JP6258943B2

JP6258943B2 - Ｈｍｂおよびａｔｐの組成物ならびに使用方法

Info

Publication number: JP6258943B2
Application number: JP2015531321A
Authority: JP
Inventors: ベイアー，ショーン; コルブ，ラリー; ラスメイチャー，ジョン
Original assignee: メタボリック・テクノロジーズ，インコーポレーテッド
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: BR112015005199B1; EP2892522A4; PT3733171T; EP3733171B1; JP2015527408A; FI3733171T3; CN105025891B; BR112015005199A2; WO2014040067A1; PL3733171T3; EP2892522A1; HK1217087A1; US10092590B2; AU2013312113B2; CN105025891A; EP3733171A1; CA2884405A1; DK3733171T3; AU2013312113A1; US20140080781A1

Description

関連出願

[1]本出願は、２０１２年９月１０日に出願した米国特許出願第６１／６９８，９１９号の優先権を主張し、その全文は参照により本明細書に組み込まれる。

[2]本発明は、β−ヒドロキシ−β−メチル酪酸塩（ＨＭＢ）とアデノシン−５’−三リン酸（ＡＴＰ）を含有する組成物、およびＨＭＢとＡＴＰを併用して強度とパワーを向上させ、筋肉量を増やし、かつ、過度の負荷をかけた場合の成績特性によく見られる衰退を予防または軽減させる方法に関する。

ＨＭＢ
[3]ロイシンの代謝産物はケトイソカプロン酸（ＫＩＣ）だけである。ＫＩＣ代謝産物の少量生成物はβ−ヒドロキシ−β−メチル酪酸塩（ＨＭＢ）である。ＨＭＢが様々な用途に有用なことが分かっている。具体的には、米国特許第５，３６０，６１３号（Ｎｉｓｓｅｎ）には、ＨＭＢが総コレステロール及び低比重リポタンパク質コレステロールの血液レベルを減少させるのに有用であることが記載されている。米国特許第５，３４８，９７９号（Ｎｉｓｓｅｎら）には、ＨＭＢがヒトの窒素保持の促進に有効であることが記載されている。米国特許第５，０２８，４４０号（Ｎｉｓｓｅｎ）には、動物の赤身を増加させるためのＨＭＢの有効性が考察されている。米国特許第４，９９２，４７０号（Ｎｉｓｓｅｎ）にも、ＨＭＢが哺乳動物の免疫反応の増強に有効であると記載されている。米国特許第６，０３１，０００号（Ｎｉｓｓｅｎら）には、疾患に関連する衰弱を治療するためにＨＭＢと少なくとも１つのアミノ酸を使用することが記載されている。

[4]ＨＭＢはアミノ酸であるロイシンの活性代謝産物である。タンパク質分解を抑制するためのＨＭＢの使用は、ロイシンがタンパク質を節約する特性をもつことが観察されたことに由来する。必須アミノ酸であるロイシンを、タンパク質合成又はα−ケト酸へのトランスアミノ化のいずれかに用いることができる（α−ケトイソカプロン酸、ＫＩＣ）。ある経路では、ＫＩＣはＨＭＢへと酸化される可能性がある。およそ５％のロイシンが第二の経路を介して酸化される。ＨＭＢはロイシンよりも優れた筋肉量及び筋肉強度の増強効果をもつ。ＨＭＢの最適効果は１日当たり３．０グラム、又は１日当たり体重１キログラムにつき０．０３８グラムで達成することができるが、ロイシンの最適効果には１日当たり３０．０グラム以上が必要である。

[5]一旦生成又は摂取されたＨＭＢは２つの結末を迎えると考えられている。第一の結末は単純に尿中に排出されることである。ＨＭＢの摂取後、尿中のＨＭＢ濃度は上昇し、ＨＭＢのおよそ２０〜５０％が尿として失われる。他方の結末は、ＨＭＢのＨＭＢ−ＣｏＡへの活性化に関わる。一旦ＨＭＢ−ＣｏＡへと変換されると、次の代謝、すなわちＨＭＢ−ＣｏＡのＭＣ−ＣｏＡへの脱水又はＨＭＢ−ＣｏＡのＨＭＧ−ＣｏＡへの直接的な変換が起こる可能性があり、これにより細胞内でのコレステロール合成の基質が供給される。いくつかの研究から、ＨＭＢがコレステロールの合成経路に組み入れられること及び損傷を受けた細胞膜の再生に用いられる新しい細胞膜の源になる可能性があることが分かっている。ヒトでの研究から、血漿ＣＰＫ（クレアチンホスホキナーゼ）の上昇によって測定される激しい運動後の筋肉損傷が、ＨＭＢを最初の４８時間以内に補うことで減少することが分かってきた。ＨＭＢを毎日継続して使用することにより、その保護効果は最長３週間続く。数多くの研究から、ＨＭＢの有効量がＣａＨＭＢ（ＨＭＢカルシウム塩）として１日当たり３．０グラム（１日当たりおよそ３８ｍｇ／ｋｇ体重）であることが分かっている。この用量では、激しいトレーニングに関連する筋肉の損傷が最小限に抑えられつつ、筋肉量が増加し、筋力トレーニングに関連する強度が上昇する（３４）（４、２３、２６）。ＨＭＢの安全性についての試験では、健康な若年成人又は高齢者で副作用は見られなかった。ＨＭＢをＬ−アルギニン及びＬ−グルタミンと併用してＡＩＤＳ及び癌患者に補った場合にも安全であることが分かっている。

[6]最近になって、ＨＭＢの新しい送達形態であるＨＭＢ遊離酸が開発された。この新しい送達形態がＣａＨＭＢよりも迅速に吸収され、組織からの高い排出能を有することが分かっている。この新しい送達形態は米国特許出願第２０１２００５３２４０号に記載されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。

ＡＴＰ
[7]アデノシン−５’−三リン酸（ＡＴＰ）は、筋肉などの組織にとっての化学的なエネルギー源であることは長いこと知られてきた（１９）。細胞内のＡＴＰ濃度（１〜１０ｍＭ）は細胞外の濃度（１０〜１００ｎＭ）よりもかなり高いため、赤血球や筋肉など、細胞からのＡＴＰの放出は厳密に制御されている。より最近になって、大部分の細胞型で見られるプリン受容体を介したＡＴＰの細胞外作用が発見された（２０）。血管拡張（２１）、疼痛認知の低減（２２）、および神経伝達補助伝達因子として（２３、２４）などの、ＡＴＰのいくつかの細胞外性生理学的機能については記述がある。重要なことは、筋肉における血管ＡＴＰの僅かな一過性の上昇が、血管拡張および筋肉への血流の増加を引き起こす可能性があるということである（２５）。そのため、ＡＴＰが筋肉への血流を増加させる場合、特に激しい筋肉トレーニングの最中には、基質利用能が改善され、代謝性老廃物の除去がより促進されるだろう。Ｅｌｌｉｓらは最近、プリン作動性シグナル伝達や神経伝達を介する筋肉での血流増加におけるＡＴＰの役割を支持する研究結果の概要について論評している（２５）。

[8]ＡＴＰが心筋に対して変力作用を有することも分かっている（２６、２７）。別の研究は、ウサギにＡＴＰを１４日間経口投与すると、末梢血管抵抗の低下、心拍出量の改善、肺抵抗の低下、および動脈ＰａＯ_２の上昇が生じたというＡＴＰの全身性作用を支持している（２８）。

[9]ＡＴＰの分解から生じるアデノシンもまた、プリン受容体を介するシグナル伝達剤として作用するか（２９）、またはアデノシンデアミナーゼによって分解される可能性がある（３０）。プリン受容体を介したアデノシンの作用は、ＡＴＰの作用を本質的に模倣するものである可能性がある（２９）。アデノシンを筋肉に注入すると、酸化窒素の形成が増加し、ＡＴＰの注入で見られるのと同様の血管作用が起こる（３１）。

[10]高負荷運動を繰り返した時に起こる疲労抵抗は運動競技の後に問題になることが多い。このことは、トレーニング量の増加、ならびにホッケーのような断続的なスポーツにおける力の維持とパワー出力の双方に当てはまる。心身を疲労させる収縮が起きている間には血流の急な順応が生じ、力を生成する能力が衰退するのを防ぐ（４０、４５）。骨格筋における酸素の需要と血流の増加との間には密接な関係がある（４５）。研究から、「酸素感知装置」として作用することでこの反応を制御しているのが赤血球であることが示唆されている（４５）。ＡＴＰは赤血球によって運ばれ、動いている筋肉の領域で酸素量が低下した場合には赤血球が変形してＡＴＰの放出と平滑筋の内皮細胞への結合とを引き起こすいくつもの事象が生じる（４３）。結合によって平滑筋が弛緩し、それに続いて血流の増加と酸素の送達が生じる（４３）。具体的には、細胞外ＡＴＰが直接、骨格筋内での酸化窒素（ＮＯ）とプロスタサイクリン（ＰＧｌ_２）の合成と放出の増大を促進し、その結果、組織の血管拡張と血流に直接影響を及ぼす（３１）。このことは、ＡＴＰの動脈内注入（４７）および外生投与に応答した血管拡張および血流の増大を示唆している研究結果から支持されている。血流におけるこのような変化は、グルコースおよびＯ_２の取り込み量を増加させることで骨格筋に関する基質貯蔵の増加を引き起こしているようである（４２）。そのおかげで、心身を疲労させるような収縮状態にある細胞でもエネルギーの状態が維持される（５４、５６）。

