Sports and Exercise.
- Maughan, R. J., Burke, L. M., Dvorak, J., Larson-Meyer, D. E., Peeling, P., Phillips, S. M., ... & Meeusen, R. (2018). IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. International journal of sport nutrition and exercise metabolism, 28(2), 104-125.
- Hoffman, J., Ratamess, N., Kang, J., Mangine, G., Faigenbaum, A., & Stout, J. (2006). Effect of creatine and ß-alanine supplementation on performance and endocrine responses in strength/power athletes. International journal of sport nutrition and exercise metabolism, 16(4), 430-446.
- Stellingwerff, T., Anwander, H., Egger, A., Buehler, T., Kreis, R., Decombaz, J., & Boesch, C. (2012). Effect of two β-alanine dosing protocols on muscle carnosine synthesis and washout. Amino acids, 42(6), 2461-2472.
- Trexler, E. T., Smith-Ryan, A. E., Stout, J. R., Hoffman, J. R., Wilborn, C. D., Sale, C., ... & Campbell, B. (2015). International society of sports nutrition position stand: Beta-Alanine. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 12(1), 30.
- Kerksick, C. M., Wilborn, C. D., Roberts, M. D., Smith-Ryan, A., Kleiner, S. M., Jäger, R., ... & Greenwood, M. (2018). ISSN exercise & sports nutrition review update: research & recommendations. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 15(1), 38.
- The AIS Sports Supplement Framework 2019.
