CN114209066A - 一种用于改善肌肉衰减的组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及保健食品技术领域，尤其是涉及一种用于改善肌肉衰减的组合物及其制备方法和应用。本发明的用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：胶原蛋白肽30～50份、乳清蛋白30～50份、椰浆松籽仁10～30份和β‑羟基‑β‑甲基丁酸钙1～10份。该组合物具有明显的提高肌肉力量和促进骨骼肌蛋白质合成的功效，可显著改善肌肉衰减。
Description
技术领域
本发明涉及保健食品技术领域，尤其是涉及一种用于改善肌肉衰减的组合物及其制备方法和应用。
背景技术
随着年龄的增加，身体出现的一个重大变化就是持续性的骨骼肌质量下降、骨骼肌力量和功能减退。流行病学研究显示，人体骨骼肌在成年期达到峰值之后，随着年龄会逐渐衰减，一般50岁以后，骨骼肌量平均每年减少1％～2％，50～60岁之间，平均每年减少3％，60岁以上，慢性肌肉丢失量约占30％，80岁以上丢失量约为50％。这种伴随年龄增加出现的肌肉组织变化被称为老年肌肉衰减综合征，它能引起一系列严重后果如跌倒、失能、增加慢性疾病的风险。
研究表明，肌肉衰减综合征可防可治，营养干预是防治老年人肌肉减少有效方法。营养干预可以改善老年人的营养不良，并修正肌肉的组织代谢，减少和延缓肌肉质量的丢失、增加肌肉力量改善功能。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种用于改善肌肉衰减的组合物，该组合物具有促进骨骼肌蛋白合成和提高肌肉力量的功效，对肌肉衰减起到很好的延缓作用，有助于预防和缓解肌肉衰减综合征。
本发明的第二目的在于提供上述用于改善肌肉衰减的组合物的制备方法。
本发明的第三目的在于提供上述用于改善肌肉衰减的组合物在制备用于改善肌肉衰减的药物或食品中的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：胶原蛋白肽30～50份、乳清蛋白30～50份、椰浆松籽仁10～30份和β-羟基-β-甲基丁酸钙1～10份。
本发明还提供了所述的用于改善肌肉衰减的组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀。
本发明还提供了所述的用于改善肌肉衰减的组合物在制备用于改善肌肉衰减的药物或食品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明以胶原蛋白肽和乳清蛋白为主要原料，并添加β-羟基-β-甲基丁酸钙和椰浆松籽仁；其中，乳清蛋白作为优质的蛋白，富含支链氨基酸与β-乳球蛋白等，有效的补充了肌肉所需的养分；特定分子量和氨基酸图谱分布的胶原蛋白肽能够促进肌肉结缔组织蛋白的合成；β-羟基-β-甲基丁酸钙能够有效防止肌肉流失；通过优化上述各组分的配比，使各组分协同增效，能够有效抑制肌肉分解，促进肌肉合成，改善人体肌肉代谢，能够预防和缓解肌肉衰减综合征。并且本发明的组合物具有良好的口感，能满足人们对口感的要求，适合长期服用。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种用于改善肌肉衰减的组合物及其制备方法和应用进行具体说明。
本发明的一些实施方式提供了一种用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：胶原蛋白肽30～50份、乳清蛋白30～50份、椰浆松籽仁10～30份和β-羟基-β-甲基丁酸钙1～10份。
本发明以胶原蛋白肽和乳清蛋白为主要原料，并添加β-羟基-β-甲基丁酸钙和椰浆松籽仁，补充多重氮源，靶向阶梯进补；其中，乳清蛋白能够有效的补充肌肉所需的养分；胶原蛋白肽能够促进肌肉结缔组织蛋白的生物合成；β-羟基-β-甲基丁酸钙能够有效防止肌肉流失，椰浆松籽仁能够提高组合物的生物利用率，并提高肌肉质量；通过优化上述各组分的配比，使各组分协同增效，使得该组合物能够补充优质蛋白、促进肌肉蛋白的合成、提高肌肉力量、提高肌肉质量、防止肌肉流失、延缓肌肉衰减，从而能够预防和缓解肌肉衰减综合征。
胶原蛋白肽的重量份数，典型但非限制性的，例如，可以为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或者50份等等。