[11]このＡＴＰの生理学的な効果により、研究者達はＡＴＰの経口補給効果を解析するようになった（２４）。Ｊｏｒｄａｎら（３２）は、１日当たり２２５ｍｇの腸溶性ＡＴＰを１５日間補給すると、ベンチプレスでの総持ち上げ量（つまり、セット・反復回数・負荷）と、グループ内で、失敗するまでの１セットの反復回数が上がったことを示した。より最近になってＲａｔｈｍａｃｈｅｒら（５２）は、１日当たり４００ｍｇのＡＴＰを１５日間補給することで、膝伸筋運動の２セット目の瞬時最大トルクの最小値が上昇したことを見いだした。まとめると、これらの考察の結果は、ＡＴＰの補充によって、心身を疲労させる状態でも運動成績が維持され、トレーニング量が増えることを示している。しかしながら、疲労が大きくなるほど、トレーニングセッション間に必要とされる回復時間が増加する。

[12]最新の証拠は、ＨＭＢが、高負荷のまたは長時間の運動をした後の骨格筋の再生能を早めることで作用することを示唆している（３）。トレーニングおよび／または食事を管理している場合ＨＭＢは、骨格筋損傷とタンパク質分解の指標を用量依存的に下げることが可能である（５０、３、２）。近年、生物学的利用能が改善された遊離酸形態のＨＭＢ（ＨＭＢ−ＦＡ）が開発された（１８）。初期の研究から、この形態のＨＭＢを補給すると投与してから約１５分後のＨＭＢの血漿レベルが、これまで利用可能だったカルシウムＨＭＢ形態のＨＭＢと比較しておよそ２倍になることが分かった。

さらに、ＨＭＢ−ＦＡを、激しい多量の筋力トレーニングを行う３０分前に投与すると、筋肉損傷の指標を低下させ、筋力トレーニングを行っている選手が感知できるほどに回復を改善することができた（６１）。さらに２．４グラムのＨＭＢ−ＦＡの急性摂取は、骨格筋のタンパク質合成を＋７０％に増加させ、タンパク質の分解を−５６％まで減らす（５８）。

[13]強度とパワーを高め、筋肉量を増加させる組成物および方法が必要とされている。加えて、過負荷サイクルを行った後の成績によく見られる衰退を予防または軽減する組成物に対するニーズがある。本発明は、これらの改善をもたらすＡＴＰおよびＨＭＢの組み合わせを用いる組成物および方法を含むものである。

[14]本発明の目的の１つは、強度およびパワーを向上させるために使用する組成物を提供することである。
[15]本発明のさらなる目的は、筋肉量を増加させるために使用する組成物を提供することである。

[16]本発明の別の目的は、強度およびパワーを向上させるための組成物の投与方法を提供することである。
[17]本発明の付加的な目的は、筋肉量を増加させるための組成物の投与方法を提供することである。

[18]本発明の別の目的は、過負荷サイクルを行った後の成績に見られる衰退を予防または軽減するために使用する組成物を提供することである。
[19]本発明のこれらのおよび他の目的は、以下に続く明細書、図面、および特許請求の範囲を参照することで、当業者には明らかである。

[20]本発明は、これまでに見つかった課題を克服することを意図している。このために、ＨＭＢとＡＴＰを含有する組成物を提供する。この組成物は、それを必要とする動物に投与される。全ての方法は、動物にＨＭＢおよびＡＴＰを投与することを含んでいる。
本明細書は以下の発明の開示を包含する：
（１）約０．５ｇから約３０ｇのβ−ヒドロキシ−β−メチル酪酸（ＨＭＢ）および約１０ｍｇから約８０ｇのアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）を含む組成物。
（２）有効量のＨＭＢおよびＡＴＰを含む組成物を動物に投与することによって、それを必要とする前記動物に、強度の向上、パワーの向上、筋肉量の増加、および過負荷の成績特性における衰退の軽減から選択される利益を提供するための方法。
（３）投与される前記ＨＭＢの量が約０．５から約３０ｇであり、かつ、投与される前記ＡＴＰの量が約１０ｍｇから約８０ｇのＡＴＰである、（２）の方法。
（４）投与される前記ＨＭＢがＨＭＢ酸である、（２）の方法。
（５）投与される前記ＨＭＢが塩である、（２）の方法。
（６）投与工程が経口、非経口、舌下、局所、経皮、筋内および吸入からなる群より選択される、（２）の方法。
（７）前記経口投与が、錠剤、カプセル、粉末、顆粒、微粒剤、小丸薬、軟質ゲル、制御放出形態、液体、溶液、エリキシル剤、シロップ、懸濁液、乳剤および泥膏からなる群より選択される送達形態を含む、（６）の方法。
（８）強度を向上させるのに十分な量のＨＭＢおよびＡＴＰを動物に投与する工程を含む、それを必要とする前記動物の強度を向上させるための方法であって、ＨＭＢおよびＡＴＰの前記動物への前記投与の後に前記強度が向上する、方法。
（９）パワーを向上させるのに十分な量のＨＭＢおよびＡＴＰを動物に投与する工程を含む、それを必要とする前記動物のパワーを向上させるための方法であって、ＨＭＢおよびＡＴＰの前記動物への前記投与の後に前記パワーが向上する、方法。
（１０）筋肉量を増加させるのに十分な量のＨＭＢおよびＡＴＰを動物に投与する工程を含む、それを必要とする前記動物の筋肉量を増加させるための方法であって、ＨＭＢおよびＡＴＰの前記動物への前記投与の後に前記筋肉量が増加する、方法。
（１１）成績の衰退を軽減するのに十分な量のＨＭＢおよびＡＴＰを動物に投与する工程を含む、それを必要とする前記動物の過負荷の成績特性における前記衰退を軽減するための方法であって、ＨＭＢおよびＡＴＰの前記動物への前記投与の後に成績の前記衰退が軽減される、方法。

[21]図１は、トレーニングプログラムの段階の模式図で、変数（評価項目）と試験全体における測定時を示している。 [22]図２は、８、１０、１２週間での総強度、１−ＲＭの変化を示している。 [23]図３ａ〜ｃは、スクワット強度およびベンチプレス強度の変化を示している。 [23]図３ａ〜ｃは、スクワット強度およびベンチプレス強度の変化を示している。 [23]図３ａ〜ｃは、スクワット強度およびベンチプレス強度の変化を示している。 [24]図４ａ〜ｃは、垂直跳びパワーおよびウインゲート（Ｗｉｎｇａｔｅ）における最大パワーの増加をパーセンテージで示している。 [24]図４ａ〜ｃは、垂直跳びパワーおよびウインゲート（Ｗｉｎｇａｔｅ）における最大パワーの増加をパーセンテージで示している。

本発明を実施するための形態

[25]驚くべきことに、そして予想していなかったことに、ＨＭＢとＡＴＰを併用することで、ＨＭＢまたはＡＴＰのどちらか一方を使用した場合よりも、強度、パワーおよび筋肉量が大きく増加することが発見された。本発明は、相乗効果を有し、かつ、強度とパワーを高めるＨＭＢおよびＡＴＰの組み合わせを含む。本発明はまた、予測できなかった驚くべき筋肉量の増加をもたらすＨＭＢおよびＡＴＰの組み合わせも含む。本発明はさらに、予測できなかった驚くべき、過負荷のサイクルを行ったあとの成績によく見られる衰退を予防または軽減させるＨＭＢおよびＡＴＰの組み合わせも含む。ＨＭＢおよびＡＴＰの併用は、有意な増強をもたらす。

[26]この組み合わせは、強度およびパワーの向上、筋肉量の増加、ならびに過負荷サイクルの後の成績によく見られる衰退を予防または軽減することを求めている全ての年齢群に使用可能である。

