CN117256869A - 玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中的用途，属于医用食品药品领域。本发明首次发现玉米低聚肽能够有效改善肌肉衰减。实验结果表明，玉米低聚肽干预肌肉衰减综合征动物模型后，与模型组相比，玉米低聚肽组大鼠抓力、耐力均显著提高，大鼠腓肠肌、跖肌的肌肉系数显著增加(P<0.05)。玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于医用食品药品领域，具体涉及玉米低聚肽改善肌肉衰减的用途。
背景技术
肌肉衰减综合征(sarcopenia，SP)最早于1989年由美国塔夫茨大学Rosenberg IH教授提出，又称肌肉减少症、骨骼肌减少症、少肌症等，是一种与增龄相关的、进行性的、全身广泛性的综合退行性病征，主要表现为肌肉数量与质量的下降及功能的减退。据统计，60～70岁老年人群中有6％～24％患有SP，80岁以上人群患病率超过50％。除影响骨骼肌结构与功能外，SP还可降低生活质量、增加入院概率与次数、加重护理负担甚至增加亡风险，严重危害老年人群的健康。
SP病因尚未完全明确，目前认为主要包括以下几个方面：(1)增龄性肌肉衰减，衰老相关性肌肉衰减是最常见的肌肉衰减，且年龄增加也可成为SP其他病因的高危因素，在老年人群体之中，年龄增加是SP发病的主要基础；(2)运动量不足相关性肌肉衰减，久病卧床、久坐等长期不运动状态均可导致肌肉质量与力量的下降甚至肌肉萎缩，而适当锻炼则可在一定程度上预防SP的发生；(3)疾病相关性肌肉衰减，包括心、肺、肝、肾等脏器衰竭，炎性疾病、恶性肿瘤或内分泌疾病等相关的肌肉衰减，也包括周围神经损伤引起的失神经性肌肉衰减；(4)营养相关性肌肉衰减，吸收不良、胃肠功能失调或药物性厌食等原因导致的营养吸收障碍，例如维生素和蛋白质摄入不足，均可引起肌肉衰减。
除药物外，营养补充是改善中老年人、长期卧床及肌肉衰减综合征人群营养状况的主要手段之一。目前，国内外均提倡采用特殊营养食品对肌肉衰减综合征患者的肌肉衰减情况进行改善。我国《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则》(GB 29922-2013)中规定，为了满足进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊需要，专门加工配制而成的配方食品，即特殊医学用途配方食品，分为全营养配方食品、特定全营养配方食品和非全营养配方食品。不过，全营养配方食品需要作为单一营养来源满足目标人群的需求，对各项营养素含量均有严格要求，目前已有报道的肌肉衰减综合征特殊营养食品的成分复杂，
例如公开号为CN113367349A的中国专利申请公开了一种用于肌肉衰减综合征的组合物，组合物按重量计由20-35％乳清蛋白、20-35％大豆分离蛋白、15-25％乳清蛋白肽和25-40％玉米低聚肽组成，该组合物在临床上能够有效治疗或辅助治疗肌肉衰减综合征患者，尤其是中国中原地区60岁以上老年人的肌肉衰减综合征。但是，该组合物中最终对肌肉衰减综合征的改善作用机理并不明晰，而且成分多，成本高，多种成分固定搭配，使用灵活性低。
非全营养配方食品主要包括营养素组件、电解质配方、增稠组件、流质配方和氨基酸代谢障碍配方等。其中营养素组件又包括蛋白质(氨基酸)组件、脂肪(脂肪酸)组件、碳水化合物组件；这类食品可以在医生或临床营养师的指导下，按照患者个体的特殊状况或需求与其他食品配合使用，组分简单，灵活性高；因此，若能探索出能够有效改善肌肉衰减的非全营养配方食品，再由医生或临床营养师根据中老年人、长期卧床及肌肉衰减综合征人群的代谢特点和其他特殊营养需求，选择适宜的食品配合食用，更有针对性地改善自中老年人、长期卧床及肌肉衰减综合征人群的营养状况及代谢状况，增加其蛋白合成，防止肌肉流失，从而进一步预防慢病的发展，将具有重要的意义和推广应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中的用途。
本发明提供了玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中的用途。
进一步地，所述特殊医学用途配方食品或药品能够预防和/或治疗肌肉衰减综合征。
进一步地，所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高患者的握力。
进一步地，所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高患者的耐力。
