CN100350917C - 食品组合物及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种食品组合物,它能够改变机体的组成和/或运动能力。本发明还提供改善机体组成和/或运动能力的方法。本发明内容之一是一种用于改变机体组成和/或运动能力的食品组合物,所述的食品组合物含有初乳。更好的是,本发明提供的改变机体组成和/或运动能力的食品组合物中含有初乳或其组分,所述组分包括初乳经分离后保留下来的初乳生长因子。所述食品组合物还可以包含酪蛋白。较好的是,所述酪蛋白来自初乳,保留在初乳经加工后的组分中。

Description

食品组合物及其使用方法
本发明涉及一种食品组合物,它能够改变机体组成和/或运动能力。本发明还提供一种改善机体组成和/或运动能力的方法。
初乳是妊娠末乳腺最早分泌的乳汁。其组成不同于后来产生的乳汁。初乳是生长因子和抗微生物因子的丰富来源(Donovan,S.M.和Odle,J(1994);Foley,J.A.和Otterby,D.E.(1978);Reiter,B.(1978);Shams,D(1994))。超免疫初乳常被用作抗病原抗体的来源,并已经成功地用于防治轮状病毒等病原引起的疾病(Davidson,1989)。已知初乳作用于新生儿消化道的发育(Zumkeller.W(1992)),并促进新生小猪小肠的生长(Tungthanathanich,P.R.等(1992))。
所有的生长活性都不能用已知生长因子的单独作用或综合作用来解释。初乳是生长因子与其他生物活性物质的复杂混合物,包含但不限于免疫球蛋白、乳铁传递蛋白、乳过氧化物酶、溶菌酶、富脯氨酸多肽和糖蛋白。
初乳中已发现的多种生长因子之一是IGF-1。在牛初乳中,它的浓度比一般牛乳高20倍(Marcotty,C.F.等(1991);Oda,S.H.等(1989))。牛和人的IGF-1在组成上十分相象。
和许多其他生长因子一样,已知,消化道外给予IGF-1具有促进骨骼肌合成代谢的作用(Fryburg,D.A.等(1995);Tomas,F.M.等(1991)),并具有促进分解代谢而增强脂肪利用的作用(Tomas,F.M.等(1991))。用人生长激素治疗自发性矮小部分依赖于提高循环IGF-1水平。还没有过关于口服初乳中的IGF-1和增加身高相关联的文献记载。然而,因为尚不清楚初乳中的IGF-1及其他生长因子提高的是哪些蛋白的合成,所以尚未完全理解这些因子的合成代谢和分解代谢作用机制。
纯形式的IGF-1和其他生长因子是十分昂贵的。它们的使用一般仅限于包括组织生长和修复在内的特殊医学和药学适应症。一般认为,IGF-1和其他生长因子在消化道内在吸收前就已迅速变性。所以,如果变性,则IGF-1等生长因子不可能通过口服途径以其活性形式进入血液或机体组织。
动物研究(Donovan S.M.(1994))显示,出生后的24小时内,口服的放射性标记的IGF-1有约10%被吸收。随着消化道“关闭”和大分子吸收的停止,随着消化道环境改变使得蛋白质的酸分解和蛋白酶解更迅速,此后的吸收显著降低。
通过消化道外给予人IGF已经获得了IGF-1的医学效用。已经发现,IGF-1或其他生长因子适合改变机体组成和/或运动能力或提高成绩,从而用于运动员等希望改善体力的人或处于分解代谢状态/体重下降的患者或疲劳者,但目前还没有得到易于获得而且有用的富含IGF-1或其他生长因子的来源,也没有方便而有效的改善机体组成或运动能力的手段。
尽管初乳中有IGF-1和其他生长因子,但从未证明能够获得有效量的牛初乳IGF-1和/或其他生长因子作为人的促合成代谢剂,也未曾显示或证明初乳本身在人体内具有促合成代谢作用。所以,普遍认为,人若口服初乳,没有改善机体组成和/或运动能力的作用。
因此,本发明目的之一是克服或至少减轻现有技术的一些问题。
本发明内容之一提供了一种用于改变机体组成和/或运动能力的食品组合物,所述的食品组合物含有初乳。
较好的是,本发明提供的用于改变机体组成和/或运动能力的食品组合物包含初乳或其组分,所述组分含有初乳经分离而保留于其中的初乳生长因子。所述食品组合物还可以包含酪蛋白。较好的是,所述酪蛋白来自初乳,并在初乳经分离后保留在初乳组分中。
“运动能力”在此表示一种从事体力活动的能力的量度,所述的活动包括运动表现,运动后的恢复和疲劳的减退。运动表现选自但不限于跑、走、跳、快速跑、膝屈伸、下蹲、抬举和踢,对抗性和非对抗性运动和比赛。
“机体组成”在此包括用来描述机体结构的那些参数,包括人体测量或代谢改变(包括情绪变化)的标志,选自但不限于:身高,机体脂肪比例,脂肪量,非脂肪质量,饮食摄取,氧摄入(VO2max),呼吸换气率(RER),血液、血清肌酸激酶(CK),乳果糖∶鼠李糖比例(L∶Rh),肠通透性,血液乳酸,代谢和/或呼吸缓冲容量,结缔、肌肉、神经和上皮组织,情绪状态。
“改变机体组成和/或运动能力”在此表示引起体状况改善的变化。“改善”可以是各种期望的改变,包括感觉的改善。例如,减肥健身方面的改善包括体脂减少和非脂肪质量增加(增加瘦组织以及脂肪组织质量的减少)。较好的是,非脂肪质量与体脂之比升高。较好的是,所述的改变是运动成绩的提高,可使职业运动员获得更好的竞技表现和耐力。
所述食品组合物适合给予前述希望改善身体状况的人,运动员,其职业或在娱乐中有体能要求的人,或处于分解代谢/减重状态下的患者,或疲劳者,从而改善机体组成和/或运动能力。在将食品组合物给予运动员时,据信,含初乳和载体的食品组合物可能对处于代谢和机体应激状态下的运动员产生积极作用,一般将导致人体测量和代谢上的适应性,即使不继续补充所述的食品组合物,这样的变化仍然存在。
所述的食品组合物可用于各种运动员。这样的运动员可以是力量/强度型运动员(PSA)或耐力型运动员(EA)。PSA的日常训练一般包括力量和能量训练。EA接受的训练一般旨在增强其长时间运动的能力。
