JPH09504945A - 新規飲料 - Google Patents

新規飲料

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JPH09504945A
JPH09504945A JP7513763A JP51376395A JPH09504945A JP H09504945 A JPH09504945 A JP H09504945A JP 7513763 A JP7513763 A JP 7513763A JP 51376395 A JP51376395 A JP 51376395A JP H09504945 A JPH09504945 A JP H09504945A
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Abstract

(57)【要約】 本発明はエネルギー補給組成物、特に身体的活動の前、その間およびその後に使用するのに適した組成物に関する。本組成物は、ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ急速なエネルギー補給を必要とする状況でエネルギー源として用いる飲料、またはその乾燥組成物である。この飲料は有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶性、無毒性塩を栄養学的に許容される水溶性担体と共に含有する。

Description

【発明の詳細な説明】 新規飲料 技術分野 本発明はエネルギー補給組成物、特に身体的活動の前、その間およびその後に 使用するのに適した組成物に関する。 本発明の目的は、哺乳動物内で効率的に利用されるエネルギーを供給すること により長時間の身体的活動を容易にすることである。さらに本発明の目的は、適 当なエネルギー状態を維持し、体の貯蔵エネルギーレベルを休息で急速に増強さ せることにより、身体トレーニングの結果、筋肉組織の増強を容易にすることで ある。さらに本発明の目的は、エネルギー豊富な飲料からの胃腸管内における水 分吸収の速度を速く保つことにより、身体的活動の間の体からの水分損失を減少 させることである。発明の背景 激しい身体的活動を行っている個体は、運動競技であろうと他の目的であろう と、体内のエネルギー貯蔵量を維持し筋肉能力を高めるために、実質的に栄養要 求量が増大する。もし身体トレーニングがそれにつり合った栄養摂取を伴わない 場合、蛋白質(主に筋肉源から)を、要求エネルギーとして使用されるあるいは グルコースに変換される構成アミノ酸(主としてアラニンとグルタミン)に分解 しなければ、筋肉のグリコーゲン蓄積が補充されない。 ここ十年で、運動競技者および他の運動を行う者が使用するいわゆるスポーツ 飲料の量が増加してきた。そのような飲料の大部分は、糖類、塩、ミネラルおよ び蛋白質およびその断片を原料としている。例えば、Dialog Abstract No 02331 774(World Food & Drink Report,1989年10月19日)には、水、グルコース、大 豆蛋白質単離物および大豆油を含有するゲイタープロ(GatorPro)という名称のス ポーツ飲料が記載されている。適切な科学的構想に基づいて、高エネルギーを必 要とする運動競技者および他の健康な者(例えば、ある種の回復期の患者)のた めの飲料を提供する種々の試みがなされてきた。しかしながら、改良された飲料 に対する要求は今もなお大きい。本発明の説明において、健康な個体とは、病院 または開業医もしくは開業獣医による、ここで関連する症状用の入院患者または 外来患者向け治療を受けていないヒト、および適用可能であれば他の哺乳動物個 体を意味する。したがって、「健康な個体」には、必要とするエネルギー、電解 質、脂肪またはアミノ酸の全体あるいは非常に多くの割合を、非経口的または同 等の経口的な方法で補給する必要のある患者は含まれない。一方、上記のような 運動競技者および回復期の患者、および同様の身体的状況にあるその他の個体は 、平均的な、病気にかかっていない健康な個体と比較して、体組織および体液に 不足するものや余分なものがあっても「健康な個体」に含まれる。 