进一步地，所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高肌肉系数。
进一步地，所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高肌肉的肌纤维直径。
进一步地，所述肌肉为腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌中的一种或两种以上。
进一步地，所述肌肉为腓肠肌、跖肌中的一种或两种。
进一步地，所述特殊医学用途配方食品或药品是以玉米低聚肽为活性成分，加上特殊医学用途配方食品或药品上常用的辅料制备而成的制剂。
进一步地，所述制剂是口服制剂，所述口服制剂优选为粉末、汤剂、口服液、颗粒剂、胶囊剂、散剂、丸剂、片剂。
所述玉米低聚肽(Corn Oligopeptide，COP)的重均分子量为282.4，相对分子质量小于1000的水解物的比例为98.66％。
本发明玉米低聚肽，又称玉米低聚肽粉，是以玉米蛋白为原料，用酶(蛋白酶)解法生产的，以相对分子质量小于1000的低聚肽为主要成分的粉末状产品。本发明玉米低聚肽符合标准号为QB/T 4707-2014,46757-2014备案号中规定的“玉米低聚肽粉”标准。
本发明首次发现玉米低聚肽能够有效改善肌肉衰减。实验结果表明，玉米低聚肽干预肌肉衰减综合征动物模型后，与模型组相比，玉米低聚肽组大鼠抓力、耐力均显著提高，大鼠腓肠肌、跖肌的肌肉系数显著增加(P<0.05)。玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中具有广阔的应用前景。
本发明提供的改善肌肉衰减综合征的特殊医学用途配方食品或药品以玉米低聚肽为活性成分，组成简单、制备成本低，适合工业化生产。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1.模型对照组与空白对照组体重变化趋势。
图2.Dex对大鼠抓力的影响。
图3.Dex对大鼠肌肉系数的影响。
图4.玉米低聚肽对大鼠体重增长趋势的影响。
图5.玉米低聚肽对大鼠抓力的影响。
图6.玉米低聚肽对大鼠耐力的影响：(A)路程；(B)时间。
图7.玉米低聚肽对大鼠腓肠肌、跖肌肌肉系数的影响。
图8玉米低聚肽对大鼠肌肉纤维的影响。
具体实施方式
本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。
实施例1：玉米低聚肽改善肌肉衰减的作用
1 材料与方法
1.1 受试样品
玉米低聚肽：购自浙江海氏生物科技有限公司，样品呈淡黄色至棕黄色；粉末状，无结块；具有特有的滋味和气味，无外来可见杂质。
通过凝胶渗透色谱法(GPC)对该玉米低聚肽分子量分布进行探究，结果如下表：
可以看出，本发明使用的玉米低聚肽，其重均分子量为282.4，相对分子质量小于1000的水解物的比例为98.66％。
1.2实验动物
6周龄(2)SPF级雄性SD大鼠，144只，大鼠在各组的分配情况见表1。饲养于四川大学华西公共卫生学院SPF级动物房。动物房内保持安静、清洁、通风和适宜光照状态，温度23±2℃，湿度为40％～70％，明暗交替周期为12h，同时保证动物自由饮水和充分进食，饮水和饲料均经无菌处理，每3天更换一次垫料(高压灭菌处理)。饲养期间5只/笼。
1.3实验方法
1.3.1造模
适应性喂养3d后，根据体重随机抽取40只作为空白对照组(简称CON组)，每日注射生理盐水(0.5mg/kg.bw)，其余动物经腹腔注射给予地塞米松(简称Dex)注射液(1.0mg/kg.bw)建立肌肉衰减综合征的动物模型。每周两次称量体重，造模7d、14d后测定大鼠抓力，14d后CON组和Dex组大鼠各8只收集腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌测定肌肉系数和肌纤维直径。
1.3.2受试物干预
造模结束后，根据动物体重，将模型对照组随机分为3组，分别为自我恢复组、Dex组、Dex+COP剂量组(2.0g/kg.bw)，每组32只。具体实验方法如表1所示。
表1.受试物干预实验方法
每周两次称量体重，各组于干预开始后7d、14d、21d、28d、35d测量大鼠抓力，14d、21d、28d、35d收集腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌测量肌肉系数和肌纤维直径。以确定玉米低聚肽对肌肉衰减是否有改善作用。
2 观察指标
2.1 体重
2次/周称量一次，观察大鼠体重增长趋势及进食情况。
2.2大鼠抓力测试
