KR20200131810A - 간헐적 금식과 관련된 β-하이드록시-β-메틸부티레이트 (HMB)의 조성물 및 사용 방법 - Google Patents

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그란트 틴슬리
존 라트마처
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텍사스 테크 유니버시티 오피스 오브 리서치 커머셜라이제이션
메타볼릭 테크놀로지스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 HMB를 포함하는 조성물 및 간헐적 금식을 하고 있는 개인에서 HMB를 사용하여 지방뺀체중의 손실을 완화하고, 지방제외 체중을 증가시키고, 근육 성능을 개선시키고, 체지방 손실을 증가시키고, 체지방률을 감소시키는 방법을 제공한다.

Description

간헐적 금식과 관련된 β-하이드록시-β-메틸부티레이트 (HMB)의 조성물 및 사용 방법
발명의 배경
본 출원은 2018년 1월 5일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/613,952에 대한 우선권을 주장하며 본원에서 상기 가특허 출원을 참조로서 포함한다.
1. 분야
본 발명은 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB)를 포함하는 조성물 및 간헐적 금식(IF)과 관련하여 지방뺀체중의 손실을 완화시키고, 지방제외 체중을 증가시키고, 근육 성능을 개선하고, 체지방 손실을 증가시키고, 체지방률을 감소시키기 위해 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다.
2. 배경
비만의 증가하는 유병률은 주요 건강 위기이다. 2030년까지 미국 성인 인구의 약 50%가 비만이 되어, 타입 2 당뇨병(T2D), 심혈관 질환(CVD), 고혈압, 및 많은 암이 증가할 것이라는 중대한 결과가 예상된다. 효과적인 장기 치료 접근법이 부족하여, 결과적으로 비만 관리를 위한 대체 방법이 지속적으로 조사되고 있으나, 성공은 제한적이다. 격일 금식(ADF)이라고 하는 간헐적 금식(IF)에 대한 한 잘 연구된 접근법은 제한 없는 음식 섭취 날과 수정된 금식 날이 번갈아 진행되는 동안, 약 500 kcal의 단일 식사를 소비하는 스케쥴을 규정한다. 음식 소비를 줄이고, 체성분을 개선하며, 다양한 심혈관 및 대사 건강 마커를 유리하게 수정하는 ADF의 능력은 반복적으로 입증되어 왔다.
간헐적 금식(IF)은 통상적인 야간 금식보다 더 긴 음식 절제의 주기적-발생 기간을 갖는 섭식 패턴을 포함하는 광범위한 용어이다(1). 전통적인 지속적 에너지 제한 방법과 달리, IF 프로그램은 덜 제한적이거나 제한되지 않은 급여를 극도로 제한된 에너지 섭취 기간 사이에 배치함으로써 간헐적 에너지 제한을 활용한다. 시간-제한 급여(TRF)(하루 중 특정 시간, 통상적으로 매일 8 내지 12시간 사이로 음식 섭취 제한), 격일 금식(ADF)(칼로리 없는 하루와 제한 없이 먹는 다음 날이 교대로 옴), 격일 수정된 금식(칼로리가 적은 하루와 제한 없이 먹는 다음 날이 교대로 옴) 및 주기적 금식(1주일에 1 또는 2일 금식 및 1주일에 5 내지 6일은 자유롭게 음식 소비)를 포함하는 여러 형태의 IF가 설명되었다(2). 인간에서의 기존 연구의 대부분은 과체중 및 비만 성인에서 IF에 의해 유도된 체중 감소 및 건강 영향에 중점을 두었다. 누적하여, 이 연구는 IF 프로그램이 체중 감소 및 건강 개선을 위한 전통적인 지속적 에너지 제한에 대한 실행 가능한 대안임을 입증하였다(3-5).
지방 감소를 위한 식이 권장 사항은 통상적으로 일일 칼로리 제한을 포함하는데, 이는 정상적인 섭식 스케쥴과 빈도를 따르지만 매 식사마다 더 적은 양 및/또는 더 적은 칼로리를 소비하는 것을 의미한다. 간헐적 금식, 또는 반복적인 단기 금식의 적용은 음식 소비를 줄이고, 체성분을 개선하며, 전반적인 건강을 개선하도록 작용한다. 이러한 단기 금식은 통상적인 야간 금식보다 길지만, 일반적으로 지속시간은 24시간을 넘지 않는다.
에너지 섭취의 의도적인 감소는 통상적으로 지방 감소의 목표를 위해 일반 집단 및 운동 선수 모두에 의해 자주 실행된다. 이러한 저칼로리 식이 상태와 관련된 한 가지 중요한 고려 사항은 지방뺀체중을 유지하거나 이의 감소를 늦추는 능력이다. 지방뺀체중은 기능적 능력과 운동 성과에 중요할 뿐만 아니라 지방뺀체중의 감소는 과식을 유도하고 체중 감소 후 지방량 회복을 촉진할 수 있다. 또한, 지방뺀체중의 유지는 안정시 대사율에 큰 기여를 하므로 양호한 에너지 소비의 유지로 이어질 수 있다. 따라서, 최적의 지방 감소 프로그램은 지방뺀체중의 최대 유지를 촉진해야 한다.
저칼로리 상태에서 지방뺀체중을 유지하는 전통적인 관심사 외에도, IF 프로그램은 단백질 소비가 없는 12 내지 24시간의 기간을 필요로 하는 금식 기간을 실행한다. 이 시간 동안, 근육 단백질 분해가 근육 단백질 합성 활성을 초과하여, 골격근에서 부정적인 단백질 균형을 초래할 것으로 예상된다. 골격근 조직은 간 글루코스신합성을 위한 아미노산 기질을 제공하기 위해 단기 금식에서 분해될 수 있다. 이러한 우려에도 불구하고, 저항 훈련이 16 내지 20시간의 금식 기간을 활용하는 IF 프로그램 동안 지방뺀체중의 손실을 예방할 수 있다는 것이 이전에 입증되었다. 그러나, 운동 선수의 훈련을 중단하는 기간 및 일반 집단의 신체 활동 요건을 충족하는 공지된 어려움은 IF를 포함하는 지방 감소 프로그램 동안 골격근 조직의 잠재적인 손실을 개선하기 위한 비-운동 전략의 탐구를 필요하게 한다.
점점 더 많은 신체 연구가 IF의 생리학적 영향을 보고하고 있지만, 활동적이거나 운동하는 개인에서 매우 제한된 수의 대조 시험이 수행되었다(6-8). 2건의 이전 조사에서 저항 훈련(RT)을 수행하는 성인 남성에서 TRF의 영향이 보고되었다(7, 8). Tinsley 등(7)은 8주의 TRF 동안 지방뺀체중 증가의 명백한 약화를 관찰했지만, 이 결과는 대조군 식단보다 낮고(1.0 vs. 1.4 g/kg/d) 활동적인 개인에게는 차선책인 단백질 섭취량을 스스로 선택한 TRF 그룹에 의해 혼동되었다(9, 10). 그럼에도 불구하고, 두 그룹 모두에서 근육 성능의 비슷한 개선이 관찰되었다. Moro 등(8)은 TRF와 대조군 식단에서 더 높은 단백질 섭취량(1.9 g/kg/d)을 처방하였고, 둘 모두의 그룹은 지방뺀체중을 유지하고 유사한 근육 성능을 유지하는 한편, TRF는 지방량(FM)에서의 현저한 감소 및 생리학적 마커에 대한 차등 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.
활동적인 개인의 IF 섭식 패턴의 유병률과 이 집단에서의 기존 연구의 부족은 추가 연구의 필요성을 나타낸다. 또한, 인간에서 IF에 대한 반응에서의 잠재적인 성별 차이를 확인한 일부 보고서에도 불구하고(11, 12), 여성에서 IF + RT의 효과를 조사한 시험은 이전에 없었다. 또한, IF 프로그램은 아미노산에 의한 근육 단백질 합성의 자극 및 근육 단백질 분해의 억제가 없는 연장된 기간을 필요로 하기 때문에(13), 아미노산 또는 이들의 대사산물 섭취를 허용하도록 금식 기간을 수정하는 것이 IF 동안 지방뺀체중 유지 또는 증가에 도움이 될 수 있는지 의문이 제기되었다(14). 그러나, 이를 경험적으로 조사한 시험은 이전에 없없다. 따라서, 하기 설명된 연구는 금식 기간 동안 류신 대사산물 베타-하이드록시 베타-메틸부티레이트(HMB)를 보충하거나 보충하지 않으면서 TRF의 생리학적 및 성능 효과를 활동적인 여성에서 진행되는 RT 동안 아침 식사가 필요한 대조군 식단과 비교하도록 설계되었다.
ADF를 포함하는 간헐적 금식을 포함하는 모든 체중 감소 프로그램과 관련된 한 가지 중요한 문제는 지방뺀체중(LBM)의 잠재적인 손실이다. 최근의 여러 ADF 시험에서 지방량 감소 및 유리한 건강 개선이 입증되었지만, LBM 손실도 보고되었다. 안정시 대사율 및 기능적 능력에 대한 LBM의 큰 기여로 인해, LBM 손실을 최소화하는 동시에 지방량 감소를 최대화하는 체중 감소 전략을 개발하는 것이 중요하다. 최근에 저항 훈련(RT)이 간헐적 금식에서 흔히 볼 수 있는 LBM의 손실을 줄일 수 있음이 입증되었고, ADF와 유산소 운동의 병행이 어느 한 개별 치료보다 더 큰 체중 및 지방 손실을 생성함이 또한 입증되었다. 그러나, 이러한 전략 중 어느 것도 LBM의 관련 손실을 완전히 되돌리는데 충분하지 않았다.
HMB
알파-케토이소카프로에이트(KIC)는 류신의 첫 번째 주요 및 활성 대사산물이다. KIC 대사의 미량 생성물은 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB)이다. HMB는 다양한 응용 분야에서 유용한 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 미국 특허 번호 5,360,613(Nissen)에서, HMB는 총 콜레스테롤과 저밀도 지단백질 콜레스테롤의 혈중 수준을 낮추는데 유용한 것으로 기술되어 있다. 미국 특허 번호 5,348,979(Nissen et al.)에서, HMB는 인간의 질소 보유를 촉진하는데 유용한 것으로 기술되어 있다. 미국 특허 번호 5,028,440(Nissen)은 동물의 제지방 조직 발달을 증가시키는 HMB의 유용성을 논의한다. 또한, 미국 특허 번호 4,992,470(Nissen)에서, HMB는 포유동물의 면역 반응을 향상시키는데 효과적인 것으로 기술되어 있다. 미국 특허 번호 6,031,000(Nissen et al.)은 질병-관련 소모를 치료하기 위한 HMB 및 적어도 하나의 아미노산의 사용을 설명한다.