[27]上述の点を踏まえて、一態様において本発明は、ＨＭＢとＡＴＰを含有する組成物を提供する。
ＨＭＢ
[28]β−ヒドロキシ−β−メチル酪酸、すなわちβ−ヒドロキシ−イソ吉草酸は、遊離酸の形態である（ＣＨ_３）_２（ＯＨ）ＣＣＨ_２ＣＯＯＨとして表すことができる。「ＨＭＢ」という用語は、前述の化学式を有する、遊離酸および塩の形態両方の化合物、およびその誘導体を指す。どのような形態のＨＭＢも本発明においては使用可能であるが、好ましくは、ＨＭＢは、遊離酸、塩、エステル、およびラクトンを含む群より選択される。ＨＭＢエステルには、メチルエステルおよびエチルエステルが含まれる。ＨＭＢラクトンには、イソバラリルラクトンが含まれる。ＨＭＢ塩には、ナトリウム塩、カリウム塩、クロム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルカリ金属塩、および土類金属塩が含まれる。

[29]ＨＭＢおよびその誘導体の生産方法は当該分野において周知である。例えば、ＨＭＢは、ジアセトンアルコールを酸化して合成することができる。好適な方法の１つが、Coffman et al., J. Am. Chem. Soc. 80: 2882-2887 (1958に記載されている。ここに記載されているように、ＨＭＢは、ジアセトンアルコールを、アルカリ性の次亜塩素酸ナトリウムで酸化することで合成される。この生成物は遊離酸の形態で回収され、これを塩に変換することができる。例えば、ＨＭＢをＣｏｆｆｍａｎら（１９５８）の方法と同様の方法によってそのカルシウム塩として調製することができる。この方法では、ＨＭＢの遊離酸を水酸化カルシウムで中和し、結晶化させてエタノール水溶液から回収する。ＨＭＢのカルシウム塩はMetabolic Technologies（エームズ、アイオワ）から市販されている。

β−ヒドロキシ−β−メチル酪酸カルシウム（ＨＭＢ）の補給
[30]２０年以上前に、ＨＭＢのカルシウム塩はヒト用の栄養補給剤として開発された。数多くの試験から、筋力トレーニングと併せてＣａＨＭＢを補給することで、筋肉量および強度が増大すること、また、癌やＡＩＤＳの状態にある人の筋肉量の減少が軽減されることが分かっている（１〜５）。ＮｉｓｓｅｎとＳｈａｒｐは、筋力トレーニングと併せて使用される補給剤のメタ解析を行い、ＨＭＢが、筋力トレーニングと併用することで強度および除脂肪筋肉量の有意な増加という臨床結果を有するたった２つの補給剤のうちの１つであることを見いだした（１）。複数の試験から、平均的なヒトにおけるＣａＨＭＢの有効量が、体重１キログラムあたり３８ｍｇと考えられることが分かっている（６）。

[31]強度と筋肉量の増加に加えて、ＣａＨＭＢを補給すると、筋肉損傷およびタンパク質分解の指標も低下する。ヒトにおける試験から、血漿ＣＰＫ（クレアチンホスホキナーゼ）の上昇によって測定した高負荷運動後の筋肉損傷が、ＨＭＢの補給によって低下することが分かっている。このＨＭＢの保護効果は、毎日継続して使用することで、少なくとも３週間続くことが分かっている（６〜８）。ラットから単離した筋肉を使ったインビトロでの試験は、ＨＭＢが筋肉タンパク質分解の、特にストレスがかかっている期間の強力な阻害剤であること（９）を示している。これらの知見、例えばＨＭＢが筋力トレーニングに精を出している対象における筋肉タンパク質分解を阻害することは、ヒトにおいても確認されている（３）。

[32]ＨＭＢがタンパク質の分解を低減し、タンパク質の合成を高める分子学的機構が報告されている（１０、１１）。Ｅｌｅｙらは、インビトロ試験を行い、ＨＭＢがｍＴＯＲのリン酸化を経てタンパク質の合成を刺激することを示した（１１、１２）。他の試験からも、筋肉タンパク質の異化反応が、タンパク質分解誘導因子（ＰＩＦ）、リポ多糖類（ＬＰＳ）、およびアンギオテンシンＩＩによって刺激されている時に、ＨＭＢが、ユビキチン−プロテアソームタンパク質分解経路の誘導を減衰させてタンパク質分解を抑制することが示された（１０、１３、１４）。さらに他の試験から、ＨＭＢがカスパーゼ−３および−８プロテアーゼの活性化も弱めることが示された（１５）。総合するとこれらの試験は、ＨＭＢの補給は、タンパク質分解の抑制とタンパク質合成の増大の組み合わせによって、除脂肪筋肉量の増加とそれに付随する強度の上昇をもたらすことを示している。

遊離酸形態のＨＭＢ
[33]多くの場合、ＨＭＢは、カルシウム塩の形態で強壮剤として臨床試験で用いられ、また、市販されてきた（３、１６）。近年の進歩からＨＭＢを栄養補助剤として使用するための遊離酸の形態で製造することができるようになった。最近になって、ＨＭＢの新たな遊離酸の形態が開発された。この新たなＨＭＢ遊離酸は、ＣａＨＭＢよりも迅速に吸収され、その結果、より早くより高い血清ＨＭＢの最大レベルおよび組織への血清排出能の改善をもたらすことが示された（１８）。

[34]そのため、ＨＭＢ遊離酸がＨＭＢの投与方法として、特に高負荷運動の前に直接投与する場合に、カルシウム塩の形態よりも効果的である可能性がある。筋肉損傷の軽減および炎症性反応の緩和という点では、ＨＭＢ遊離酸を激しい運動を行う３０分前に投与し始めることがＣａＨＭＢよりも効果的であった。しかしながら当業者は、本発明がいかなる形態のＨＭＢをも包含することを認識するだろう。

[35]いかなる形態のＨＭＢも、ＨＭＢ約０．５グラム〜ＨＭＢ約３０グラムの標準的な用量範囲をもたらすような送達および／または投与様式に組み込まれる可能性がある。
アデノシン−５’−三リン酸（ＡＴＰ）
[36]アデノシン−５’−三リン酸（ＡＴＰ）の補給は、細胞外ＡＴＰレベルを高めるために用いられてきた。ＡＴＰを筋力トレーニングと併用しても、強度またはパワーの増強という点では一貫した陽性の効果を得ることはできなかったが、全身のＡＴＰが僅かにかつ一過的に上昇すると、筋組織での血流が高まることが示された。

[37]ＡＴＰの経口投与は一般に、アデノシン−５’−三リン酸二ナトリウムの形態で行われる。本発明では、アデノシン−５’−三リン酸二ナトリウムもしくはいかなる形態のＡＴＰまたは経口投与に好適なアデノシンを、顆粒形態に腸溶性特性を付与するのに適した既知の任意の被覆材と組み合わせることができる。

[38]ＡＴＰを、約１０ｍｇ〜約８０グラムの標準的な用量範囲をもたらすような送達および／または投与様式に組み込むことができる。しかしながら用途や他の成分によって、より多い量またはより少ない量が望ましい場合もある。

[39]ＨＭＢおよびＡＴＰの組成物を、任意の好適な様式によって動物に投与する。許容可能な形態としては、これらには限定されないが、固体（例えば錠剤またはカプセル）、および液体（例えば腸内または静脈内溶液）が挙げられる。またこの組成物を、任意の薬学上許容可能な担体を用いて投与することもできる。薬学上許容可能な担体は当該分野においてよく知られており、そのような担体の例としては、種々のでんぷんや食塩水が挙げられる。好ましい態様において組成物は、食用の形態で投与される。加えて、有効な用量範囲を分割投与しても、例えば１日に２〜３回投与してもよい。

ＡＴＰとＨＭＢの併用
[40]どのような好適な用量のＨＭＢも本発明において使用することができる。正確な用量の算出方法は当該分野においてよく知られている。ＨＭＢの投与量は、対応するＣａ−ＨＭＢのモル量を単位として表すことができる。ＨＭＢを経口的にまたは静脈内に投与する場合の用量範囲は、体重１キログラム当たり、２４時間で０．０１〜０．５グラムＨＭＢ（Ｃａ−ＨＭＢ）の範囲となる。成人に対しては、体重を約１００〜２００ポンド（約４５〜約９０キログラム）と仮定した場合の経口または静脈内投与量は、対象１人当たり、２４時間で０．５〜３０グラムのＨＭＢ（Ｃａ−ＨＭＢを基準として）となるだろう。

[41]組成物中に、ＡＴＰはいかなる形態でも含まれる。本発明におけるＡＴＰの範囲は、およそ１０ミリグラムからおよそ８０グラムである。
[42]組成物を食用の形態で経口投与する場合、組成物は、好ましくは栄養補助食品、食材または医薬媒体の形態であり、より好ましくは栄養補助食品または食材の形態である。組成物を含むいかなる好適な栄養補助食品または食材が本発明において使用できる。当業者は、その形態（例えば栄養補助食品、食材または医薬媒体）に関わらず、組成物がアミノ酸、タンパク質、ペプチド、炭水化物、脂質、糖類、ミネラルおよび／または微量元素を含む可能性があることを理解するだろう。

[43]栄養補助食品または食材として組成物を調製するために、組成物は通常、栄養補助食品または食材の中で組成物が実質的に均一に分布する様式で、合わせられるまたは混合される。あるいは、組成物を水などの液体中に溶解させることもできる。

