CN1719984A - 肌肉疲劳的持续改善剂 - Google Patents
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Abstract
一种肌肉疲劳的长效改善剂，其特征在于包括由亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺组成的4种氨基酸和乳清蛋白组分(乳清蛋白和/或乳清蛋白分解产物)。乳清蛋白分离物(WPI)、乳清蛋白浓缩物(WPC)、β－乳球蛋白和α－乳蛋白中至少之一用作该乳清蛋白。提供了对肌肉疲劳具有持续恢复效果的新食品或饮料和药物。
Description
技术领域
本发明涉及一种肌肉疲劳的持续改善剂，或者持续改善肌肉疲劳的食品或饮料，其包括氨基酸和乳清蛋白组分。
背景技术
亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸被称为支链氨基酸(BCAA)，这三种氨基酸的混合物被认为对肌肉疲劳有恢复作用(例如，见JP-A-198748)。这三种BCAA的混合物通过制成颗粒或饮料已被广泛地用作营养物，但是被吸收后立即到了小肠，它相对快速地代谢，这样就不可能对肌肉疲劳恢复有持续效果。
同样，已经知道含有一种乳清蛋白或者乳清蛋白分解产物或者大豆蛋白的营养物，但是已经知道它们对肌肉疲劳恢复没有持续作用(例如，见Gastroenterology，
7，151-161(1976)和Gut，
14，494-501(1974))。
另一方面，作为这三种氨基酸的混合物和蛋白质的混合组合物，通过往亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的氨基酸混合物中加入2到30倍量的蛋白质，然后固化而得到一种组合物也是已知的(例如，见JP-A-60-186261)，但是该蛋白质仅是作为一种赋形剂使用，不是为了促进疲劳恢复效果使用。
发明内容
包括BCAA混合物的运动用营养物以约2到3g的胶状物或者颗粒的形式每天服用一次，这已经普遍使用。这样的服法在给药后立即非常有效，但是它没有显示出持续的效果，因为血液中的氨基酸被逐渐地代谢和排泄掉。因此，期望得到适于每天一次服用方法的对肌肉疲劳恢复有持续效果的营养物组合物。当然，除运动以外在预期使用中也是相同的，例如对于在日常生活中的保健、健康保养和疲劳恢复。
本发明就是为了满足本领域中的以上要求，发明人从各方面进行了广泛研究，第一次注意到需要将其它组分配入BCAA中，并且在大量的各种组分中不仅注意到氨基酸，也发现需要配入不同于氨基酸的组分。并且，发明人在大量氨基酸中已经注意到谷氨酰胺并且第一次注意到乳清蛋白组分作为其它组分。
因此，本发明人已经在BCAA混合物中配入了谷氨酰胺和乳清蛋白组分得到BCAA混合物的配方组合物，然后通过对该组合物的深入研究已经发现肌肉疲劳的恢复效果得到持续，并且完成了本发明。
本发明涉及下面的(1)到(16)。
(1)一种肌肉疲劳的持续改善剂，它由亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分组成。
(2)一种肌肉疲劳的持续改善剂，它包括作为活性成分的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。
(3)根据(1)或(2)所述的改善剂，其中乳清蛋白组分是乳清蛋白和/或乳清蛋白分解产物。
(4)根据(3)所述的改善剂，其中乳清蛋白选自乳清蛋白分离物、乳清蛋白浓缩物、β-乳球蛋白和α-乳蛋白中的至少一个。
(5)根据(1)到(4)中任意一项所述的改善剂，其包括10到30重量份亮氨酸、5到15重量份异亮氨酸、5到15重量份缬氨酸、5到15重量份谷氨酰胺，和75到25重量份乳清蛋白组分。
(6)根据(1)到(5)中任意一项所述的改善剂，其包括20重量份亮氨酸、10重量份异亮氨酸、10重量份缬氨酸、10重量份谷氨酰胺，和乳清蛋白组分50重量份。
(7)根据(6)所述的改善剂，其中乳清蛋白组分是乳清蛋白分解产物。
(8)一种持续改善肌肉疲劳的食品或饮料，其包括作为一种活性成分的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。
(9)根据(8)所述的食品或饮料，其中所述的乳清蛋白组分是乳清蛋白和/或乳清蛋白分解产物。
(10)根据(9)所述的食品或饮料，其中所述的乳清蛋白选白乳清蛋白分离物、乳清蛋白浓缩物、β-乳球蛋白和α-乳蛋白中的至少一个。