本发明的食品组合物包含初乳。所述初乳可来自各种哺乳动物。较好的是,所述哺乳动物选自但不限于:牛、绵羊、猪、山羊或马。更好的是牛的初乳。更好的是妊娠结束后头几天,最好是妊娠结束后3-4天收集的初乳。
可对初乳进行去除污染物的处理。较好的是,处理后初乳的生物活性和生物利用度接近未处理过的初乳。
本发明的优选内容之一是提供了一种用于改变机体组成和/或运动能力的食品组合物,它含有含多种生长因子混合物的初乳和载体。
较好的是,所述的生长因子来自初乳,并包括IGF-1,最好是初乳中的IGF-1。用以减少杂质或生产初乳产品的巴斯德消毒法,pH改变和其他处理可能破坏初乳中生长因子和其他生物活性物质或降低其水平,和/或降低它们在消化道内的稳定性/生物利用度。
IGF-1具有促合成代谢作用,可增加收缩蛋白和非收缩蛋白的合成,从而增加肌肉。这有利于使用者增强肌肉力量和强度。较好的是,食品组合物用于PSA改善运动成绩或运动能力。
然而,目前研究口服牛初乳产品作用的唯一报道来自Mero,A.等(1997)。Mero研究了初乳液体乳清蛋白提取物对肌肉力量的作用,是根据跳高成绩测定的,没有发现对成绩有任何积极作用。Mero的结果支持了这样的普遍观点,即,口服含IGF-1的初乳对成绩没有作用。
Mero所支持的另一种普遍观点是,给予运动员初乳的乳清组分可获得最大的口服IGF-1的潜在作用。
然而,此前的结果显示对提高成绩没有作用,表明本领域现有技术不曾有过用食品组合物改变机体组成或运动能力的方法。
与现有技术相反,申请人推断,Mero在生产乳清提取物(会高含量IGF-1)过程中去除了酪蛋白,以及所采用的其他制造工艺可能导致经加工初乳中完整IGF-1和其他因子的流失,并降低了潜在活性组分在消化道内的利用度。酪蛋白可能对在消化道条件下增强可改善机体组成或运动能力的初乳中IGF-1和其他组分的生物利用度有利。
所以,本发明还包括一种用于改变机体组成和/或运动能力的食品组合物,所述的食品组合物包含初乳或其组分,所述的组分包含生长因子和酪蛋白。较好的是,所述酪蛋白和生长因子来自初乳,并经加工而保留在初乳中。
消化道外给予IGF-1的代谢效应显示它增强脂肪的利用。可能,这对EA特别有利,因为EA可以通过更好地利用脂肪供能进行长时间运动而提高运动能力。脂肪利用的增强可增加糖原储备,减少乳酸的积累,这两者都关系到疲劳的减退和成绩的提高。所以,本发明食品组合物适合给予EA改善运动成绩或运动能力。
较好的是,IGF-1等生长因子的浓度至少等于它们在普通初乳中的浓度。然而,它们的浓度可以更高。较好的是,生长因子处于可使得它们在消化道内最大限度被利用的组合物中,从而增强进入和通过消化道的吸收。
所述食品组合物还可以作为提高体内IGF-1等生长因子水平的手段。初乳中的IGF-1和其他因子参与组织生长和修复。它们的合成代谢和分解代谢效应还可能作用于机体组成和运动能力。然而,如果生长因子在口服后因消化道内的消化作用而被破坏,初乳中诸因子间的相互作用将不能对改善机体组成和/或体力活动机能发挥作用。
可给所述食品组合物补充以载体。所述载体可促进以上所述的初乳向接受者的传递。所述载体可以是液体、固体或半固体载体。它可以选自:全脂、脱脂、改进、调味牛乳,天然、调味、冷冻或饮料型酸乳,滋补品和运动饮料,奶糊、奶酪和调制茅屋奶酪及冰激凌等其他乳制品。半固体载体可选自糊剂和涂抹型制品。固体载体可选自块状食品、饼干、谷物片、食物纤维或其他食品。
所述食品组合物含有其他对改变机体组成和/或运动能力有利的补充成分。
补充成分可选自初乳中所没有的蛋白质,矿物质和电解质,盐,蛋白质,氨基酸(分支或不分支),营养素,脂类,脂肪,维生素,糖(单糖或复合糖),肌苷,肌酸,HMB,缓冲剂,以及补充训练饮食的其他因子。
较好的是,矿物质选自但不限于钙、铁、磷、碘、锰、锌、铜、铬、钼和镁。
较好的是维生素选自但不限于抗坏血酸(维生素C),D-α生育酚(维生素E),烟酸(维生素B3),核黄素(维生素B2),泛酸(维生素B5),烟酸吡哆醇(维生素B6),硫胺(维生素B1),叶酸,维生素B12和胆钙化醇(维生素D3)。
较好的是,所述氨基酸选自但不限于组氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,赖氨酸,甲硫氨酸,苯丙氨酸,苏氨酸,色氨酸,缬氨酸,丙氨酸,精氨酸,天冬氨酸,半胱氨酸,谷氨酰胺,谷氨酸,甘氨酸、脯氨酸,丝氨酸和酪氨酸,而且应选择可增强蛋白质合成或改善生理缓冲容量的那些。
较好的是,所述营养素选自但不限于生物素,PABA,胆碱,环己六醇,L-肉毒碱,甜菜碱和γ-谷维素。
较好的是,所述盐选自但不限于钠盐,钾盐和镁盐。
较好的是,所述糖选自但不限于蔗糖,麦芽糖-葡萄糖(maltodextrose),葡萄糖和果糖。
较好的是,所述脂肪选自但不限于固体乳脂和植物脂肪。更好的是,将脂肪保留在或重新加入初乳产品中。
较好的是,其他因子选自卵磷脂之类乳化剂,食用酸,香精,防腐剂和色素,最好能用于增强食品组合物的传递和保存。
而且,食品组合物可以任意形式提供,例如粉末、液体、半固体或固体。食品组合物还可以以单位剂型的形式给予,例如片剂、胶囊或粉末。
在本发明的另一方面内容中,提供了一种生产食品组合物的方法,该食品组合物含有初乳或其组分,其中包含有初乳经分离后保留于其中的初乳生长因子,它被用于改变机体组成和/或运动能力,所述方法包括:
如下制备初乳:
对初乳进行超滤,获取初乳的超滤截留物;
对初乳的超滤截留物进行喷雾干燥;和
收集喷雾干燥的初乳。
还可以再对初乳进行除菌处理,最好是离心除菌。所述的离心可以是极限沉降离心,在离心时控制初乳的处理量和滞留时间。离心最好与低热处理(低于72℃×15s)联合,低于64℃为佳,从而在符合食品安全要求的同时最大限度地保留活性组分的生物活性。