[44]栄養補助食品の組成物は粉末、ゲル、または液体であってよく、あるいは錠剤またはカプセルの状態にされていてもよい。
[45]組成物を含む全ての好適な医薬媒体を本発明において使用することができるが、好ましくは、組成物はデキストロースまたはショ糖などの好適な医薬担体と組み合わされている。

[46]さらに、医薬媒体の組成物を、任意の好適な様式で静脈内に投与することができる。静脈内注入を介した投与用の組成物は、毒性のない、水溶性の形態であることが好ましい。静脈内投与は、入院しており、静脈内（ＩＶ）治療を受けている患者に特に好適である。例えば、組成物を、その患者に投与するＩＶ用溶液（例えば、食塩水またはグルコース溶液）に溶解することができる。また、組成物を、アミノ酸、ペプチド、タンパク質および／または脂質を含んでいる可能性のあるＩＶ用の栄養溶液に加えてもよい。静脈内に投与される組成物の量は、経口投与に用いられるものと同様のレベルである可能性がある。静脈内注入は経口投与よりも管理され、正確である。

[47]組成物の投与頻度の算出方法は当該分野において周知であり、かつ、本発明ではいかなる好適な投与頻度（例えば、１日１回６ｇを投与、または１日２回３ｇを投与）が、任意の好適な期間で使用可能である（例えば、１回を５分間かけて投与することもまたは１時間かけて投与することも可能であり、あるいは、複数回をより長時間かけて投与することも可能である）。ＨＭＢとＡＴＰの組み合わせを長期にわたって、例えば数週間、数ヶ月、または数年間かけて投与することもできる。

[48]特許請求した方法を実施するのに、ＨＭＢとＡＴＰを同じ組成物中に含めて投与する必要がないことが当業者には理解される。言い換えると、特許請求した方法を行うのに、ＡＴＰとＨＭＢの別々のカプセル、丸薬、混合物などを対象に投与してもよい。

[49]どのような好適な用量のＨＭＢを本発明において用いてもよい。正確な用量の算出方法は当該分野においてよく知られている。同様に、どのような好適な用量のＡＴＰを本発明において用いてもよい。正確な用量の算出方法は当該分野において周知である。

[50]一般的に、強度およびパワーを向上させるのに十分なＨＭＢおよびＡＴＰの量的レベルは記述されている。ＨＭＢ遊離酸単独を補給した場合、およびＨＭＢ遊離酸とＡＴＰを併用して補給した場合のいずれにおいても、偽薬を補給した場合で観察されたものよりも高い強度およびパワーの向上が見られた（ｐ＜０．００１、処理＊時間）。驚くべきことに、事後解析から、ＨＭＢとＡＴＰを併用して補給すると、ＨＭＢだけを補給するよりもさらに、強度およびパワーの向上が見られることが分かった（ｐ＜０．０５）。以下に示す実施例によって、ＨＭＢが、強度、パワー、および筋肉量に正の影響を及ぼし、また、回復を補助しながらも筋肉損傷を低減することを示す。驚くことに、ＨＭＢとＡＴＰの併用は、ＨＭＢ単独よりもさらに高い強度およびパワーの改善をもたらし、また、これらの作用は相乗的であった。加えて、ＨＭＢとＡＴＰの併用は、筋肉量と、過度の負荷の特徴である成績の衰退に驚くべきかつ予期していなかった効果をもたらした。

[51]以下の実施例で本発明をさらに詳細に説明する。本明細書の実施例において通常記載・説明する本発明の組成物は、様々な製剤および剤形に合成可能であることは容易に理解される。従って、本発明の方法、製剤および組成物の現在の好ましい態様のより詳細な説明は、特許請求される本発明の範囲を限定する意図はなく、単に本発明の現在の好ましい態様の代表例である。

[52]実施例では、過負荷とは、成績の低下をまねくトレーニング量および／または運動強度の増加である。この状態からの回復には、数日から１週間またはそれ以上の期間が必要とされることが多い。構築されている多くのトレーニングプログラムでは、適応反応を引き起こすために過負荷の期を用いている。

[53]除脂肪体重（ＬＢＭ）および肥大は、筋肉量向上の指標として用いられる。
[54]試験デザイン
[55]本試験は、１２週間の期分け筋力トレーニングからなる、無作為化、二重盲検、偽薬および食事を管理した試験として実施した。トレーニングプロトコールは３期に分けた（表１、２、および３）。第１期は、Ｋｒａｅｍｅｒら（３６）を改変した、非線形の期分けされた筋力トレーニングプログラム（１週間に３回）からなるものであった（表１）。

第２期（表２）は２週間の過負荷のサイクルからなるものとした。

最後に、第３期はトレーニング量を徐々に減らすトレーニングからなるもので、これは第１１週と第１２週に行われた（表３）。

[56]筋肉量、体組成、強度、パワー、安静時血漿中テストステロン、コルチゾール濃度、およびクレアチンキナーゼをまとめて、第０、４、８、９、１０、および１２週の終わりに試験し、ＨＭＢ−ＡＴＰの長期にわたる効果を評価した。また、これらの項目については過負荷のサイクルである第２期の中間および最後の時点に対応する、第９および１０週でも評価した。図１に試験デザインの概要を示す。

参加者
[57]筋力トレーニングを行っていた４０人の男性が本試験に参加した。平均年齢は２３．０±０．９才で、スクワット、ベンチプレス、およびデッドリフトの平均はそれぞれ１．７±０．０４、１．３±０．０４および２．０±０．０５×体重であった。対象の特徴を表４に示す。その時点で抗炎症剤、他の運動成績向上用補給剤のいずれかを摂取している場合、または喫煙している場合には参加者から除外した。試験に参加する前には全員が、タンパ大学施設内倫理委員会（University of Tampa Institutional Review Board）によって認可された同意書（インフォームドコンセント）に署名した。

筋肉強度、パワー、体組成および骨格筋肥大試験
[58]手順を良く理解した後で、筋肉強度を、バックスクワット、ベンチプレス、およびデッドリフトの１ＲＭ試験で評価した。リフト（持ち上げ）はいずれも、国際パワーリフティング協会規則（International Powerlifting Federation rules、４４）に記載されているように行った。体組成（除脂肪体重、脂肪量、および全体重）を二重Ｘ線吸収法（DXA;Lunar Prodigy encore 2008、マジソン、ウィスコンシン、米国）で決定した。骨格筋肥大は、超音波検査で決定した外側広筋（ＶＬ）および中間広筋（ＶＩ）の厚みの変化の合計によって決定した。筋肉厚測定の試験−再試験に関する級内相関係数（ＩＣＣ）はｒ＝０．９７であった。

[59]最大限の自転車漕ぎ運動（ウィンゲート試験）と跳躍運動を行っているときの筋肉のパワーを評価した。サイクル試験を行う場合には、予め決められている抵抗（体重の７．５％）に対して、できるだけ高速で１０秒間（３６）、自転車を漕ぐよう志願者に説明した。座面（サドル）の高さは個人の身長に合わせ、脚が自転車中心部の何もない部分の下側（ｃｅｎｔｒａｌｖｏｉｄ）の下の位置にあるときに膝の角度が５〜１０度になるように調節した。各参加者を同じ言葉で励ました。１０秒の全力疾走（スプリント）試験を行っている間に、標準的な自転車エルゴメーター（Ｍｏｎａｒｋモデル８９４ｅ、バンスブルー、スウェーデン）に接続したコンピューターを使ってリアルタイムにパワーの出力を記録した。最大パワー（ＰＰ）はMonark Anaerobic Wingateソフトウェア、Ｖｅｒｓｉｏｎ１．０（Monark、バンスブルー、スウェーデン）を使用して記録した。筋肉の最大パワーのＩＣＣは０．９６であった。

[60]垂直跳び（ＶＪ）試験を行っている間には、パーソナルコンピューターと連動させた複数の装置からなるＡＭＴＩ体力測定用プラットフォーム（Advanced Mechanical Technology，Inc.、ウォータータウン、マサチューセッツ）を用い、１０００Ｈｚ（５１）のサンプリング周波数でＰＰの測定も実施した。データ収集用ソフトウェア（Lab VIEW、version 7.1;National Instruments Corporation、オースチン、テキサス）を使用してＰＰを算出した。最大パワーは、地面反力と加速しながらプラットフォームに着地している間の最高速度組み合わせとして計算した。ＶＪパワーのＩＣＣは０．９７であった。