(11)根据(8)到(10)中任意一项所述的食品或饮料，其包括10到30重量份亮氨酸、5到15重量份异亮氨酸、5到15重量份缬氨酸、5到15重量份谷氨酰胺，和75到25重量份乳清蛋白组分。
(12)根据(8)到(11)中任意一项所述的食品或饮料，其包括20重量份亮氨酸、10重量份异亮氨酸、10重量份缬氨酸、10重量份谷氨酰胺，和乳清蛋白组分50重量份。
(13)根据(12)所述的食品或饮料，其中乳清蛋白组分是乳清蛋白分解产物。
(14)亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分用于配制肌肉疲劳持续改善剂的应用。
(15)亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分用于生产持续改善肌肉疲劳的食品或饮料的应用。
(16)一种持续改善肌肉疲劳的方法，其包括服用亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。
本发明涉及一种肌肉疲劳的持续改善剂，其包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。因为本发明能够用作任何药物、食品和饮料，本发明能够提供肌肉疲劳的持续改善剂或者持续改善肌肉疲劳的食品或饮料。
虽然本发明涉及包括以上4种氨基酸和乳清蛋白组分的肌肉疲劳的持续改善剂或者食品或饮料，但是包括包含它们作为活性成分和由它们组成的试剂的任何改善剂或者食品或饮料。
在包含4种氨基酸和乳清蛋白作为活性成分的肌肉疲劳持续改善剂或者食品或饮料中，通常，4种氨基酸应该独立地以各自的氨基酸化合物存在，其它氨基酸、肌肉疲劳的持续改善剂组分、食品或饮料、肽等可以结合。另外，当4种氨基酸的每一种氨基酸的一个含量是已知的时候，能够使用不是纯氨基酸的混合物或成分(例如，肽、肽的分解产物、食品等)。而且，也能以想要的比例结合纯氨基酸和其混合物。另外，对于乳清蛋白组分，相似地也可以使用纯组分或者成分(混合物)。
在由4种氨基酸和乳清蛋白组分组成的肌肉疲劳持续改善剂中，作为4种氨基酸，仅仅使用了4种纯氨基酸化合物，没有结合其它氨基酸、肽、肽的分解产物、食品或饮料和肌肉疲劳持续改善剂的其它组分。对于乳清蛋白组分也是相同的。
也就是说，本发明包括由4种纯氨基酸和乳清蛋白组分组成的、不包括肌肉疲劳持续改善剂的其它组分的改善剂，也包括含有它们作为活性成分的改善剂或者食品或饮料。当然，对于前一种，不阻止使用制剂所需的助剂和制饮料用的水，这些不是肌肉疲劳持续改善剂的组分。
在本发明中，乳清蛋白和/或乳清蛋白分解产物用作乳清蛋白组分。该乳清蛋白包括乳清蛋白分离物(WPI)、乳清蛋白浓缩物(WPC)、α-乳蛋白浓缩物和β-乳球蛋白浓缩物，乳清蛋白分解产物包括其水解物。它们单独使用或者两个或更多结合使用。
WPC是在干酪和酪蛋白生产中产生的乳清通过如超滤、凝胶过滤和乳糖结晶分离等的方法处理而得到的，这些处理使蛋白质含量一般从35％增加到85％(固体含量)。
WPI不同于WPC，它的蛋白质含量通过如离子交换法的方法可提高到高达约95％(固体含量)。
α-乳蛋白浓缩物和β-乳球蛋白浓缩物能从WPI和WPC通过JP-B-3-60468中描述的本领域已知的方法分馏和浓缩而得到。
水解产物可以是任何肽，只要它们是通过本领域的方法得到的，例如在JP-A-6-343422中描述的通过用从Bacillus衍生的蛋白酶、从Actinomycetes衍生的蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等的水解方法得到，并且一般用作食品或饮料。
另外，该乳清蛋白组分不仅可以是单独的乳清蛋白或单独的乳清蛋白分解产物也可以是两者的混合物，并且乳清蛋白分解产物优选用作该组分。
