甘氨酸和鎂 -

甘氨酸和鎂：改變健康產品配方的動態二重奏

什麼是 甘氨酸和鎂？您有沒有想過，為什麼這麼多成功的營養補充劑配方都同時含有甘氨酸和鎂？身為產品開發專家，我花了超過 15 年的時間協助品牌創造成功的配方，我親眼目睹這兩種強大的原料如何決定產品線的成敗。今天，我將為 B2B 買家揭開這兩種多用途原料的神秘面紗。

營養補充品產業正蓬勃發展，去年全球銷售額超過 $1,500 億美元，而能帶來真正益處的成份則是這股成長的主要動力。甘氨酸和鎂在這個競爭激烈的環境中成為特別有價值的成分，但要做出明智的採購決策，瞭解它們的獨特屬性以及它們如何互補是非常重要的。

基本構件：基本資訊

甘氨酸：多用途胺基酸

基本資料：

化學名稱： 氨基乙酸
常用別名： 氨基乙酸，G，Gly
CAS 編號： 56-40-6
生產標準： USP、EP、FCC、AJI
外貌白色結晶粉末
口味簡介： 微甜（甜度約為蔗糖的 1/3）
可溶性： 高水溶性 (25g/100mL at 25°C)
常見規格：
- 食品級甘氨酸：98.5-101.5% 純度
- 工業級甘氨酸：純度 95-98%
- 藥用等級：純度 99.5%+
常見的網目尺寸： 80-100 目
美國進口關稅： 6.5%
歐盟進口關稅： 6.5%
HS 代碼： 2922.49.4020
保質期： 妥善保存時可使用 3-5 年
儲存條件： 儲存於陰涼乾燥處，避免陽光直射
標準包裝： 25 公斤聚乙烯內襯紙袋

鎂：必需礦物質

基本資料：

化學名稱： 鎂（各種鹽類形式）
常見形式： 氧化鎂、檸檬酸鹽、甘氨酸鹽、蘋果酸鹽等。
CAS 編號： 7439-95-4（元素），因鹽的形態而異
生產標準： USP、EP、FCC
外貌白色至類白色粉末（因形而異）
口味簡介： 因形態而異（氧化物：大致無味；檸檬酸鹽：微酸）
可溶性： 因形式而異
- 氧化物：水溶性差 (0.086g/100mL)
- 檸檬酸：中等溶解度 (20g/100mL)
- 氯化物：高溶解度 (54.3g/100mL)
常見規格：
- 食品級：98-99% 純度
- 藥用等級：99%+ 純度
常見的網目尺寸： 80-200 目（依形狀而定）
美國進口關稅： 0-4.2% (依形式而定)
歐盟進口關稅： 3.2-5.5% (依形式而定)
HS 代碼： 依形式而異
保質期： 2-3 年（取決於形式）
儲存條件： 陰涼乾燥處，密封容器
標準包裝： 25 公斤桶裝或袋裝防濕層

歷史背景：發現與發展

甘氨酸的旅程

甘氨酸於 1820 年由法國化學家 Henri Braconnot 首次分離出來，他透過酸水解作用從明膠中萃取出甘氨酸。由於甘氨酸有淡淡的甜味，因此其名稱來自希臘字 "glykys「，意思是」甜"。最初，甘氨酸粉末的生產只限於研究用途，但到了 20 世紀初，工業生產方法已經被開發出來。

甘氨酸在人體營養和生物化學中的重要性，在 1950 和 1960 年代的研究中變得更加明確，特別是透過伊利諾大學 William Rose 博士的工作，他將氨基酸及其作用分類。今天，甘氨酸不僅被認為是蛋白質的結構成分，也被認為是一種重要的神經傳導物質和新陳代謝調節劑。

鎂的故事

鎂的記錄歷史較長，蘇格蘭化學家 Joseph Black 於 1755 年首次將鎂視為一種獨特的元素，但直到 1808 年才由 Sir Humphry Davy 分離出純鎂。對於鎂在生物學上重要性的了解是逐漸演進的，20 世紀初 Jehan Leroy 的研究突顯了鎂在許多生化過程中的重要角色。