補給、食事管理、および運動のプロトコール
[61]試験の前に、参加者を無作為に４群に振り分けた。それぞれの群の参加者は、１日当たり３ｇのＨＭＢ遊離酸（ＨＭＢ）（食用のオレンジ香料および甘味料と合わせたもの）、１日当たり４００ｍｇのＡＴＰ（PEAK ATP（登録商標）；TSI,Inc.）、１日当たり３ｇのＨＭＢと１日あたり４００ｍｇのＡＴＰ両方の組み合わせ、または偽薬（食用のオレンジ香料と甘味料）のいずれかを、均等に３分割したものを、最初の１分割を運動の３０分前、そして残りの２分割を昼食および夕食と共に摂取した。トレーニングを行わない日には、３回の食事毎にそれぞれ１分割ずつを摂取するよう、参加者は説明を受けた。補給はトレーニングおよび試験プロトコールを実施している間毎日続けられた。十分量と排出量の個人差を考慮し、かつ、有効な最低用量である０．８００グラムが達成されるように、１分割の用量は１グラムのＨＭＢ遊離酸を使って処方した。この用量は１グラム用量のＣａ−ＨＭＢと同等である。

[62]参加者は、データの収集を始める前の少なくとも３ヶ月間はいかなる栄養補給剤も摂取してはならない。試験の２週間前から試験期間中参加者は、運動栄養学を専門とする登録栄養士による食事（タンパク質２５％、炭水化物５０％、および脂質２５％からなる）で管理された。参加者は群単位で栄養士と面会し、試験の開始時に個々の食事計画を渡された。試験期間中、個人個人に食事に関するカウンセリングが継続された。

[63]参加者は全員、１２週間の試験期間中にわたって多量の筋力トレーニングプロトコールを行った。試験の期および実施した測定を図１に示している。また、試験の各期における運動プロトコールを表１〜３に示す。トレーニングを３つの期に分け、第１期は日によって変化のある期分けされたプログラム（第１〜８週）、第２期は過負荷のサイクル（第９、１０週）、および第３期は運動量を徐々に減らすサイクル（第１１、１２週）からなるものとした。

安静時採血
[64]試験期間中の採血は全回、１２時間絶食した後に、訓練を受けた静脈採血士による静脈穿刺によって行われた。全血を採取し、血清と血漿を得るのに適したチューブに移し、その後、４℃、１，５００ｇで１５分間遠心した。次いで得られた血清と血漿を分割量に分け、その後の解析まで−８０℃で保存した。

生化学的解析
[65]試料を１回融解し、各解析を２つ組にして解析を行った。採血は全回、一日の中の同じ時間に予定し、時間毎のホルモン変動が解析結果を複雑にする影響を回避した。血清中の総テストステロンおよび遊離テストステロン、コルチゾール、およびＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）をDiagnostic Systems Laboratories（ウェブスター、テキサス）から入手したＥＬＩＳＡキットで検定した。ホルモン値の測定は全て、同じアッセイ系を使って同じ日に行い、アッセイ毎の複雑な差を回避した。アッセイ内での差は全標本について３％未満だった。血清クレアチンキナーゼ（ＣＫ）は呈色的な手法を用い、３４０ｎｍ（Diagnostics Chemicals、オックスフォード、コネティカット）で測定した。２４時間の採尿を実施し、既に記載されている方法（Ｒａｔｈｍａｃｈｅｒら１９９２およびＷｉｌｓｏｎら、２０１３）によって３−メチルヒスチジンを定量した。

自覚される回復状況(Perceived Recovery Status Scale)
[66]自覚される回復状況（ＰＲＳ）の尺度を第０、４、８、９、１０、および１２週に測定し、トレーニング期における主観的な回復を評価した。ＰＲＳ尺度は０〜１０の値からなり、０〜２がほとんど回復せず成績の衰退が予期される、４〜６が多少回復し同程度の成績が予期される、また８〜１０が非常によく回復し成績の向上が予期される、を表している。

統計
[67]ＳＡＳに組み込まれているProc GLM手法（Version 9.1、SAS Institute、カリー、ノースカロライナ）１（SAS Institute,Inc.（１９８５）SAS利用者ガイド：統計（SAS User’s Guide:Statistics）、第５版。カリー、ノースカロライナ：SAS Institute,Inc.）を用いた対応のないＡＮＯＶＡモデルにより、基本特性データを解析した。処置の主な効果（Ｔｒｔ）はこのモデルに含まれていた。筋肉の強度および性能、体組成、筋肉損傷、ホルモンの状態、および自覚される回復状況（ＰＲＳ）の１２週間の試験期間にわたる変化は、ＳＡＳに組み込まれているProc Mixed手法を用い、２×２要因多群、反復測定ＡＮＯＶＡで解析した。このモデルでは第０週の初期値を、ＨＭＢ、ＡＴＰ、および時間の主な効果、ならびにＨＭＢ＊時間、ＡＴＰ＊時間、およびＨＭＢ＊ＡＴＰ＊時間の相互作用と共に共変量として使用した。本試験の過負荷のサイクルも、ＳＡＳに組み込まれているProc Mixed手法を用い、２×２要因多群、反復測定ＡＮＯＶＡで評価した。しかしながら、この場合には、第８週の時点での測定値を、ＨＭＢ、ＡＴＰ、および時間の主な効果、ならびにＨＭＢ＊時間、ＡＴＰ＊時間、およびＨＭＢ＊ＡＴＰ＊時間の相互作用と共に共変量として使用した。次いで最小二乗法によって、各時点での処置の平均を比較した（事後ｔ検定）。統計的な有意差はｐ≦０．０５で、傾向ありをｐ＞０．０５〜ｐ≦０．１０の範囲で決定した。

結果
参加者の特徴
[68]試験開始時には、各処置群の間で、年齢（偽薬＝２３．０±１．２、ＡＴＰ＝２３．７±０．９才、ＨＭＢ＝２２．３±０．６、ＨＭＢ−ＡＴＰ＝２２．４±０．５）、身長（偽薬＝１８０．６±２．３、ＡＴＰ＝１７９．０±１．０ｃｍ、ＨＭＢ＝１７９．３±２．１、ＨＭＢ−ＡＴＰ＝１８０．０±１．４）、または体重（偽薬＝８７．４±４．３、ＡＴＰ＝８５．７±１．７、ＨＭＢ＝８３．１±１．６、ＨＭＢ−ＡＴＰ＝８４．６±２．２）に差は無かった。

筋肉の強度およびパワー
[69]試験を行っている間の第０、４、８、９、１０、および１２週に、筋肉の強度（スクワット、ベンチプレス、およびデッドリフトの１ＲＭ）および筋肉のパワー（垂直跳びおよびウィンゲートの最大パワー、ＰＰ）を測定した。筋肉の強度およびパワーはいずれも、１２週間の試験の間に向上した（時間、ｐ＜０．００１）。ＨＭＢ、ＡＴＰおよびＨＭＢとＡＴＰの組み合わせを補給すると、総強度はそれぞれ、７７．１±５．６、５５．３±６．０、および９６．０±８．２ｋｇに増加し、一方、偽薬を補給された参加者は１２週間の試験の間に総強度は２２．４±７．１ｋｇまでにしか増加しなかった（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。図２および３ａ〜ｃは、強度に対するＨＭＢとＡＴＰの相乗効果を示している。図２に、第８週から第１２週にかけての総強度の変化を示す。図３ａ〜ｃは第４〜８週、および第４〜１２週にかけての相乗的な組み合わせ（スクワット強度およびベンチプレス強度を含む）に関する個々の指標を示している。

[70]第９および１０週の過負荷のサイクルを行っている間、第８週から第１０週にかけては、偽薬の補給を受けた参加者の総強度は−４．５±０．９％に衰退した。ＡＴＰの補給を受けた対象の総強度は、第８週から第１０週にかけて、偽薬群よりは低い度合いであったが、−２．±０．５％に低下し、第１０週の時点では、ＡＴＰの補給を受けた参加者の総強度は偽薬補給参加者よりも高かった（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。過負荷のサイクルを行っている間、ＨＭＢを補給することで総強度の低下は僅かにとどまり（−０．５±１．２％、ｔ検定、ｐ＜０．０５対偽薬）また、ＨＭＢとＡＴＰの補給を受けた対象では、予期していなかったが、継続して強度が上昇した（１．２±０．７％、ｔ検定、ｐ＜０．０５対偽薬）。

