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D-核糖經吸收，隨血液被和骨骼肌細胞攝取后，在核糖激酶的作用下，加上ATP分解后產生的磷酸基團直接生成5-磷酸核糖，繼而快速生成ATP。口服D-核糖通過此反應途徑，可使心肌和骨骼肌細胞中的5-磷酸核糖快速合成，繼而促進腺嘌呤核苷酸的修復，快速生成ATP。葡萄糖形成5-磷酸核糖過程復雜、速度慢，D-核糖形成5-磷酸核糖過程簡單，速度快。D-核糖形成5-磷酸核糖這一途徑彌補了和骨骼肌細胞ATP補充緩慢的缺陷，在機體經歷缺氧、缺血或高強度運動時，其作用更為突出。研究顯示：在一些肌肉纖維中，完全的ATP再生成需要24~96小時（1~4天），使人體才能從過度運動中完全恢復過來。補充D-核糖后，能使ATP的生成速率加約快3~4倍，也就是說，ATP儲存的恢復可以從1~4天減少到6~24小時。

國內只有一個通過國家食品藥品監督管理局通過的D-核糖國食健字保健食品，還沒有D-核糖的相關藥物，但在國外特別是歐美國家，醫生都會囑咐服用D-核糖，這方面的研究也成為新的關注點。