分别于造模7d、14d、干预14d、21d、28d、35d使用数字握力仪测量大鼠的握力。具体操作如下：大鼠适应环境10min后开始抓力测试，使大鼠抓住数字握力计的金属拉杆，抓住大鼠尾巴，向后逐渐用力拉，直到大鼠释放金属拉杆，释放时的例被记录为最大张力。每只大鼠测试5次，每次测试间隔40min。
2.3大鼠耐力测试
大鼠于6通道跑步机上跑步至力竭，跑步机设定一定坡度。判断力竭的标准为大鼠不惧通道末端的电刺激，匍匐不动。监测指标为所跑路程和时间。
2.3肌肉湿重及系数
分别于造模14d、干预14d、21d、28d、35d取腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌称重记录，统计各肌肉与总体重的比例，肌肉系数＝肌肉湿重/体重。
2.4HE染色测量肌纤维直径
分别于造模14d、干预14d、21d、28d、35d对肌肉进行HE染色，按每个样300-500根肌纤维统计腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌的肌纤维直径，取平均值。
3 统计方法及结果判定
3.1 统计方法
采用SPSS 20.0软件进行数据统计分析。体重，抓力，肌肉质量(腓肠肌、比目鱼肌)，肌肉系数，肌纤维直径均为计量数据，以均数±标准差表示。若数据满足正态分布和方差齐性，则用完全随机设计的方差分析进行统计分析，若P<0.05，则进一步用Dunnett-t将受试物各剂量组与模型对照组进行两两比较。若数据不满足正态分布和方差齐性，进行适当的变量转换，待满足正态或方差齐要求后，用转换后的数据进行统计；若变量转换后仍未达到正态或方差齐的目的，改用秩和检验进行统计。
3.2结果判定
造模阶段，与空白对照组相比，模型对照组大鼠四种肌肉的抓力、肌肉系数、肌纤维直径中任一项指标降低，且有统计学意义，则认为肌肉衰减综合征模型建立成功；
干预阶段，与Dex组相比，Dex+COP组四种肌肉的抓力、肌肉系数、肌纤维直径中任一指标增加，且有统计学意义，则可判定玉米低聚肽具有改善地塞米松诱导的大鼠肌肉萎缩的作用。
4实验结果
4.1Dex对大鼠体重增长趋势的影响
如图1和表2所示，腹腔注射Dex导致大鼠体重减少。从造模第3天至造模结束，与空白对照组相比，模型对照组大鼠体重显著下降(P<0.01)。
表2.模型对照组与空白对照组体重(g)比较
注：与空白对照组相比，*P<0.05，**P<0.01。
4.2Dex对大鼠抓力的影响
由图2和表3可以看出，造模开始时，空白对照组和模型对照组抓力没有显示差异，但造模结束后，与空白对照组相比，模型对照组大鼠抓力明显减小(P<0.01)。
表3.Dex对大鼠抓力的影响
注：与空白对照组相比，**P<0.01。
4.3Dex对大鼠肌肉系数的影响
由图3和表4可以看出，造模结束后，与空白对照组相比，模型对照组大鼠腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌和跖肌肌纤维均减小，差异具有统计学意义(P均<0.05)。
表4.Dex对大鼠肌肉系数的影响
注：与空白对照组相比，*P<0.05，**P<0.01。
4.4玉米低聚肽对大鼠体重增长趋势的影响
玉米低聚肽干预5w后，总体趋势上，各组大鼠体重均呈现增加趋势。但玉米低聚肽组大鼠体重较Dex组没有明显差异(P＞0.05)，见图4和表5。
表5.玉米低聚肽对大鼠体重变化(g)
4.5玉米低聚肽对大鼠抓力的影响
玉米低聚肽干预第3周，与Dex组相比，4周和5周玉米低聚肽组抓力增加(P<0.05)，图5、表6。
表6.玉米低聚肽对大鼠抓力的影响
注：与Dex组相比，*P<0.05，**P<0.01。
4.6玉米低聚肽对大鼠耐力的影响
通过大鼠在跑步机上所跑路程和时间判定玉米低聚肽对大鼠耐力的影响。实验结果显示，玉米低聚肽干预后，与Dex组相比，大鼠耐力显著提高(P<0.05)，见图6、表7。
表7.玉米低聚肽对大鼠耐力的影响
注：与Dex组相比，*P<0.05
4.7玉米低聚肽对大鼠肌肉系数的影响
如表8、图7所示，与Dex组相比，玉米低聚肽干预3周后，有效增加了大鼠腓肠肌、跖肌的肌肉系数(P<0.05)。
表8.玉米低聚肽对大鼠腓肠肌肌肉系数的影响(％)
注：与Dex组相比，*P<0.05
4.8玉米低聚肽对大鼠肌肉纤维的影响
如表9、图8所示，干预5周后，HE染色后镜下(图8A)可见空白组大鼠四种肌肉肌纤维结构完整，肌纤维细胞排列整齐且紧密。自我恢复组大鼠经过5周的自然恢复，腓肠肌肌纤维细胞排列仍较为稀疏，其他三种肌肉肌纤维结构较为完整。DEX组大鼠四种肌肉肌纤维明显变细，肌纤维之间的间隙增大，肌纤维细胞排列不整齐，结构不完整。而玉米低聚肽干预后可见大鼠四种肌肉肌纤维结构明显恢复，肌纤维细胞排列紧密，肌纤维之间的间隙明显缩小。如图8B所示，与DEX组大鼠相比，DEX+玉米低聚肽组大鼠比目鱼肌肌纤维横截面积显著增大，差异具有统计学意义(P<0.05)。其次，如图8C所示，统计比目鱼肌肌纤维横截面积(CSA)大小的分布发现，相比于空白组大鼠，DEX组大鼠较细肌纤维的数量(CSA<1500μm2)增加，较粗肌纤维的数量(CSA>1500μm2)减少。而与DEX组大鼠相比，DEX+COP组大鼠较粗肌纤维的数量(CSA>2500μm2)增加，较细肌纤维的数量(CSA＜2500μm2)减少。
