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肌肽学名β-丙氨酰-L-组氨酸（β-alanyl-L-histidine），是一种由β-丙氨酸和L-组氨酸两种氨基酸组成的二肽。肌肉和脑部的组织含有很高浓度的肌肽。
肌肽是一种跟肉碱一起由俄国化学家古列维奇发现。在英国、韩国、俄国及其他国家均有研究表明：肌肽具有很强的抗氧化能力，对人体有益。肌肽已被证实可清除在氧化应激过程中使细胞膜的脂肪酸过度氧化而形成的活性氧自由基（ROS）以及α-β不饱和醛。
许多研究已经发现N-乙酰肌肽在预防与治疗白内障上有良好的效果,其中之一的研究显示，肌肽可以改善因曝露在胍下导致大鼠水晶体混浊而产生的白内障，虽然这些说法支持肌肽能治疗白内障以及其他假设性对眼睛的种种好处，但截至目前为止，还没有得到主流医学界的充分支持，例如英国皇家眼科曾经宣称,肌肽在局部治疗白内障上，既不安全也不具疗效的建议。
在一项2002年的研究报告中指出,肌肽可以改善自闭症儿童与社会的关系和增加自闭症儿童所使用的辞汇量，但是研究中所宣称的改善情形，亦可能是来自于成熟、安慰剂作用或其它没有被写在这份研究报告里的因素。
在动物实验中，补充肌肽可以增加皮质固醇的含量，这也许可以解释有时在使用高剂量肌肽所产生的过动症状，可是上述研究是将肌肽注射于小鸡的脑室中，且皮质固醇含量上升的现象尚未再人体实验中出现。 在动物实验里，肌肽已经被发现可以延缓癌细胞的生长、 防范酒精引起的氧化压力与乙醇导致的慢性肝脏伤害，在老鼠实验中肌肽的神经保护机制可以防止永久性脑部缺血 。
肌肽可以增强人类的纤维母细胞的海佛烈克极限，以及出现端粒缩短的速率，端粒的维持可能会利于某些潜在癌症的生长，所以肌肽也被视为是个保护剂。
一般认为典型的素食者缺乏摄取肌肽，但会不会因为这样而造成不良的影响，仍是未知的。