提高组合训练后肌肉蛋白质合成的方法
【专利说明】提高组合训练后肌肉蛋白质合成的方法 发明领域
[0001] 本公开通常涉及健康和健身。更具体地，本公开涉及提高组合训练后肌肉蛋白质 合成的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 体育运动改变了"开始"蛋白质合成中所涉及的蛋白质（即，信号分子）的活性，其 确定合成哪种肌肉蛋白质以及何时发生该合成。与分子应答类似，单回合的运动后蛋白质 合成中的变化主要特定于运动任务，例如抗阻运动增加提高强度中所涉及的蛋白质（即， 肌原纤维）的合成，有氧运动增加能量供应所涉及的蛋白质（即，线粒体）。对于重复的 体育运动，信号转导分子活性和肌肉蛋白质合成中的这些变化在数周和数月的时期内累加 (即，经过训练）为生理性适应，使得运动员在具体的运动任务/事件中表现更好。
[0004] 特别是关于何种营养以及其如何支持和优化这些训练适应只有有限的信息。而 且，许多运动任务在抗阻部分后具有有氧部分，并且因此相对地不了解在分子信号转导通 路中以及不同肌肉蛋白质的合成中发生何种精确变化。
[0005] 对于这两种协同运动的组合，运动和营养（特别是蛋白质摄取）是肌肉蛋白质合 成的有效刺激物。已表明肌肉蛋白质合成的刺激是特定于并且取决于特定的运动刺激的蛋 白质组分。例如，抗阻运动通常刺激线粒体蛋白质组分合成的增加，包括肌原纤维蛋白质 组分，而有氧运动优选增加线粒体蛋白质组分。然而，当训练特定的体育表现时，体育运动 员进行抗阻运动和耐力运动两者是常见的。这种运动组合通常被称为组合训练并且具有功 效，因为在不考虑目标体育表现的耐力或阻力重点时每种模式的特异性适应是有益的。因 此，需要确定蛋白质摄取对来自组合训练的适应的潜在影响。
[0006] 发明概述
[0007] 在本公开中，提供提高肌肉蛋白质合成的方法。在一个实施方案中，提供提高强体 力活动后肌肉蛋白质合成的方法。所述方法包括组合训练后立即对个体施用包含约15g至 约35g蛋白质的组合物。
[0008] 在另一个实施方案中，提供提高线粒体蛋白质合成的方法。所述方法包括组合训 练后立即对个体施用包含约15g至约35g蛋白质的组合物。
[0009] 在另一个实施方案中，提供提高肌原纤维蛋白质合成的方法。所述方法包括组合 训练后立即对个体施用包含约15g至约35g蛋白质的组合物。
[0010] 而在另一个实施方案中，提供提高由组合训练导致的肌肉适应的程序。所述程序 旨在对运动员提供营养和关于训练的指南以改善肌肉蛋白质合成。所述程序包括提供包含 约15g至约35g蛋白质的组合物；以及提供消耗指南，所述消耗指南包括组合训练后立即消 耗的组合物的量的推荐。
[0011] 在一个实施方案中，组合物包括约20g至约30g蛋白质，或约25g蛋白质。
[0012] 在一个实施方案中，组合物包括选自以下的必需氨基酸：苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨 酸、色氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、赖氨酸、组氨酸或其组合。
[0013] 在一个实施方案中，组合物富含组合物的至多约10重量％，或组合物的至多约5 重量％的量的L-[环-13C6]苯丙氨酸。
[0014] 在一个实施方案中，提高的蛋白质合成是线粒体蛋白质合成。
[0015] 在一个实施方案中，提高的蛋白质合成是肌原纤维蛋白质合成。
[0016] 组合物可为选自以下的形式：固体、凝胶、液体、现用现混粉末或其组合。在一个实 施方案中，组合物为液体。
[0017] 在一个实施方案中，组合物的份餐量为约500mL。
[0018] 在一个实施方案中，组合训练后约0至约30分钟、或组合训练后约2至约15分钟、 或组合训练后约5至约10分钟、或组合训练后约5分钟内施用组合物。