表9.玉米低聚肽对大鼠比目鱼肌肌肉纤维的影响(μm2，n＝6，)
| 肌肉 | 空白组 | 自我恢复组 | DEX组 | DEX+COP组 |
| 比目鱼肌 | 2251.40±310.50 | 1881.65±434.34 | 1519.70±232.79 | 2289.40±466.05* |
注：与DEX组相比，*P＜0.05
实验结果表明，通过HE染色方法观察，发现DEX组大鼠肌肉肌纤维明显变细，肌纤维之间的间隙增大，肌纤维细胞排列不整齐，结构不完整，而进行玉米低聚肽干预后可见大鼠肌肉肌纤维结构恢复明显，肌纤维细胞排列紧密，肌纤维之间的间隙明显缩小。表明本发明玉米低聚肽能明显改善肌肉衰减状况。
综上，与空白对照组相比，随着造模时间的延长，Dex组大鼠体重显著下降。造模结束，Dex组大鼠体重、抓力显著下降，腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌肌肉系数减小，提示造模成功。
玉米低聚肽共干预35d，于14d、21d、28d、35d取样观察各个时间点各项指标变化。两项行为学指标(抓力实验、跑步机实验)显示，与Dex组相比，玉米低聚肽组大鼠抓力、耐力均有效提高。此外，玉米低聚肽逆转了由Dex诱导的腓肠肌肌肉系数降低，说明两者可能对肌肉形态和大小有一定改善作用，并在干预35d后的肌肉病理切片中得到了进一步佐证。
上述实验结果表明，玉米低聚肽可有效改善Dex诱导的大鼠肌肉萎缩，能够用来制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品。
本发明提供了玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中的用途。本发明首次发现玉米低聚肽能够有效改善肌肉衰减。实验结果表明，玉米低聚肽干预肌肉衰减综合征动物模型后，与模型组相比，玉米低聚肽组大鼠抓力、耐力均显著提高，大鼠腓肠肌、跖肌的肌肉系数显著增加(P＜0.05)，在显微镜下通过HE染色也观察到肌肉衰减状况得到明显改善。玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中具有广阔的应用前景。
Claims (10)
1.玉米低聚肽在制备改善肌肉衰减的特殊医学用途配方食品或药品中的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述特殊医学用途配方食品或药品能够预防和/或治疗肌肉衰减综合征。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高患者的握力。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高患者的耐力。
5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高肌肉系数。
6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述特殊医学用途配方食品或药品能够提高肌肉的肌纤维直径。
7.根据权利要求4或5所述的用途，其特征在于：所述肌肉为腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、跖肌中的一种或两种以上；优选所述肌肉为腓肠肌、跖肌中的一种或两种。
8.根据权利要求1-7任一项的用途，其特征在于：所述玉米低聚肽的重均分子量为282.4，相对分子质量小于1000的水解物的比例为98.66％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用途，其特征在于：所述特殊医学用途配方食品或药品是以玉米低聚肽为活性成分，加上特殊医学用途配方食品或药品上常用的辅料制备而成的制剂。
10.根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述制剂是口服制剂，所述口服制剂优选为粉末、汤剂、口服液、颗粒剂、胶囊剂、散剂、丸剂、片剂。
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