通常、身体的活動には食物摂取の増加が伴い、そして物質の血流への能動輸送 を提供し、上皮細胞内の腸の管腔内層を形成する代謝回転を維持するために、腸 (すなわち、小腸)が消化のために要求するエネルギーも増加する。食物摂取が かなり増加した状況では、腸の吸収効率(すなわち、エネルギーの供給)は低下 するかもしれない。したがって、代謝の不均衡を避けるために、エネルギー要求 量の増大に比例して、むしろより高い食物摂取量を伴わなければならない。 他の組織と対照的に、小腸の第一のエネルギー源はアミノ酸のグルタミンであ る。食事中、グルタミンは主に食物から直接得られる。しかし、食間は、筋肉で 蛋白質の分解によりグルタミンが誘導され、筋肉から腸に運ばれる。 健康な個体では、グルタミンは非必須栄養素に分類されている。すなわち、グ ルタミンの代謝要求量を満足するのに十分なグルタミンを体が提供する。身体的 外傷の後(偶発的なものでも、例えば外科手術のような意図的なものでも)では 、窒素平衡や免疫機能のような身体機能を保持するために、幾つかの非必須栄養 素は半必須栄養素となると考えられる(Kirk S JおよびBarbul A,JPEN 14,226- 229,1990;Ziegler TR ら Clin Nutr 12(1),82-90,1993)。窒素平衡のとれて いる人は、糞便中、尿中、および不感蒸泄により失うのと同量の窒素を(主に蛋 白質の形で)摂取している。正の窒素平衡にある人は失う量より多くの窒素を摂 取している。外部からのグルタミン供給は、身体的外傷後の筋肉蛋白質の損失を 減少させ、胃腸管の微生物による感染に対する腸関門(intestinal barrier)を 維持する。グルタミンが化学的に不安定なことから(そのせいで貯蔵中に毒性化 合物にサイクルする)、このアミノ酸を添加した栄養製品はわずかしかない。 体の主なエネルギー蓄積物は、グルコース単量体、アミノ酸、または脂肪酸と グリセロールから合成された大きな分子からなる。これらの大きな分子を形成す ることにより、哺乳動物が許容できる限度を越えて浸透圧を変化させることなく 、また代謝調節に基づく基質および生成物を妨害することなく、大量のエネルギ ーを貯蔵することができる。一方、筋肉のエネルギー蓄積物は、かなり遅い臓器 間のエネルギー輸送しか許容しない。コリサイクル(図1)を参照。コリサイク ルは、筋肉と肝臓間の、燃料分子と生合成のための構成ブロックの交換を説明す る経路である。エネルギー輸送サイクルと蓄積物の発達は、周期的な栄養摂取と いう自然状況によく適合している。 天然のエネルギー蓄積システムの欠点は、グルコースからATPおよびクレア チンリン酸のような急速細胞エネルギー源への補給が充分でなく、乳酸のような 代謝老廃物が蓄積することである。乳酸の蓄積は明らかな酸素負債を引き起し、 身体的能力の制限要因であることがよく知られている。MEDLINE/93009547 (Clin Sci 1992 年 9月;83(3):367-74)でHarrisらは、補給物としてクレアチンを 正常な被験者に投与すると筋肉中の総クレアチン含量が増加することを示した。 しかしながら、クレアチン含量の増加により貯蔵エネルギーが直接増加するわけ ではなく、エネルギー貯蔵能力を高めているのである。 クエン酸サイクルは燃料分子を酸化する最終的な共通経路である。クエン酸サ イクルは生合成のための構成ブロックの供給源としても利用できる。図2参照。 ヒトおよび動物の臨床環境の研究では、ケト酸であるα−ケトグルタル酸(クエ ン酸サイクルのグルタミンに関連する代謝産物である)がストレスおよび医療処 置中の筋肉蛋白質平衡に対してグルタミンと同様の影響を与えることが示唆され た (スウェーデン特許第462,463号、米国特許第5,183,674号; Wernerman J.ら,Lancet 335,701-703,1990)。グルタミンではなくα−ケトグ ルタル酸の静脈内投与は、危篤患者の筋肉のエネルギー状態を改善した(Gamrin L,ESPEN 1993,abstract 0 48)。これはエネルギー状態に対する影響の点で これら2つの栄養素の間に代謝的な相違があることを示している。 健康な個体では、グルコースおよび脂肪酸が筋肉のための主なエネルギー基質 である。