[0019] 在一个实施方案中，蛋白质选自基于乳品的蛋白质、基于植物的蛋白质、基于动物 的蛋白质、人工蛋白质或其组合。基于乳品的蛋白质可选自酪蛋白、酪蛋白酸盐、酪蛋白水 解物、乳清、乳清水解产物、乳清浓缩物、乳清分离物、乳蛋白浓缩物、乳蛋白分离物或其组 合。基于植物的蛋白质可选自大豆蛋白，豌豆蛋白，卡诺拉（canola)蛋白，小麦蛋白和分级 小麦蛋白，玉米蛋白，玉米醇洛蛋白，水稻蛋白，燕麦蛋白，土?蛋白，花生蛋白，嫩跳?粉， 青刀豆粉，螺旋藻，来源于蔬菜、大豆、荞麦、小扁豆、豆类的蛋白质，单细胞蛋白质或其组 合。
[0020] 在一个实施方案中，蛋白质为乳清蛋白。
[0021] 在一个实施方案中，组合物还包含选自以下的益生元：阿拉伯树胶、α葡聚糖、阿 拉伯半乳聚糖、β葡聚糖、右旋糖酐、果寡糖、岩藻糖基乳糖、半乳寡糖、半乳甘露聚糖、龙胆 寡糖、葡寡糖、瓜尔豆胶、菊粉、异麦芽寡糖、乳糖新四糖（lactoneotetraose)、低聚乳果糖、 乳果糖、果聚糖、麦芽糊精、乳中寡糖、部分水解的瓜尔豆胶、果胶低聚糖、抗性淀粉、回生淀 粉、唾液低聚糖、唾液酸乳糖、大豆低聚糖、糖醇类、木寡糖、它们的水解产物或其组合。
[0022] 在一个实施方案中，组合物还包括选自以下的益生菌：益生菌，包括气球 菌属（Aerococcus)、曲霉属（Aspergillus)、拟杆菌属（Bacteroides)、双歧杆菌 属（Bifidobacterium)、念珠菌属（Candida)、梭菌属（Clostridium)、德巴利酵母 属（Debaromyces)、肠球菌属（Enterococcus)、梭杆菌属（Fusobacterium)、乳杆菌属 (Lactobacillus)、乳球菌属（Lactococcus)、明串珠菌属（Leuconostoc)、蜜蜂球菌属 (Melissococcus)、微球菌属（Micrococcus)、毛霉菌属（Mucor)、酒球菌属（Oenococcus)、 片球菌属（Pediococcus)、青霉菌属（Penicillium)、消化链球菌属（Peptostrepococcus)、 毕赤酵母属（Pichia)、丙酸杆菌属（Propionibacterium)、Pseudocatenulatum、根霉 菌属（Rhizopus)、酵母属（Saccharomyces)、葡萄球菌属（Staphylococcus)、链球菌属 (Streptococcus)、球拟酵母属（Torulopsis)、魏斯氏菌属（Weissella)或其组合。
[0023] 在一个实施方案中，组合物还包含选自以下的植物营养素：黄酮类、酚类化合物同 类物、多酚类化合物、萜类、生物碱类、含硫化合物或其组合。
[0024] 在一个实施方案中，植物营养素选自类胡萝卜素、植物留醇、槲皮素、姜黄素、柠檬 苦素或其组合。
[0025] 在一个实施方案中，组合物还包含选自以下的核苷酸：脱氧核糖核酸的亚单位、核 糖核酸的亚单位、DNA和RNA的聚合形式或其组合。在一个实施方案中，核苷酸为外源核苷 酸。
[0026] 在一个实施方案中，组合物还包括选自以下的抗氧化剂：虾青素、类胡萝卜素、 辅酶Ql〇( "CoQlO"）、类黄酮类、谷胱甘肽、枸杞（枸杞（wolfberry))、橘皮苷、乳枸杞 (lactowolfberry)、木酚素、叶黄素、番茄红素、多酚类、硒、维生素 A、维生素 C、维生素 E、玉 米黄素或其组合，
[0027] 在一个实施方案中，组合物还包含维生素，其中维生素选自维生素 A，维生素 B1 (硫胺素），维生素 B2 (核黄素），维生素 B3 (烟酸或烟酰胺），维生素 B5 (泛酸），维生素 B6 (吡哆醇、吡哆醛或吡哆胺，或者盐酸吡哆醇），维生素 B7 (生物素），维生素 B9 (叶酸）和 维生素 B12 (多种钴胺素；维生素添加剂中通常为氰钴胺素），维生素 C，维生素 D，维生素 E， 维生素 K、K1和K2 ( 即，MK-4、MK-7)，叶酸，生物素或其组合。
[0028] 在一个实施方案中，组合物还包含矿物质，其中矿物质选自硼、钙、铬、铜、碘、铁、 镁、锰、钼、镍、磷、钾、硒、硅、锡、钒、锌或其组合。