本发明的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分的组成比包括10到30重量份的亮氨酸、5到15重量份的异亮氨酸、5到15重量份的缬氨酸、5到15重量份的谷氨酰胺、和75到25重量份的乳清蛋白组分，优选地亮氨酸16到24重量份、异亮氨酸8到12重量份、缬氨酸8到12重量份、谷氨酰胺8到12重量份和乳清蛋白组分60到40重量份，更优选地20重量份亮氨酸、10重量份异亮氨酸、10重量份缬氨酸、10重量份谷氨酰胺和乳清蛋白组分(例如乳清蛋白分解产物)50重量份。另外，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺与乳清蛋白组分的组成比包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺25到75重量份和75到25重量份乳清蛋白组分，优选地，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺40到60重量份和乳清蛋白组分60到40重量份，以及更优选地，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺50重量份和乳清蛋白组分50重量份。
此外，乳清蛋白组分的重量份指的是包含在乳清蛋白组分如WPI和WPC中乳清蛋白或乳清蛋白分解产物的净重量(下文相同)。
在本发明中，肌肉疲劳的持续改善剂或者用于持续改善肌肉疲劳的食品或饮料可以是任何只要能用做预防或治疗肌肉疲劳的药物或者食品或饮料。
食品或饮料的种类可以举例说明营养组合物，例如，作为健康食品(包括专用的保健食品、营养功能性食品、运动食品或饮料等)出售的片剂、胶囊和液体制剂、果汁、软饮料、茶、乳酸菌饮料、发酵乳、牛奶制品(消毒奶、脱脂奶等)、点心、(糖果、滴剂、巧克力、果冻、饼干、曲奇饼、冰淇淋等)。考虑到预期的肌肉疲劳的恢复效果，优选用作包括有效量的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺与乳清蛋白组分的健康食品口服。在用作药物的情况下，例如，也优选是口服制剂比如片剂、胶囊、糖浆和舌下含片。
因此，用于持续改善肌肉疲劳的食品或饮料包括所有以上食品或饮料。另外，本发明的改善剂除了那些配制成片剂、胶囊、液体制剂等和配制成类似于药物的剂型如增补剂和饮料外，还包括所有配制成以上常见的食品或饮料的那些。该药物包括所有那些根据标准方法配制成的药物。
采用普遍已知的方法配制作为健康食品或药物的口服剂型制剂，例如可以含有各种赋形剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、悬浮剂、等渗剂、乳化剂等。
用于制剂的载体包括，例如，水、可注射蒸馏水、盐水、葡萄糖、蔗糖、甘露糖醇、乳糖、甘露醇、山梨醇、乳糖醇、木糖醇、赤藓醇、淀粉、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、海藻酸、滑石、柠檬酸、碳酸钙、磷酸氢钙、硬脂酸镁、脲、硅树脂、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油酸酯等。
在本发明中，每克制剂或者食品或饮料中可包含亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分1到1000mg，优选地从10到900mg，最优选地从100到800mg。
摄取量和次数根据服用方式、形态、年龄、体重、身体状况等是不同的，但是对于4种氨基酸和乳清蛋白组分，通常口服量是从0.5到4g，优选地从1到3g，和更优选地从2到3g。例如，对于含有500mg亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分的片剂，优选服用2到3片，一天两次。此外，对于4种氨基酸和乳清蛋白分解产物(下面描述的AAs+P)每100g体重(10周大的SD雄性大鼠)口服0.5g，一天一次，一个月后，没有观察到死亡情况。
当本发明用于食品或饮料而不是健康食品时，除了加入亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分外，制备方法与常用食品或饮料相同。例如，饮料的制备是通过在适量水中溶解亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分和各种添加剂，如果需要的话。另外，作为食品，例如，点心比如糖果、滴剂、巧克力、果冻、饼干和曲奇饼的制备是加入亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分，使用必要的添加剂和其他合适的载体，例如小麦、米粉、淀粉、玉米淀粉、大豆等并根据标准的方法形成合适的形态。
在下文中，基于试验例和实施例具体解释本发明，试验例显示加入了亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分的组合物(在下文中，也称作KAAM)对于肌肉疲劳的预防或改善效果，实施例显示了作为本发明的肌肉疲劳的持续改善剂、食品或饮料的预防或者治疗性药物的配制例，但是本发明不限于这些具体实施例。
