β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用現(xiàn)狀

楊 宏，趙溪雁，胡曉榮，肖 陽，張小微

(西安力邦臨床營養(yǎng)股份有限公司研發(fā)部，西安 710065)

β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用現(xiàn)狀

楊 宏，趙溪雁，胡曉榮，肖 陽，張小微

(西安力邦臨床營養(yǎng)股份有限公司研發(fā)部，西安 710065)

目前新資源食品原料β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用廣泛，其應用主要是基于其可以促進肌肉合成，減少肌肉蛋白降解等。文章綜述了β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用現(xiàn)狀，包括在動物營養(yǎng)、運動營養(yǎng)以及在特殊醫(yī)學用途配方食品中的應用等。

新資源食品；β-基-β-基丁酸鈣；運動營養(yǎng)；特殊醫(yī)學用途配方食品

目前β-基-β-基丁酸鹽類在動物營養(yǎng)、運動營養(yǎng)等領域應用廣泛[2-3]。近年來，β-基-β-基丁酸鹽在臨床應用研究中有較高的關注度，大量研究表明，β-基-β-基丁酸鈣(CaHMB)具有預防肌肉減少，增加肌肉蛋白合成的作用[4-5]。多種消耗性疾病如腫瘤、肌肉衰減綜合征、創(chuàng)傷、燒傷等都伴隨有肌肉的流失。β-基-β-基丁酸鹽已被多次實驗應用在臨床上用于腸內營養(yǎng)支持[6-10]，其在特殊醫(yī)學用途配方食品中的應用也將成為新的研究熱點。

根據《中華人民共和國食品安全法》和《新資源食品管理辦法》，我國2011年第1號公告批準β-基-β-基丁酸鈣作為新資源食品，規(guī)定其食用量為≤3g/d。其質量要求：β-基-β-基丁酸含量77%～82%、鈣 12%～16%、水分為5%～7.5%，其使用范圍為運動營養(yǎng)食品及特殊醫(yī)學用途配方食品，孕婦、哺乳期婦女、嬰幼兒及兒童不宜食用。

1 β-基-β-基丁酸的作用機制及其安全性

β-基-β甲基丁酸(HMB)是亮氨酸的代謝產物。支鏈氨基酸構成了肌肉中30%以上的蛋白質，其中的亮氨酸是骨骼肌與心肌中唯一可調節(jié)蛋白質周轉的氨基酸，可以調節(jié)肌肉合成、預防蛋白質降解及運動損傷的恢復等。β-基-β甲基丁酸發(fā)揮作用的可能機制與調節(jié)蛋白質周轉和維護細胞膜完整性有關。研究表明，HMB具有減少蛋白降解和增加蛋白合成的作用[11-13]。

CaHMB是HMB常見的補充形式之一，目前是我國衛(wèi)生部新批準的新資源食品原料，其安全性已經被廣泛的研究過。在一項依據食品藥品管理局的研究中，依據人類等效劑量，讓大鼠每天攝入CaHMB，占總飲食量的5%。服用91d無明顯損傷。人體實驗中，每日攝食6g HMB，食用1個月后未發(fā)現(xiàn)對膽固醇、血紅蛋白、白細胞、血糖水平、肝臟和腎臟功能有任何影響[14]。Baier[15]研究了老年人每日食用2～3g CaHMB配以氨基酸混合物，食用1年后未在肝臟血液和腎臟及血脂中發(fā)現(xiàn)變化。有研究對CaHMB毒理性進行分析，以人和動物實驗相結合，從致死率、臨床觀察、體重、攝食量及臨床、解剖病理等方面評價，實驗證實補充HMB安全可靠，無毒副作用。多數(shù)研究HMB在0.5～3.0g/d，3.0g/d的劑量是推薦的補充量。人服用CaHMB后血清HMB達到峰值的時間與服用劑量有關，一般在1～2h內，半衰期約為2.5h。相比于1次服用高劑量的HMB，分次服用效果更佳，日推薦3次服用HMB，有助于更好地發(fā)揮其作用[16-17]。

2 β-基-β-基丁酸鈣在動物營養(yǎng)中的應用

研究表明，在肉用家禽中應用CaHMB可以提高生長性能、增加瘦肉含量，從而有效增加肉品產量，并且添加了CaHMB的飼料，可改善畜禽生長、增強動物免疫。CaHMB是較理想的畜禽肌肉強效劑，能促進畜禽肌肉生長，提高抗病能力和免疫能力[18-19]。郭俊清[20]等選用健康內蒙古白絨山羊，在基礎飼糧基礎上添加不同濃度的CaHMB和亮氨酸，結果表明飼料中添加亮氨酸、CaHMB可以提高機體血清溶菌酶含量，提高血清中免疫球蛋白含量，增強機體的免疫機能。中國農業(yè)科學院飼料研究所研究了通過胚蛋給養(yǎng)，添加不同水平的CaHMB對肉仔雞生長性能、肌肉發(fā)育等變化影響，研究表明，CaHMB可促進雄性肉仔雞生長前期的平均日增重和肌肉發(fā)育[21]。