身体的活動の間、グルコースは骨格筋中で最も速くエネルギー源を準備 する。しかしながら、通常のグルコース貯蔵能は限られており、より重要な点は 、いわゆる「速線維および中速線維」における筋肉作業は、対応する血流からの グルコース取り込みの増加とバランスがとれておらず、このようなバランスを失 うことはグルコース(グリコーゲン)貯蔵を減少させるということである。グリ コーゲン貯蔵が減少すると、筋肉中の脂肪酸の利用が増加する。エネルギー産生 源がグリコーゲン(グルコース)から脂肪酸に変化することは、筋肉効率の低下 を伴う。 筋肉のグリコーゲン蓄積が作動筋肉における主な炭水化物源であるが、血中グ ルコースの筋肉への輸送が幾らかある。消耗部位に近いほど、血液からのグルコ ースが炭水化物源として筋肉にとってより重要となる。それにもかかわらず、運 動中の血漿インシュリンの低下は筋肉へのグルコース輸送に反対に作用する。お そらく、中枢神経系を確実によく機能させるのに適当な血中グルコース濃度を維 持するためと考えられる。 ジヒドロキシアセトンと組合わせたピルビン酸は、休息時および活動時の両方 で筋肉のグルコース取り込みを増加させる(Stanko RT ら,J Appl Physiol 69( 5),1651-1656,1990)。その結果、脚運動の持久力が改善される。実際には、 ピルビン酸とジヒドロキシアセトンの組合せは、化学的安定性に欠けるので満足 できるものではない。 身体的活動の間のエネルギー状態を維持するために設計された代表的な飲料は 、グルコース、フルクトースおよびガラクトースなどの慣用の食品成分、および 塩 類を含有する等張水溶液である。身体的活動の間、これらの糖類の筋肉への輸送 は制限されるので、これらの糖類はエネルギー基質として最適に利用されるわけ ではない。さらに、糖は少量であっても、幽門を通る水の通過を減少させるので 水分吸収を遅らせる傾向がある。水分の損失が体重の4〜5%に相当する限られ た量であっても、筋肉作業を顕著に低下させ同時に体蛋白質の損失を生じさせる 。発明の説明 本発明は、有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶性、無毒性塩を栄養学 的に許容される水溶性担体と共に含有し、ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ 急速なエネルギー補給を必要とする状況でエネルギー源として用いる飲料、また はその乾燥組成物を提供する。 他の側面によれば、本発明は、ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ急速にエ ネルギーを補給する方法であって、有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶 性、無毒性塩を栄養学的に許容される水溶性担体と共に含有する飲料、またはそ の乾燥組成物を当該動物に与えることからなる方法に関する。 さらに他の側面によれば、本発明は、ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ急 速なエネルギー補給を必要とする状況でエネルギー源として用いる飲料、または その乾燥組成物を製造するための、有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶 性、無毒性塩および栄養学的に許容される水溶性担体の使用に関する。 グルコースのような糖類と対照的に、本発明の飲料は、胃内の水分貯留の増加 を最小限にとどめ、従来の糖類を含有する飲料と比べて、身体的活動中の体から の水分損失をより効率的に抑える。このように水分バランスを高めることにより 、運動中の体蛋白質の損失が最小限になる。 本発明の好ましい態様は以下の説明および請求の範囲から明らかとなるであろ う。 栄養学的に許容される水溶性担体は、好ましくは、ミネラル、ビタミン、炭水 化物、脂肪および蛋白質の1または2以上の成分を含み、希釈して用いる抽出物 として飲料が提供される場合は乾燥形態である。飲料がそのまま使える状態で提 供される場合は、さらに水を含む。