[71]筋肉のパワーを垂直跳びおよびウィンゲートＰＰ試験の両方で評価し、その結果をそれぞれ図４ａおよび４ｂに示している。試験の間にこれらパワーの測定値は両方とも、ＨＭＢ（ＨＭＢ＊時間、いずれに関してもｐ＜０．００１）およびＡＴＰの補給（ＡＴＰ＊時間、垂直跳びパワーおよびウィンゲートＰＰのそれぞれに関しｐ＜０．００１およびｐ＜０．０４、図４Ａおよび４Ｂ）をした群で有意に上昇した。１２週間のトレーニングの間に、垂直跳びのパワーは、偽薬、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰの補給を受けた群でそれぞれ、６１４±５２、９９１±５１、７９６±７５、および１０７６±４０ワットに上昇した（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。垂直跳びパワーのパーセンテージでの向上は、ＨＭＢとＡＴＰを組み合わせて補給した場合に相乗的であった（ＨＭＢ＊ＡＴＰ＊時間、ｐ＜０．００４、図４ａ）。第９〜１０週にかけて過負荷のサイクルを行っている間には、垂直跳びパワーは偽薬群で５．０±０．４％と他の群よりも大きく低下し、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰの補給を受けた群での垂直跳びパワーの低下はそれぞれ１．４±０．４、２．２±０．４、および２．２±０．５％にとどまった（ｔ検定、ｐ＜０．０５、図４Ａ）。２週間の過負荷サイクルの間に、ウィンゲートＰＰは偽薬、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰ補給群でそれぞれ、４．７±１．５、０．３±０．９、２．９±０．７、および２．０±０．９％低下した（図４Ｂ）。トレーニング量を増やした最初の１週間の後には、偽薬を補給した群よりも、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰを補給した群では、参加者のウィンゲートＰＰパワーがより高く維持され、パワーはそれぞれ基準から、１０．２±１．６、９．０±１．６、および１４．５±１．２％上昇した（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。しかしながら、過負荷サイクルの２週目が終わった後では、ＨＭＢ−ＡＴＰの補給を受けた群のみが、偽薬補給群と比較して有意に高いウィンゲートＰＰを維持した（それぞれ１０２２±２１および９４０±６６ワット、ｔ検定、ｐ＜０．０５、図４Ｂ）。

体組成および筋肥大
[72]筋力トレーニングの結果、第０、４、８、および１２週の時点で、除脂肪体重（ＬＢＭ）および大腿四頭筋の厚み（時間、ｐ＜０．００１）が増加したが、一方で、脂質のパーセンテージはトレーニングを行うことで低下した（時間、ｐ＜０．００１）。ＨＭＢを補給すると、体重、ＬＢＭ、および大腿四頭筋の厚みが増加し、体脂肪率が減少した（ＨＭＢ＊時間、それぞれ、ｐ＜０．０３、ｐ＜０．００１、ｐ＜０．００１、およびｐ＜０．００１）。ＡＴＰを補給するとＬＢＭと大腿四頭筋の厚みが増加した（ＡＴＰ＊時間、それぞれｐ＜０．０１および０．０４）。除脂肪体重は偽薬、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰの補給を受けた参加者でそれぞれ２．１±０．５、７．４±０．４、４．０±０．４、および８．５±０．８ｋｇと、相加的に増加した（ｔ検定、ｐ＜０．０５、表５）。また、脂質のパーセンテージはＨＭＢおよびＨＭＢ−ＡＴＰの補給を受けた参加者でそれぞれ、７．０±０．６および８．５±０．９％に低下した（ｔ検定ｐ＜０．０５）。脂質のパーセンテージに対してはＨＭＢの補給のみが有意な効果を示した（ＨＭＢ＊時間ｐ＜０．００１）。試験を行っている間、体重についてはＡＴＰ＊時間に主な効果は見られなかった。しかしながら、ＡＴＰだけの補給を受けた群では偽薬補給群に比べて、試験１２週目の体重が重かった（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。１２週間の大腿四頭筋の厚みの増加は、偽薬、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰの補給を受けた参加者でそれぞれ２．５±０．６、７．１±１．２、４．９±１．０、および７．８±０．４ｍｍであり、ＨＭＢ、ＡＴＰ、およびＨＭＢ−ＡＴＰの補給は、偽薬の補給と比較して、１２週間の間に大腿四頭筋の厚みを大幅に増加させた（ｔ検定、ｐ＜０．０５、表５）。

筋肉損傷、ホルモンの状態および成績回復尺度
[73]筋肉損傷は、トレーニングによって上昇する、特にトレーニング量を変化させた後に上昇する血液ＣＫで、試験開始時、および過負荷のサイクルを行っている第９週と第１０週に評価した（表６；時間、ｐ＜０．００１）。偽薬補給群のＣＫレベルは、初期のトレーニングで３４２±６４％上昇し、２週間の過負荷サイクルで１５９±５５％上昇した。ＨＭＢの補給は、初期のトレーニング（第０〜１週）および過負荷サイクルの間（第９週および第１０週）（ＨＭＢ＊時間、ｐ＜０．００１）の両方で、ＣＫの上昇を有意に弱めた。ＡＴＰのみの補給では偽薬の補給と比較してＣＫの上昇は弱まらなかった。しかしながら、ＨＭＢ−ＡＴＰの補給では、第１、４、９、および１０週の時点で、偽薬と比較してＣＫの上昇がＨＭＢのみを補給した場合の効果と同様、有意に弱まった（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。

[74]尿中の３−ＭＨ：Ｃｒ比を測定することで筋タンパク質分解の速度を評価した（表６）。

[75]試験を行っている間のＣ反応性タンパク質レベルは、いずれの処置によっても有意に影響を受けた。第１０週の時点でのＨＭＢの効果（ＨＭＢ＊時間、ｐ＜０．０８）とＨＭＢの補給が偽薬の補給よりも高い平均ＣＲＰ値を生じる傾向が見られた（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。ＡＴＰの補給はコルチゾールレベルに影響を与えなかったが、ＨＭＢの補給は試験を行っている間のコルチゾールレベルを低下させた（ＨＭＢ＊時間、ｐ＜０．００１、表６）。ＨＭＢのみを補給すると、過負荷サイクルおよび運動量を徐々に減らすサイクルを行っている第９、１０、および１２週でのコルチゾールレベルが低下し（ｔ検定、ｐ＜０．０５）、ＨＭＢとＡＴＰを補給すると、初期のトレーニング後の第１週、ならびに過負荷サイクルおよび運動量を徐々に減らすサイクル後の第９、１０、および１２週のいずれにおいてもコルチゾールレベルが低下した（ｔ検定ｐ＜０．０５）。遊離または総テストステロンのいずれに対するＨＭＢまたはＡＴＰ一方の主な効果に差は見られなかった。

[76]筋肉の回復および次回のトレーニングセッションで行うトレーニングへの準備状況を自覚される回復スコア（ＰＲＳ）で測定した（表６）。ＨＭＢおよびＨＭＢ−ＡＴＰを補給すると、１２週間の試験期間にかけてのＰＲＳが改善した（ＨＭＢ＊時間、ｐ＜０．００１）。ＡＴＰを補給しても主な効果は観察されなかったが、ＡＴＰの補給を受けた参加者は偽薬の補給を受けた参加者と比較して、過負荷のサイクル後の第１０週と第１２週のＰＲＳスコアが改善した（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。第４週の時点では、ＨＭＢ／ＡＴＰ補給群のみに、偽薬の補給と比較して有意なＰＲＳの改善が見られた（ｔ検定、ｐ＜０．０５）。ＨＭＢとＡＴＰを併用して補給した場合のＰＲＳに対する相乗効果を示しているＨＭＢとＡＴＰの相互作用の傾向も観察された（ＨＭＢ＊ＡＴＰ＊時間、ｐ＜０．０６）。

[77]本実施例では、ＨＭＢ−ＡＴＰを補給すると、ＨＭＢまたはＡＴＰのみを補給した場合よりも大きな強度およびパワーの適応が生じ、この増加が相乗的であることを示している。

[78]さらに結果から、ＨＭＢ−ＡＴＰ、ＨＭＢ、およびＡＴＰ群では偽薬群よりもＬＢＭおよび筋肉の厚みが大きく増加し、ならびにＨＭＢとＡＴＰの両方を投与すると、ＨＭＢまたはＡＴＰのみを補給するよりも筋肉肥大および除脂肪体重への効果が大きいことが示された。

[79]ＨＭＢ−ＡＴＰの投与により、ＬＢＭ、筋肥大、強度、およびパワーが増大した。これらの増大は、強度およびパワーについては相乗的で、除脂肪体重および筋肥大については相加的である。さらに、トレーニングの過負荷サイクルで示したようにトレーニング頻度を高めると、ＨＭＢ−ＡＴＰは過負荷の特徴である成績の一般的な衰退を予防する。これらの結果は全て、予期していなかったことで、かつ、驚くべきことであった。

[80]前述の説明および図面は例示的な本発明の態様を含んでいる。前述の態様および本明細書に記載の方法は、当業者の能力、経験、および好みに基づいて変化させることができる。特定の順序で方法の工程を単に列挙することは、方法の工程の順序のいかなる制限をも構成するものではない。前述の説明および図面は本発明を単に説明し、例示するものであり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲において限定される。本開示を前にしている当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に修正および変更を施すことができる。対象および動物という用語は本出願全体を通じて同じ意味をもち、１つの用語またはその他の用語に限定するものでは全くない。