20 世紀 30 年代，William Albrecht 博士將土壤中的鎂耗竭與農業社區的健康問題聯繫起來，鎂鹽的治療用途因此獲得顯著的關注。這導致人們對鎂補充劑的興趣大增，近數十年來，隨著研究不斷揭示鎂對生理的廣泛影響，鎂補充劑的使用範圍已大幅擴展。

物理特性和市場形式

甘氨酸形式與簡報

甘氨酸主要以下列形式出現在市場上：

細白色結晶粉末（最常見）
顆粒粉末（改善流動特性）
膠囊粉末（成品中）
解決方案 (在某些特殊應用中)

大多數的 B2B 交易涉及結晶狀的甘氨酸粉末，其中食品級甘氨酸是補充劑產業的主要規格。工業級甘氨酸則服務於農業和化學製造等其他領域。

鎂的形式與簡報

鎂以更多不同的形式出現：

氧化鎂（高元素鎂含量，60%）
檸檬酸鎂 (中等生物利用度，16% 元素)
甘氨酸鎂 (高生物利用率，14% 元素)
鎂蘋果酸鹽 (中等生物利用度，15% 元素)
氯化鎂（高溶解度，12% 元素含量）
硫酸鎂 (局部應用，10% 元素)
蘇氨酸鎂 (新興研究發現對認知有好處，8% 元素)

每種形式在特定的應用上都有其獨特的優點，選擇時通常以生物利用度需求、配方限制、成本考量及目標效益為基礎。

生產流程：如何製造？

甘氨酸製造方法

甘氨酸的生產有多種途徑，其中以化學合成的商業生產為主：

1.化學合成（氨水-一氯乙酸法） 這代表約 70% 的全球產量，並涉及：

一氯乙酸與氨的反應
用氫氧化鈉中和
甘氨酸的結晶
過濾、乾燥和研磨

2.酵素生產 約佔 20% 的產量：

酵素水解較大的蛋白質
氨基酸的分離
透過層析法分離甘氨酸
純化與結晶

3.發酵 較小但不斷成長的區塊 (10%)：

使用專門的細菌進行微生物發酵
從發酵液中提取甘氨酸
純化與結晶

與工業級甘氨酸相比，食品級甘氨酸的生產過程通常需要額外的純化步驟，因此生產成本較高，但純度較高。

鎂生產方法

鎂的產量會因鹽的形式而有顯著的差異：

1.氧化鎂

碳酸鎂或氫氧化鎂的煆燒
礦物 periclase（天然氧化鎂）的開採
淨化與研磨符合規格

2.有機鎂鹽 (檸檬酸鹽、甘氨酸鹽等)

氧化镁或氢氧化镁与相应酸的反应
沉澱與結晶
乾燥與定型

3.氯化鎂

從海水或鹽水中萃取
透過離子交換純化
結晶與乾燥

生產輔助劑通常包括各種酸、用於調整 pH 值的鹽、過濾輔助劑和防結塊劑，視生產的特定形式而定。

市場應用：用於何處？

甘氨酸應用

甘氨酸的多功能性創造了多樣化的應用領域：

1.營養補充劑 (40% 的市場)

睡眠配方
認知健康產品
運動恢復補充劑
一般保健產品

2.食品工業 (25%)

增味劑
緩衝劑
肉製品中的穩定劑
某些應用中的增甜劑

3.製藥應用 (20%)

注射溶液中的緩衝劑
片劑配方中的輔料
某些醫療產品的活性成分
腸內營養成分

4.個人護理產品 (10%)

肌膚調理劑
pH 調整
潔面產品中的抗刺激劑
螯合劑

5.工業應用 (5%)

金屬络合劑
農業投入
化學中間體

鎂的應用

鎂的應用也同樣多樣化：

1.營養補充品（市場佔有率 45%）

睡眠與放鬆配方
骨骼健康產品
心血管支援補充劑
肌肉恢復配方
壓力管理產品

2.食品強化 (15%)