단백질분해를 억제하기 위해 HMB를 사용하는 것은 류신이 단백질-절약 특성을 가지고 있다는 관찰에서 비롯된다. 필수 아미노산 류신은 단백질 합성에 사용되거나 α-케토산(α-케토이소카프로에이트, KIC)으로 트랜스아민화될 수 있다. 한 경로에서, KIC는 HMB로 산화될 수 있으며 이는 류신 산화의 약 5%를 차지한다. HMB는 근육량과 근력 향상에 있어 류신보다 우수하다. HMB의 최적의 효과는 HMB의 칼슘 염으로 제공될 때 하루에 3.0 그램, 또는 하루에 0.038g/체중 kg에서 달성될 수 있는 반면, 류신의 최적의 효과는 하루에 30.0 그램 이상을 필요로 한다.
일단 생산되거나 섭취되면, HMB는 두 가지 운명을 겪는 것으로 보인다. 첫 번째 운명은 소변으로의 단순 배설이다. HMB를 급여한 후, 소변 농도가 증가하여, HMB가 소변으로 약 20-50% 손실된다. 또 다른 운명은 HMB가 HMB-CoA로 활성화되는 것과 관련이 있다. HMB-CoA로 전환되면, HMB-CoA에서 MC-CoA로의 탈수, 또는 HMB-CoA에서 HMG-CoA로 직접 전환하여 세포내 콜레스테롤 합성을 위한 기질을 제공하는 추가 대사가 발생할 수 있다. 여러 연구에 따르면 HMB는 콜레스테롤 합성 경로에 혼입되어 손상된 세포막의 재생에 사용되는 새로운 세포막의 공급원이 될 수 있다. 인간 연구에 따르면 상승된 혈장 CPK(크레아틴 포스포키나제)에 의해 측정된 격렬한 운동 후 근육 손상은 처음 48시간 내에 HMB 보충으로 감소되는 것으로 나타났다. HMB의 보호 효과는 매일 계속 사용하면 최대 3주까지 지속된다. 수많은 연구에 따르면 HMB의 유효 용량은 CaHMB(칼슘 HMB)로서 하루에 3.0 그램이었다(약 38 mg·체중 kg-1·일-1). HMB는 안전성 시험을 거쳐, 건강한 젊은이 또는 노인에게 부작용이 없음을 보여주었다. L-아르기닌 및 L-글루타민과 조합된 HMB는 또한 AIDS 및 암 환자에게 보충될 때 안전한 것으로 나타났다.
최근에, HMB의 새로운 전달 형태인 HMB 유리산이 개발되었다. 이 새로운 전달 형태는 CaHMB보다 더 빨리 흡수되고 조직 청소율이 더 큰 것으로 나타났다. 새로운 전달 형태는 미국 특허 공개 일련 번호 20120053240에 설명되어 있으며, 이는 전문이 본원에 참조로서 포함된다.
HMB는 회복을 강화하고 고강도 운동으로 인한 근육 손상을 완화하는 것으로 입증되었다. HMB는 TNF-알파에 의한 단백질 합성의 저하를 약화시키고 TNF와 관련된 단백질 분해를 감소시킨다.
HMB는 근육 단백질 분해를 줄이고 근육 단백질 합성을 촉진하는데 효과적이며, 건강 및 질병 기간 동안 젊은이와 노인 집단 둘 모두에서 LBM 증가 및 근육 기능 개선으로 이어진다. 더욱이, HMB는 미국 특허 출원 일련 번호 15/170,329에서 HMB를 섭취하면 지방량이 줄고 지방 손실이 증가한다는 것이 입증되었다.
HMB의 투여는 간헐적 금식 동안 LBM의 손실을 완화시켜, 저항 훈련 단독보다 체중 손실을 더 큰 정도로 유도함으로써, 대사율 유지를 향상시킨다는 것이 놀랍고도 예기치 않게 발견되었다. 또한 HMB를 간헐적 금식 프로그램과 함께 투여하면 간헐적 금식 프로그램에만 참여하는 것보다 지방 손실이 더 크다는 것이 발견되었다. 또한, HMB의 투여 및 간헐적 금식 프로그램과 관련된 지방 손실은 HMB 단독 투여와 관련된 지방 손실보다 더 크다.
지방제외 체중 증가는 간헐적 금식 또는 대조군 식단보다 간헐적 금식과 함께 HMB 투여에서 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 안정시 대사율은 간헐적 금식과 함께 HMB에서 증가하는 반면 대조군 식단과 함께 간헐적 금식 그룹에서는 감소한다.
또한 급성 금식(단일 24시간 금식) 동안 HMB를 보충하면 코르티솔이 감소하는 것이 발견되었다. HMB 보충은 코르티솔 농도를 보다 빠르게 감소시켜 코르티솔 각성 반응을 수정한다. HMB 보충은 또한 남성의 테스토스테론:코르티솔 비를 변경시킨다.
발명의 개요
본 발명의 하나의 목적은 간헐적 금식과 관련하여 지방뺀체중의 손실을 완화하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 금식 중인 개인의 근육 성능을 개선시키기 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 체지방 손실을 증가시키고/시키거나 체지방률을 감소시키기 위해 간헐적 금식과 관련하여 조성물을 투여하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 지방제외 체중을 증가시키기 위해 간헐적 금식과 관련하여 조성물을 투여하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 안정시 대사율을 증가시키기 위해 간헐적 금식과 관련하여 조성물을 투여하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 및 다른 목적은 다음의 명세서, 도면, 및 청구 범위를 참조하여 당업자에게 명백해질 것이다.
본 발명은 지금까지 직면한 어려움을 극복하고자 한다. 이를 위해, HMB를 포함하는 조성물이 제공된다. 조성물은 이를 필요로 하는 대상체에게 투여된다. 조성물은 이를 필요로 하는 대상체에서 소비된다. 모든 방법은 동물에 HMB를 투여하는 것을 포함한다. 본 발명에 포함된 대상체는 인간 및 비인간 포유동물을 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 체성분 변화를 보여주는 표이다.
도 2는 근육 성능 변화를 보여주는 표이다.
발명의 상세한 설명
간헐적 금식(IF)과 같은 감소된 음식 소비의 기간 동안 투여된 HMB가 감소된 음식 소비로 인한 지방뺀체중의 손실을 완화시킨다는 것이 놀랍고도 예기치 않게 발견되었다. 간헐적 금식은 반복적인 단기 금식을 사용하며, 이는 통상적인 야간 금식보다 길지만 일반적으로 음식 소비를 줄이기 위한 노력으로 24시간보다 짧게 지속된다. 이러한 금식 기간은 제한 없는 급여 기간과 번갈아 진행되며, 매일, 격일, 또는 심지어 일주일에 하루 시행될 수 있다.
HMB의 섭취는 제한 없는 음식 섭취 날과 수정된 금식 날이 번갈아 진행되는 동안, 단일 식사가 소비되거나 시간 제한적으로 급여(TRF)되는 스케쥴을 규정하는 격일 금식(ADF)을 비제한적으로 포함하는 임의의 간헐적 금식 기간과 함께 사용될 수 있다. 간헐적 금식은 음식 소비를 줄이고, 체성분을 개선하며, 다양한 심혈관 및 대사 건강 마커를 유리하게 수정하는 것으로 입증되었다. HMB는 또한 급성 금석과 함께 사용될 수 있다.
간헐적 금식을 포함한 모든 체중 감소 프로그램과 관련된 한 가지 중요한 문제는, 일반적으로 상당한 체지방 감소와 함께 관찰되고 유리한 건강 개선에 동반되는 LBM의 관련 손실이다. 안정시 대사율 및 기능적 능력에 대한 LBM의 큰 기여로 인해, LBM 손실을 최소화하는 동시에 지방량 감소를 최대화하는 체중 감소 전략을 개발하는 것이 중요하다. RT가 IF 중에 자주 보여지는 LBM의 손실을 줄일 수 있음이 입증되었다. 추가로, 간헐적 금식과 유산소 운동을 병행하면 어느 한 개별 치료보다 체중 및 지방이 더 많이 감소하는 것이 또한 입증되었다. 그러나, 많은 사람들은 운동 프로그램을 고수하기가 어렵고, 대부분의 미국인은 권고되는 신체 활동 권장 사항을 충족하지 못한다. 따라서, 체중 감소 프로그램의 일부로 운동을 장려해야 하지만, 간헐적 금식과 같은 체중 감소 프로그램 중에 LBM을 보존할 수 있는 추가 개입(최소 운동 또는 본질적으로 완전히 비운동에 대한 보조제)도 매우 필요하다. 본 발명에 따르면, HMB는 간헐적 금식 동안 LBM을 보존하기 위해 사용되는 하나의 이러한 개입이다. HMB 보충은 간헐적 금식 동안 LBM의 손실을 완화시켜, 저항 훈련 단독보다 체중 손실을 더 큰 정도로 유도함으로써, 대사율 유지 및 지방량 감소를 향상시킨다. 또한, 간헐적 금식 프로그램과 함께 HMB 보충제를 사용하면 지방 손실이 발생하고, 이 지방 손실은 HMB 단독 사용시에 보여지는 것보다 훨씬 더 크다는 것이 놀랍고도 예상치 못하게 발견되었다.
β-하이드록시-β-메틸부티르산 또는 β-하이드록시-이소발레르산은 유리산 형태로 (CH3)2(OH)CCH2COOH로서 표시될 수 있다. 용어 "HMB"는 유리산 및 염 형태 둘 모두의 상기 화학식을 갖는 화합물 및 이의 유도체를 지칭한다. 본 발명의 맥락에서 임의의 형태의 HMB가 사용될 수 있지만, 바람직하게는 HMB는 유리산, 염, 에스테르, 및 락톤을 포함하는 군으로부터 선택된다. HMB 에스테르는 메틸 및 에틸 에스테르를 포함한다. HMB 락톤은 이소발라릴 락톤을 포함한다. HMB 염은 소듐 염, 칼륨 염, 크롬 염, 칼슘 염, 마그네슘 염, 알칼리 금속염, 및 토금속염을 포함한다.