3 β-基-β-基丁酸鈣在運動營養(yǎng)中的應用

研究表明，運動后食用β-基-β-基丁酸鈣不僅可以加速肌肉組織的修復，還可以促進肌肉體積增長，增長耐力，提高力量[22-23]。2013年10月國際運動營養(yǎng)學會(ISSN)對HMB作為營養(yǎng)補充劑的文獻進行了嚴謹詳細的分析，做出如下聲明：①對于訓練或未訓練的人群因運動所致的骨骼肌損傷，HMB可減輕肌肉損傷，促進恢復。②訓練并補充HMB，運動員將受益。③鍛煉開始前補充HMB，持續(xù)2周，可起到最佳效果。④訓練或未經訓練的人群進行合適的運動，同時每日補充38mg/kg·BMI的HMB可促進骨骼肌生長，增強肌肉強度和力量。⑤HMB的作用效果包括減少蛋白降解和增加蛋白合成[24]。2015年12月30日國家衛(wèi)計委發(fā)布GB 24154-2015《食品安全國家標準 運動營養(yǎng)食品通則》中建議在速度力量類產品中添加β-基-β-基丁酸鈣，并建議β-基-β甲基丁酸鈣的每日使用量為1～3g/d[25]。

4 CaHMB在特殊醫(yī)學用途配方食品中的應用

特殊醫(yī)學用途配方食品在糾正代謝失衡、減少感染等并發(fā)癥、增強各種治療手段的效果、促進恢復，從而縮短住院時間、改善患者生活質量等方面具有重要臨床意義[26-28]。

4.1 在創(chuàng)傷、感染、手術等應激狀態(tài)中的應用

在創(chuàng)傷、手術等應激條件下，機體處于高代謝狀態(tài)，蛋白質分解增加、負氮平衡。嚴重應激時，負氮平衡可持續(xù)較久。應激患者的蛋白質既有破壞和分解的加強，也有合成的減弱。應激條件下機體可因消耗過多自身組織而導致體重下降、負氮平衡、創(chuàng)面愈合遲緩和抵抗力降低等不良后果，從而影響患者的預后。在患者腸內營養(yǎng)支持中合理運用特殊醫(yī)學用途配方食品，可以糾正負氮平衡，改善患者的營養(yǎng)狀態(tài)，幫助營養(yǎng)不良的患者安全度過創(chuàng)傷、手術等應激狀態(tài)，保證術后患者的營養(yǎng)需求，維持并改善機體有效的代謝、機體組織、器官功能等[29-30]。多項研究表明，CaHMB具有加速蛋白合成，減緩蛋白質消耗等作用，CaHMB與谷氨酰胺、精氨酸等聯(lián)合使用，可以改善患者的負氮平衡，對創(chuàng)傷、手術等的恢復起到積極作用[31]。Williams等[32]報道，給35例70歲以上健康老年人每日服用14g谷氨酰胺、3gCaHMB和14g精氨酸，對照組服用等氮、等能量的非必需氨基酸，14d后發(fā)現(xiàn)膠原蛋白合成顯著增加，意味著可以用于患者的創(chuàng)傷修復。Sipahi等[33]報道，給11例糖尿病透析患者每日服用2.6gHMB、14.8g谷氨酰胺和14.8g精氨酸，對照組為激素和高壓氧艙治療，28d后發(fā)現(xiàn)傷口的面積和深度都得到顯著改善。

針對創(chuàng)傷修復類的特殊醫(yī)學用途配方食品，國外已有相應的產品推出，如美國某品牌產品，作為特定全營養(yǎng)配方食品適用于燒燙傷、創(chuàng)傷、褥瘡、手術及傷口復原患者，配方中每份24g中含有β-基-β-基丁酸鈣1.5g、L-氨酰胺7g、L-氨酸7g，可促進傷口愈合，有助于患者的創(chuàng)傷修復和愈合。臨床試驗表明，每天使用2包基速得連續(xù)使用14d，相較于對照組更能提供蛋白營養(yǎng)補給，幫助手術治療前后、傷口與肌肉復原營養(yǎng)支持[34]。

4.2 在肌肉衰減綜合癥中的應用

少肌癥在老年人中非常普遍，在60～70歲老年人群中發(fā)病率為5%～13%，80歲以上為11%～50%，隨年齡增加，發(fā)病率升高，有研究表明，45%美國老年人患有少肌癥，約20%老年人由于少肌癥所致的骨骼肌功能減退而處于功能殘疾狀態(tài)，從而導致跌倒發(fā)生率增加，由跌倒引起的意外死亡率增加[35-37]。