乳清蛋白的重量份数，典型但非限制性的，例如，可以为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或者50份等等。
椰浆松籽仁的重量份数，典型但非限制性的，例如，可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或者30份等等。
β-羟基-β-甲基丁酸钙的重量份数，典型但非限制性的，例如，可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或者10份等等。
为了得到性能更加优异的用于改善肌肉衰减的组合物，对上述各原料的比例关系进行了优化。在本发明的一些实施方式中，用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：胶原蛋白肽35～45份、乳清蛋白35～45份、椰浆松籽仁13～25份和β-羟基-β-甲基丁酸钙2～8份。
在本发明的一些实施方式中，用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计还包括：食用香精1～3份；典型但非限制性的，例如，食用香精的用量为1份、1.5份、2份、2.5份或者3份等等；优选地，食用香精的用量为1～2.4份。
本发明通过添加食用香精，可显著改善由胶原蛋白肽产生的腥味和苦味，进而改善了组合物的口感。本发明对食用香精的种类不作严格的限定，可根据蛋白类食品的口味属性进行添加。
在本发明的一些实施方式中，食用香精包括白糖香精和/或花生粉末香精；优选地，食用香精包括白糖香精0.5～1.6份和花生粉末香精0.5～0.8份；其中，白糖香精主要由葡萄糖粉、香兰素和乙基香兰素制得或者主要由葡萄糖粉、甜菊糖苷和麦芽酚制得；花生粉末香精主要由葡萄糖粉、2-乙酰基吡嗪和2-甲基吡嗪制得。
在本发明的一些具体的实施方式中，食用香精包括F957027-1、F957028和TR61220E中的一种或多种；上述型号的食用香精可市售购得，例如购买自上海苏曦生物科技有限公司。
在本发明的一些实施方式中，胶原蛋白肽的平均分子量为2500～4000Da；优选地，胶原蛋白肽中，相对分子量<10000的胶原蛋白肽的质量分数≥90％。
在本发明的一些实施方式中，胶原蛋白肽主要由I型和III型胶原蛋白水解制得。
胶原蛋白肽是胶原蛋白或明胶经蛋白酶水解处理后得到的，能够快速地被小肠吸收，参与人体自身胶原蛋白的新陈代谢，它的功效与肽独特的分子量以及氨基酸图谱分布特征(或“指纹”)有关，不同的胶原蛋白肽对细胞的作用效果差异巨大，每一种肽只对身体特定组织细胞具有最佳的刺激作用。本发明所用的胶原蛋白肽是由牛的I型和III型胶原蛋白经过特异性受控酶法水解产生的特定生物活性胶原蛋白肽，平均分子量范围为2500～4000Da，能够靶向地促进结缔组织细胞(主要是成纤维细胞)中胶原蛋白的合成。
在本发明的一些实施方式中，乳清蛋白为分离乳清蛋白粉；优选地，分离乳清蛋白粉中，蛋白质的质量分数(以干基计)>90％，更优选地，蛋白质中，支链氨基酸的质量分数>20％，β-乳球蛋白的质量分数>10％。
分离乳清蛋白粉主要由生牛奶经浓缩、离子交换或交叉流微孔过滤、喷雾干燥、包装等工艺制得。分离乳清蛋白粉是乳清蛋白浓度较高的乳品成分。本发明选择分离乳清蛋白粉作为优质蛋白来源，能够补充氮源，更有利于机体的吸收和利用。它含有人体必需的8种氨基酸，且配比合理，接近人体的需求比例。分离乳清蛋白粉中蛋白质的质量分数>90％，蛋白质中支链氨基酸的质量分数>20％，β-乳球蛋白的质量分数>10％，可以有效的补充肌肉所需的养分，同时又是体内制造抗体的先质，是目前最适合增加肌肉成长和病患恢复健康的蛋白制品之一。另外，乳清蛋白在体内的净蛋白利用率为92％，远高于酪蛋白(76％)、大豆蛋白(61％)、牛奶蛋白(82％)和牛肉蛋白(73％)，吸收速率也远高于上述几款蛋白，能够快速补充机体所需，恢复肌肉功能。
在本发明的一些实施方式中，椰浆松籽仁中，中链脂肪酸的质量分数为10％～20％；优选地，中链脂肪酸的质量分数为15％。中链脂肪酸为碳原子数为8～10的脂肪酸。
在本发明的一些实施方式中，椰浆松籽仁中，ω-3脂肪酸的质量分数为0.2％～0.5％，优选地，ω-3脂肪酸的质量分数为0.3％。
在本发明的一些具体实施方式中，椰浆松籽仁主要由椰子油、松籽仁和紫苏籽油制得。
在本发明的一些具体实施方式中，椰浆松籽仁为椰浆松籽仁粉。
