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《中國食物與營養》是中國科技核心期刊 中國農業核心期刊。2017年第23卷第8期（總第215期）中“營養與健康篇“（66-69頁、75頁），西安力邦臨床營養股份有限公司（張小微、肖陽、楊宏）共同發表了題為：“β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用現狀”的學術論文，誠邀大家共同學習。
《中國食物與營養》創辦于1995年，由農業部主管，中國農業科學院、國家食物與營養咨詢委員會主辦的食物與營養領域相結合的綜合性月刊，國內外公開發行。主要報道國家在食物與營養相關領域的方針、政策、法規、標準等；刊登食物生產、食物消費、食品工業、食物營養等方面的發展動態和科技成果；普及宣傳營養保健、膳食指南等方面的知識。
β-基-β-基丁酸鈣在食品中的應用現狀
摘要: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狀，包括在動物營養、運動營養以及在特殊醫學用途配方食品中的應用等。
關鍵詞：新資源食品；β-基-β-基丁酸鈣；運動營養；特殊醫學用途配方食品
目前β-基-β-基丁酸鹽類在動物營養、運動營養等領域應用廣泛。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。多種消耗性疾病如腫瘤、肌肉衰減綜合征、創傷、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支持，其在特殊醫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食品及特殊醫學用途配方食品，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蛋白質周轉的氨基酸，可以調節肌肉合成、預防蛋白質降解及運動損傷的恢復等。β-基-β甲基丁酸發揮作用的可能機制與調節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。
CaHMB是HMB常見的補充形式之一，目前是我國衛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6gHMB,食用1個月后未發現對膽固醇、血紅蛋白、白細胞、血糖水平、肝臟和腎臟功能有任何影響。Baier研究了老年人每日食用2～3gCaHMB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現變化。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最有關，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，有助干更好地發揮其作用。
2. β-基-β-基丁酸鈣在動物營養中的應用
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，從而有效増加肉品產量，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。郭俊清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。中國農業科學院飼料研究所研究了通過胚蛋給養，添加不同水平的CaHMB對肉仔雞生長性能、肌肉發育等變化影響，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育。
3. β-基-β-基丁酸鈣在運動營養中的應用
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，増長耐力，提高力量。2013年10月國際運動營養學會(ISSN)對HMB作為營養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。2015年12月30日國家衛計委發布GB24154-2015《食品安全國家標準運動營養食品通則》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。
4. CaHMB在特殊醫學用途配方食品中的應用
特殊醫學用途配方食品在糾正代謝失衡、減少感染等并發癥、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。
4.1 在創傷、感染、手術等應激狀態中的應用
在創傷、手術等應激條件下,機體處于高代謝狀態，蛋白質分解增加、負氮平衡。嚴重應激時，負氮平衡可持續較久。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。在患者腸內營養支持中合理運用特殊醫學用途配方食品，可以糾正負氮平衡，改善患者的營養狀態，幫助營養不良的患者安全度過創傷、手術等應激狀態，保證術后患者的營養需求，維持并改善機體有效的代謝、機體組織、器官功能等。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、精氨酸等聯合使用，可以改善患者的負氮平衡，對創傷、手術等的恢復起到積極作用。Williams等報道，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后發現膠原蛋白合成顯著增加，意味著可以用于患者的創傷修復。Sipahi等報道，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后發現傷口的面積和深度都得到顯著改善。
針對創傷修復類的特殊醫學用途配方食品，國外已有相應的產品推出，如美國某品牌產品，作為特定全營養配方食品適用于燒燙傷、創傷、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，有助于患者的創傷修復和愈合。臨床試驗表明、每天使用2包基速得連續使用14d，相較于對照組更能提供蛋白營養補給，幫助手術治療前后、傷口與肌肉復原營養支持。
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歲老年人群中發病率為5%～13％，80歲以上為11%～50%，隨年齡增加，發病率升高，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，從而導致跌倒發生率增加，由跌倒引起的意外死亡率增加。
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。大量研究發現，在老年女性中，HMB/ARG/LYS的混合物(HMB、精氨酸、賴氨酸(的營養混合物)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。Flakoll采用了一個12W的隨機、雙肓性的實驗，實驗對象為平均年齡為76.7的老年女性，對每日攝入2gCaHMB和5g精氨酸、1.5g賴氨酸(樣本數為27)，和安慰劑(由糊精、維生素C組成等熱量的，樣本數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)，膝關節屈肌力量和握力也顯著増加。
目前，CaHMB在特殊醫學用途配方食品中肌肉衰減綜合癥類的應用尚在研究中，《特殊醫學用途配方食品通則(征求意見稿)》中對特定全營養配方食品中的各類疾病所需營養素做出了配方規定。其對肌肉衰減綜合征患者的全營養配方食品規定：應選用優質蛋白質，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，國內多家腸內營養制劑公司已考慮添加CaHMB在特定全營養配方食品，產品可用于老年肌肉衰減患者的營養補充或飲食替代。產品配方中可采用CaHMB與精氨酸、賴氨酸復配的組合形式，可添加優質蛋白(如乳清蛋白等)優化配方。CaHMB聯合精氨酸、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、運動營養以及在特殊醫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。動物營養中CaHMB對肉用家禽體重和肌肉發育具有促進作用，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。
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