[0029] 而在另一个实施方案中，营养试剂盒包括多份具有约15g至约35g蛋白质的组合 物以及推荐运动员在组合训练后立即消耗组合物的指南。
[0030] 在一个实施方案中，多份组合物和指南在同一个包装内。
[0031] 在一个实施方案中，组合物包括约20g至约30g蛋白质，或约25g蛋白质。
[0032] 在一个实施方案中，组合物包括选自以下的必需氨基酸：苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨 酸、色氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、赖氨酸、组氨酸或其组合。
[0033] 在一个实施方案中，组合物富含组合物的至多约10重量％，或组合物的至多约5 重量％的量的L-[环-13C6]苯丙氨酸。
[0034] 在一个实施方案中，提高的蛋白质合成为线粒体蛋白质合成。
[0035] 在一个实施方案中，提高的蛋白质合成为肌原纤维蛋白质合成。
[0036] 组合物可为选自以下的形式：固体、凝胶、液体、现用现混粉末或其组合。在一个实 施方案中，组合物为液体的。
[0037] 在一个实施方案中，组合物的份餐量为约500mL。
[0038] 在一个实施方案中，组合训练后约0至约30分钟、或组合训练后约2至约15分钟、 或组合训练后约5至约10分钟、或组合训练后约5分钟内施用组合物。
[0039] 在一个实施方案中，蛋白质选自基于乳品的蛋白质、基于植物的蛋白质、基于动物 的蛋白质、人工蛋白质或其组合。基于乳品的蛋白质可选自酪蛋白、酪蛋白酸盐、酪蛋白水 解物、乳清、乳清水解物、乳清浓缩物、乳清分离物、乳蛋白浓缩物、乳蛋白分离物或其组合。 基于植物的蛋白质可选自大豆蛋白，豌豆蛋白，卡诺拉（canola)蛋白，小麦蛋白和分级小 麦蛋白，玉米蛋白，玉米醇溶蛋白，水稻蛋白，燕麦蛋白质，土豆蛋白质，花生蛋白质，嫩豌豆 粉，青刀豆粉，螺旋藻，来源于蔬菜、大豆、荞麦、小扁豆、豆类的蛋白质，单细胞蛋白质或其 组合。
[0040] 在一个实施方案中，蛋白质为乳清蛋白。
[0041] 在一个实施方案中，多份组合物还包含选自以下的益生元：阿拉伯树胶、α葡聚 糖、阿拉伯半乳聚糖、β葡聚糖、右旋糖酐、果寡糖、岩藻糖基乳糖、半乳寡糖、半乳甘露聚 糖、龙胆寡糖、葡寡糖、瓜尔豆胶、菊粉、异麦芽寡糖、乳糖新四糖、低聚乳果糖、乳果糖、果聚 糖、麦芽糊精、乳中寡糖、部分水解的瓜尔豆胶、果胶低聚糖、抗性淀粉、回生淀粉、唾液低聚 糖、唾液酸乳糖、大豆低聚糖、糖醇类、木寡糖、它们的水解产物或其组合。
[0042] 在一个实施方案中，多种组合物还包含选自以下的益生菌：益生菌，包括气球菌 属、曲霉属、拟杆菌属、双歧杆菌属、念珠菌属、梭菌属、德巴利酵母属、肠球菌属、梭杆菌属、 乳杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、蜜蜂球菌属、微球菌属、毛霉菌属、酒球菌属、片球菌属、 青霉菌属、消化链球菌属、毕赤酵母属、丙酸杆菌属、Pseudocatenulatum、根霉菌属、酵母 属、葡萄球菌属、链球菌属、球拟酵母属、魏斯氏菌属或其组合。
[0043] 在一个实施方案中，多份组合物还包含选自以下的植物营养素：黄酮类、酚类化合 物同类物、多酚类化合物、萜类、生物碱类、含硫化合物或其组合。
[0044] 在一个实施方案中，植物营养素选自类胡萝卜素、植物甾醇、槲皮素、姜黄素、柠檬 苦素或其组合。
[0045] 在一个实施方案中，多种组合物还包含选自以下的核苷酸：脱氧核糖核酸的亚单 位、核糖核酸的亚单位、DNA和RNA的聚合形式或其组合，在一个实施方案中，核苷酸为外源 核苷酸。
[0046] 在一个实施方案中，多份组合物还包含选自以下的抗氧化剂：虾青素、类胡萝卜 素、辅酶Ql〇( "CoQlO"）、黄酮类、谷胱甘肽、枸杞（枸杞（wolfberry))、橘皮苷、乳枸杞、木 酚素、叶黄素、番茄红素、多酚类、硒、维生素 A、维生素 C、维生素 E、玉米黄素或其组合。