HMB 및 이의 유도체를 생산하는 방법은 당 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어, HMB는 디아세톤 알콜의 산화에 의해 합성될 수 있다. 한 적합한 절차는 문헌[Coffman et al., J. Am. Chem. Soc. 80: 2882-2887 (1958)]에 기술되어 있다. 여기에 기술된 바와 같이, HMB는 디아세톤 알콜의 알칼리 소듐 하이포클로라이트 산화에 의해 합성된다. 생성물은 유리산 형태로 회수되어, 염으로 전환될 수 있다. 예를 들어, HMB는 Coffman 등(1958)과 유사한 절차를 통해 칼슘 염으로 제조될 수 있고 여기서 HMB의 유리산은 칼슘 하이드록사이드로 중화되고 에탄올 수용액으로부터 결정화에 의해 회수된다. HMB의 칼슘 염은 Metabolic Technologies, Ames, Iowa로부터 시판된다.
칼슘 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB) 보충제
20여년 전에, HMB의 칼슘 염은 인간을 위한 영양 보충제로 개발되었다. 연구에 따르면, 체중 kg 당 38 mg의 CaHMB가 평균적인 사람에게 효과적인 복용량인 것으로 보인다.
HMB가 단백질 분해를 감소시키고 단백질 합성을 증가시키는 분자 메커니즘이 보고되었다. Eley 등은 HMB가 mTOR 인산화를 통해 단백질 합성을 자극하는 것을 보여주는 시험관내 연구를 수행하였다. 다른 연구에 따르면 HMB는 단백질분해 유도 인자(PIF), 지질다당류(LPS), 및 안지오텐신 II에 의해 근육 단백질 이화가 자극될 때 유비퀴틴-프로테오솜 단백질분해 경로의 유도를 약화시켜 단백질분해를 감소시킨다. 또 다른 연구에서는 HMB가 카스파제-3 및 -8 프로테아제의 활성화도 약화시키는 것이 입증되었다.
HMB 유리산 형태
대부분의 경우, 임상 연구에 사용되고 에르고제닉 보조제로 판매되는 HMB는 칼슘 염 형태였다. 최근의 발전으로 HMB는 영양 보충제로 사용하기 위해 유리산 형태로 제조될 수 있었다. 최근에, 새로운 유리산 형태의 HMB가 개발되었으며, 이는 CaHMB보다 더 빠르게 흡수되어, 더 빠르고 높은 최고 혈청 HMB 수준 및 조직에 대한 개선된 혈청 청소율로 이어지는 것으로 나타났다.
따라서, HMB 유리산은 특히 강렬한 운동 직전에 투여될 때, 칼슘 염 형태보다 HMB를 투여하는 더 효과적인 방법일 수 있다. 그러나, 당업자는 본 발명이 임의의 형태의 HMB를 포함한다는 것을 인지할 것이다.
임의의 형태의 HMB는 약 0.5 그램 HMB 내지 약 30 그램 HMB의 통상적인 투여량 범위를 생성하도록 하는 방식으로 전달 및/또는 투여 형태에 혼입될 수 있다.
본 발명의 맥락에서 임의의 적합한 용량의 HMB가 사용될 수 있다. 적당한 용량을 계산하는 방법은 당 분야에 잘 알려져 있다. HMB의 투여량은 Ca-HMB의 상응하는 몰량으로 표현될 수 있다. HMB가 경구 또는 정맥내 투여될 수 있는 투여량 범위는 24시간 당 체중 kg 당 0.01 내지 0.2 그램 범위 내의 HMB(Ca-HMB)이다. 성인의 경우, 체중이 약 100 내지 200lbs라고 가정하면, HMB(Ca-HMB 기준)의 경구 또는 정맥내 투여량은 24시간 당 대상체 당 0.5 내지 30 그램의 범위일 수 있다.
조성물이 식용 형태로 경구 투여되는 경우, 조성물은 바람직하게는 식이 보충제, 식품 또는 약학적 매질의 형태, 보다 바람직하게는 식이 보충제 또는 식품의 형태이다. 조성물을 포함하는 임의의 적합한 식이 보충제 또는 식품은 본 발명의 맥락 내에서 사용될 수 있다. 당업자는 형태(예를 들어, 식이 보충제, 식품 또는 약학적 매질)에 관계 없이, 조성물이 아미노산, 단백질, 펩티드, 탄수화물, 지방, 당, 미네랄 및/또는 미량 원소를 포함할 수 있음을 이해할 것이다.
조성물을 식이 보충제 또는 식품으로서 제조하기 위해, 조성물은 일반적으로 조성물이 식이 보충제 또는 식품에 실질적으로 균일하게 분포되는 방식으로 조합되거나 혼합될 것이다. 대안적으로, 조성물은 물과 같은 액체에 용해될 수 있다.
식이 보충제의 조성물은 분말, 겔, 액체일 수 있거나 정제화되거나 캡슐화될 수 있다. HMB 외에도, 조성물은 비타민(예를 들어, 비타민 D, 비타민 B, 비타민 C 등), 유리 형태로 전달되는 아미노산(예를 들어, 아르기닌, 글루타민, 리신 등)을 포함하고/하거나 단백질, 탄수화물, 지방 등을 통해 다른 성분을 포함할 수 있다.
조성물을 포함하는 임의의 적합한 약학적 매질이 본 발명의 맥락 내에서 사용될 수 있지만, 바람직하게는 조성물은 덱스트로스 또는 수크로스와 같은 적합한 약학적 담체와 조합된다.
더욱이, 약학적 매질의 조성물은 임의의 적합한 방식으로 정맥내 투여될 수 있다. 정맥내 주입을 통한 투여의 경우, 조성물은 바람직하게는 수용성 무독성 형태이다. 정맥내 투여는 특히 정맥내(IV) 치료를 받고 있는 입원 환자에게 적합하다. 예를 들어, 조성물은 환자에게 투여되고 있는 IV 용액(예를 들어, 식염수 또는 글루코스 용액)에 용해될 수 있다. 또한, 조성물은 아미노산, 글루코스, 펩티드, 단백질 및/또는 지질을 포함할 수 있는 영양 IV 용액에 첨가될 수 있다. 정맥내 투여되는 조성물의 양은 경구 투여에 사용되는 수준과 유사할 수 있다. 정맥내 주입은 경구 투여보다 더 제어되고 정확할 수 있다.
조성물이 투여되는 빈도를 계산하는 방법은 당 분야에 잘 알려져 있고 임의의 적합한 투여 빈도는 본 발명의 맥락 내에서(예를 들어, 1일 1회 6 g 용량 또는 1일 2회 3 g 용량) 및 임의의 적합한 기간에 걸쳐(예를 들어, 단일 용량이 5분 기간에 걸쳐 또는 1시간 기간에 걸쳐 투여될 수 있거나, 대안적으로, 다중 용량이 연장된 기간에 걸쳐 투여될 수 있다) 사용될 수 있다. 조성물은 수 주, 수 개월 또는 수 년과 같은 연장된 기간에 걸쳐 투여될 수 있다.
본 발명의 맥락에서 임의의 적합한 용량의 HMB가 사용될 수 있다. 적당한 용량을 계산하는 방법은 당 분야에 잘 알려져 있다.
용어 투여하는 또는 투여는 포유동물에게 조성물을 제공하고, 조성물 및 이의 조합을 소비하는 것을 포함한다.
실험예
다음 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이다. 본원의 실시예에 일반적으로 기재되고 예시된 바와 같이, 본 발명의 조성물은 다양한 제형 및 투여 형태로 합성될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 방법, 제형 및 조성물의 현재 바람직한 구체예에 대한 다음의 보다 상세한 설명은 청구된 바와 같은 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니라 단지 본 발명의 현재 바람직한 구체예를 대표하는 것이다. 예를 들어, 본 발명은 투여되는 조성물의 양 또는 형태에 제한되지 않음이 이해된다. HMB의 유효량은 당 분야에 잘 알려져 있으며, 실험예에 의해 예시된 바와 같이, 조성물은 하루에 0.5 그램 내지 30 그램 범위의 HMB에서 모든 지점에서 효과적인 것으로 인지된다.
실험예 1
설계
본 연구는 무작위, 플라시보-대조, 감소 요인 설계를 사용하였으며 TRF 그룹에서의 보충과 관련하여 이중-맹검이었다. 활동적인 여성은 대조군 식단(CD), TRF 또는 TRF + 3 g/d HMB(TRFHMB)에 무작위 배정되었다. TRF 그룹은 약 8 h/d로 모든 칼로리를 소비하였다. 모든 그룹은 8주의 감독된 RT를 완료하고 보충 유청 단백질을 섭취하였다. 체성분, 근육 성능, 식이 섭취, 신체 활동, 및 생리적 변수를 평가하였다. 데이터는 혼합 모델 및 프로토콜 별(PP) 및 치료 의향(ITT) 프레임워크 둘 모두를 사용하여 언블라인딩 전에 분석되었다.
참가자 및 방법
개요
본 연구는 무작위, 플라시보-대조, 감소 요인 설계를 사용하였다. 실험은 HMB 및 플라시보 보충제와 관련하여 이중-맹검이었고 할당된 식이 프로그램과 관련하여 가능한 경우 단일-맹검이었다. 다음 일차 결과 측정은 사전에 지정되었다: FM, 지방제외 체중(FFM), 체지방률(BF%), 팔꿈치 굴근의 근육 두께(MTEF) 및 무릎 신근의 근육 두께(MTKE). 사전에 지정된 이차 결과 측정은 근육 성능의 지표, 안정시 대사율, 혈액 마커, 혈압, 동맥 경직도, 신체 활동 수준 및 설문지 응답을 포함하였다.
참가자
18 내지 30세의 건강한 여성 참가자는 포스터, 이메일 공지 및 입소문을 통해 모집되었다. 참가자는 사전 RT 경험이 있어야 했고, 이는 주 당 2 내지 4회 세션의 빈도로 1년 이상의 RT를 보고하고 주요 상체 및 하체 근육 그룹을 매주 훈련하는 것으로 정의된다. 또한, 참가자는 다중-주파수 생체전기 임피던스 분석(MFBIA; mBCA 514/515, Seca, Hamburg, Germany)을 사용하여 BF%에 대해 스크리닝되었다. 참가자의 원래 목표 BF% 범위는 15 내지 29%였다; 그러나, 저항-훈련을 받은 여성의 4-성분 모델과 비교하여 MFBIA를 통한 체지방의 과대평가를 나타내는 실험실 데이터로 인해(15), 스크리닝시 체지방이 최대 33%인 개인을 적격한 것으로 간주하였다. 앞서 언급한 기준을 충족하지 못하거나 임신 중이거나, 임신을 시도 중이거나, 현재 모유 수유 중이거나, 담배를 피우는 사람, 유제품 단백질에 알레르기가 있거나, 심장 박동기 또는 다른 전기 이식장치가 있는 개인은 제외되었다. 적격 참가자를 스크리닝시 체지방률(15 내지 21% vs. >21%) 및 습관적인 아침 식사 섭취(≥ 5 d/주 vs. <5 d/주)에 기반하여 계층화한 다음, 무작위 순서 생성기(http://www.random.org)에서 생성된 순서를 사용하고 1:1:1 할당 비에 기반하여 3개의 연구 그룹 중 하나에 무작위 배정하였다(대조군 식단 + 플라시보[CD], TRF + 플라시보[TRF] 또는 TRF + HMB[TRFHMB]). 주어진 계층 내의 각 참가자는 그 계층에 대한 무작위 정수 순서를 사용하여 기준선 시험시 사용 가능한 첫 번째 그룹 할당에 순차적인 방식으로 할당되었다. 무작위 순서 생성 및 계층화된 무작위화 구현은 일차 조사자(GMT)에 의해 수행되었다.
