L-苹果酸可以促进细胞内ATP生成，强化机体的能量代谢，在苹果酸脱氢酶的作用下L-苹果酸生成NAD(P)H，该物质在近来的一些研究中被发现可以直接清除自由基，发挥抗氧化作用；NAD(P)H作为生物体重要的电子载体和供氢体，参与多种抗氧化物质的还原再生，维持机体的抗氧化能力，具有间接的抗氧化作用。NAD(P)H作为生物体重要的电子载体和供氢体，参与多种抗氧化物质的还原再生，维持机体的抗氧化能力，而且可以直接清除自由基，发挥抗氧化作用。研究显示，几种公认的抗氧化物质GSH、维生素E（VE）和维生素C（VC）都能抑制过氧化亚硝酸盐的过氧化作用。由于机体内可以在若干酶的作用下产生NAD(P)H，其抗氧化能力更高。有研究证实6－磷酸葡萄糖脱氢酶在体内产生的NADPH比外加NADPH的效力要高约10倍。研究发现L-苹果酸在苹果酸脱氢酶和苹果酸酶的作用下，能够大量生成NAD(P)H，外源性补充苹果酸，影响机体氧化还原状态，从而提高机体的抗氧化能力。Romanovich等发现家兔的食物中每日加入150mg苹果酸，发现血液中还原型VC的水平升高，氧化型VC的水平降低，在几内亚猪身上进行了类似的实验，每日苹果酸补充量为100mg，结果尿液中还原型VC水平也升高，作用机制可能是苹果酸的补充使得机体内NAD(P)H的生成增多，使抗氧化物质还原型VC能够维持在较高水平。敬婷等研究 L-苹果酸对湘云鲫生长性能、消化和抗氧化能力的影响，发现在饲料中适量添加L-苹果酸可促进湘云鲫的生长，降低饲料系数，增加鱼体营养物质沉积，提高消化和抗氧化能力。

　　相关研究表明，L-苹果酸可使线粒体产生适应变化，包括酶合成增加，活性提高，从而提高氧化磷酸化能力，具有代谢调控活性。外源性给予苹果酸促进线粒体呼吸速率，当机体ATP需求增加时，其促进机体合成更多的能量物质来满足机体的需要，苹果酸对体力的恢复有显著影响。L-苹果酸是苹果酸天冬氨酸穿梭的组成部分，对胞液与线粒体之间还原当量的转移起着重要的作用。苹果酸天冬氨酸穿梭主要存在于肝脏和心脏中。如图1所示，苹果酸天冬氨酸穿梭包括两个互补的胞液及线粒体反应体系和两个跨线粒体内膜转运蛋白，其中天冬氨酸谷氨酸转运蛋白（aspartate-glutamate carrier， AGC）是一个电势驱动（elecrogenically driven）蛋白，且是苹果酸天冬氨酸穿梭过程的一个不可逆步骤。胞液中的NADH在苹果酸脱氢酶（Malic dehydrogenase， cMDH）的作用下，使草酰乙酸还原成苹果酸，后者通过线粒体内膜上的α－酮戊二酸苹果酸转运蛋白（oxoglutarate-malate carrier， OMC）转运进线粒体，在线粒体内苹果酸脱氢酶（mMDH）的作用下重新生成NADH和草酰乙酸。NADH在呼吸链的作用下生成3分子高能物质ATP，线粒体内生成的草酸乙酸经天冬氨酸转移酶 (AST，又称谷草转氨酶，GOT)作用生成天冬氨酸，后者才能通过线粒体内膜上的天冬氨酸谷氨酸转运蛋白（AGC）载体运出线粒体，继续穿梭作用。苹果酸天冬氨酸穿梭调节受线粒体内膜转移蛋白的控制，位于线粒体内膜上的天冬氨酸谷氨酸穿梭蛋白（AGC）在由丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸的过程中起到关键作用，而α-酮戊二酸苹果酸转运蛋白（OMC）则在苹果酸和α-酮戊二酸进出线粒体过程起到载体的作用。AGC 作为一个电势驱动蛋白，是苹果酸天冬氨酸穿梭代谢的限速步骤，其活性由线粒体内膜势能决定。Palmieri等人研究指出 AGC有 Aralar 1 和 Citrin 等几种异构体，其中肝组织中只有 citrin 一种异构体，且Aralar1 的过量表达能显著增加线粒体的能量代谢。作者所在课题组研究发现，L-苹果酸能促进苹果酸天冬氨酸穿梭，其分子生物学机理与L-苹果酸提高AGC的基因表达有关，外源性给予苹果酸可使胞质苹果酸脱氢酶与线粒体苹果酸脱氢酶活力增加，提高机体产能效率；苹果酸可以有效提高老年大鼠抗氧化酶的活力及非酶抗氧化物质的水平，降低老年大鼠活性氧的含量，减轻自由基对机体的损伤，增强机体的抗氧化能力，减少脂质过氧化的发生，起到抗氧化作用。曾晓琮等研究发现苹果酸能够提高大鼠心肌细胞AGC，OMC，CAT，GSH-Px的mRNA表达量，且补充苹果酸显著提高大鼠肝脏细胞AGC，OMC，CAT，GSH-Px的mRNA表达量，L-苹果酸可能通过促进苹果酸天冬氨酸穿梭蛋白以及抗氧化酶的基因表达，实现提高线粒体的抗氧化作用。