具体实施方式
试验例1
KAAM对运动后肌肉蛋白水解的影响
使用三周大的SD雄性大鼠，分成下面3组(n＝15)。对溶媒组鼠以每kg体重30ml的量口服蒸馏水。制备亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺(重量比为2∶1∶1∶1)的混合物溶液(混合物浓度为1g每30ml蒸馏水)，并且对AAs组的鼠以每kg体重30ml的量口服该混合物(给药量是1g混合物每kg体重)。制备亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分(重量比为2∶1∶1∶5)的混合物溶液(混合物浓度为1g每30ml蒸馏水)，对AAs+P组的鼠以每kg体重30ml的量口服该混合物(给药量是1g混合物每kg体重)。
使用通过下述方法产生的乳清蛋白分解产物。
WPI(蛋白质含量92％)(1000g)溶解在8800g水中。加入Bioprase(由Nagase Biochemical Ltd.生产)(2200单位每g蛋白质)、1300单位胰岛素每g蛋白质(由Novo生产)、90单位胰凝乳蛋白酶每g蛋白质(由Novo生产)和1100单位肌动蛋白化物每g蛋白质，并在50℃水解20小时，同时用10％氢氧化钠溶液调节PH值在7.5。通过分级分子量(fractionation molecular weight)为20000的超滤器超滤上述得到的混合物以除去酶和不溶的水解物。而且，该溶液被脱盐直到用电渗析器测得的电导率变成1/10，然后干燥，产生乳清蛋白分解产物(蛋白质分解物的含量：94％)。
3组中的大鼠先饲养3天，然后一天给予一次运动(斜度6度，速度7到25m/min，30min)共3天以熟悉踏车。在断食18小时和停止饮水1小时后，进行踏车运动1小时(斜度6度，速度15到30m/min，30min)。在运动后，立即对每组口服上述蒸馏水、氨基酸混合物溶液或者氨基酸和乳清蛋白分解产物的混合物溶液(30ml每kg体重，作为混合物的给药量是1g/kg体重)，每一组中的5个大鼠在给药后6小时被解剖，从两个腿中去掉比目鱼肌，并在95％CO2-5％O2气流下在Krebs-Henseleit碳酸氢盐缓冲液中培养两个半小时。Tyr(酪氨酸)释放率可作为比目鱼肌胞浆蛋白降解率的指数。这样，测定在缓冲液中Tyr的浓度以测定Tyr的释放率。另一方面，除以上3组外，根据和以上3组相似的方法，测定在0小时的释放率，不同之处在于不进行运动和给药。0小时的Tyr释放率用作非运动组的Tyr释放率。
在非运动组、溶媒组、AAs组和AAs+P组的Tyr释放率见表1。
表1
| 给药后的小时数 | Tyr | 对于溶媒 |
| (nmol/g组织/2h) | p-值 | ||
| 非运动组溶媒组AAs组AAs+P组 | 不给药6小时后6小时后6小时后 | 346±65399±63358±83293±71* | ------0.39980.0359 |
*在溶媒组之间没有明显不同(p＜0.05)。
结果，如表1所示，作为肌肉胞浆浆液蛋白分解率的指数，比目鱼肌中的Tyr释放率在AAs+P组中相比于溶媒组大大降低(Student’st-试验，p值＜0.05)，但是在AAs组和溶媒组之间没有明显不同。
另外，在AAs组中的Tyr释放率几乎与非运动组中的相同，但是在AAs+P组中的Tyr释放率低于非运动组，在AAs+P组中对释放Tyr的抑制效果明显地持续。
此外，Tyr量通过Waalkes等人的荧光方法用1-亚硝基-2-萘酚测定[T.P.Waalkes，S.Udenfriend，J.Lab.Clin.Med.，
50，733(1957)]。
同上，已经证实在加入乳清蛋白分解产物的本发明中，运动后肌肉蛋白水解持续地受到抑制。此外，在用WPI代替该乳清蛋白分解产物的情况中也证实了相同的效果。
实施例1
加入赤藓糖醇(1375g)和50g蔗糖脂肪酸酯、350g柠檬酸和125g增香剂，并与由600g亮氨酸、300g异亮氨酸、300g缬氨酸、300g谷氨酰胺和1500g在试验例1中使用的乳清蛋白分解产物组成的粒状氨基酸营养组分混合物混合。
接着，每片含有500mg KAAM的片剂(在下文中称作片剂1)用装载直径为13mm平锤的旋转式压片机(商品名：AP-15型，由HatakeIronworks制造)制得。