本発明の飲料を用いる上述の目的から、本発 明の飲料は、幾つかの遊離アミノ酸(特に幾つかの必須遊離アミノ酸)に対する 個体の要求をかなりの程度まで満たすことを意図しないほうが好ましいことが明 らかであろう。最終製品の飲料は、調節された張度および酸性度を有していても よい(例えば、緩衝溶液として)。さらに含有してもよい成分としては、α−ケ トグルタル酸を酸化するエネルギー速度を高めるリンゴ酸が挙げられる。したが って、α−ケトグルタル酸とリンゴ酸の組合せが本発明の一つの好ましい態様で ある。 本発明の特に好ましい2つの飲料は次の通りである。持久力を高める飲料 1. 成分 100ml当たりの 好ましい含有量範囲 α−ケトグルタル酸 0.5〜2g リンゴ酸* 0.3〜3g グルコースまたはグルコースを含有する 二糖類もしくは多糖類 1〜8g フルクトース* 0.5〜1.5g ナトリウム、カリウムおよびカルシウム 0.1〜0.5g 香料(例、クエン酸) および/またはライム濃縮物 0.5〜2.5g 水 エネルギー 10〜50kcal 2. 成分 100ml当たりの 好ましい含有量範囲 α−ケトグルタル酸 1.0−1.5g リンゴ酸* 0.3〜3g グルコースまたはグルコースを含有する 二糖類もしくは多糖類* 2〜6g フルクトース* 0.5〜1.5g ナトリウム、カリウムおよびカルシウム 0.1〜0.5g 香料(例、クエン酸) および/またはライム濃縮物 0.5〜2.5g 水 エネルギー 10〜50kcal* 任意成分エネルギー補給飲料 身体的活動後、栄養学的により完全な補給を行うために、上記飲料の組成に次 のような成分を添加してもよい。 成分 100ml当たりの 好ましい含有量範囲 脂質および脂肪酸* 0.1〜1.0g 水溶性蛋白質(例、乳清蛋白質) 1〜5g WHOによる必須ミネラル** 0.1〜0.3g WHOによる必須ビタミン** 0.01〜0.1g エネルギー 5〜25kcal* 任意成分** Handbook on Human Nutritional Requirements,ジュネーブ,WH0,Monogr .Serial No 61 (1974),およびNutr.Metab.21,p 210(1977) 他のケト酸と対照的に、α−ケトグルタル酸は安定であり、したがって飲料に 用いるのに適している。飲料のpHは、細菌および真菌の増殖を防ぐために、好 ましくは約2〜5の範囲であり、特に約2〜4が好ましい。α−ケトグルタル酸 の安定性のために、滅菌した飲料は約6〜8のpHで製造することもできる。 本発明の飲料は、哺乳動物細胞の細胞小器官(オルガネラ)内における急速な エネルギー要求の原理に従ってエネルギーを提供する。細胞小器官(オルガネラ )は、クエン酸サイクルにおける酸化反応によるエネルギー生成が起こる(図2 、クエン酸サイクルを参照)ミトコンドリアのような、特定された代謝機能を代 表する細胞下レベルの小室(コンパートメント)である。前記飲料の主なエネル ギー基質であるα−ケトグルタル酸は、速やかにエネルギーまたはグルコースの ような他の代謝産物、および最小限の代謝老廃物に変換される。さらに、α−ケ トグルタル酸は血液から筋肉へのグルコースの輸送を刺激する。本発明はこれに より、筋肉線維の能力を高め、固有のエネルギー蓄積を節約または補給し、その 結果、身体的および精神的持久力を高める。また、α−ケトグルタル酸は糖新生 の構成要素であり、活動前に投与した場合、グリコーゲン貯蔵を増加させ、運動 持久力を改善する。 α−ケトグルタル酸は、酸化的代謝および/またはアミノ酸脱アミノ反応の点 で活性な各細胞で形成されるので、必須栄養素とは考えられていない。腸粘膜の 細胞はグルタミン由来のα−ケトグルタル酸をエネルギー基質として利用する。 この反応は、健康な個体における最適の腸機能を制限するとは今まで考えられて いなかった。トレーニングをしていない人の2〜4倍のカロリーを消費する運動 競技者が、このような観点で徹底的に研究されたことはなかった。本発明によれ ば、例えば大量の食物摂取時における持続的吸収効率等の腸機能に対する利点が さらにあり、それによって体の貯蔵エネルギーレベルを休息で急速に増強できる 。 総合すれば、身体的活動時の筋肉エネルギーと水分補給の改善、および大量の 食物摂取時の持続的な腸吸収は、本発明に、身体トレーニングの結果、筋肉組織 の増強を容易にさせる。 