[0047] 在一个实施方案中，多份组合物还包含维生素，其中维生素选自维生素 A，维生素 B1 (硫胺素），维生素 B2 (核黄素），维生素 B3 (烟酸或烟酰胺），维生素 B5 (泛酸），维生素 B6 (吡哆醇、吡哆醛或吡哆胺、或者盐酸吡哆醇），维生素 B7 (生物素），维生素 B9 (叶酸）和 维生素 B12 (多种钴胺素；维生素添加剂中通常为氰钴胺素），维生素 C，维生素 D，维生素 E， 维生素 K、K1和K2 ( 即，K-4、MK-7)，叶酸，生物素或其组合。
[0048] 在一个实施方案中，多份组合物还包含矿物质，其中矿物质选自硼、钙、铬、铜、碘、 铁、镁、锰、钼、镍、磷、钾、硒、硅、锡、钒、锌或其组合。
[0049] 本公开的优点是提供提高组合训练后肌肉蛋白质合成的改善方法。
[0050] 而本公开的另一优点是提供用于提高由组合训练导致的肌肉适应的程序。
[0051] 而本公开的另一优点是提供包括设计为提高组合训练后肌肉蛋白质的合成的多 份组合物的试剂盒。
[0052] 本公开的另一优点是提供组合训练后通过施用蛋白质提高线粒体蛋白质合成的 方法。
[0053] 本公开的另一优点是提供组合训练后通过施用蛋白质提高肌原纤维蛋白质合成 的方法。
[0054] 本文描述了其他的特征和优点，并且这些特征和优点在下面的详细描述和附图中 是显而易见的。
[0055] 附图简述
[0056] 图1是本公开的实施例的示意图。整夜禁食后个体到实验室报到，在采样起始休 息的血液之后，开始持续输注L-[环-13C6]苯丙氨酸。开始示踪剂输注后180分钟，获取 本底的肌肉活体组织检查（股外侧肌），然后个体完成由15分钟间隔的抗阻运动（8组5个 80% 1-RM的腿部伸展）和耐力运动（30分钟70% V0J$值的骑自行车）组成的组合运动 期。运动后，个体立即消耗500mL -剂蛋白质（25g乳清）或安慰剂。运动后1小时和4小 时取另外的肌肉活体组织检查。
[0057] 图2示例了在休息时，和当抗阻运动（8组5个80% 1-RM的腿部伸展）和耐力运 动（30分钟70% V02峰值的骑自行车）的组合运动期后且运动后立即摄取500mL安慰剂 或蛋白质饮料后240分钟的恢复期间，试验参加者的（A)血浆胰岛素浓度、（B)总血浆氨 基酸浓度以及（C)血浆支链氨基酸浓度的曲线图。值为平均值土标准偏差。显著性差异 (P〈0, 05)对（a)休息。
[0058] 图3示例了在休息时，和当抗阻运动（8组5个80% 1-RM的腿部伸展）和耐力运 动（30分钟70% V02峰值的骑自行车）的组合运动期后且运动后立即摄取500mL安慰剂 或蛋白质饮料后4小时的运动后恢复期间，试验参加者的骨骼肌中（A)AktSer473磷酸化、 (B)哺乳动物雷帕霉素靶蛋白质（mT0R)Ser2448磷酸化、（C)p70S6KThr389磷酸化和（D)真 核延伸因子2(eEF2)Thr56磷酸化的曲线图。数值相对于α-微管蛋白质表示并且以任意 单位出现（平均值土标准偏差，η = 8)。与（a)休息、（b) 1小时、和㈩相同时间点的处 理（安慰剂对蛋白质）之间比较的显著性差异（P〈〇. 05)。
[0059] 图4示例了在休息时，和当抗阻运动（8组5个80% 1-RM的腿部伸展）和耐力运 动（30分钟70% V0J$值的骑自行车）的组合运动期后且运动后立即摄取500mL安慰剂 或蛋白质饮料后4小时的运动后恢复期间，试验参加者的骨骼肌中（A)5'单磷酸腺苷激活 的蛋白质激酶（AMPK)Thr72磷酸化和（B)糖原合成酶（GS)Ser641磷酸化的曲线图。数值 相对于微管蛋白质表示并且以任意单位出现（平均值土标准偏差，η = 8)。与（a) 休息、（b)l小时、和（*)相同时间点处的处理（安慰剂对蛋白质）之间比较的显著性差异 (Ρ〈0· 05) 〇