引用文献
1. Nissen, S. L. & Sharp, R. L. Effect of dietary supplements on lean mass and strength gains with resistance exercise: a meta-analysis. J Appl. Physiol 94: 651-659, 2003.
2. Panton, L. B., Rathmacher, J. A., Baier, S. & Nissen, S. Nutritional supplementation of the leucine metabolite b-hydroxy b-methylbutyrate (HMB) during resistance training. Nutr. 16(9): 734-739, 2000.
3. Nissen, S., Sharp, R., Ray, M., Rathmacher, J. A., Rice, J., Fuller, J. C., Jr., Connelly, A. S. & Abumrad, N. N. Effect of the leucine metabolite b-hydroxy b-methylbutyrate on muscle metabolism during resistance-exercise training. J. Appl. Physiol. 81(5): 2095-2104, 1996.
4. Eubanks May, P., Barber, A., Hourihane, A., D'Olimpio, J. T. & Abumrad, N. N. Reversal of cancer-related wasting using oral supplementation with a combination of b-hydroxy-b-methylbutyrate, arginine, and glutamine. Am. J. Surg. 183: 471-479, 2002.
5. Clark, R. H., Feleke, G., Din, M., Yasmin, T., Singh, G., Khan, F. & Rathmacher, J. A. Nutritional treatment for acquired immunodeficiency virus-associated wasting using b-hydroxy-b-methylbutyrate, glutamine and arginine: A randomized, double-blind, placebo-controlled study. JPEN J Parenter Enteral Nutr 24(3): 133-139, 2000.
6. Gallagher, P. M., Carrithers, J. A., Godard, M. P., Schulze, K. E. & Trappe, S. W. b-Hydroxy-b-methylbutyrate ingestion, Part I: Effects on strength and fat free mass. Med Sci Sports Exerc 32(12): 2109-2115, 2000.
7. Jowko, E., Ostaszewski, P., Jank, M., Sacharuk, J., Zieniewicz, A., Wilczak, J. & Nissen, S. Creatine and b-hydroxy-b-methylbutyrate (HMB) additively increases lean body mass and muscle strength during a weight training program. Nutr. 17: 558-566, 2001.
8. Knitter, A. E., Panton, L., Rathmacher, J. A., Petersen, A. & Sharp, R. Effects of b-hydroxy-b-methylbutyrate on muscle damage following a prolonged run. J. Appl. Physiol. 89(4): 1340-1344, 2000.
9. Ostaszewski, P., Kostiuk, S., Balasinska, B., Jank, M., Papet, I. & Glomot, F. The leucine metabolite 3-hydroxy-3-methylbutyrate (HMB) modifies protein turnover in muscles of the laboratory rats and domestic chicken in vitro. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Swiss) 84: 1-8, 2000.
10. Russell, S. T. & Tisdale, M. J. Mechanism of attenuation by beta-hydroxy-beta-methylbutyrate of muscle protein degradation induced by lipopolysaccharide. Mol. Cell Biochem. 330(1-2): 171-179, 2009.
11. Eley, H. L., Russell, S. T. & Tisdale, M. J. Attenuation of depression of muscle protein synthesis induced by lipopolysaccharide, tumor necrosis factor and angiotensin II by b-hydroxy-b-methylbutyrate. Am. J. Physiol Endocrinol. Metab 295: E1409-E1416, 2008.
12. Eley, H. L., Russell, S. T., Baxter, J. H., Mukerji, P. & Tisdale, M. J. Signaling pathways initiated by b-hydroxy-b-methylbutyrate to attenuate the depression of protein synthesis in skeletal muscle in response to cachectic stimuli. Am. J. Physiol Endocrinol. Metab 293: E923-E931, 2007.
13. Smith, H. J., Wyke, S. M. & Tisdale, M. J. Mechanism of the attenuation of proteolysis-inducing factor stimulated protein degradation in muscle by beta-hydroxy-beta-methylbutyrate. Cancer Res. 64: 8731-8735, 2004.
14. Smith, H. J., Mukerji, P. & Tisdale, M. J. Attenuation of proteasome-induced proteolysis in skeletal muscle by b-hydroxy-b-methylbutyrate in cancer-induced muscle loss. Cancer Res. 65: 277-283, 2005.
15. Eley, H. L., Russell, S. T. & Tisdale, M. J. Mechanism of Attenuation of Muscle Protein Degradation Induced by Tumor Necrosis Factor Alpha and Angiotensin II by beta-Hydroxy-beta-methylbutyrate. Am. J. Physiol Endocrinol. Metab 295: E1417-E1426, 2008.
16. Fuller, J. C., Jr., Baier, S., Flakoll, P. J., Nissen, S. L., Abumrad, N. N. & Rathmacher, J. A. Vitamin D status affects strength gains in older adults supplemented with a combination of b-hydroxy-b-methylbutyrate, arginine and lysine: A cohort study. JPEN 35: 757-762, 2011.
17. Sousa, M. F., Abumrad, N. N., Martins, C., Nissen, S. & Riella, M. C. Calcium b-hydroxy-b-methylbutyrate. Potential role as a phosphate binder in uremia: In vitro study. Nephron 72: 391-394, 1996.
18. Fuller, J. C., Jr., Sharp, R. L., Angus, H. F., Baier, S. M. & Rathmacher, J. A. Free acid gel form of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) improves HMB clearance from plasma in human subjects compared with the calcium HMB salt. Br. J Nutr. 105: 367-372, 2011.
19. Kushmerick, M. J. & Conley, K. E. Energetics of muscle contraction: the whole is less than the sum of its parts. Biochem. Soc. Trans. 30: 227-231, 2002.
20. Burnstock, G., Knight, G. E. & Greig, A. V. Purinergic signaling in healthy and diseased skin. J Invest Dermatol. 132: 526-546, 2012.
21. Agteresch, H. J., Dagnelie, P. C., van den Berg, J. W. & Wilson, J. H. Adenosine triphosphate: established and potential clinical applications. Drugs 58: 211-232, 1999.
22. Sawynok, J. & Sweeney, M. I. The role of purines in nociception. Neuroscience 32: 557-569, 1989.
23. Yajima, H., Sato, J., Giron, R., Nakamura, R. & Mizumura, K. Inhibitory, facilitatory, and excitatory effects of ATP and purinergic receptor agonists on the activity of rat cutaneous nociceptors in vitro. Neurosci. Res. 51: 405-416, 2005.
24. Khakh, B. S. & Henderson, G. ATP receptor-mediated enhancement of fast excitatory neurotransmitter release in the brain. Mol. Pharmacol. 54: 372-378, 1998.
25. Ellis, C. G., Milkovich, S. & Goldman, D. What is the Efficiency of ATP Signaling from Erythrocytes to Regulate Distribution of O(2) Supply within the Microvasculature? Microcirculation, 2012.
26. Gergs, U., Boknik, P., Schmitz, W., Simm, A., Silber, R. E. & Neumann, J. A positive inotropic effect of adenosine in cardiac preparations of right atria from diseased human hearts. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 379: 533-540, 2009.
27. Gergs, U., Boknik, P., Schmitz, W., Simm, A., Silber, R. E. & Neumann, J. A positive inotropic effect of ATP in the human cardiac atrium. Am. J Physiol Heart Circ. Physiol 294: H1716-H1723, 2008.
28. Kichenin, K., Decollogne, S., Angignard, J. & Seman, M. Cardiovascular and pulmonary response to oral administration of ATP in rabbits. J Appl. Physiol 88: 1962-1968, 2000.
29. Heinonen, I., Kemppainen, J., Kaskinoro, K., Peltonen, J. E., Sipila, H. T., Nuutila, P., Knuuti, J., Boushel, R. & Kalliokoski, K. K. Effects of adenosine, exercise, and moderate acute hypoxia on energy substrate utilization of human skeletal muscle. Am. J. Physiol Regul. Integr. Comp Physiol 302: R385-R390, 2012.
30. Yegutkin, G. G. Nucleotide- and nucleoside-converting ectoenzymes: Important modulators of purinergic signalling cascade. Biochim. Biophys. Acta 1783: 673-694, 2008.
31. Nyberg, M., Mortensen, S. P., Thaning, P., Saltin, B. & Hellsten, Y. Interstitial and plasma adenosine stimulate nitric oxide and prostacyclin formation in human skeletal muscle. Hypertension 56: 1102-1108, 2010.
32. Jordan, A. N., Jurca, R., Abraham, E. H., Salikhova, A., Mann, J. K., Morss, G. M., Church, T. S., Lucia, A. & Earnest, C. P. Effects of oral ATP supplementation on anaerobic power and muscular strength. Med. Sci. Sports Exerc. 36: 983-990, 2004.
33. Arts, I. C., Coolen, E. J., Bours, M. J., Huyghebaert, N., Cohen Stuart, M. A., Bast, A. & Dagnelie, P. C. Adenosine 5' -triphosphate (ATP) supplements are not orally bioavailable: a randomized, placebocontrolled cross-over trial in healthy humans. J. Int. Soc. Sports Nutr. 9: 16, 2012.