영양 및 보충 프로그램
TRF 및 TRFHMB 참가자는 매일 정오부터 오후 8시 사이에 모든 칼로리를 섭취하도록 지시 받았으며, CD 참가자는 깨어난 후 가능한 한 빨리 아침을 먹고 남은 하루를 통틀어 스스로 선택한 간격으로 계속 식사하도록 지시 받았다. 할당된 식사 스케쥴 외에, 참가자들에게 체중측정 다이어트 기록 및 대사 시험 결과에 따라 최소한의 식이 조언이 제공되었다. 특히, 참가자들은 1.4 g/kg/d 이상의 단백질 섭취를 달성하기 위해 제공된 유청 단백질 보충제(Elite 100% Whey, Dymatize Enterprises, LLC, Dallas, TX, USA)를 섭취하도록 지시 받았다. 이 범위는 운동하는 개인의 지방뺀체중 증가 또는 유지를 위한 단백질 섭취 권장 사항을 기반으로 선택되었다(9). 보충 단백질의 에너지 함량은 약 200 내지 250 kcal/d였다. 모든 그룹에서, 목표 에너지 섭취량은 간접 열량측정을 통한 안정시 에너지 소비량(REE)에 활동 계수 1.5를 곱한 다음 250 kcal을 빼서 규정하였다. 적은 칼로리 감소의 목표는 근육 비대에 대한 적절한 영양 지원을 여전히 제공하면서 지방 손실을 촉진하는 것이었다. 개입을 시작하기 전, 그리고 개입 중 별도의 2주 동안, 체중측정 다이어트 기록을 주중 및 주말 동안 완료하였다. 각 참가자에게는 음식 저울이 제공되었으며 식품의 무게를 적절하게 측정하고 기록하는 방법을 교육하였다. 결과적인 식이 기록은 영양 성분 라벨을 검토하고 미국 농무부(USDA) 식품 조성 데이터베이스(https://ndb.nal.usda.gov/ndb/)를 활용하여 수동으로 분석되었다.
이중-맹검 방식으로, TRF 및 TRFHMB의 참가자들은 각각 플라시보(칼슘 락테이트) 또는 칼슘 HMB 보충제를 받았다. HMB 및 플라시보 캡슐은 동일한 제조업체(Metabolic Technologies, Inc., Ames, IA, USA)에서 생산되었고, 모양과 맛이 동일하였으며, 칼슘(102 mg), 인(26 mg) 및 포타슘(49 mg) 함량이 일치하였다. TRF 및 TRFHMB 참가자는 매일 3회에 걸쳐 2개의 캡슐을 섭취하도록 지시 받았다: 일어났을 때, 여전히 금식 중인 오전-나절, 및 잠자리에 들기 전에, 총 3 g/d 용량. CD 참가자들은 또한 TRF 및 TRFHMB에 사용되는 보충제와 관련하여 연구원의 맹검을 유지하기 위해 고유한 보충 코드를 사용하여 아침, 점심, 및 저녁에 섭취할 플라시보 캡슐을 받았다. 모든 연구원들은 데이터 수집 및 통계 분석이 완료될 때까지 TRF 그룹의 보충제 할당에 대해 맹검이었으며, 완료시 연구 스폰서는 언블라인딩을 위한 보충제 코드를 제공하였다. 또한, RT 프로그램을 감독하는 트레이너는 맹검을 유지하기 위해 참가자와 그룹 할당에 대해 논의하지 않도록 요청 받았다. 참가자들은 일반적인 종합 비타민/미네랄 보충제를 제외하고, 연구 조사자가 제공한 것 이외의 임의의 추가 스포츠 보충제를 섭취하지 않도록 요청되었다.
저항 훈련 프로그램 및 신체 활동 모니터링
모든 그룹은 할당된 식이 및 보충 프로그램과 함께 8주의 감독된 RT를 완료하였다. 훈련은 직접 감독 하에 연구 실험실 내에서 진행되었다. RT 세션은 매주 3일의 비연속적인 날(즉, 월요일, 수요일 및 금요일)에 완료되었으며, 상체 및 하체 세션이 번갈아 가며 수행되었다(표 1).
Figure pct00001
표 1. 저항 훈련 프로그램. 운동 처방은 다음과 같이 표시된다: 세트 x 반복 범위, 휴식 간격.
BB: 바벨; DB: 덤벨; s: 초; W: 주
참가자들은 각 세트에 대해 일시적인 근육 피로를 훈련하도록 지시 받았으며, 명시된 반복 범위를 준수하도록 필요에 따라 하중을 조정하였다. RT 부피를 계산할 수 있도록 각 운동의 각 세트에 대해 완료된 무게 및 반복을 기록하였다. 세션은 12:00부터 18:00까지 진행되었다. 12:00에서 13:00 사이에 RT 세션을 수행한 TRF 및 TRFHMB의 참가자들은 금식 상태에서 RT가 발생하지 않도록 훈련 일에 1시간 일찍(즉, 11:00부터 19:00) 급여 기간을 변경하도록 요청 받았다. 각 RT 세션 후, 각 그룹의 참가자들에게 25 g 유청 단백질(Elite 100% Whey, Dymatize Enterprises, LLC, Dallas, TX, USA)이 제공되었다.
참가자들은 연구 개입 이외의 임의의 RT를 수행하지 않고 다른 고강도 운동도 피하도록 요청 받았다. 개입 과정 동안 자유로운-생활 신체 활동 수준을 객관적으로 평가하기 위해, 각 참가자에게 기준선, 개입의 전반기 및 개입의 후반기 동안 가속도계(ActiGraph GT9X Link; Actigraph Inc, Pensacola, Florida, USA)가 제공되었다. 참가자들은 적어도 4일 동안, 목욕이나 잠을 자지 않을 때마다, 깨어 있는 시간 동안 장치를 착용하도록 지시 받았다. 가속도계는 30 Hz의 샘플링 속도로 가속도를 기록하도록 설정되었으며, 가속도는 사후 데이터 처리 중에 1분 에포크(epoch) 길이 당 활동 수로 변환되었다. 활동 수 데이터는 각 모니터링 일 동안의 착용 시간을 결정하기 위해 스크리닝되었으며, 비착용 시간은 연속 제로 활동 수(즉, 움직임 없음)가 60분 이상인 기간으로 정의되었고, 활동 수가 분 당 100 미만인 경우 최대 2분의 중단이 허용되었다(16). 신체 활동 에너지 소비(PAEE; kcal/분)는 활동 수가 분 당 1951 횟수를 초과하는 경우 Freedson의 예측 방정식(17) 그리고 활동 수가 분 당 1951 횟수 이하인 경우 Williams Work-Energy 방정식을 사용하여(18) 1분의 착용 시간에 대해 추정되었다. 일일 PAEE는 각 참가자의 유효한 날에 걸쳐 평균화되었고 유효한 날은 착용 시간이 10시간 이상인 날로 정의되었다. 마지막으로, 추정되는 미착용 시간은 비기상 시간으로 가정했지만, 일일 평균 PAEE는 일일 PAEE에 영향을 미치는 오분류 가능성 때문에 최소-제곱 조정 방법을 사용하여(19) 각 참가자에 대한 평균 착용 시간에 의해 조정되었다.
실험실 평가 개요
기준선과 개입 4주 및 8주 후에. 참가자들은 2개의 시험 세션을 완료하였다: (1) 체성분, 대사, 혈관 측정 및 주관적 요인에 대한 평가를 위해 야간 금식 후 수행한 아침 평가; 및 (2) 비금식 상태에서 수행된 근육 성능에 대한 오후 평가. 아침 평가를 위해, 참가자들은 8시간 이상 식사, 음용, 운동 및 카페인 또는 니코틴 사용을 자제한 후 실험실에 보고하였다. 참가자들이 이러한 사전 평가 제한 사항을 준수하는지 확인하기 위해 인터뷰하였다. 운동 세션 스케쥴로 인해 실제 운동 자제는 14시간 이상이었다. 참가자들은 운동복을 입고 실험실에 보고하였고, 시험 전에 모든 금속과 액세서리를 신체에서 제거하였다. 각 참가자들은 방광을 비우고 소변 샘플을 제공하였다. 소변 샘플은 디지털 굴절계(PA201X-093, Misco, Solon, OH, USA)를 사용하여 소변 비중(USG)에 대해 평가되었다. 또한, 각 참가자가 임신하지 않았는지 확인하기 위해 표준 소변 HCG 검사를 수행하였다. 마지막으로, 언블라인딩 연구 후 소변 HMB 함량 평가를 위해 소변 샘플을 -80℃에서 동결시켰다. 배뇨 후, 각 참가자의 체질량(BM)과 신장은 스타디오미터(Seca 769, Hamburg, Germany)를 구비한 디지털 저울을 통해 측정되었다. 야간 금식 후 Texas Tech University Student Health Services에서 채혈을 수행하였으며, 참가자들은 코르티솔 각성 반응(CAR) 평가를 위해 집에서 타액 수집을 완료하였다.