研究表明，CaHMB具有預防肌肉減少，增加肌肉量的作用，近年來被應用于臨床上肌肉消耗的改善研究中[38]。大量研究發(fā)現(xiàn)，在老年女性中，HMB/ARG/LYS的混合物(HMB、精氨酸、賴氨酸(的營養(yǎng)混合物)可以顯著地增加蛋白質合成，改善體成分，增加去脂體重，增強肌肉力量[39]。Flakoll采用了一個12W的隨機、雙盲性的實驗，實驗對象為平均年齡為76.7的老年女性，對每日攝入2g CaHMB和5g精氨酸、1.5g賴氨酸(樣本數(shù)為27)，和安慰劑(由糊精、維生素C組成等熱量的，樣本數(shù)14，或由非必須氨基酸、維生素C組成的等熱量、等氮混合物，樣本數(shù)14)對老年女性產生的影響進行了分析比較。實驗進行12W后，與安慰劑組相比，攝取HMB和必需氨基酸組的蛋白質合成增加了20%，去脂體重顯著增加(P=0.08)，膝關節(jié)屈肌力量和握力也顯著增加[40]。

目前，CaHMB在特殊醫(yī)學用途配方食品中肌肉衰減綜合癥類的應用尚在研究中，《特殊醫(yī)學用途配方食品通則(征求意見稿)》中對特定全營養(yǎng)配方食品中的各類疾病所需營養(yǎng)素做出了配方規(guī)定。其對肌肉衰減綜合征患者的全營養(yǎng)配方食品規(guī)定：應選用優(yōu)質蛋白質，添加亮氨酸或β-基-β-基丁酸鹽類，亮氨酸含量應不低于0.36mg/100kcal，或β-基-β-基丁酸鹽類不低于1.5mg/100kcal，可添加其他必須氨基酸。針對增加肌肉蛋白合成，國外已有相應的特醫(yī)食品，如美國雅培的“EAS MUSCLE ARMOR”，其宣傳為“減少肌肉細胞凋亡，增加蛋白質合成”。其配方中每30g中含有CaHMB1.5g、L-氨酰胺7g、L-氨酸7g，作為日常膳食補充可促進肌肉蛋白合成。

考慮到亮氨酸在人體內轉化代謝等因素，國內多家腸內營養(yǎng)制劑公司已考慮添加CaHMB在特定全營養(yǎng)配方食品，產品可用于老年肌肉衰減患者的營養(yǎng)補充或飲食替代。產品配方中可采用CaHMB與精氨酸、賴氨酸復配的組合形式，可添加優(yōu)質蛋白(如乳清蛋白等)優(yōu)化配方。CaHMB聯(lián)合精氨酸、賴氨酸等組合配方，在少肌癥中可明顯改善肌肉蛋白質衰減，促進蛋白合成，有效改善老年人的營養(yǎng)狀況。

5 結論

目前，新資源食品原料β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用廣泛，主要包括在動物營養(yǎng)、運動營養(yǎng)以及在特殊醫(yī)學用途配方食品中的應用等。CaHMB的應用主要是基于其可以促進肌肉合成，減少肌肉蛋白降解等。動物營養(yǎng)中CaHMB對肉用家禽體重和肌肉發(fā)育具有促進作用，改善動物生長性能、增加瘦肉含量；運動營養(yǎng)中CaHMB可以促進肌肉體積增大，增加肌肉力量并改善運動后肌肉的修復；在特殊醫(yī)學用途配方食品的使用中，CaHMB可以促進肌肉蛋白合成，減少肌肉蛋白消耗，減緩應激狀態(tài)下蛋白損失。隨著各項研究的深入進行，新資源食品原料CaHMB將在食品中得以廣泛應用?！?/p>

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(責任編輯 李婷婷)

Application of Beta Hydroxy-Beta-Methyl Butyric Acid Calcium in Food Industry

YANG Hong，ZHAO Xi-yan，HU Xiao-rong，XIAO Yang，ZHANG Xiao-wei
(Department of Research and Development，Xi'an Libang Clinical Nutrition Co.Ltd，Xi'an 710065，China)

As a new resource of food，Beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium has been widely used in food industry.The application of the beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium is based on the function，which increases protein synthesis and decreases protein degradation.The paper reviewed the application of the beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium in the food industry，including the application in the animal nutrition，in the sports nutrition and in the medical food for special purpose.

new resource of food；beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium；sport nutrition；the medical food for special purpose(FSMP)

國家“863”科技計劃項目“藥食同源生物資源活性成分高效利用制劑關鍵技術研究”(項目編號：2014AA022205)。

楊 宏(1984— )，男，碩士，工程師，研究方向：特殊醫(yī)學用途配方食品研發(fā)。

趙溪雁(1987— )，女，碩士，研究方向：特殊醫(yī)學用途配方食品研發(fā)及檢測。