本发明的椰浆松籽仁粉采用了微胶囊包埋技术，是由椰子油、松籽油、紫苏籽油等组成的复合脂肪体系，具有缓释效果，能够提高产品的生物利用率。椰浆松籽仁粉中所含的ω-3脂肪酸，可提高肌肉力量和肌肉功能，所含的中链脂肪酸可实现快速供能，在提供蛋白质、脂肪等营养素的同时，还可赋予组合物淡淡的坚果香味和醇厚绵长的口感。
β-羟基-β-甲基丁酸钙(CaHMB)是一种五碳有机酸，是必需氨基酸亮氨酸在体内通过其代谢产物α-酮异己酸产生的一种衍生物。亮氨酸无法在人体内自行合成，必须由外界摄取。80％的亮氨酸被用于蛋白合成，剩余的代谢后产生少量β-羟基-β-甲基丁酸盐(HMB)。研究显示，HMB可以减少蛋白质的降解，可能通过减少炎症反应、增加胰岛素生长因子来刺激mTOR通路促进肌肉蛋白的合成，而根据亮氨酸的摄入情况，70kg的成年人每天只能产出0.2～0.4g的HMB，因此，膳食补充HMB对于预防和减缓肌肉衰减意义重大。HMB的常见补充形式有两种，一种是CaHMB，另一种是HMB游离酸(HMB-FA)，本发明选用稳定性更高的CaHMB。
本发明的一些实施方式中还提供了上述用于改善肌肉衰减的组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀。
本发明的一些实施方式中还提供了上述用于改善肌肉衰减的组合物在制备用于改善肌肉衰减的药物或食品中的应用。
在本发明具体实施方式中的胶原蛋白肽购自青岛淼品源国际贸易有限公司，分离乳清蛋白粉购自南京捷诺生物制品有限公司，椰浆松籽仁粉购自中国食品发酵工业研究院有限公司，β-羟基-β-甲基丁酸钙购自江阴技源药业有限公司，食用香精购自上海苏曦生物科技有限公司。
实施例1
本实施例提供了用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽40份、分离乳清蛋白粉40份、椰浆松籽仁粉14份、β-羟基-β-甲基丁酸钙4份、F957027-1 0.2份、F957028 0.8份、TR61220E 1份。
将上述各原料混合均匀得到用于改善肌肉衰减的组合物。
实施例2
本实施例提供了用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽45份、分离乳清蛋白粉31份、椰浆松籽仁粉20份、β-羟基-β-甲基丁酸钙2份、F957027-1 0.5份、F957028 0.7份、TR61220E 0.8份。
将上述各原料混合均匀得到用于改善肌肉衰减的组合物。
实施例3
本实施例提供了用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽35份、分离乳清蛋白粉35份、椰浆松籽仁粉19份、β-羟基-β-甲基丁酸钙9份、F957027-1 0.4份、F957028 0.7份、TR61220E 0.9份。
将上述各原料混合均匀得到用于改善肌肉衰减的组合物。
实施例4
本实施例提供了用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽30份、分离乳清蛋白粉30份、椰浆松籽仁粉10份、β-羟基-β-甲基丁酸钙1份。
将上述各原料混合均匀得到用于改善肌肉衰减的组合物。
实施例5
本实施例提供了用于改善肌肉衰减的组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽50份、分离乳清蛋白粉50份、椰浆松籽仁粉30份、β-羟基-β-甲基丁酸钙10份。
将上述各原料混合均匀得到用于改善肌肉衰减的组合物。
对比例1
本对比例提供了一种组合物，按重量份数计，包括：
分离乳清蛋白粉55份、椰浆松籽仁粉32份、β-羟基-β-甲基丁酸钙10份、F957027-11份、F957028 1份、TR61220E 1份。
将上述各原料混合均匀得到组合物。
对比例2
本对比例提供了一种组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽50份、椰浆松籽仁粉40份、β-羟基-β-甲基丁酸钙8份、F957027-1 0.5份、F957028 0.5份、TR61220E 1份。
将上述各原料混合均匀得到组合物。
对比例3
本对比例提供了一种组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽40份、分离乳清蛋白粉40份、椰浆松籽仁粉18份、F957027-1 0.5份、F957028 1份、TR61220E 0.5份。