以下の実施例および試験例は説明の目的で記載するものであり、本発明を限定 するものではない。好ましい飲料の実施例 実施例1 成分 100ml当たりの含有量 α−ケトグルタル酸 1.2g グルコースまたはグルコースの 二糖類もしくは多糖類 2.5g フルクトース 1.0g ナトリウム、カリウムおよびカルシウム 0.3g クエン酸および/またはライム濃縮物 1.5g 水 エネルギー 19kcal実施例2 成分 100ml当たりの含有量 α−ケトグルタル酸 1.5g グルコースまたはグルコースの 二糖類もしくは多糖類 4.0g フルクトース 1.0g 脂質および脂肪酸 0.1g 水溶性蛋白質 3.0g ナトリウム、カリウムおよびカルシウム 0.3g WHOによる必須ミネラル* 0.2g WHOによる必須ビタミン* 0.05g クエン酸および/またはライム濃縮物 1.5g 水 エネルギー 39kcal* Handbook on Human Nutritional Requirements,ジュネーブ,WH0,Monogr. Serial No 61 (1974),および Nutr.Metab.21,p 210 (1977)安定性試験 実施例1および2の組成に従って、2種類の飲料AおよびBをそれぞれ調製し た。飲料AおよびBをそれぞれ4つのサンプルに分け、次のように処理した。 サンプル1:室温で24時間保存した。 サンプル2:オートクレーブで120℃、25分間加熱した。 サンプル3:140℃で5秒加熱して滅菌した(超高温滅菌,ultra high tempe rature sterilization,UHT)。 サンプル4:サンプル3と同様に滅菌し、その後室温で6カ月保存した。 その後、サンプルをグルタミン酸デヒドロゲナーゼ特異的NADH酸化により 分析し、α−ケトグルタル酸含量を測定した。結果 サンプル1、2および3の処理後、添加したα−ケトグルタル酸の95%以上 が飲料AおよびBから回収された。6カ月保存後(サンプル4)、2種類の飲料 AおよびB中のα−ケトグルタル酸の含量は添加量の90%以上であった。飲料 の他の成分の生物学的値に対して、α−ケトグルタル酸の存在による悪影響はな かった。身体的試験 身体的活動プログラム −全速力の60〜70%に対応する速度で週3回、6キロをランニングする。 −腹筋運動50〜60回、腕立て伏せ30〜40回を週4回行う。身体的試験1 試験群 試験開始の少なくとも1年前から上記トレーニングプログラムに従って定期的 に身体運動を行った健康な6人の男性。 試験は2つの期間に分けて行った: I.被験者は上記の身体運動を1カ月行った。この1カ月間、被験者は、塩類 およびグルコース7.5g(100ml当たり)を含有する従来のスポーツ競技者 用のエネルギー豊富な飲料を1日に200ml、3回飲用した。 II.被験者は上記プロトコールに従い身体運動を2カ月目も継続した。この月 の開始時に、従来の飲料から本発明による飲料(実施例1参照)を1日に200 ml、3回飲用するように変えた。結果 従来の飲料を与えた試験期間(I)の間は、被験者に身体的能力の改善はみら れなかった。本発明の飲料に変えることにより(試験期間II)、平均ランニング 速度および疲労するまでの腹筋運動と腕立て伏せの回数の10〜20%に対応す る身体的能力の改善がみられた。 さらに、本発明の飲料を飲用したとき、毎日の短期間集中の身体活動の間、酸 素負債はあまり顕著でなくなった。 従来の糖を含有する飲料を身体的活動の間および直後に飲んだときの胃もたれ は、液体の吸収が遅いことを示している。これに対して、本発明に従って構成さ れた飲料は、活動の間および直後に用いたときに効果的に吸収される。身体的試験2 身体的試験1で記載した週決めの身体運動を行っている健康な6人の男性に、 6カ月間、本発明による飲料を与えた。飲料は、α−ケトグルタル酸の含量を1 00ml当たり0.01〜3.5gの間で変化させ、リンゴ酸の含量もそれに関連 して変えた以外は実施例1の組成であった。異なる飲料は、有機酸の変化量に比 例してグルコース量を補正することによりカロリーを同じにした。結果 被験者は、100ml当たり0.1〜2.5gのα−ケトグルタル酸を含有する 飲料を飲んだときに、身体的活動中の持久力が高くなったと報告した。