作用機制

1. 增加骨骼肌中肌酸含量，提高能量儲備

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。

2. 調控糖代謝途徑，降低乳酸產生

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。

3. 增加肌內糖原儲備

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。   

4. 增加抗氧化功能

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。