體育運動后人體肌肉組織中的游離肉堿濃度下降20%左右，可以通過補充外源左旋肉堿而得到改善 [6] 。左旋肉堿是游離的脂肪酸進入線粒體的載體，補充左旋肉堿可以增加游離脂肪酸的氧化來節省肌糖原的利用，進一步推理為提高有氧能力。有研究報道，左旋肉堿還可以通過降低乙酰CoA/CoA的比率激活丙酮酸脫氫酶的活性，促進丙酮酸氧化，減少乳酸堆積，從而改善無氧運動的持續能力。左旋肉堿還可促進乙酰乙酸的氧化，可能在酮體利用中起作用。左旋肉堿能提高疾病患者在練習中的耐受力，如練習時間、最大氧吸收和乳酸閾值等指標 [2] 。但實際上補充肉堿是否提高運動能力，研究結果不太一致。早期的研究認為，2~4 g/d的肉堿補充能直接降低呼吸商，來延長運動時間和提高臨界運動強度，推薦劑量2 g/d。大劑量可引起腹瀉，并且個人使用時注意產品中不能含有右旋肉堿，組織中過量的D-肉堿可能取代有活性的L-肉堿而導致肌肉萎縮。但從另一方面，有文獻報道認為，左旋肉堿促進丙酮酸的氧化，可加速糖類的分解，導致肌糖原的快速消耗，對運動能力產生減力效應。