運動の直 後にα−ケトグルタル酸とリンゴ酸の組合わせを含有する飲料を飲用した結果、 α−ケトグルタル酸のみを含有する飲料に比べて、顕著により急速なエネルギー 増加があった。身体的試験3 試験群 6人のよくトレーニングされた長距離走者が上記の身体的活動プログラムに従 ったトレーニング期間の間、試験に参加した。これらの運動競技者には本発明の 実施例2による飲料が与えられた。1カ月の試験期間の間、運動競技者は1日に 600〜800mlの飲料を飲用した。結果 持続した持久力として、激しい運動をした次の日にトレーニング耐性の増大が 記録された。身体運動における筋肉疲労の開始が延長され、乳酸蓄積の減少と相 関した。さらに、運動競技者は身体的能力に対する飲料の影響の一部を、体の貯 蔵エネルギーレベルが休息で急速に増強されることだと説明している。トレーニ ング耐性の増大および高レベルの貯蔵エネルギーは、アミノ酸の燃焼を最小限に し、筋肉蛋白質の増加と筋肉能力の開発を容易にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ),AM, AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CZ,DE,DK,ES,FI,GB,GE,HU ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LT, LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,SK ,TJ,TT,UA,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶性、無毒性塩を栄養学的に許 容される水溶性担体と共に含有し、ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ急速な エネルギー補給を必要とする状況でエネルギー源を提供する飲料、またはその乾 燥組成物。 2. α−ケトグルタル酸の含量が湿重量の0.1〜2.5%である請求の範囲 第1項に記載の飲料、またはその乾燥組成物。 3. α−ケトグルタル酸をリンゴ酸と組合わせて含有する請求の範囲第1項ま たは第2項に記載の飲料、またはその乾燥組成物。 4. α−ケトグルタル酸:リンゴ酸の比率が1:0.5〜1:1.5である請 求の範囲第3項に記載の飲料。 5. 1〜20%の視覚的に透明な水溶液を形成する酸と熱とに安定な乳清蛋白 質濃縮物を含有する前記いずれかの請求の範囲に記載の飲料、またはその乾燥組 成物。 6. 栄養学的に許容される水溶性担体が、水、ミネラル、ビタミン、有機酸、 炭水化物、脂肪および蛋白質から選ばれる少なくとも1つの成分を水溶性の形態 で含有する前記いずれかの請求の範囲に記載の飲料。 7. 糖類の量が1リットル当たり単糖類350ミリモルより少ない前記いずれ かの請求の範囲に記載の飲料。 8. ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ急速にエネルギーを補給する方法で あって、有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶性、無毒性塩を栄養学的に 許容される水溶性担体と共に含有する飲料、またはその乾燥組成物を当該動物に 与えることからなる方法。 9. 飲料が請求の範囲第2項〜第7項のいずれかに記載の飲料である請求の範 囲第8項に記載の方法。 10. ヒトを含む健康な哺乳動物に大量かつ急速なエネルギー補給を必要とす る状況でエネルギー源として用いる飲料、またはその乾燥組成物を製造するため の、有効量のα−ケトグルタル酸またはその水溶性、無毒性塩および栄養学的に 許容される水溶性担体の使用。 11. 飲料が請求の範囲第2項〜第7項のいずれかに記載の飲料である請求の 範囲第10項に記載の使用。
JP7513763A 1993-11-09 1994-11-08 新規飲料 Ceased JPH09504945A (ja)

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