将上述各原料混合均匀得到组合物。
对比例4
本对比例提供了一种组合物，按重量份数计，包括：
胶原蛋白肽60份、分离乳清蛋白粉30份、椰浆松籽仁粉8份、F957027-1 0.5份、F957028 0.5份、TR61220E 1份。
将上述各原料混合均匀得到组合物。
试验例
用于改善肌肉衰减的组合物对衰老小鼠骨骼肌蛋白质合成影响的实验。
1.1动物给药与分组
16月龄C57BL/6J雄性小鼠110只，饲养于中国医学科学院药用植物研究所SFP级动物房，使用许可证号：SCXK(京)2017-0020。小鼠适应喂养3天后，随机分为11组，给药干预8周，期间每周称重。将分离乳清蛋白粉加蒸馏水稀释为浓度420μg/mL的分离乳清蛋白溶液；将实施例1～5加蒸馏水稀释为浓度均为420μg/mL的混合溶液(样品1～5)，将对比例1～4加蒸馏水稀释为浓度均为420μg/mL的混合溶液(对比样品1～4)。每组小鼠分别给予双蒸水(模型对照组)、浓度为420μg/mL的分离乳清蛋白溶液(阳性对照组)、样品1、样品2、样品3、样品4、样品5、对比样品1、对比样品2、对比样品3和对比样品4。小鼠的给药量为0.2mL/10g，每天一次。
1.2仪器与试剂
仪器：瑞士Tecan M1000型多功能连续波长酶标仪，美国Bio-Rad EYY-8C型/DYCZ-23型双垂直电泳仪，济南益延科技YLS-13A型大小鼠抓握力计，美国伯乐ChemiDoc XRS型化学发光成像系统。
试剂：Invent Minute肌肉组织总蛋白提取试剂盒(SA-06-MS)购自美国InventBiotechnologies公司；mTOR总量一抗与Ser2448位点磷酸化一抗(2983S、5536S)购自上海艾博抗公司；HRP标记二抗(115-035-003)购自美国Jackson公司；预染彩虹蛋白marker(40-300KD)(MB9870-1)购自北京美仑生物公司。
1.3实验方法
1.3.1肌肉功能评价
采用小鼠后肢抓握力评价骨骼肌功能。在正式干预前测定基础值，此后每2周重复测量一次。测试时用静脉输液管套住小鼠前爪使其不能抓握，提起鼠尾使其后肢抓紧测力板金属抓握杆，缓慢水平向后拉动，双侧后肢若同时松开则记录显示器数值。每只小鼠视测试表现重复6-10次，以最大值为准。数据采用prism 8.0进行统计分析，不同样品对小鼠后肢抓握力有不同的影响，其结果如表1所示。
1.3.2蛋白表达分析
小鼠取材前8h禁食不禁水，脱颈处死小鼠，移除腓肠肌外侧头浅层白肌并称重，后将肌肉液氮速冻后转移至-80℃保存。
Western Blotting测定t-mTOR与p-mTOR蛋白的表达。提取腓肠肌蛋白，电泳分离蛋白质，湿转法将蛋白转至NC膜上。转膜后，用膜封闭液于室温封闭膜1h，加入合适浓度的p-mTOR或t-mTOR抗体，4℃过夜。次日用TBST(1×)洗涤5次×5min，后加入HRP标记二抗室温孵育2h。洗膜后配制发光液(1：1)至化学发光仪显影拍照，采用ImageJ计算相对蛋白表达。以p-mTOR/t-mTOR为统计数据，采用prism 8.0进行统计分析，其结果如表2所示。
表1
注：数据表示为mean±SEM，vs.模型对照，#p<0.05，##p<0.01；vs.阳性对照，*p<0.05，**p<0.01。
从表1可知，第六周开始，阳性对照组小鼠的后肢抓握力明显高于模型对照组(p<0.05)，说明分离乳清蛋白粉能够显著提高小鼠肌肉力量。第二周开始，样品1～5组的小鼠的后肢抓握力明显高于模型对照组(p<0.01)，说明在本实验条件下，样品能够显著提高小鼠肌肉力量。同时，样品1～5组的小鼠后肢抓握力明显高于阳性对照组(p<0.01)，说明样品对小鼠肌肉力量的改善效果要显著优于单一的分离乳清蛋白粉。与模型对照组相比，对比样品1～4组的小鼠的后肢抓握力无显著差异(p>0.05)，说明改变本发明的组成后，对小鼠肌肉力量的改善作用不明显。
表2
| 组别 | p-mTOR/t-mTOR |
| 模型对照组 | 1.00±0.01 |
| 阳性对照组 | 1.08±0.08 |
| 样品1 | 1.39±0.13<sup>#*</sup> |
| 样品2 | 1.50±0.15<sup>#*</sup> |
| 样品3 | 1.61±0.29<sup>#*</sup> |
| 样品4 | 1.48±0.14<sup>#*</sup> |