标准巴斯德(72℃×15s)消毒法和其他一些减少污染或生产初乳制品的方法可能破坏初乳中生长因子和免疫球蛋白及其他因子等其他重要生物活性成分或降低其水平,并/或降低它们在消化道内的稳定性和生物利用度。
因此,较好的是,用保存或提高初乳中生长因子及其他生物活性蛋白、脂类或糖的水平的方法来处理初乳。较好的是,用专利AU668033、AU644468、NZ239466、NZ260568或PCT/AU96/00708中所述的方法处理初乳。
这些处理初乳的方法还进一步从初乳中去除盐和细菌和体细胞等杂质,同时保持生物利用度接近未处理的初乳,并较好地在产品中保留酪蛋白。已经证明酪蛋白增强消化道腔内IGF-1的生物利用度。所以,宜在处理后的初乳中添加或保留酪蛋白。可如下制备初乳:
a)收集产犊后头6次的初乳;
b)将初乳加热至55℃,用标准乳品分离器脱脂以使脂肪水平降低或标准化;并/或在重新加入制品中前对脂肪部分另行处理;
c)将脱脂初乳加热至63℃保温15s至30min,并/或用离心除菌方法(bactofuge)以12,000g离心,以降低生物负荷(bioburden),并便于下游的加工;
d)将经过加热、脱脂和离心的初乳加入作为载体的新鲜乳制品或其他可直接食用的产品中,或将其喷雾干燥以供食用或供以后配制,或进行超滤以降低水、乳糖和电解质含量从而浓缩蛋白质含量,或进行离子交换层析之类的处理;并
e)然后将浓缩物或洗脱物加入作为载体的新鲜乳制品或其他可供直接食用的产品中,或将其喷雾干燥,或进行过滤或UHT之类的处理以获取可长期保存的液体(LLL),也可对该液体进行冷冻或喷雾干燥以保留生长因子蛋白的活性。
喷雾干燥后的粉末或LLL可包含在食品或药物制品中或就这样食用,或者由使用者用合适的载体再生。可在喷雾干燥前重新加入脂肪。
较好的是,上述初乳保持生长因子的水平和活性接近未处理过的初乳。生物活性可用细胞生长试验来测定,并与未处理的初乳进行比较。这可以用AU668033、AU644468、NZ239466、NZ260568或PCT/AU96/00708中所述的方法进行。上述方法还因为保留了酪蛋白而获得了IGF-1及其他生长因子和免疫球蛋白的最大生物利用度。
在本发明的另一方面内容中,提供了一种改变机体组成和/或运动能力的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
较好的是,该食品组合物如前所述。
所述食品组合物适用于前述希望增强体魄的人,运动员,从事体力活动职业或娱乐的人或处于分解代谢/减重状态下的患者,或疲劳者改善机体组成和/或运动能力。
本发明还提供一种增加组织质量的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
所述组织选自结缔、上皮、肌肉或神经组织。所述组织可以是消化道组织或其他组织。
可通过增加收缩蛋白或非收缩蛋白的合成,从而增加消化道组织或其他组织,由此改变机体组成。初乳所含IGF-1等生长因子如果以适合在消化道中获得这些因子的最大生物利用度的方式给予,则它们的合成代谢效应可引起这样的增加。运动能力的提高可能来自身高或肌肉力量和强度的增加,或代谢或呼吸缓冲容量的增强,或肌肉劳损的降低。
本发明还提供了一种增强脂肪利用的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
通过IGF-1和/或其他初乳因子的合成代谢效应增加了蛋白质的合成,因此肌肉增加,脂肪利用增强,于是将改变机体的组成,这种改变包括瘦机体组织的增加。较好的是,脂肪量因IGF-1和/或其他因子激发脂肪代谢增强脂肪酸的利用而减少。然而,无脂肪质量(FFM)的增加也会造成代谢率的提高。这对于PSA特别有帮助,但对想通过减轻体重来强健体魄的人也同样有帮助。
本发明还提供了一种增加身高的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
本发明还提供了一种缓解生理疲劳和/或改善精神上的疲劳感的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
通过增加肌肉或可能是通过增强脂肪代谢和增加糖原储备,减少乳酸的积累,或者通过增强缓冲容量而缓冲脂肪酸代谢的作用,疲劳或疲劳感的缓解可能有助于改善运动能力。
本发明还提供了一种加快运动后恢复的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。恢复的加快和/或缓冲容量的提高可反映于成绩的提高。
本发明还提供一种提高体内生长因子和/或初乳其他成分水平的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
生长因子或其他初乳组分水平的提高可带来机体组成和/或运动能力的改变。
较好的是,是初乳提高了生长因子组分的水平。尤其是生长因子的增加可带来上述各种机体组成和/或运动能力的改变。较好的是,所述生长因子包括IGF-1。
体内,特别是消化道内的IGF-1水平可被提高。已知,血液中IGF-1的水平在口服后没有显著升高。然而,本发明的组合物获得了最大的生物利用度,这克服了改善运动能力/机体组成方面的某些问题。
尽管一般认为IGF-1和其他大分子在消化道内消化迅速,且口服生长因子例如IGF-1不能进入全身系统,但申请人证明,如上所述,口服初乳改善了机体组成和活动能力。
本发明还提供一种防治消化道疾病的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
消化道疾病选自粘膜炎,服用非甾体类消炎药或其他药物引起的消化道损伤,放射治疗引起的消化道损伤,化疗引起的消化道损伤,一般和HIV/AIDS患者因病原轮状病毒、大肠杆菌、沙门氏菌、隐孢子虫(Cryptosporidium spp.),幽门螺杆菌(H.pylori)感染引起的损伤,消化道手术造成的损伤,克罗恩氏病、炎性肠综合征、腹腔疾病或囊性纤维变性造成的损伤。