체성분 평가
체성분은 이중-에너지 x-선 흡수측정법(DXA) 및 생체임피던스 분광법(BIS) 데이터에서 생성된 수정된 4-성분(4C) 모델을 사용하여 평가되었다(20, 21). DXA 스캔은 enCORE 소프트웨어(v. 16.2)를 구비한 Lunar Prodigy 스캐너(General Electric, Boston, MA, USA)에서 수행되었다. 스캐너는 사용 전에 매일 아침 품질 관리 블록을 사용하여 보정되었으며, 제조업체 권장 사항에 따라 참가자의 포지셔닝을 수행하였다. 각 참가자는 스캐닝 치수에 맞추어질 수 있었다. DXA 골 미네랄 함량(BMC)을 0.9582로 나누어 골 미네랄(Mo)의 추정치를 산출하였다(22). 또한, 체적(BV)은 Wilson 등이 General Electric DXA 스캐너용으로 개발한 방정식을 사용하여 DXA 제지방 연조직(LST), 지방량(FM) 및 BMC로부터 추정되었다(20):
Figure pct00002
BIS는 총 체수(TBW) 추정치를 얻기 위해 사용되었다. BIS는 다른 임피던스 방법(예를 들어, 생체전기 임피던스 분석(25))에서 사용되는 회귀 방정식보다는 체액을 예측하기 위해 Cole 모델링(23) 및 혼합 이론(24)을 활용한다. 본 연구에 사용된 BIS 장치(SFB7, ImpediMed, Carlsbad, CA, USA)는 4 내지 1,000 kHz 범위의 256개의 측정 주파수를 사용한다. 각 참가자는 제조업체가 권장하는 손-에서-발 전극 배열을 사용하여 평가 직전에 5분 이상 바로누운 자세를 유지하였다. 중복 평가를 수행하였고, 분석을 위해 값의 평균을 구했다. Cole 플롯의 육안 검사를 통해 품질 보증을 위해 평가를 검토하였다.
Wang 등의 4C 방정식을 전신 FM 추정에 활용하였다(26):
Figure pct00003
FFM은 BM - FM으로 계산되었으며, BF%는 (FM/BM) x 100으로 계산되었다.
전신 체성분 추정치에 더하여, 팔꿈치 굴근(MTEF) 및 무릎 신근(MTKE)의 근육 두께를 기준선 및 연구 완료시에 초음파검사(Logiq e, General Electric, Boston, MA, USA)를 통해 평가하였다. 팔꿈치 굴근 측정은 견갑골 견봉에서 팔오금까지의 거리의 66%에서 이루어졌으며, 무릎 신근 측정은 전상장골극에서 슬개골의 위쪽 경계까지의 거리의 50%에서 이루어졌다(27, 28). 이러한 거리는 참가자가 서 있는 동안 측정되었으며, 기준선에서의 측정 거리를 기록하여 최종 평가에 사용하였다. 모든 평가는 신체의 오른쪽에서 이루어졌다. 바로누운 자세에서, 참가자의 팔은 팔꿈치 굴근 측정을 위해 지지된 팔을 사용하여 약 80˚까지 외전되었다. 무릎 신근 측정을 위해, 무릎 아래에 폼 패드를 배치하여 무릎 관절이 약 10˚ 구부러질 수 있도록 하였다. 모든 평가를 위해, 표시된 측정 위치에 투과 젤을 아낌없이 도포하고, 조직 압축을 방지하기 위해 변환기에 의해 최소 압력을 가하였다. 각 위치에서 3개의 단일 가로 이미지를 촬영하였고, 분석을 위해 값의 평균을 구했다. 변환기의 게인(gain) 및 깊이는 주어진 부위에서 모든 측정에 대해 일관되게 유지되었다. 초음파 이미지는 분석을 위해 블라인드되었고 ImageJ(v. 1.52a; National Institutes of Health, USA)를 사용하여 단일 맹검 연구원에 의해 분석되었다. 초음파 영상을 분석하는 연구원의 신뢰도는 무작위로 선택된 28개의 초음파 이미지를 2회에 걸쳐 맹검 분석함으로써 결정되었다. 이 운동은 MTEF의 경우 0.07 cm 및 MTKE의 경우 0.14 cm의 최소 차이(MD)를 생성하였다.
근육 성능 평가
근육 성능의 평가는 비금식 상태에서 12:00에서 18:00 사이에 이루어졌으며, 참가자는 시험 전에 선호하는 음식과 수분 섭취 패턴을 따르도록 지시 받았다. 평가는 고정식 자전거에서 스스로 선택한 페이스를 사용한 5분의 워밍업 기간으로 시작되었다. 이 워밍업 기간 이후에 역운동 수직 점프(CMVJ) 성능 평가, 기계화된 스쿼트 장치 상에서 시험, 및 벤치 프레스 및 힙 슬레드 운동에 대한 근력 및 지구력 평가가 이어졌다. 4주 평가에서, CMVJ 및 힙 슬레드 평가는 수행되지 않았다.
CMVJ 시험을 위해, 참가자들은 자신의 신발을 신고 8개의 시험을 완료하였다. 약 30초 휴식으로 각 시험을 분리하였다. 지면 반력(GRF) 데이터는 CMVJ 동안 1 kHz에서 샘플링된 2개의 힘 플랫폼(OPT464508; Advanced Mechanical Technology, Inc., Watertown, MA, USA)을 사용하여 수득되었다. 참가자들은 힘 플랫폼에 각 발을 놓고 엉덩이에 손을 얹은 채 움직이지 않은 상태로 선 다음 CMVJ를 스스로 선택한 깊이를 사용한 역운동 동작으로 시작하고 가능한 최고 수직 변위를 달성하기 위해 최대한의 노력으로 점프하였다. 각 발이 떠올랐다가 개개 힘 플랫폼에 닿으면서 착지하고 하강 동작을 중지하고 움직이지 않는 서 있는 자세로 돌아가는 것 외에는 착지 단계에 대한 지침은 제공되지 않았다. 2개의 힘 플랫폼의 원시 GRF 데이터는 30 Hz 컷오프 주파수를 가진 4차 로우 패스 Butterworth 디지털 필터를 사용하여 평탄해졌다. 2개의 힘 플랫폼으로부터의 평탄해진 GRF를 수직축을 따라 합산하여 신체 질량 중심에서 작용하는 수직 GRF를 얻었다. CMVJ의 시작은 체중이 2.5%만큼 감소한 시간으로 정의되었다(29). 떠오름은 합산된 수직 GRF가 20 N 임계값 아래로 감소한 시간으로 정의되었다(30). 이후 점프 시간은 CMVJ의 시작과 떠오름 사이의 경과 시간으로 계산되었으며, 초 단위로 표시된다. 수직 점프 높이는 임펄스-운동량 관계를 사용하여 계산되었으며 미터 단위로 표시되었다.
기계화된 스쿼트 장치를 사용하여 등척성 및 등속성 스쿼트를 수행하였다(Exerbotics eSq, Tulsa, OK, USA)(31, 32). 첫 번째 평가에서, 각 참가자의 선호하는 발 위치는 스쿼트 장치의 발 플랫폼에 겹쳐진 맞춤 그리드를 사용하여 결정되었다. 이 발 위치는 모든 방문에 대해 기록되고 활용되었다. 시험 중에 웨이트 벨트, 무릎 보호대, 또는 다른 보조 장치를 사용하지 않았다. 시험에 앞서 등속성 시험을 위한 참가자의 동작 범위를 결정하였다. 동작 범위는 고니오미터에 의해 결정된 대로, 반복의 맨 아래에서 넓적다리와 하지 사이의 90˚ 및 반복의 맨 위에서 약 170˚로 설정되었다. 등척성 시험은 120˚ 및 150˚ 무릎 각도에서 최대 노력의 푸쉬를 포함하였다. 각 참가자는 스쿼트 동작을 완료하려고 시도하는 동안 장치를 가능한 세게 그리고 빠르게 푸쉬하도록 지시 받았다. 두 번의 등척성 푸쉬는 각 무릎 각도에서 수행되었고, 각 노력은 약 2 내지 3초 지속되었다. 등척성 시험 후, 3회 반복 최대 등속력 생산 시험을 완료하였다. 시험에 앞서, 참가자들은 기계의 움직임을 관찰하고 적절한 평가 수행에 관한 구두 지시를 받았다. 최대 등속력 생산 시험 동안의 각 반복은 4초 편심 단계에 이어, 90˚ 무릎 위치에서 약 0.5초 일시 중지 및 4초 동심 단계로 구성되었다. 시험 중에, 힘 신호는 하중 셀로부터 1 kHz로 샘플링되어(MP100; Biopac Systems, Inc, Santa Barbara, CA, USA), 개인용 컴퓨터에 저장되고, 맞춤형 소프트웨어를 사용하여 오프라인으로 처리되었다(LabVIEW, Version 11.0; National Instruments, Austin, TX, USA). 스케일링된 힘 신호는 10 Hz 컷오프(제로-위상 지연, 4차 Butterworth 필터)로 로우-패스 필터링되었다. 모든 후속 분석은 스케일링되고 필터링된 힘 신호에서 수행되었다. 등척력 생산 시험의 경우, 특정 시간 간격(즉, 30, 50, 100 및 200 ms) 동안의 힘 발달 속도(RFD)는 맞춤 LabVIEW 프로그램 내에서 힘 생산 시작을 수동으로 지정하여 계산되었다. 최대 등속력 생산 시험의 각 반복에 대해, 등속성 최대 힘(PF)은 동심 및 편심 시험 둘 모두에 대해 최고 평균 25 ms 에포크로 결정되었다(즉, PFCONC 및 PFECC).
벤치 프레스 및 힙 슬레드 운동의 저항 운동 성능은 1회반복 최대무게(1RM) 및 1RM의 70%인 반복 실패(repetitions to failure)를 통해 평가되었다. 1RM 시험 프로토콜은 National Strength and Conditioning Association의 권장 사항에 기반하였다(33). 간단히 말해, 워밍업 세트를 완료한 후, 참가자들은 최대에 가까운 것으로 추정되는 하중을 사용하여 2 내지 3회 반복을 완료하였다. 이후 3 내지 5회의 시도 사이에서 1RM을 얻는 것을 목표로, 1RM 시도가 시작되었다. 시도 사이에는 3분의 휴식이 허용되었다. 적절한 형태로 들어 올린 최대 무게는 1RM으로 기록되었다. 1RM을 획득한 후, 3분의 휴식 시간을 허용한 다음 1RM의 70%를 사용하는 반복 실패(RTF)가 완료되었다. 모든 참가자의 경우, 기계화된 스쿼트 시험 후 하체의 회복을 허용하기 위해 레그 프레스 전에 벤치 프레스를 시험하였다.
대사 및 생리학적 측정
REE 및 기질 활용은 간접 열량측정법(TrueOne 2400, ParvoMedics, Sandy, UT, USA)을 통해 평가되었다. 가스 및 유량 보정은 제조업체 사양에 따라 매일 아침에 수행되었고, Compher 등(34)의 사전-평가 절차를 활용하였다. 참가자들은 조명이 어두워진 온도 조절실(climate-controlled room)에서 진행된 평가 동안 움직이지 않지만 깨어 있도록 지시 받았다. 각 시험의 처음 5분을 버리고, REE에 대한 변동 계수(CV)가 5% 이하인 연속 5분의 기간이 있을 때까지 평가를 계속하였다. 본 연구에서 REE의 평균 CV는 3.2 ± 1.1%(평균 ± SD)였다.