34. Coolen, E. J., Arts, I. C., Bekers, O., Vervaet, C., Bast, A. & Dagnelie, P. C. Oral bioavailability of ATP after prolonged administration. Br. J. Nutr. 105: 357-366, 2011.
35. Synnestvedt, K., Furuta, G. T., Comerford, K. M., Louis, N., Karhausen, J., Eltzschig, H. K., Hansen, K. R., Thompson, L. F. & Colgan, S. P. Ecto-5'-nucleotidase (CD73) regulation by hypoxia-inducible factor-1 mediates permeability changes in intestinal epithelia. J Clin. Invest 110: 993-1002, 2002.
36. Kraemer, W. J., Hatfield, D. L., Volek, J. S., Fragala, M. S., Vingren, J. L., Anderson, J. M., Spiering, B. A., Thomas, G. A., Ho, J. Y. et al. Effects of Amino Acids Supplement on Physiological Adaptations to Resistance Training. Med. Sci. Sports Exerc. 41: 1111-1121, 2009.
37. Monteiro, A. G., Aoki, M. S., Evangelista, A. L., Alveno, D. A., Monteiro, G. A., Picarro, I. C. & Ugrinowitsch, C. Nonlinear periodization maximizes strength gains in split resistance training routines. J Strength. Cond. Res. 23: 1321-1326, 2009.
38. Laurent, C. M., Green, J. M., Bishop, P. A., Sjokvist, J., Schumacker, R. E., Richardson, M. T. & Curtner-Smith, M. A practical approach to monitoring recovery: development of a perceived recovery status scale. J Strength. Cond. Res. 25: 620-628, 2011.
39. Rathmacher, J. A., Link, G. A., Flakoll, P. J. & Nissen, S. L. Gas chromatographic-mass spectrometric analysis of stable isotopes of 3-methylhistidine in biological fluids: application to plasma kinetics in vivo. Biol. Mass Spectrom. 21: 560-566, 1992.
40. Barnes JN, Trombold JR, Dhindsa M, Lin HF, and Tanaka H. Arterial stiffening following eccentric exercise-induced muscle damage. Journal of applied physiology 109: 1102-1108, 2010.
41. Cormie P, McGuigan MR, and Newton RU. Developing maximal neuromuscular power: Part 1--biological basis of maximal power production. Sports medicine 41: 17-38, 2011.
42. Cormie P, McGuigan MR, and Newton RU. Developing maximal neuromuscular power: part 2 - training considerations for improving maximal power production. Sports medicine 41: 125-146, 2011.
43.Dufour SP, Patel RP, Brandon A, Teng X, Pearson J, Barker H, Ali L, Yuen AH, Smolenski RT, and Gonzalez-Alonso J. Erythrocyte-dependent regulation of human skeletal muscle blood flow: role of varied oxyhemoglobin and exercise on nitrite, S-nitrosohemoglobin, and ATP. American journal of physiology Heart and circulatory physiology 299: H1936-1946, 2010.
44. Gilbert G and Lees A. Changes in the force development characteristics of muscle following repeated maximum force and power exercise. Ergonomics 48: 1576-1584, 2005.
45. Gonzalez-Alonso J. ATP as a mediator of erythrocyte-dependent regulation of skeletal muscle blood flow and oxygen delivery in humans. The Journal of physiology 590: 5001-5013, 2012.
46. Gonzalez-Alonso J, Mortensen SP, Dawson EA, Secher NH, and Damsgaard R. Erythrocytes and the regulation of human skeletal muscle blood flow and oxygen delivery: role of erythrocyte count and oxygenation state of haemoglobin. The Journal of physiology 572: 295-305, 2006.
47.Gonzalez-Alonso J, Mortensen SP, Jeppesen TD, Ali L, Barker H, Damsgaard R, Secher NH, Dawson EA, and Dufour SP. Haemodynamic responses to exercise, ATP infusion and thigh compression in humans: insight into the role of muscle mechanisms on cardiovascular function. The Journal of physiology 586: 2405-2417, 2008.
48. Halson SL and Jeukendrup AE. Does overtraining exist? An analysis of overreaching and overtraining research. Sports medicine 34: 967-981, 2004.
49.Hunga W, Liub T-H, Chenc C-Y, and Chang C-K. Effect of [beta]-hydroxy-[beta]-methylbutyrate Supplementation During Energy Restriction in Female Judo Athletes. Journal of Exercise Science and Fitness 8: 50-53, 2010.
50. Jowko E, Ostaszewski P, Jank M, Sacharuk J, Zieniewicz A, Wilczak J, and Nissen S. Creatine and beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) additively increase lean body mass and muscle strength during a weight-training program. Nutrition 17: 558-566, 2001.
51. Kraemer WJ and Ratamess NA. Fundamentals of resistance training: progression and exercise prescription. Med Sci Sports Exerc 36: 674-688, 2004.
52. Rathmacher JA, Fuller JC, Jr., Baier SM, Abumrad NN, Angus HF, and Sharp RL. Adenosine-5'-triphosphate (ATP) supplementation improves low peak muscle torque and torque fatigue during repeated high intensity exercise sets. Journal of the International Society of Sports Nutrition 9: 48, 2012.
53. Robbins DW and Docherty D. Effect of loading on enhancement of power performance over three consecutive trials. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association 19: 898-902, 2005.
54. Sprague RS, Bowles EA, Achilleus D, Stephenson AH, Ellis CG, and Ellsworth ML. A selective phosphodiesterase 3 inhibitor rescues low PO2-induced ATP release from erythrocytes of humans with type 2 diabetes: implication for vascular control. American journal of physiology Heart and circulatory physiology 301: H2466-2472, 2011.
55. Thomson JS, Watson PE, and Rowlands DS. Effects of nine weeks of beta-hydroxy-beta- methylbutyrate supplementation on strength and body composition in resistance trained men. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association 23: 827-835, 2009.
56. Trautmann A. Extracellular ATP in the immune system: more than just a "danger signal". Science signaling 2: pe6, 2009.
57. van Someren KA, Edwards AJ, and Howatson G. Supplementation with beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) and alpha-ketoisocaproic acid (KIC) reduces signs and symptoms of exercise-induced muscle damage in man. International journal of sport nutrition and exercise metabolism 15: 413-424, 2005.
58.Wilkinson DJ, Hossain T, Hill DS, Phillips BE, Crossland H, Williams J, Loughna P, Churchward-Venne TA, Breen L, Phillips SM, Etheridge T, Rathmacher JA, Smith K, Szewczyk NJ, and Atherton PJ. Effects of Leucine and its metabolite, beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on human skeletal muscle protein metabolism. The Journal of physiology, 2013.
59. Wilson GJ, Wilson JM, and Manninen AH. Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on exercise performance and body composition across varying levels of age, sex, and training experience: A review. Nutr Metab (Lond) 5: 1, 2008.
60. Wilson JM, Duncan NM, Marin PJ, Brown LE, Loenneke JP, Wilson SM, Jo E, Lowery RP, and Ugrinowitsch C. Meta-Analysis of Post Activation Potentiation and Power: Effects of Conditioning Activity, Volume, Gender, Rest Periods, and Training Status. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association, 2012.
61.Wilson JM, Lowery RP, Joy JM, Walters J, Baier S, Fuller JC, Jr., Stout J, Norton L, Sikorski EM, Wilson SM-C, Duncan N, Zanchi N, and Rathmacher J. β-Hydroxy-β-Methylbutyrate Free Acid Reduces Markers of Exercise Induced Muscle Damage and Improves Recovery in Resistance Trained Men. British Journal of Nutrition In Press.

Claims

動物に、強度の向上、パワーの向上、筋肉量の増加、および過負荷の成績特性における衰退の軽減から選択される利益を提供するための、約０．５ｇから約３０ｇのβ−ヒドロキシ−β−メチル酪酸（ＨＭＢ）および約１０ｍｇから約８０ｇのアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）を含む組成物。
前記ＨＭＢがＨＭＢの遊離酸である、請求項１の組成物。
前記ＨＭＢが塩である、請求項１の組成物。
投与経路が経口、非経口、舌下、局所、経皮、筋内および吸入からなる群より選択される、請求項１〜３のいずれか一項の組成物。
前記経口投与における送達形態が、錠剤、カプセル、粉末、顆粒、微粒剤、小丸薬、軟質ゲル、制御放出形態、液体、溶液、エリキシル剤、シロップ、懸濁液、乳剤および泥膏からなる群より選択される、請求項４の組成物。
動物の強度を向上させるための、請求項１〜５のいずれか一項の組成物。
動物のパワーを向上させるための、請求項１〜６のいずれか一項の組成物。
動物の筋肉量を増加させるための、請求項１〜７のいずれか一項の組成物。
動物の過負荷の成績特性における衰退を軽減するための、請求項１〜８のいずれか一項の組成物。