濃縮飲料
強化穀物產品
運動營養食品
功能性食品

3.製藥應用 (20%)

瀉藥
抗酸劑
抗驚厥藥 (在臨床環境中)
注射解決方案

4.個人護理 (10%)

浴鹽
除臭劑
牙膏
護膚產品

5.其他應用 (10%)

農業補充品
水處理
工業製程

功效比較：它們有什麼好處？

甘氨酸的好處

攝取甘氨酸與多種有證據支持的益處有關：

1.提升睡眠品質

透過調節核心體溫促進更快入睡
可透過抑制性神經遞質的作用改善睡眠品質
研究顯示，睡前服用 3g 可使入睡時間縮短約 50%

2.認知功能

作為一種神經遞質，可改善記憶功能
作為 NMDA 受體的輔助劑，可能會增強學習能力
可在老化過程中提供神經保護作用

3.關節與結締組織支援

膠原蛋白的必要成分 (佔膠原蛋白氨基酸含量的 ~35%)
支援健康結締組織的形成與修復
有助於皮膚彈性和關節靈活性

4.排毒支援

第二階段肝臟解毒的關鍵成分
有助於結合和消除各種毒素
支持穀胱甘肽的產生，這是一種主要的抗氧化劑

5.消化道健康

可能有助於保護胃黏膜
甘氨酸對治療胃炎的潛在益處
支持腸道完整性

鎂的好處

鎂提供不同但互補的益處：

1.神經肌肉功能

對正確的肌肉收縮和放鬆非常重要
有助於預防肌肉痙攣和痙攣
支援正常的神經傳輸

2.能源生產

300 多種酵素反應中的關鍵輔助因子
對於 ATP 生成和葡萄糖代謝是必要的
支援線粒體功能

3.心血管健康

有助於維持正常血壓
支持健康的心律
有助於血管內皮功能

4.骨骼健康

人體中約有 60% 的鎂儲存在骨骼中。
與鈣和維生素 D 發揮協同作用
支援骨質密度與結構

5.壓力反應與心理健康

調節壓力荷爾蒙
支援 GABA 功能，一種鎮靜的神經遞質
可能有助於緩解焦慮和改善情緒

作用機制：它們如何運作？

甘氨酸的功能機制

甘氨酸在人體中透過數種途徑運作：

1.神經遞質功能

在中樞神經系統中扮演抑制性神經遞質的角色
與甘氨酸受體結合，導致氯化物流入和神經元超極化
也可作為興奮性 NMDA 受體的共拮抗劑

2.結構角色

膠原蛋白三重螺旋結構的重要組成部分
由於體積細小，能使膠原蛋白強度所需的緊密捲繞得以實現
有助於整個身體的結構蛋白質

3.代謝功能

參與一碳代謝
作為各種生物大分子的前體，包括血紅素、穀胱甘肽和核苷酸
有助於肌酸合成

4.抗發炎作用

可減少發炎細胞因子的產生
在發炎期間保護細胞免受損傷
支持炎症過程的解決

鎂的功能機制

鎂透過不同但同樣重要的機制發揮作用：

1.酵素輔助因子

300 多種酵素的重要輔助因子
對 ATP 活化和能量代謝至關重要
DNA 和 RNA 正常合成和功能所需的元素

2.離子通道調節

調節鈣通道活性
維持神經和肌肉的膜電位
調節鉀通道

3.細胞訊號傳輸

參與第二信使系統
調節荷爾蒙受體的結合
影響細胞的鈣處理

4.結構功能

穩定 RNA 和 DNA 結構
有助於骨骼礦物結構
維持膜的完整性

安全剖面比較

甘氨酸安全性

甘氨酸具有極佳的安全性：

獲得 FDA「一般認為安全」(GRAS) 的地位
常規飲食中蛋白質的天然成分
即使劑量較高，副作用也極小
LD50 (動物) 極高，顯示毒性很低

潛在的輕微副作用包括

劑量極高時有輕微胃腸道不適