상완 혈압은 자동 커프-기반 혈압계(HEM-907, Omron Healthcare, Kyoto, Japan)를 사용하여 측정되었다. 이 측정에서, 평균 혈압과 이완기 혈압을 사용하여 압평안압계(SphygmoCor PVx, AtCor Medical, Itasca, IL, USA)를 사용하여 왼쪽 요골 동맥에서 측정된 앙상블-평균 압력 파형을 보정하였다. 요골 동맥 측정에서 중심 대동맥 파형을 합성하기 위해 일반 전달 함수도 사용하였다. 대동맥압 파형의 파 분리 분석을 통해 동맥 경직도의 지표인 대동맥 맥파 전달 속도(PWV)를 추정할 수 있다. 각 참가자는 혈관 평가 전에 10분 이상 동안 바로누운 자세를 유지하였다. 중복 측정 값을 얻고 분석을 위해 평균을 구했다.
인증된 의료 전문가가 수집한 혈액 샘플은 분석을 위해 택배를 통해 현지 임상 실험실(University Medical Center Health System, Lubbock, TX, USA)로 운송되었다. 시험은 표준 기기(Cobas 6000, Roche Diagnostics, Risch-Rotkreuz, Switzerland)를 사용하여 수행되었다. 총 콜레스테롤, 트리글리세리드 및 HDL 콜레스테롤은 효소 비색 검정을 사용하여 평가되었으며, VLDL 및 비-HDL 콜레스테롤을 계산하였다. LDL 콜레스테롤은 Martin-Hopkins 방정식을 사용하여 계산되었다(35). 글루코스를 효소 UV 시험을 사용하여 측정하고, 인슐린을 전기화학발광 면역검정을 통해 평가하였다. 임상 실험실 분석 결과는 연구 조사자에게 제공되었다.
각 참가자는 기준선 방문시 타액 수집 절차에 익숙해졌다. 제조업체 권장 사항에 따라 타액을 입에서 작은 바이알로 옮길 수 있는 수동적 침흘림 방법을 사용하여 타액 수집이 이루어졌다(36). 코르티솔 각성 반응(CAR; 깨어났을 때 코르티솔 농도의 특징적인 증가(37))을 평가하기 위해 기준선 기간 동안 3개의 타액 샘플을 수집하였다. 이러한 샘플은 깨어난지 0, 30, 45분 후에 참가자의 집에서 수집되었다. 지시한 대로 정확하게 타액 샘플을 수집하는 것이 중요하다는 점을 연구 참가자들에게 매우 강조하였다. 참가자들에게 침대 옆에 둘 알림 표시가 제공되었으며 타액 수집 시점에 대한 알람을 설정하도록 지시 받았다. 샘플을 얻은 후, 이것을 실험실로 운송할 수 있을 때까지 각 참가자는 바이알을 냉동실에 두도록 지시 받았다. 실험실로 전달 후, 분석을 위해 타액 검사 시설로 배송될 때까지 각 타액 바이알을 -80℃에 저장하였다(Salimetrics LLC, Carlsbad, CA, USA). 분석을 위해, 샘플을 실온으로 해동하고, 볼텍싱한 다음, 검정을 수행하기 직전에 약 3,000 RPM(1,500 x g)에서 15분 동안 원심분리하였다. 고감도 효소 면역검정(Cat. No. 1-3002)을 사용하여 타액 코르티솔에 대해 샘플을 시험하였다. 샘플 시험 부피는 측정 당 25 μl의 타액이었다. 검정의 민감도 하한은 0.007 μg/dL, 표준 곡선 범위는 0.012-3.0 μg/dL, 그리고 평균 검정내 변동 계수는 4.60%, 및 평균 검정간 변동 계수는 6.00%이며, 이는 Salivary Bioscience의 정확성 및 반복성에 대한 제조업체의 기준을 충족하고, 엄격성 및 투명성을 통해 재현성을 향상시키기 위한 적용 가능한 NIH 지침을 초과한다.
설문지
스크리닝 절차의 일부로서, 기본 식습관 및 운동 습관을 결정하기 위한 생활양식 설문지를 사용하여 참가자들을 인터뷰하였다. 참가자들은 후속 연구 방문에서 추가조사 생활양식 설문지를 작성하였다. 또한, 참가자들은 매일 아침 실험실 평가 세션에서 기분 및 감정 설문지(38), Pittsburgh 수면 품질 지수(39), 수정된 18-항목 버전의 3-인자 식습관 설문지(40) 및 월경 주기 설문지를 작성하였다.
통계 분석
TRF 및 RT의 이전 조사(8)에서 추정된 효과 크기(ES)를 사용하여 사전 검증력 분석(G*Power, v. 3.1.9.2)을 수행하였다. FM은 일차 종속 변수로 지정되었으며, 검증력 분석에 사용된 ES는 TRF에서 FM 감소에 대해 관찰된 ES에서 대조군에서 FM 감소에 대한 ES를 뺀 값이다. 이 ES(d=0.46), α 오류 확률 0.05, 및 검증력 0.8을 사용하여, 15명의 참가자가 지방량의 유의한 변화를 검출하는데 필요한 것으로 추정되었다. 동일한 연구로부터 근육 성능 개선에 대해 ES를 사용한 검증력 분석을 수행했을 때(d=0.25), 소프트웨어는 중요한 변화를 검출하기 위해 36명의 참가자가 필요하다고 추정하였다. 따라서, 덜 민감한 측정에 대한 적절한 검증력을 촉진하고 10% 감손율을 설명하기 위해, 목표 샘플 크기는 40이었다.
모든 데이터 분석은 연구 조사자의 언블라인딩 이전과 소변 HMB 농도를 받기 전에 발생하였다. 데이터는 모델-기반 가능성 방법을 사용하여 치료-의향(ITT) 프레임워크에서 분석되었는데, 이는 개입 프로토콜을 준수하는지 여부에 관계없이(예를 들어, 추가조사 평가에서 누락 또는 드롭-아웃) 기준선에서의 그룹에 무작위 배정된 모든 참가자로부터 개입 효과를 추정하였음을 의미한다. 추가 프로토콜 별(PP) 분석은 연구를 중단하거나 연구 프로토콜을 준수하지 않은 참가자를 제외시켜 수행되었다(할당된 섭식 스케쥴에 대한 준수 <80%, 24 RT 세션에 대해 22 미만의 완료, 또는 캡슐 수에 의해 결정된 캡슐 보충제 준수 <70%). ITT 및 PP 분석 둘 모두에 대해, 제한된 최대 가능성 방법을 사용하는 선형 혼합 모델을 사용하여 그룹(즉, TRF, TRFHMB 및 CD)에서 시간 경과에 따른 결과 변수의 변화를 시험하였다. 모델은 반복 측정에 대한 구조화되지 않은 분산-공분산 구조를 기반으로 설정되었으며 누락 값은 무작위로 누락된 것으로 가정하였다. 잔차 가정의 정규성은 Q-Q 플롯의 육안 검사를 사용하여 시험되었다. 시간별 그룹 상호작용 효과가 유의한 경우, 적절한 일원 또는 반복 측정 ANOVA 및 다중 비교를 위한 Bonferroni 조정을 사용하여 단순 효과 시험을 수행하였다. 시간별 그룹 상호작용에 따른 통계적으로 유의한 그룹이 없는 경우, Sidak의 쌍대 비교를 사용하여 후속 조치로 주요 효과를 조사하였다. Cohen의 d ES는 기준선과 8주차(W8) 값의 차이를 합동 표준 편차로 나누어 각 그룹에 대해 계산되었다. 통계적 유의성을 위해 <0.05의 가족별 알파 수준이 사용되었으며, 모든 데이터 분석은 IBM SPSS v. 25 및 Microsoft Excel v. 16.16.3을 사용하여 수행되었다.
결과
참가자
40명의 참가자가 무작위 배정되어 ITT 분석에 포함되었고, 24명의 참가자가 PP 분석에 포함되었다. 어느 분석에도 기준선 차이는 없었다(표 2).
Figure pct00004
표 2. 참가자 특성.
평균 ± SD; 일원 ANOVA의 P 값. CD: 대조군 식단; ITT: 치료 의향; PP: 프로토콜 별; RT: 저항 훈련; TRF: 시간-제한 급여; TRFHMB: 시간-제한 급여 + 베타-하이드록시 베타-메틸부티레이트 보충제
ITT 분석에서 참가자가 비준수로 제외되지는 않았지만, 할당된 프로토콜에 대한 평균 그룹 준수는 할당된 섭식 스케쥴에 대해 ≥89% 및 캡슐 수에 기반한 할당된 캡슐 보충에 대해 ≥84%였다(보충 표 1). PP 분석에서, 그룹 준수는 섭식 스케쥴에 대해 ≥91% 및 캡슐 보충에 대해 ≥87%였다. 둘 모두의 분석에서, 개입-전 기간부터 개입까지 TRFHMB에서의 소변 HMB 농도는 유의하게 증가하였고, TRF 또는 CD에서는 변화가 없었다(보충 표 2).
영양 및 보충
개입 전에, 하루의 첫 번째 또는 마지막 식사의 시간이나 급여 기간의 총 지속시간에는 차이가 없었다(보충 표 3). 개입 동안, 첫 번째 식사 시간은 CD에 비해 TRF 및 TRFHMB에서 더 늦었고, 마지막 식사 시간은 CD에서 더 늦었다. 이러한 차이로 인해 TRF(ITT: 7.5 ± 0.6 h/d; PP: 7.5 ± 0.5 h/d) 또는 TRFHMB(ITT: 7.6 ± 0.7 h/d; PP: 7.5 ± 0.5 h/d)에 비해 CD에 대한 급여 기간(ITT: 13.2 ± 1.6 h/d, PP: 13.3 ± 1.8 h/d)이 상당히 길어졌다. 급여 기간 내에, 식사 빈도는 개입 전이나 동안에 그룹 간에 차이가 없었다.
개입-전 기간 동안, 체중측정 다이어트 기록을 분석한 결과 모든 그룹의 평균 에너지 섭취량은 기준선 REE(ITT: 0 내지 -164 kcal/d, PP: -55 내지 -194 kcal/d)와 비슷하였다. 개입하는 동안, 모든 그룹에서 에너지 섭취량은 증가하였고(ITT: 23 내지 194 kcal/d, PP: 90 내지 250 kcal/d), 그룹 간에 차이는 없었다(표 3).