本发明还提供一种促进消化道生长和发育的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
所述食品组合物对于治疗短肠综合征,大部分小肠切除(MSBR)和/或剩下的肠为补偿吸收面积损失而发生的肠适应特别有用。所述治疗还包括避免短肠综合征,大部小肠切除(MSBR)或肠适应引起的腹泻等副作用。
较好的是,用前述方法制备用于消化道生长和发育的包含初乳的食品组合物。优选的剂量是约1-10g/kg/d。
所述治疗可单用所述食品组合物进行,或联用其他生长因子,例如glucagen样肽(GLP-2)类似物和/或胰岛样生长因子(IGF-1)。
在另一方面内容中,本发明提供了一种增强缓冲容量的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
添加初乳可缓冲运动中的乳酸效应。发生乳酸蓄积时,可在运动前、中或后服用所述食品组合物作为预防措施。
在另一方面内容中,本发明还提供了一种缓解代谢性酸中毒的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
同样,可在运动或训练前、中或后服用主要以初乳为主的食品组合物。
所述的初乳可以是来自为了产生有效防治感染性疾病的抗体而接受了免疫的动物的超免疫初乳。进行了大运动量训练的运动员很可能因为免疫力降低和经常外出而被感染。
有时,耐力型运动员会因训练而发生腹泻。已知,肠黏膜受损会提高肠的通透性而造成腹泻(Ford,R.P.K.等(1986)),而且,虽然耐力型运动员发生腹泻的确切机制尚不清楚,但普遍认为,长时间训练过程中对消化道的反复压迫造成的肠粘膜机械损伤提高了肠的通透性,造成腹泻的发作。
本发明还提供了一种减轻运动中肌肉劳损的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
骨骼肌、脑组织和心脏组织中有肌酸激酶,这些组织的损伤提高了释放进入血液的肌酸激酶的水平。有时,运动过程中,血浆肌酸激酶水平会升高,表明运动已造成肌肉损伤。初乳中更多的IGF-1和/或其他因子可增强肌肉的蛋白质结构,从而避免损伤,或改善愈创,减轻运动过程中的肌肉劳损。
本发明的优选内容之一中,提供了一种改变身体组成和/或运动能力的方法,所述方法包括在一个有效的期间给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
较好的是,所述的食品组合物即前文所述的食品组合物,并且是用前文所述的方法制备的。
“有效的期间”指可观察到机体组成和/或运动能力显著改善的时间区间。该期间可长达4-8周。然而,该期间也可能更长,这取决于有待改善的情况。
“有效量”取决于经历这种改善的个体,取决于初乳中诸因子的生物活性和在消化道中的生物利用度。较好的是,受试个体是PSA或EA,或是将受益于肌肉劳损减轻、生理缓冲容量增强、身高增加、训练中的疲劳感减轻、恢复加快和/或成绩提高、机体组成改善的人。对于用前述方法制备的初乳来说,日剂量可以是约0.2-2g/kg/d。已知酪蛋白对于在消化道中条件下保存IGF-1非常有效。如果没有酪蛋白,要达有效量所需的当量的初乳IGF-1或其他因子,可能约为上述剂量的4-5倍。
在确定初乳剂量时,还需要考虑一天适宜食用的初乳的量。可将前述方法制备的初乳粉末溶于前述载体或液体、半固体或粉末形式。可用脱脂乳或脱脂乳/水混合物,这样可作为饮料口服。可将40g初乳粉末充分溶于250ml脱脂乳/水混合物。较好的是,个体(患者或运动员)每天服用约0.5-1g/kg。较好的是,以前述方法制备初乳,以保留其中的酪蛋白。
所述初乳可一次性服用,也可以在24小时内分多次服用。例如,就60g初乳来说,可在早晨给予个体20g牛初乳粉,傍晚给予40g。
更好的是,本发明提供一种改变运动员机体组成和/或运动能力的方法,所述方法包括给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
所述初乳宜用前述方法制备。
所述运动员以PSA或EA为宜。这两种类型的运动员具有不同的训练要求,因而其身体的适应方式也不同。
机体组成的改变可通过在一段时间后比较人体测量指标来测定,以至少4周以后为宜,更好的是8周以后。较好的是,所述人体测量指标选自身高,体重,皮褶,大腿围,小腿围,腿体积,根据用水的液体密度计或体积描记器所测定的机体组成。所以,所述的方法最好能改变以上各项人体测量指标,或改变生理缓冲容量等代谢或情绪。
运动能力的改变可通过比较一名运动员一段时间后一组运动的表现来测定,所述时间以至少4周,8周以上更好。较好的是,就PSA而言,所述一组运动选自测定对于骑车,膝拉伸和/或膝屈曲,跳高高度和急跑加速的作用。较好的是,就EA来说,测试组选自但不限于对运动测试,更好的是递增性运动测试的测定,测定亚最强运动期间,直至筋疲力尽的总时间和/或距离,总作功量,最大氧摄入,乳酸阈值时的氧摄入和心率,以及呼吸换气率(RER),缓冲容量和血液乳酸浓度。
因此,较好的是,该方法适于改变这些指标中的任一指标。更好的是提供一种改善EA的成绩的方法,所述方法包括在一个有效的期间给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
较好的是,用前述方法制备初乳。
而且,本发明很好地提供了一种降低PSA或EA或可能因用力或运动而造成肌肉劳损的人的血清肌酸激酶(CK)水平的方法,所述方法包括在一个有效的期间给予有效量的含初乳和载体的食品组合物。
较好的是,用前述方法制备初乳。