| 样品5 | 1.53±0.17<sup>#*</sup> |
| 对比样品1 | 1.18±0.09 |
| 对比样品2 | 1.14±0.06 |
| 对比样品3 | 1.05±0.04 |
| 对比样品4 | 1.09±0.05 |
注：数据表示为mean±SEM，vs.模型对照，#p<0.05，##p<0.01；vs.阳性对照，*p<0.05，**p<0.01。
衰老骨骼肌蛋白质合成的调节机制以mTOR为中心，合成代谢刺激可通过mTOR介导直接控制翻译的起始与延伸，mTOR信号转导通路的活化也被视为蛋白质合成增加的间接表现，因此，mTOR在蛋白质合成调节方面发挥重要作用。从表2可知，阳性对照组p-mTOR/t-mTOR水平为1.08，与模型对照组无显著差异(p>0.05)，说明分离乳清蛋白粉对mTOR的磷酸化水平无显著影响，对小鼠骨骼肌蛋白质合成的促进作用不明显。样品1～5组的p-mTOR/t-mTOR水平分别为1.39、1.50、1.61、1.48和1.53，明显高于模型对照组(p<0.05)，说明样品可以显著提高mTOR的磷酸化水平，显著促进骨骼肌蛋白合成。样品1～5组的p-mTOR/t-mTOR水平明显高于阳性对照组(p<0.05)，说明样品对骨骼肌蛋白合成的促进效果要显著优于单一的分离乳清蛋白粉。
综上所述，本发明的组合物具有明显的提高肌肉力量和促进骨骼肌蛋白质合成的功效，可显著改善肌肉衰减，能够预防和缓解肌肉衰减综合征。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。
Claims (10)
1.一种用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，按重量份数计，包括：胶原蛋白肽30～50份、乳清蛋白30～50份、椰浆松籽仁10～30份和β-羟基-β-甲基丁酸钙1～10份。
2.根据权利要求1所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，按重量份数计，包括：胶原蛋白肽35～45份、乳清蛋白35～45份、椰浆松籽仁13～25份和β-羟基-β-甲基丁酸钙2～8份。
3.根据权利要求1或2所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，按重量份数计还包括：食用香精1～3份；
优选地，所述食用香精的用量为1～2.4份。
4.根据权利要求3所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，所述食用香精包括白糖香精和/或花生粉末香精；
优选地，所述食用香精包括F957027-1、F957028和TR61220E中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，所述胶原蛋白肽的平均分子量为2500～4000Da；
优选地，所述胶原蛋白肽中，相对分子量<10000的胶原蛋白肽的质量分数≥90％。
6.根据权利要求1所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，所述胶原蛋白肽主要由I型和III型胶原蛋白水解制得。
7.根据权利要求1所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，所述乳清蛋白为分离乳清蛋白粉；
优选地，所述分离乳清蛋白粉中，蛋白质的质量分数>90％，
优选地，所述蛋白质中，支链氨基酸的质量分数>20％，β-乳球蛋白的质量分数>36％。
8.根据权利要求1所述的用于改善肌肉衰减的组合物，其特征在于，所述椰浆松籽仁中，中链脂肪酸的质量分数为10％～20％；
和/或，所述椰浆松籽仁中，ω-3脂肪酸的质量分数为0.2％～0.5％；
优选地，所述椰浆松籽仁主要由椰子油、松籽仁和紫苏籽油制得。
9.如权利要求1～8任一项所述的用于改善肌肉衰减的组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料混合均匀。
10.如权利要求1～8任一项所述的用于改善肌肉衰减的组合物在制备用于改善肌肉衰减的药物或食品中的应用。
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2021
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