Figure pct00005
Figure pct00006
표 3. 영양소 섭취.
평균 ± SE; 혼합 모델 분석의 P 값; *조합된 모든 그룹에서 유의한 변화(시간 주 효과)
CD: 대조군 식단; I: 시간별 그룹 상호작용; ITT: 치료 의향; PP: 프로토콜 별; TRF: 시간 제한적인 급여; TRFHMB: 시간 제한적인 급여 + 베타-하이드록시 베타-메틸부티레이트 보충제
에너지 섭취량 증가의 정도는 제공된 유청 단백질 보충제(약 200 내지 250 kcal/d)로부터 소비한 일일 평균 칼로리와 비슷하였다. 이러한 에너지 섭취량 증가에도 불구하고, 일일 칼로리 소비량은 기준선 REE(ITT: +22 내지 75 kcal/d, PP: -32 내지 +195 kcal/d) 및 W8 REE(ITT: +8 내지 93 kcal/d, PP: -77 내지 +240 kcal/d) 근처에 머물렀다. 모든 그룹의 단백질 섭취량은 개입-전 기간부터 개입까지 증가하였으며, 개입 동안의 평균 섭취량은 1.5 내지 1.7 g/kg/d였다. 탄수화물과 지방 섭취량은 일반적으로 개입 동안에 변화가 없었다.
저항 훈련 프로그램 및 신체 활동 모니터링
어느 분석에서도 상체 또는 하체 세션 부피 또는 총 부피에 대해 그룹 간에 차이가 없었다(보충 표 4). 모든 그룹에서, 부피는 개입의 전반기부터 후반기까지 증가하였으며, 그룹 세션 부피의 증가 규모는 15%에서 27%로 증가하였다. 개입하는 동안, 그룹 걸음 수는 하루에 7,354 내지 8,830보의 범위였고, 그룹 간 또는 시간에 따른 큰 차이는 없었다(보충 표 5). PAEE, 앉아있는 시간 및 광 강도 PA에 대한 시간별 그룹 상호작용이 존재하였다. 그룹 간의 차이는 앉아있는 시간 및 광 강도 PA에 대해 개입-전 기간에 나타났지만, 초기 또는 후기 개입 기간 동안에는 나타나지 않았다. 또한, ITT 분석에서 개입-전에 비해 초기 개입 동안 TRF 그룹에서 관찰된 더 높은 앉아있는 시간을 제외하고는, 그룹 내 시점 간에 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다.
체성분
PP 분석에서, FFM은 그룹 간에 유의한 차이없이 모든 그룹에서 1.0 내지 1.4 kg만큼 증가하였다(표 4). 그러나, 지방제외 체중 증가는 CD 또는 TRF 단독에 비해 TRF + HMB 그룹에서 수치적으로 더 높았으며(TRF + HMB에서 1.4 kg vs. CD에서 1.1 및 TRF에서 1.0) 더 큰 효과 크기(0.32 v. 0.25 및 0.23)를 가졌다.
표 4. 체성분.
Figure pct00007
평균 ± SE; 혼합 모델 분석의 P 값; *통계적으로 유의함(p < 0.05); a조합된 모든 그룹에서 W4 및 W8에 기준선과 현저하게 다르다; b지정된 그룹의 기준선 값과 현저하게 다르다; c조합된 모든 그룹에서 W4에 기준선과 현저하게 다르다; d조합된 모든 그룹에서 기준선 값과 현저하게 다르다; eCD보다 TRF에서 더 높은 기준선 값
BF%: 4-성분 모델 체지방률; BM: 체질량; CD: 대조군 식단; ES: 효과 크기; FM: 4-성분 모델 지방량; FFM: 4-성분 모델 지방제외 체중; I: 시간별 그룹 상호작용; ITT: 치료 의향; MTEF: 팔꿈치 굴근의 초음파 근육 두께; MTKE: 무릎 신근의 초음파 근육 두께; PP:프로토콜 별; TRF: 시간 제한적인 급여; TRFHMB: 시간 제한적인 급여 + 베타-하이드록시 베타-메틸부티레이트 보충제
지방량은 CD에서 변화가 없었으나, TRF 및 TRFHMB에서 상당한 감소가 관찰되었다(도 1). 도 1에서, 퍼센트 변화(평균±SEM)는 각 변수에 대한 기준선 및 기준선 값에 대한 최종 값 사이의 차이로 표시된다. 상부 패널은 프로토콜 별(PP) 분석 결과를 나타내고 하부 패널은 치료 의향(ITT) 분석 결과를 나타낸다. 총 체성분은 4-성분 모델을 사용하여 추정되었으며, 근육 두께는 초음파촬영을 통해 평가되었다. 괄호 포함 별표는 혼합 모델 분석에 기반하여, 그룹 간에 유의한 차이가 없는 모든 그룹에서의 유의한 차이(즉, 시간 주 효과)를 나타낸다. 단 하나의 컬럼 위에 있는 별표는 지정된 그룹(즉, 후속 시험에 의한 혼합 모델 분석에서 유의한 시간별 그룹 상호작용)만의 변화를 나타낸다.
FM은 TRF에서 4주(W4)에 기준선보다 상당히 낮았지만, W8에서의 FM은 기준선과 유의한 차이가 없었다. 대조적으로, TRFHMB의 FM은 기준선보다 W8에 더 낮았다. CD에서 BF%의 변화는 관찰되지 않았고, BF%의 감소는 W8에 TRFHMB에서 통계적으로 유의했지만 TRF에서는 그렇지 않았다. MTEF 및 MTKE에 대해 시간 주 효과가 존재하였는데, 이는 모든 그룹에서의 증가를 나타낸다. ITT 분석에서, FFM은 그룹 간에 유의한 차이없이 모든 그룹에서 0.9 내지 1.2 kg만큼 증가하였다. PP 분석과 대조적으로, 시간별 그룹 상호작용은 FM 또는 BF%에 대해 통계적으로 유의하지 않았지만, 시간 주 효과는 조합된 모든 그룹에서 FM 및 BF%의 감소를 나타내었다. 통계적으로 유의하지는 않지만, 근육 두께의 증가 정도는 둘 모두의 분석에서 상체와 하체에 대해 그룹 간에 잠재적으로 다른 것으로 나타났다.
근육 성능
모든 그룹에서 최대 근력 및 지구력은 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이없이 개선되었다(도 2; 표 5). 근육 성능은 그룹 간에 큰 차이없이 개선되었지만, 하체력 생성 시험의 평균 효과 크기는 TRF 또는 CD(d=0.3-0.4)에 비해 TRFHMB(d=0.6-0.7)를 선호하였다.
Figure pct00008
표 5. 근육 성능
평균 ± SE; 혼합 모델 분석의 P 값
a조합된 모든 그룹에서 각 시점 간에 현저하게 다르다; bW4 및 W8에서 기준선과 현저하게 다르다; cW8에서 기준선과 현저하게 다르다
PP. PP 분석에서 CD(p=0.02)에 비해 TRF에서 더 큰 1RMLP를 제외하고는 그룹 간에 기준선 차이는 없었다.
1-RMBP: 벤치 프레스 운동에서 1회반복 최대무게; 1-RMLP: 레그 프레스 운동에서 1회반복 최대무게; CD: 대조군 식단; ES: 효과 크기; I: 시간별 그룹 상호작용; ITT: 치료 의향; PFCON: 동심 최대 힘; PFECC: 편심 최대 힘; PP: 프로토콜 별; RTFBP: 기준선 1-RM의 70%를 사용한 벤치 프레스 운동에서 반복 실패; RTFLP: 기준선 1-RM의 70%를 사용한 레그 프레스 운동에서 반복 실패; TRF: 시간 제한적인 급여; TRFHMB: 시간 제한적인 급여 + 베타-하이드록시 베타-메틸부티레이트 보충제.
도 2에서, 퍼센트 변화(평균+SEM)는 각 변수에 대한 기준선 및 기준선 값과 관련된 최종 값 사이의 차이로 표시된다. 상부 패널은 프로토콜 별(PP) 분석 결과를 나타내고 하부 패널은 치료 의향(ITT) 분석 결과를 나타낸다. 괄호 포함 별표는 혼합 모델 분석에 기반하여, 그룹 간에 유의한 차이가 없는 모든 그룹에서의 유의한 차이(즉, 시간 주 효과)를 나타낸다. 레그 프레스 및 벤치 프레스 운동에서 최대 근력(1RM) 및 반복 실패(RTF)를 획득하고, 등속성 스쿼트 시험에서 최대 힘(PF)을 획득하고, 등척성 스쿼트 시험에서 힘 발달 속도(RFD)를 획득하고, 힘 플랫폼을 사용하여 점프 높이(JH)를 계산하였다. RFD 값이 계산되는 기간은 아래첨자로 표시된다.
모든 그룹에서, 특히 ITT 분석에서 여러 RFD 변수가 또한 개선되었다(보충 표 6). CD(d=0.63) 및 TRFHMB(d=0.65)의 ES가 TRF(d=0.00)보다 더 크게 나타났지만, 점프 높이 증가에 대한 시간 주 효과에 대한 경향(p=0.06)이 ITT 분석에서 관찰되었다(보충 표 7).
대사 및 생리학적 변수
어떤 그룹에서도 REE 또는 RQ의 유의한 변화는 관찰되지 않았다(보충 표 8). CD 및 TRF 그룹에서, 45 내지 71 kcal/d(d = -0.29 내지 -0.42)의 REE에서의 유의하지 않은 감소가 관찰된 반면, REE는 TRFHMB에서 기준선보다 15 내지 47 kcal/d 더 높았다(d = 0.09 내지 0.30). TRF + HMB 그룹(+47 kcal/d; 3%)에서 안정시 대사율은 증가하는 반면 CD(-45 kcal/d; -3%) 및 TRF(-63 kcal/d; -4%) 그룹에서는 감소하였다. 혈액 마커는 일반적으로 연구 개입에 의해 변화되지 않았지만, PP 분석에서 LDL 증가에 대한 상당한 시간 주 효과가 관찰되었다(보충 표 9). 혈관 평가, 코르티솔 각성 반응 또는 평균 코르티솔 농도의 유의한 변화는 관찰되지 않았다(보충 표 10 & 11).