昏昏欲睡（預期效果，有時也是預期效果）
敏感個體的罕見過敏反應

儘管它可能會增強某些睡眠藥物的效果，但目前尚未有重大藥物交互作用的一致報告。

鎂的安全性

鎂的安全性會因形式不同而有所差異：

一般認為在適當劑量下是安全的
補充鎂的最高可容忍攝取量為每日 350-400 毫克
攝取過量最常導致大便溏薄（特別是檸檬酸鎂、氧化鎂）

潛在副作用包括

腹瀉或腹部不適（最常見）
高劑量時會噁心
敏感人士可能會出現低血壓
腎功能受損者有鎂中毒的風險

值得注意的藥物交互作用包括同時服用某些抗生素和骨質疏鬆藥物時，會降低吸收。

全球法規趨勢

管理甘氨酸和鎂的法規在不同地區有很大的差異：

北美洲

美國：

甘氨酸和鎂都是受 DSHEA 規範的膳食成分。
食品級甘氨酸符合 GRAS 標準，在食品應用上沒有限制
鎂具有與高血壓和骨質疏鬆症相關的合格健康聲稱
儘管有研究支持，FDA 仍不允許這兩種成分的睡眠聲稱

加拿大：

兩者均受天然健康產品管制
有特定的各論，包含核准的聲稱和劑量
需要天然產品編號 (NPN)

歐洲

歐盟：

根據第 2002/46/EC 號指令，兩者均允許在食品補充品中使用
EFSA 已批准與鎂相關的健康聲稱：
- 減少疲勞和乏力
- 電解質平衡
- 肌肉功能正常
- 正常心理功能
儘管進行了大量研究，但甘氨酸的健康聲稱仍未獲得批准
補充劑中鎂的最高含量因國家而異

亞太地區

澳洲/紐西蘭：

兩者均列名於澳洲治療用品登記冊中
某些索賠的特定證據要求
對兩種成分都相對寬鬆的法規環境

日本：

兩者都獲得 FOSHU（特定健康用途食品）的批准
與美國或歐盟相比，允許更廣泛的健康聲稱

南韓：

兩者都是 KFDA 認可的功能性成分
允許有充分證據的特定健康聲稱

拉丁美洲及其他地區

巴西：

由 ANVISA 監管
兩者都允許在補充品中使用，但有特定限制
註冊要求因產品類別而異

墨西哥：

COFEPRIS 下的監管框架
這兩種成分一般都允許註冊
市場不斷成長，法規日益複雜

品質測試與規格

甘氨酸測試方法

甘氨酸的標準品質控制測試包括

識別： 紅外線光譜、胺基酸分析
純度分析： HPLC，食品級甘氨酸通常 >98.5%
重金屬測試： ICP-MS 檢測鉛、砷、鎘、汞
微生物測試： 總板數、酵母菌/霉菌、病原菌
乾燥損失： 確保適當的含水量
溶液的 pH 值： 通常為 5.5-7.0 (1% 解決方案)

鎂測試方法

鎂化合物的測試方案包括：

化驗測試： 用於含量測定的络合滴定法
識別： 各種特定表格測試
重金屬測試： 類似於甘氨酸測試
元素雜質： 各種元素的 ICP-MS
微生物限度： 標準 USP/EP 協議
燃燒/乾燥損耗： 依形式而定的規格

常見配方與組合

甘氨酸配方

市場上常用的甘氨酸組合配方包括

睡眠配方： 結合鎂和 GABA
膠原蛋白產品： 作為成分胺基酸或增效劑
排毒配方： 含 N- 乙酰半胱氨酸和奶薊草
關節健康： 含葡萄糖胺、軟骨素和 MSM
運動恢復： 含 BCAA 和電解質

鎂配方

常見的鎂配方方法包括

睡眠支援： 含甘氨酸、GABA 和褪黑激素
壓力管理： 含 B 族維他命和適應性草藥
骨骼健康： 含鈣、維生素 D 和維生素 K
肌肉恢復： 含鉀和牛磺酸
心血管支援： 含有輔酶Q10和奧米加-3