实施例2
将其中配制有由600g亮氨酸、300g异亮氨酸、300g缬氨酸、300g谷氨酰胺和1200g在试验例1中使用的乳清蛋白分解产物组成的粒状氨基酸营养组分混合物和1375g赤藓糖醇的物料置于流化床造粒干燥机中(由Glat制造，WSG-5型)，喷淋一种由100g麦芽糖溶解在1500g纯水中制得的粘合剂溶液以产生颗粒。向3660g得到的颗粒状干燥物中加入蔗糖脂肪酸酯(40g)以制成用于压片的颗粒。
接着，该颗粒用装载直径为15mm平锤的旋转式压片机(商品名：AP-15型，由Hatake Ironworks制造)压制和模压以制成每片含有450mgKAAM的片剂(在下文中称作片剂2)。如同上述，分别用WPC的水解物、β-乳球蛋白和α-乳蛋白制成片剂(在下文中称作片剂3、4和5)。
实施例3
往2.0g亮氨酸、1.0g异亮氨酸、1.0g缬氨酸、1.0g谷氨酰胺、4.0g试验例1中使用的乳清蛋白分解产物、13.5g大豆蛋白、2.5g脱乙酰壳多糖、1.5g精氨酸、0.05g咖啡碱、85.0g小麦、50.0g酥油、55.0g砂糖和1.5g发酵粉中加入水(20g)，该混合物被揉制成团并模压然后用标准方法烘焙曲奇。
虽然对本发明进行了详细描述，并且参考了具体实施方式，但显而易见的是，本领域的技术人员在不背离其精神和范围的情况下可以做各种变化和修改。在此引用的所有文献整体引入作为参考。
该申请基于在2002年12月2日提交的日本申请No.2002-350200，其整个内容在此引入作为参考。
工业适用性
本发明提供对肌肉疲劳具有持续恢复效果的氨基酸营养组合物。
Claims (16)
1.一种肌肉疲劳的持续改善剂，所述改善剂由亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分组成。
2.一种肌肉疲劳的持续改善剂，所述改善剂包括作为活性成分的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。
3.根据权利要求1或者2所述的改善剂，其中所述的乳清蛋白组分是乳清蛋白和/或乳清蛋白分解产物。
4.根据权利要求3所述的改善剂，其中所述的乳清蛋白是选自乳清蛋白分离物、乳清蛋白浓缩物、β-乳球蛋白和α-乳蛋白的至少一种。
5.根据权利要求1到4中任意一项所述的改善剂，其包括10到30重量份的亮氨酸、5到15重量份的异亮氨酸、5到15重量份的缬氨酸、5到15重量份的谷氨酰胺、和75到25重量份的乳清蛋白组分。
6.根据权利要求1到5中任意一项所述的改善剂，其包括20重量份的亮氨酸、10重量份的异亮氨酸、10重量份的缬氨酸、10重量份的谷氨酰胺和50重量份的乳清蛋白组分。
7.根据权利要求6所述的改善剂，其中所述的乳清蛋白组分是乳清蛋白分解产物。
8.一种持续改善肌肉疲劳的食品或饮料，其包括作为活性成分的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。
9.根据权利要求8所述的食品或饮料，其中所述的乳清蛋白组分是乳清蛋白和/或乳清蛋白分解产物。
10.根据权利要求9所述的食品或饮料，其中所述的乳清蛋白是选自乳清蛋白分离物、乳清蛋白浓缩物、β-乳球蛋白和α-乳蛋白的至少一种。
11.根据权利要求8到10中任意一项所述的食品或饮料，其包括10到30重量份的亮氨酸、5到15重量份的异亮氨酸、5到15重量份的缬氨酸、5到15重量份的谷氨酰胺、和75到25重量份的乳清蛋白组分。
12.根据权利要求8到11中任意一项所述的食品或饮料，其包括20重量份的亮氨酸、10重量份的异亮氨酸、10重量份的缬氨酸、10重量份的谷氨酰胺和50重量份的乳清蛋白组分。
13.根据权利要求12的食品或饮料，其中所述的乳清蛋白组分是乳清蛋白分解产物。
14.亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分的用途，其用于配制肌肉疲劳持续改善剂。
15.亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分的用途，其用于生产持续改善肌肉疲劳的食品或饮料。
16.一种持续改善肌肉疲劳的方法，该方法包括服用亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和乳清蛋白组分。
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