설문지
전반적으로, 연구 중에 주요 역효과나 부작용은 발생하지 않았다. W4에, 참가자들의 84%는 부작용이 없다고 보고하였다. 보고된 부작용은 TRF에서 식욕 억제(n=1) 뿐만 아니라 관련 과민 반응으로 식욕 증가(n=1), TRFHMB에서 아침 피로(n=1), CD에서 욕지기(n=1) 및 CD 및 TRFHMB에서 복부 팽창(n=각각 1)을 포함한다. W8에, 참가자들의 90%는 부작용이 없다고 보고하였다. 보고된 부작용은 TRF에서 식욕 억제(n=1) 및 TRF 및 TRFHMB 둘 모두에서 복부 팽창(n=각각 1)을 포함하였다.
설문지 응답에서 그룹 간 차이는 관찰되지 않았다. 시간 주 효과는 모든 그룹의 기준선과 비교하여 W4 및 W8에 기분 및 감정 설문지의 점수가 개선되었음을 나타내었다(보충 표 12). ITT 분석에서, 3-인자 식습관 설문지의 제어되지 않은 섭식 점수는 모든 그룹에서 시간이 지남에 따라 감소하였고, PP 분석에서 동일한 효과에 대한 경향이 있었다. 각 그룹에서 규칙적으로 월경 주기가 발생하는 참가자의 비율은 PP 분석에서 57 내지 78% 및 ITT 분석에서 69 내지 79%의 범위였다(보충 표 13).
논의
본 조사는 여성 참가자를 대상으로 한 IF + RT의 첫 번째 시험이다. 이 시험의 목적은 금식 기간 동안 HMB 보충이 있거나 없는 TRF의 효과를 진행되는 RT 동안 아침 식사를 필요로 하는 대조군 식단과 비교하는 것이었다.
본 조사에서, TRF를 고수하면 FFM 증가, 골격근 비대 또는 근육 성능 개선을 방해하지 않으며 FM 손실이 발생하였다. PP 분석에서, FM은 TRF 및 TRFHMB에서 감소하였다. ITT 분석에서, 효과의 크기는 예상대로 줄어 들었다. 결과적으로 FM 및 BF%에 대한 그룹 간의 통계적 유의성이 부족함에도 불구하고, PP 분석에서와 동일한 경향이 관찰되었다. 근육 성능의 개선은 그룹 간에 유의한 차이는 없었지만, 1RMLP, PFCON, PFECC, 및 RFD를 포함하는 하체의 빠른 힘 발달과 관련된 척도의 개선 정도는 그룹마다 다르다. 이러한 척도에서, TRFHMB의 평균 ES는 CD 및 TRF 둘 모두에서의 0.3 내지 0.4에 비해 0.6 내지 0.7이었다.
빠른 힘 생성의 지표와 달리, 근 지구력(예를 들어, RTFLP 및 RTFBP)의 개선 정도는 PP 분석에서만 더 긴 급여 기간을 포함하는 식이 패턴(즉, CD)을 선호했을 수 있고, CD의 평균 ES는 2.3이지만, TRF 및 TRFHMB에서는 1.5이다.
본 조사에서 제공된 식이 조언은 아주 적었다. 구체적으로, 각 참가자는 그룹 할당시 일차 조사자와 할당된 섭식 스케쥴 및 단백질 소비 목표를 논의하기 위해 짧게(10분 미만) 만났다. 유사한 지속기간의 두 번의 추가 후속 방문을 통해 체중측정 다이어트 기록의 결과를 논의할 수 있었다. 자가-보고 식이 섭취의 단점을 잘 확립하고 그에 따른 영양소 섭취 추정치를 신중하게 검토해야 하지만(50, 51), 체중측정 다이어트 기록은 에너지 또는 다량영양소 섭취에 대해 그룹 간에 유의한 차이가 없음을 보여주었다. 추정 에너지 섭취량은 통상적으로 목표 섭취량보다 낮았기 때문에, 일차 식이 피드백은 단백질-함유 식품과 제공된 보충제 소비를 통해 높은 단백질 섭취량을 달성하는 것이었다. 모든 그룹에서, 평균 단백질 섭취량은 개입-전 기간의 1.1 내지 1.3 g/kg/d에서 연구 개입 동안 1.5 내지 1.7 g/kg/d로 증가하였으며, 이는 근육 적응을 위한 최적 섭취량과 일치하는 범위이다(9, 10).
단백질 섭취량의 일일 분포가 RT 적응에 미치는 영향을 설명하기 위해 종단 데이터가 필요하다는 것이 인지되었다(9). IF는 식이 아미노산을 통한 근육 단백질 합성의 자극 및 근육 단백질 분해의 억제가 없는 연장된 기간을 필요로 하기 때문에(13), 이 질문을 조사할 기회를 나타낸다. 본 조사는 모든 단백질 및 다른 영양소 섭취를 약 13.5 h/d에 비해 약 7.5 h/d로 제한하는 것이 RT 적응에 대해 해로운 영향이 없음을 보여준다. IF의 맥락에서, 선택된 아미노산 또는 그 대사산물의 섭취를 허용하는 수정된 금식 기간의 구현이 특히 활동적인 개인에서 지방뺀체중 유지 또는 증가에 유리할 수 있는지에 대해서도 의문이 제기되었다(14). 본 조사는 이러한 질문을 직접 조사한 첫 번째 시도이며 FM 감소 및 하체 근육 성능에 대한 HMB 보충제의 이점을 보여준다.
TRF 프로그램의 금식 기간 동안 보충된 HMB는 TRF 단독에 비해 지방 손실을 향상시키고 하체 근육 성능에 도움이 된다.
실험예 2
β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB) 보충으로 발생하는 지방 손실량은 간헐적 금식과 조합될 때 증가될 수 있다. 이 예에서, 간헐적 금식과 함께 HMB 보충은 HMB 보충 단독보다 더 큰 지방 손실을 발생시킴이 입증된다.
실시예 1에서, 활동적인 여성(n=7, 22 ± 3.3 y, 63.7 ± 7.0 kg)을 시간 제한적인 급여 + 3 g/d 칼슘-HMB(TRFHMB)에 무작위 배정하였다. TRFHMB 그룹은 약 8 h/d로 모든 칼로리를 소비하였다. TRFHMB 그룹은 8주의 감독된 저항 훈련을 완료하였다. 체성분은 기준선, 및 4주 및 8주에 이중-에너지 X-선 흡수측정법(DXA) 및 생체임피던스 분광법(BIS) 데이터에서 생성된 수정된 4-성분(4C) 모델1,2을 사용하여 평가되었다. DXA 스캔은 enCORE 소프트웨어(v. 16.2)를 구비한 Lunar Prodigy 스캐너(General Electric, Boston, MA, USA)에서 수행되었다.
Panton 등에 설명된 이전 연구에서(54), 훈련되고 훈련되지 않은 여성(n=18, 27 ± 2.1 y, 62.3 ± 2.2 kg)을 간헐적 금식없이 3 g/d 칼슘-HMB에 무작위 배정하였다. HMB 단독 그룹은 4주의 감독된 저항 훈련을 완료하고 일주일에 3회 훈련을 받았다. 체성분은 수중 체중법 절차를 사용하여 4간의 훈련 전과 후에 측정되었다(55). 체지방률(BF%)은 Siri 방정식5로부터 추정되었다.
TRFHMB 그룹에서, BF%는 4주 후에 29.1 ± 2.5에서 27.0 ± 2.7%로 감소하였다(p < 0.05). 4주 Δ-변화는 효과 크기 d=-0.31로 -2.1%였다. 이 지방 손실 효과는 8주 동안 유지되었다. HMB 단독 그룹에서, BF%는 4주 후에 23.7 ± 1.1에서 23.0 ± 1.2%로 크지 않게 감소하였다. 4주 Δ-변화는 효과 크기 d=-0.15로 -0.7%였다. 절대 효과 크기는 TRFHMB에서 2배 더 컸으며 이는 HMB 보충제와 간헐적 금식을 조합했을 때 BF% 손실에 대한 효과가 더 강함을 나타낸다.
결론적으로, 이러한 데이터는 HMB 단독 보충에 비해 체지방 감소를 가속화하기 위해 간헐적 금식과 조합된 HMB 보충의 사용을 놀랍게도 뒷받침한다.
상기 설명 및 도면은 본 발명의 예시적 구체예를 포함한다. 본원에 기재된 상기 구체예 및 방법은 당업자의 능력, 경험, 및 선호를 기초로 하여 변화될 수 있다. 단지, 특정 순서로 방법의 단계를 목록화하는 것은 방법 단계의 순서에 대한 임의의 제한을 두는 것이 아니다. 상기 설명 및 도면은 단지 본 발명을 설명하고 예시하는 것이며, 본 발명은 여기에 제한되지 않으며, 단지 청구범위로 제한된다. 본 발명의 개시를 미리 숙지한 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본원에서 변형 및 변화를 가능하게 할 수 있을 것이다.
참고문헌
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Claims (19)

  1. 약 0.5 g 내지 약 30 g의 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB)를 포함하는 조성물을 개인에게 투여하는 단계를 포함하는, 간헐적 금식을 하고 있는 개인의 지방 손실을 촉진하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 HMB가 이의 유리산 형태, 이의 염, 이의 에스테르 및 이의 락톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 HMB가 칼슘 염인 방법.
  4. 제1항에 있어서, HMB가 유리산 형태인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 간헐적 금식이 시간 제한적인 급여인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 간헐적 금식이 격일 금식인 방법.
  7. 간헐적 금식을 하고 있는 개인에게 약 0.5 g 내지 약 30 g의 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB)를 투여하는 단계를 포함하는 지방 손실을 가속화시키는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 HMB가 이의 유리산 형태, 이의 염, 이의 에스테르 및 이의 락톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 HMB가 칼슘 염인 방법.
  10. 제7항에 있어서, HMB가 유리산 형태인 방법.
  11. 제7항에 있어서, 간헐적 금식이 시간 제한적인 급여인 방법.
  12. 제7항에 있어서, 간헐적 금식이 격일 금식인 방법.
  13. 약 0.5 g 내지 약 30 g의 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB)를 섭취하는 단계를 포함하는, 간헐적 금식을 하고 있는 개인의 근육 성능을 개선시키는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 HMB가 이의 유리산 형태, 이의 염, 이의 에스테르 및 이의 락톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 HMB가 칼슘 염인 방법.
  16. 제13항에 있어서, HMB가 유리산 형태인 방법.
  17. 제13항에 있어서, 간헐적 금식이 시간 제한적인 급여인 방법.
  18. 제13항에 있어서, 간헐적 금식이 격일 금식인 방법.
  19. 간헐적 금식을 하고 있는 개인에게 약 0.5 g 내지 약 30 g의 β-하이드록시-β-메틸부티레이트(HMB)를 투여하는 단계를 포함하는 개인의 지방제외 체중을 증가시키는 방법.
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