血清CK水平的降低可能是因为肌肉劳损的减轻。因此,本发明还提供了一种减轻肌肉劳损的方法,所述方法包括给予运动员有效量的含初乳和载体的食品组合物。
给予可以通过各种对身体没有副作用的途径。例如,初乳含有大量蛋白质,可能引起免疫反应。所以,注射不是一种合适的给予方式。然而,其他方式,包括口服,直肠或皮肤给予都合适,只要可将足量的初乳传递给身体。
给予可以是分阶段的也可以是连续的。“分阶段”指一定剂量可在一天内间隔不同时间给予。“连续”指通过泵或其他连续传递手段经口或直接进入消化道而提供给身体。
训练期间,含初乳和载体的食品组合物可在运动前和/或期间给予。
初乳可在运动后给予。如果食用的是超免疫初乳,运动前和中食用初乳可预防感染。如果是运动后给予,初乳能因抗体和生长因子的综合活性而有助于治疗感染和消化道损伤。
现在,将参照以下实施例进一步阐明本发明。然而,需要注意的是,以下说明仅是说明,而决不是对本发明的限定。
                           附图
图1A和1B显示,第9周时,第一和第二次划船期间,安慰剂组的生理缓冲容量都低于活性物组(P=0.02)。
图2显示最强划船测试中活性物组和安慰剂组行驶距离的差异。
图3显示最强划船测试中活性物组和安慰剂组作功量的差异。
图4显示活性物组和安慰剂组的身材差异。
图5显示活性物组和安慰剂组的疲劳感差异。
图6显示活性物组和安慰剂组的脂肪含量差异。
                               实施例1
              测定机体组成和运动能力改变的方法
A.生长
1.体重和身高
用一台电子数字秤(AND Mercury,FV-150)测量体重。用测距仪(SECA)测量身高。
2.静息血压(RBP)
用手动血压计(Accoson MK2)测定个体取坐位时的RBP。
3.大腿围和小腿围
用金属卷尺(Lufkin,W606PM)测量个体取解剖学位置站立时的大腿围和小腿围。大腿围是大转子与胫骨坪间中点处的圆周。小腿围即小腿的最大圆周。
4.脂肪质量(FM)和非脂肪质量(FFM)
用水的液体密度计测定法(水下称重),按照以下方法计算身体密度(BD),测定FM和FFM。
将椅子用Western重力传感器的滑轮系统吊起,滑轮系统与一线性绘图仪(Rikadenki)相连。以5kg标准质量校准重力传感器。在余气量下至少进行5次水下测试,记录最大值作为水下质量。水温维持在30.2-36.1℃。
用10L Stead-Wells标准肺量计和氦分析仪通过氦稀释法测定余气量:从功能性余气量中扣除125ml以校正口腔的死空间和被血液吸收的氦气体积。水下测试后测定余气量。被测者没入水中至颈部,姿势与水下测试时相同,记录此时的测得值。然后根据Goldman和Buskirk的公式计算BD,但不对消化道内的气体进行校正;然后根据Siri所述计算体脂%(%BF)。
在整个研究过程中,两组被测者的余气量都没有显著改变(P>0.05),因此用每个被测者的最小余气量计算BD,%BF,FM和FFM。
用以上方法测定BD的偏差系数是0.02%。
5.血液取样技术
水下称重后,受试者擦干身体改穿运动服。在一臂的肘部从肘正中静脉抽取静脉血样10ml。取6ml血样加入塑料试管中任其凝固以便获取血清。其余4ml加入含有EDTA二钾作为抗凝血剂的塑料试管中,以便获取血浆。然后,两试管在低温离心机(Beckman,GS-6R)中4℃,2000g离心10分钟。然后,吸取血清,等分入3支试管中,-20℃冷冻,以备一式三份分析血清肌酸激酶(CK)浓度(参见后文)之用。吸取血浆,取1ml于-20℃冷冻,以备分析血浆IGF-1浓度(参见后文)之用。同时,其余血浆都在一支塑料试管内冷冻于-20℃,以备分析之用。
6.血浆IGF-1浓度的测定
先按照Owens等1990;1994改良的方法,在pH2.5用高效大小排阻液相层析法分离去除样品中的结合蛋白,然后用放射性免疫试验测定各份样品的血浆IGF-1浓度3次。取各份样品3次测定的平均值作为血浆浓度。
以上过程的试验内偏差系数为10%,试验间的偏差系数为16%。
7.测定血清肌酸激酶浓度
用Hitachi 917自动分析仪,用零级动力学方法测定血清浓度,一式三份。取3次试验的平均值作为血清浓度。
该试验的偏差系数在172U/L时为2.4%,在485U/L时是1.2%。
B.补充成分的制备
本发明用作补充成分的牛初乳是按照澳大利亚专利644468,668033和新西兰专利239466,260568所述的专利方法制备的。
收集产犊后头6次的初乳。
将初乳加热至55℃,用标准乳制品分离仪脱脂,以减少脂肪。
然后将脱脂初乳在63℃以下热处理不超过30min和/或用Bactofuge以12,000g离心,降低生物负荷。
然后对经巴斯德消毒的初乳进行超滤,减少水分、乳糖和电解质含量,以浓缩蛋白质。
然后,在供应过滤空气的无菌药用型两级喷雾干燥器中对浓缩初乳进行喷雾干燥,产生初乳粉(粉末的生产符合澳大利亚治疗产品的制造管理规范)。
以上补充品与脱脂乳/水混合,供口服。
研究所用的安慰剂是乳清蛋白浓缩物(Alacen 372,New Zealand DairyCorporation)。
补充品装成20g一袋,受试者每日早餐时服用一袋(20g),晚餐时服用2袋(40g)。每位受试者这样处理粉末以供食用:
将一袋20g粉末加入85ml温水,充分混合;
然后每20g粉末加40ml脱脂乳,振荡至完全混合。
如果喜欢,混合物可以冷藏后饮用,也可以热饮。
                          实施例2
          口服初乳补充品对耐力型运动员(EA)赛跑成绩的作用
进行以下研究,测定牛初乳是否有利于耐力型运动员(EA)的赛跑成绩。为了进行本研究,用如前所述制备的牛初乳粉作为运动员食品组合物中的补充成分。
本实施例的目的是测定每日口服60g牛初乳粉(intactTM)是否比每日服用60g乳清蛋白粉末在以下各方面更有效:
