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左旋肉堿的研究始于20世紀初期。1905年，俄國人Gulewitsch和Krimberg從肉類提取物中發(fā)現(xiàn)了L-肉堿   ，并用拉丁語carnis命名，意思是“畜肉”。自此以后，各國科學家進行了深入的研究。

1927年，Tomita和Sendju證實了其分子結(jié)構(gòu)。

1948年，F(xiàn)raenkel發(fā)現(xiàn)了大黃粉蟲幼蟲的生長需要一種生長因子，并將此命名為維生素BT。

1952年，美國伊利諾斯大學的研究人員Carter確證了維生素BT就是肉堿   。

從1953年開始，左旋肉堿列在美國《化學文摘》中的Vitamin BT的索引欄目下。

1958年，F(xiàn)ritz發(fā)現(xiàn)左旋肉堿對心臟和肌肉組織中的長鏈脂肪酸的氧化具有重要作用，可以提高脂肪的β-氧化代謝速率，能加速細胞（線粒體）對脂肪的消耗。

1973年，Engel和Angeliui報道了首例L-肉堿缺乏癥病例，并用肉堿   。之后又報道了幾種與肉堿缺乏有關的綜合癥及由常染色體隱性基因遺傳的原發(fā)性肉堿缺乏癥，包括系統(tǒng)性肉堿缺乏癥（SCD）和性肉堿缺乏癥（MCD）。