劑量建議和起效時間

甘氨酸劑量

典型的有效劑量範圍：

增進睡眠： 睡前 3-5 克
認知支援： 每日 1-3 克
關節/膠原蛋白支援： 每日 2-5 克
一般健康狀況： 每日 1-3 克

時間考量：

睡眠的好處 睡前 30-60 分鐘
認知方面的好處： 可全天分開使用
結構支援： 可隨時服用，連續性是關鍵

效果開始：

睡眠的好處 第一劑可能會顯示效果
認知方面的好處： 1-2 週
結構效益： 4-8 週可達到明顯效果
完整的福利： 持續使用 8-12 週

鎂劑量

建議用量（元素鎂）：

一般健康狀況： 每日 200-400 毫克
特定的治療應用： 每日 300-600 毫克
運動表現： 每日 300-500 毫克

不同的形式可提供不同數量的元素鎂：

氧化鎂： 60% 元件
檸檬酸鎂： 16% 元件
甘氨酸鎂： 14% 元件

效果的開始因應不同的應用而異：

急性影響（排便）： 30 分鐘至 6 小時
肌肉放鬆： 1-2 天
改善睡眠： 1-2 週
針對慢性問題提供完整的福利： 6-12 週

市場展望與成長預測

甘氨酸市場

全球甘氨酸市場在 2022 年達到約 $6.6億美元，預計到 2028 年將以 5.2%的年複合成長率成長，可能達到 $9.4億美元。

區域分佈：

亞太地區： 45% (主要由中國生產)
北美洲： 25%
歐洲： 20%
世界其他地區： 10%

主要的成長動力包括

擴大睡眠輔助補充品的應用範圍
甘氨酸在膠原配方中的作用日益受到重視
在專科臨床營養學中的應用日益增加
擴展至功能性食品應用

鎂市場

2022 年全球鎂補充劑市場價值約為 $12 億美元，預計到 2028 年將以 7.4% 的年複合成長率成長，有可能達到 $20 億美元。

區域分佈：

北美洲： 38%
歐洲： 32%
亞太地區： 24%
世界其他地區： 6%

生長因子包括

提高對普遍缺鎂的意識
對睡眠和壓力管理的興趣與日俱增
擴大運動營養品市場
尋求骨骼和心血管支援的高齡人口

B2B 買家常見問題

採購團隊常見的問題包括

食品級甘氨酸和工業級甘氨酸之間的價格差異通常有多大？ 食品級甘氨酸通常比工業級高出 20-30%，反映出更高的純度標準和額外的測試要求。
這些成分在各種配方類型中的穩定性如何？ 兩者在固體劑型中通常都很穩定。鎂在液體中的穩定性主要取決於鹽的形式和 pH 值條件。甘氨酸在溶液中一般較穩定。
在採購這些成分時，我們應該注意哪些認證？ 尋找 cGMP 認證、ISO 9001、適當的等級認證 (USP/EP/FCC) 以及相關的宗教認證 (Kosher、Halal)。
不同地理來源的品質是否有顯著差異？ 雖然中國的甘氨酸在市場上佔有主導地位，而且近年來在品質上有了顯著的改善，但品質更多地取決於個別製造商的標準而非地理位置。
如何計算不同形式鹽中元素鎂的含量？ 將化合物重量乘以該特定鹽類中元素鎂的百分比。例如，檸檬酸鎂約含 16% 元素鎂。
這些原料的一般前置時間是多久？ 對於標準等級，進口材料需要 4-6 週；國內庫存可能立即可供貨。客製規格可能需要 8-12 週。
這些原料的價格會隨季節性波動嗎？ 甘氨酸的定價趨於相對穩定，而鎂化合物則可能因原料成本和能源價格而出現波動。
供應商應在每次出貨時提供哪些文件？ 分析證書、原產地證書、過敏原聲明、基因改造生物聲明，以及符合法規的特定表格文件。
如何驗證有關純度和效力的聲稱？ 使用藥典方法透過認可分析實驗室進行第三方測試是黃金標準。
這些原料的最低訂購量是多少？ 經銷商訂單通常為 25 公斤，製造商通常需要 100-500 公斤的最小訂單，視材料和規格而定。