1)提高赛跑的耐力
2)降低体脂
3)减少运动引起的肌肉损伤
本发明采取双盲、安慰剂对照、平行、随机方案来测定补充低脂、低乳糖、浓缩牛初乳蛋白粉(intactTM,NorthField Laboratories Pty Ltd)对于血浆IGF-1浓度和奔跑耐力的影响。在开始之前2周的适应期后,39名18-35岁男性进行了8周的奔跑训练(乳酸阈值水平,3×45分钟/周),期间食用60g/d的intactTM牛初乳(n=23,VO2峰=53.5±1.1ml.kg1min1)或乳清蛋白(n=16,VO2峰=54.2±1.7ml.kg1min1)。所有受试者都根据研究人员提供的饮食指导进食,并在整个研究期间记饮食日记,以备饮食分析之用。在第0、4和8周,受试者进行2次递增踏旋器骑车测试,直至筋疲力尽(10km/h,每3分钟递增1%),两次测试之间相隔20分钟的恢复时间。第0周,两组的血浆IGF-1浓度没有差别(初乳组:231.1±10.7ng/ml,安慰剂组:221.0±13.3ng/ml,P=0.37)。在研究全过程中,两组的血浆IGF-1浓度都没有变化(P=0.90)。第0周,两组在第一次试验的距离(m)或做功(kJ:垂直距离×身体质量×9.81m/s2)(初乳组:4649±238m,155.8±15.7kJ;安慰剂组:4464±320m,140.2±19.6kJ;P>0.46)和第二次的距离(m)或做功(初乳组:4044±357m,120.6±21.3kJ;安慰剂组:3942±388m,110.7±21.1kJ;P>0.91)方面没有差别。研究过程中,两组的第一次试验骑车距离做功都增加了(P<0.01),但增加比例相似(P>0.69)。第0-4周,两组第二次骑车的距离和做功相似地提高(P>0.20),但第4-8周,intactTM初乳组的成绩继续提高,而安慰剂组则不再提高,这样,到第8周,初乳组的距离和做功都超过安慰剂组(初乳组:4662±251m,安慰剂组:4237±323m;P=0.04;初乳组:150.7±17.1kJ,安慰剂组:124.2±18.9kJ;P=0.03)。锻炼时间的TEM(等于距离和做功)为2%。两组的饮食没有差别。以上结果显示,口服补充intactTM牛初乳提高了在第一次大运动量运动后经短时间恢复进行第二次大运动量运动的能力。
以上研究明确证实了休息后运动能力的增强。肌酸激酶测定显示,肌肉劳损大大减少。
在测定脂肪质量和非脂肪质量的研究中,post-hoc分析显示,至第8周,活性物组的脂肪质量明显减少(P=0.005),而安慰剂组则没有(P=0.08)。
大体上说,即使测试开始时intactTM初乳组的脂肪质量%就低于安慰剂组,前者仍具有降低脂肪质量的倾向(见图6)。
在整个研究期间,摄入初乳补充品的运动员倾向于在每次测试中都提高两次中第一次骑车的距离。然而,摄入初乳补充品的运动员的确在每次测试中都显著地、更大地提高两次中第二次骑车的距离和做功。因为每次测试中第二次骑车所做功的增加都更大,所以初乳组每次测试中两次骑车作的总功也显著增加。
有时,两组在每次测试中第一次骑车成绩差异不明显(虽然有倾向表明成绩有所改善)而初乳组第二次的改善则显著得多,这说明尽管初乳补充品对提高成绩有一定作用,但对于从前一次运动中恢复的改善显然更显著。这种改善恢复的机制,根据本发明研究收集的数据,目前尚不能立即阐明,因为在每次试验中,两组第二次骑车时的血液乳酸或RER应答都没有差别。然而,每次试验最后,初乳组CK值的提高都更小,可能第一次骑车时肌肉劳损的减少帮助初乳组受试者在第二次骑车时保持了较好的表现。然而,不能排除这样的可能性,即,本发明没有测定的其他参数造成了这些受试者更大的改善。
尽管,据报道,口服的125I-IGF被转运进入牛犊的循环,但摄取牛初乳补充品对血浆IGF-1浓度没有影响。
总之,本发明证明,口服补充牛初乳能够增强耐力和机体组成,这种增强超过一般仅通过训练所能达到的。
                            实施例3
         口服初乳补充品对耐力型运动员(女性)划船成绩的作用
进行以下研究,测定牛初乳是否改善耐力型运动员的划船成绩。如前所述制备牛初乳粉,用作运动员的食品补充品。
(a)生理缓冲容量
图1A和1B的结果显示,在第二划船时,初乳对缓冲容量具有保护性作用。在第9周,安慰剂组在第一次和第二次划船时的生理缓冲容量较低(P=0.02)。这是因为,活性物组的缓冲容量倾向于提高而安慰剂组则下降,这样,两组间的缓冲容量改变差异显著(P=0.05)。
至研究第9周,在划船运动中,活性物组还表现出保持或增强抗乳酸影响血液pH作用的缓冲容量(P=0.05),这样,对于一定的乳酸浓度升高,它们的血液pH降低较少。
对乳酸缓冲能力较弱可能导致更易于疲劳。因此,安慰剂组的表现不如有活性物组。
缓冲容量是根据血液乳酸与pH之间的关系计算的,代表了增加一单位乳酸时的pH下降。缓冲容量反映机体缓冲系统对抗乳酸降低pH作用的能力。
(b)运动表现的改善
图2和3中的结果显示,在极限划船测试中,活性物组的距离(P=0.05)和做功有显著的较大改善。
(c)生长
初乳组个体的生长比安慰剂组旺盛。第0周,活性物组比安慰剂组更高(活性物组:176.5±1.1cm,安慰剂组:172.5±1.65cm;P=0.0002),但在研究期间,长得比安慰剂组更多(P=0.02)。高度增加更多不应该被认为是第0周时受试者的初始高度(r2=0.06,P=0.53)或年龄(r2=0.06,P=0.54)所致。结果见图4。
此处结果指出可由初乳吸收生长因子,并开辟了进一步研究对儿童的生长促进作用的可能性。
(d)疲劳感
用情绪状态问卷结果(POMS)确定对疲劳的精神感受,在研究前5周,感受比较稳定,但在后4周,活性物组的疲劳感增加较小(P=0.05)。结果见图5。
概括起来,摄取intactTM初乳的划船手表现出:
-进行极限负荷运动的能力增强;
-休息后进行第二次划船运动时的生理缓冲能力显著改善(用血样测定),这不是碳酸氢盐水平的原因。缓冲容量差异是一个新发现,有助于解释所看到的成绩改善,而且可能对任何需要对付的代谢性酸中毒(运动产生乳酸,或其他原因的酸中毒)有益;
-研究期间,明显长高。这是一个出人意料的新发现,因为这提示,摄入intactTM有优于安慰剂营养作用的全身效果。
-训练期间疲劳感(用情绪状态问卷结果(POMS)测得)降低。
                                实施例4
           口服补充初乳对力量型运动员跳高、爆发力的作用
进行以下研究,测定牛初乳是否改善力量型运动员(PSA)的跳高、爆发力。为了进行本研究,如前制备牛初乳粉,用作运动员的食品补充。
本研究采用双盲、安慰剂对照、平行、随机方案,测定补充牛初乳粉(intactTM,NorthField Laboratories Pty Ltd.)8周对血浆IGF-1浓度和一系列肌肉力量功能测定的作用。
开始之前先适应2周,然后51名18-35岁的男性进行8周的对抗型和plyometric训练(每周6天),期间每日食用60g intactTM牛初乳(n=26)或乳清蛋白(n=25)。所有受试者都按照研究者的指导进食,并在整个研究期间记录饮食日记,以备后继的饮食分析之用。在研究的第0、4、8周,受试者每周两次进行一组四项运动测试,每组测试之间间隔20min的恢复期。测试包括:在等动力肌力计上进行3×20m快速跑,3×10秒的极限骑车练习(MCE),3×极限跳高(VJ)和3×极限膝拉伸(KE)和膝弯曲(KF)。记录每项运动3次中的最好成绩作为每组测试的成绩。
第0周,两组的血浆IGF-1浓度没有差别(初乳组:255.8±15.5ng/ml,安慰剂组:259.7±23.0ng/ml;P=0.87),在研究期间两组都没有改变(P=0.58)。两组完成的对抗训练量(P=0.37)和plyometric训练量(P=0.57)相同。至第8周,初乳组该组试验的第一次(初乳组3.0±0.6cm,安慰剂组:1.3±0.7cm;P=0.004)和第二次(初乳组:2.5±0.6cm,安慰剂组:0.8±0.7cm;P=0.002)VJ改善比安慰剂组显著。而且,初乳组在MCE中绝对和相对最大输出功率(P=0.09)和KF最大力(P=0.07)的改善也更显著。初乳组肌酸激酶(CK)活性升高倾向较小(P=0.14),尤其是在研究的前4周(P=0.06)。
以上结果显示,口服补充intactTM牛初乳能促使经过相同的训练后最大功率输出有更大的改善。这更大的改善可能部分归因于肌肉劳损的减少。
本研究证实了显著提高跳高成绩的能力,和提高最大功率和最大力的倾向性。根据肌酸激酶测定,存在着减少肌肉劳损的强烈倾向。
本研究的主要发现是,在进行体力训练的运动员中,与食用口服蛋白质补充品相比,口服补充如前制备的牛初乳能更显著地提高跳高成绩。
研究补充牛初乳对肌肉力量作用的唯一的其他研究(Mero,A.等,1997)发现,根据跳高高度测定,补充牛初乳显著改变血清IGF-1浓度,但对肌肉力量没有作用。牛初乳中最可能提高肌肉力量的组分是IGF-1,因为已知该激素对骨骼肌具有合成代谢效应(Fryburg D.A.等,(1995);Tomas,F.M.等(1991)(a)和Tomas,F.M.等(1991))。然而,尽管Mero等报道称血清IGF-1浓度有显著改变,但发现跳高成绩却没有改善。本研究的发现正相反,据观察,血浆IGF-1浓度没有提高,但跳高成绩显著提高。
研究过程中,运动前血清CK浓度没有显著提高,这说明训练在两组中都没有造成显著的肌肉劳损。然而,尽管没有统计学上的显著性,安慰剂组仍存在着CK值升高的倾向,而初乳组则没有。
总之,如前制备的初乳能提高PSA的跳高成绩。
                           实施例5
              口服补充初乳对猪消化道和身体生长的作用
初乳中含有较多的生长因子,对于消化道发育具有重要作用。猪仔消化道发育和生长对于有效地吸收营养和抵抗细菌侵袭是不可缺少的。乳汁中的生长因子含量会随着继续哺乳而降低,所以补充外源生长因子可能增强消化道的生长和发育。这对于猪来说尤其有意义,因为猪的消化道在刚断奶时相对较不成熟,此时会发生生长停滞。最近的数据显示,用生长因子类似物对人工喂养的猪进行全身性处理增加了肝的重量,并改善了消化道的生长和发育。然而,如果是口服,生长因子可能被消化作用所破坏。
猪仔的生长还可能因所得母乳的量而受到限制。最近的研究显示,允许随意进食牛乳的猪仔的生长大约是吮吸母乳的猪仔的2倍(230g/d比450g/d)。所以,提早断奶而辅以人工喂养可作为加快猪仔生长的手段。
饮食
本实验中食用两种饮食—一种含实施例1方法制备的intactTM浓缩初乳蛋白(NorthField Laboratories),另一种含乳清蛋白浓缩液。两种饮食被配制成含等量的粗蛋白和氨基酸。假设浓缩乳清蛋白和初乳蛋白中的氨基酸的利用度是相等的。两种饮食的蛋白都是不充足的,这样可以清楚的显示任何生长因子的效果。保持饮食中乳糖和油脂含量相对恒定。
为了制备上述饮食,将黄油、植物油和水加热至70℃。然后将所有干组分加入水中,与1ml消泡剂混合。然后将融化的油脂与水混合。为了确保油在混合物中充分分散,将乳补充品均质化。
均质化后,在补充品中搀入维生素和矿物质,食用前冷冻保存。
16头雄性及雌性大白猪猪仔在出生1天后断奶。每8头猪仔(4雄,4雌)饲以一种饮食。以耳朵上的颜色标记区分猪仔。
用2天时间训练猪仔从Lamber乳头吮吸流质。让它们任意进食,但以上述饮食为唯一的营养和液体来源(不另外补充水)。保持流质食物新鲜,每日更换两次。每日两次记录牛乳的摄入与呕出。每周记录猪仔的体重。