利弊分析

甘氨酸優點與缺點

優勢：

即使劑量較高，也具有極佳的安全性
多種健康類別的多樣應用
在大多數配方類型中都很穩定
無需掩蓋的怡人口味
成本效益高

缺點：

相對較大的有效劑量需要更多的膠囊/藥片
儘管有研究支持，但核准的健康聲稱有限
主要以粉末形式提供，限制了配方選擇
某些效益的起效相對較慢
與某些成分相比，消費者認知度較低

鎂優點與缺點

優勢：

消費者認知度和接受度高
針對不同應用提供多種形式
某些索賠有強大的法規支持
與許多其他成分產生協同作用
解決許多人口普遍缺乏的問題

缺點：

形態依賴的生物利用度為製劑帶來挑戰
胃腸道副作用的可能性限制了劑量
供應商與形式之間的品質差異很大
某些形式的口感不佳，需要大量掩蔽
由於醫療用途，某些市場的法規審查較高

供應商選擇指引

採購甘氨酸和鎂時，請考慮這些因素：

要求全面的規格和測試： 除了基本的化驗結果外，您還可以要求進行包括微生物、重金屬和殘留溶劑在內的全套測試。
評估穩定性資料： 要求進行與您的配方類型相關的加速穩定性研究。
採樣多個供應商： 測試您特定配方的感官特性、溶解度和效能。
審查法規支援： 優質供應商提供針對您目標市場的特定法規文件。
考慮顆粒尺寸規格： 這兩種成分的效能都會受到粒度分佈的影響，尤其是在混合粉末和片劑中。
評估供應鏈可靠性： 詢問製造地點、產能及供應中斷的應變計畫。
驗證特定等級的要求： 確保供應商符合您特定應用所需的規格，不論是食品級甘氨酸或製藥級鎂鹽。

生產流程簡化

甘氨酸生產流程：

原料準備： 一氯乙酸和氨（用於合成途徑）
反應階段： 在特定溫度和壓力下進行受控反應
中和： 使用氫氧化鈉調整 pH 值
過濾： 去除副產品
結晶： 濃縮和冷卻形成晶體
分離： 離心或過濾
乾燥： 通常是流化床乾燥至特定含水量
縮小尺寸： 研磨至目標粒度
混合： 確保批次均一性
品質測試： 全面的分析驗證
包裝： 放入適當的防潮容器中

鎂鹽生產流程：

原料準備： 氧化鎂或氫氧化鎂和各自的酸
反應階段： 受控反應形成所需鹽類
過濾： 去除不溶劑
專注力： 蒸發以增加固體含量
結晶： 對於固體形式
乾燥： 小心控制以達到目標水份
縮小尺寸： 依規格銑削
混合： 確保一致性
品質測試： 根據既定規格
包裝： 放入適當的容器中

結論：最佳配方的策略性選擇

在決定使用甘氨酸和鎂，或考慮將兩者結合用於您的產品配方時，有幾個因素需要考慮：

目標效益： 甘氨酸在睡眠、認知和結構支援方面表現優異，而鎂則在放鬆、製造能量和骨骼健康方面大放異彩。
配方要求： 根據您的輸送形式，考慮口味特性、溶解度需求和穩定性要求。
消費者的期望： 鎂的知名度較高，甘氨酸則可能需要更多的消費者教育。
使用成本考量： 不僅要評估成分成本，還要評估功效劑量、消費者認知價值和競爭定位。
增效潛力： 許多成功的產品都利用這兩種成分的互補效益，尤其是在睡眠和放鬆類別。

這兩種成份在適當的應用上都有獨特的優點，而結合使用後所產生的協同效益，往往超過任何一種成份單獨使用所能達到的效果。最成功的產品開發人員都了解如何利用兩種成分的獨特特性，創造出有效且與眾不同的產品，以引起消費者的共鳴。

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