如此喂养猪仔,直至4周龄。此时,每一处理组中取6雄和6雌杀死,清除消化道的内含物。称量整个消化道的重量,记录空胃、空小肠、空盲肠和空大肠的重量。测量小肠和大肠的长度。并记录心脏、肺、肝和脾脏的重量。
结果
生长速度和饲料转化率
与饲以含乳清蛋白的猪母乳补充品的猪仔相比,在猪母乳补充品中加入intactTM初乳能显著增加四周时的体重(P<0.01),并提高从出生到4周时的总体生长速度。
尽管饲以含intactTM初乳的母乳补充品的猪仔在第2周和第3周的生长速度明显更快,但总体生长速度的差异直到实验第3周才显现出来。
与饲以含乳清蛋白的母乳补充品的猪仔相比,在母乳补充品中添加intactTM初乳显著提高猪仔从出生到第4周的总体饲料转化率(p<0.05)。
肠长度
添加intactTM初乳显著增加总的肠长度(P<0.05),小肠长度(P<0.05)和大肠长度(P<0.01)。饲以含intactTM初乳的母乳补充品的猪仔的小肠长度占总肠长度之比明显较小(P<0.05),大肠长度占总肠长度之比明显较大(P<0.05)。
消化道重量
与饲以含乳清蛋白的母乳补充品的猪仔相比,饲以含intactTM初乳的母乳补充品的猪仔其充满的消化道重量,空消化道重量,空的胃、小肠和大肠重量都明显更大(P<0.05)。
饲以含intactTM初乳的母乳补充品的猪仔的大肠重量与空消化道重量之比显著提高(P<0.01)。
饲以含intactTM初乳和含乳清蛋白的母乳补充品的猪仔之间,空消化道、胃、小肠、盲肠和大肠与空体重之比的差异不显著(P>0.05)。
器官重量
饲以含intactTM初乳的母乳补充品的猪仔的肝重明显较高(P<0.05)。心脏、肺和脾脏的重量,以及这些器官与空体重之比则没有显著差异(P>0.05)。
讨论
在母乳补充品中添加intactTM初乳促进了猪仔从出生到第4周的生长速度和消化道发育。因为饮食中的intactTM初乳是与乳清蛋白比较,它们配制的食物中含有等量的粗蛋白和氨基酸,所以,生长的改善可能是因为实施例1所配制的初乳中的生长因子的活性。这些生长因子的活性可以通过在实验过程中抽取血样进行分析来证实。
本发明观察到的生长速度与过去报道的吮吸母乳的猪仔相似,但显著低于随意饲以牛乳的猪仔(450g/d)。因为本实验所用的母乳补充品是随意供给的,可以推断,饮食中的蛋白质高度缺乏。这突出了intactTM初乳中生长因子作用的表现。尽管补充品中蛋白质含量较低,达到4周体重8.1kg或更多,对商品猪行业来说已十分可贵。
空消化道、胃、小肠和大肠重量的增加很大程度是因为猪仔体重的增加。然而,intactTM初乳饲养的猪仔其大肠发育的增强使得猪仔更能适应更高纤维素含量的固体食物。这继而减少了在猪仔由饲以流质改为固体时观察到的断奶后停滞。
intactTM初乳饲养的猪仔其FCR改善很可能是因为这些猪仔个头增大,消化道容量增大。肝绝对重量的增加可能是因为intactTM初乳饲养的猪仔体重更大,而不是因为饮食的影响。如果单纯的生长因子对肝的大小和功能有什么影响,我们可能会观察到肝重相对于空体重比例的增加。
最后,应当理解,在本发明上述精神之下,可以进行各种修改,而且,以上结果可运用于除运动员之外的患者群体,例如但不限于:婴儿的营养,分解代谢状态,消化道生长和发育疾病,矮身材,代谢性酸中毒,消化道健康的修复和疲劳(包括慢性疲劳综合征)。
                            参考文献
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Claims (22)

1.初乳组分用于制造改善机体组成和/或运动能力的食品组合物的用途,所述机体组成和/或运动能力选自非脂肪组织与体脂之比,耐力,能量,力量,缓冲容量,运动后肌肉损伤减少,生长和减轻疲劳,所述食品组合物包含初乳组分和酪蛋白,所述初乳组分是如下制备所得:
(a)对初乳进行超滤,获取包含酪蛋白的初乳超滤截留物;
(b)对所得的初乳超滤截留物进行喷雾干燥。
2.如权利要求1所述的用途,所述的初乳组分的制备还包括离心除菌。
3.如权利要求2所述的用途,所述离心是极限沉降离心。
4.如权利要求3所述的用途,所述离心过程中对处理量和停留时间进行控制。
5.如权利要求2所述的用途,所述离心在低于72℃进行。
6.如权利要求5所述的用途,所述离心在低于64℃进行。
7.如权利要求1至6中任一项所述的用途,所述初乳的制备过程还包括将初乳组分加热至低于72℃。
8.如权利要求7所述的用途,所述过程包括将初乳组分加热至低于64℃。
9.如权利要求1所述的用途,所述初乳组分包含初乳生长因子。
10.如权利要求1所述的用途,所述初乳组分包含IGF-1。
11.根据权利要求1所述的用途,所述改善是耐力的改善。
12.根据权利要求11所述的用途,所述耐力的改善包括跑、走、跳、快速跑、膝屈伸、下蹲、抬举、踢、对抗和非对抗性运动和竞赛能力的提高。
13.根据权利要求12所述的用途,所述耐力的改善是跑步能力的改善。
14.根据权利要求11或12所述的用途,所述耐力的改善是划船能力的改善。
15.根据权利要求11所述的用途,所述耐力的改善是运动后恢复能力的改善。
16.如权利要求1所述的用途,所述非脂肪组织与体脂之比的改善指体脂百分比下降。
17.如权利要求1所述的用途,所述改善是运动后肌肉损伤减少。
18.如权利要求1所述的用途,所述改善是呼吸缓冲容量提高。
19.根据权利要求1所述的用途,所述改善是促进生长。
20.根据权利要求1所述的用途,所述改善是身高增长。
21.如权利要求1所述的用途,所述改善是疲劳减轻。
22.如权利要求21所述的用途,所述疲劳减轻是疲劳感减轻。
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