[0060] 图5示例了在休息时，和当抗阻运动（8组5个80% 1-RM的腿部伸展）和耐力运 动（30分钟70% V0J$值的骑自行车）的组合运动期后且运动后立即摄取500mL安慰剂或 蛋白质饮料后4小时的恢复期间，试验参加者的（A)肌肉环状指蛋白1( "MuRFl"）信使核 糖核酸（"mRNA"）丰度、（B)肌萎缩素（atrogin)mRNA丰度和（C)肌生长抑素 mRNA丰度。 数值相对于3-磷酸甘油醛脱氢酶（"GAPDH"）表示并且以任意单位出现（平均值土标准 偏差，η = 8)。与（a)休息、（b) 1小时、和（*)相同时间点处的处理（安慰剂对蛋白质）之 间比较的显著性差异（P〈〇. 05)。
[0061] 图6示例了在休息时，和当抗阻运动（8组5个80% 1-RM的腿部伸展）和耐力运 动（30分钟70% V0J$值的骑自行车）的组合运动期后且运动后立即摄取500mL安慰剂或 蛋白质饮料后运动后4小时的恢复期间，试验参加者的（A)过氧化物酶体增殖物活化受体 γ共激活因子-la ( "PGC-Ια "）mRNA丰度、（B)己糖激酶mRNA丰度和（C)血管内皮生长 因子mRNA丰度的曲线图。相对于3-磷酸甘油醛脱氢酶（"GAPDH"）表示值并且以任意单 位出现（平均值土标准偏差，η = 8)。与（a)休息、（b) 1小时、和㈩相同时间点处的处 理（安慰剂对蛋白质）之间比较的显著性差异（P〈〇. 05)。
[0062] 图7示例了当抗阻运动（8组5个80 % 1-RM的腿部伸展）和耐力运动（30分钟 70%V0J$值的骑自行车）的组合运动期后且运动后立即摄取500mL安慰剂或蛋白质（25g 乳清蛋白）饮料后1-4小时的恢复期间，试验参加者的（A)肌原纤维（η = 8)和（B)线粒 体（η = 6)蛋白质组分合成的速率。数值被表示为％ /小时并且以组平均值的各个数据出 现。与（a)休息和（*)安慰剂与蛋白质比较的显著性差异（Ρ〈0. 05)。
[0063] 发明详述
[0064] 本公开和所附权利要求书中使用的单数形式"一个（a) "、"一种（an) "和"所述 (the) "包括复数形式，除非文中另有明确指示。因此，例如，提及的"氨基酸"包括两种或更 多种氨基酸"的混合物，等等。
[0065] 本文所使用的"约"被理解为指数值范围中的数字。而且，本文所有的数值范围应 被理解为包括范围内所有的整数、整体或分数。
[0066] 本文所使用的术语"氨基酸"被理解为包括一种或多种氨基酸。例如，氨基酸可为 丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸盐、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨 酸、羟脯氨酸、羟丝氨酸、羟酪氨酸、羟赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨 酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸或其组合。
[0067] 本文所使用的"动物"包括但不限于哺乳动物，其包括但不限于，啮齿动物，水栖哺 乳动物，诸如狗和猫的家养动物，诸如羊、猪、牛和马的农场动物，以及人。当使用术语"动 物"或"哺乳动物"或者它们的复数形式时，考虑到它也适用于能够由文中上下文显示或意 图被显示的作用的任何动物。
[0068] 本文所使用的术语"抗氧化剂"被理解为包括多种物质中的任一种或多种，诸如 胡萝卜素（维生素 A前体）、维生素 C、维生素 E和硒，其能抑制由活性氧（"R0S"）以及 其他自由基和非自由基促进的氧化作用或反应。此外，抗氧化剂为能够减缓或防止其他分 子氧化的分子。抗氧化剂的非限制性实例包括类胡萝卜素、辅酶Ql〇( "CoQlO"）、黄酮类、 谷胱甘肽、枸杞（枸杞（wolfberry))、橘皮苷、乳枸杞、木酸素、叶黄素、番前红素、多酸类、 硒、维生素 A、维生素队、维生素 B6、维生素 B12、维生素 C、维生素 D、维生素 E、玉米黄素或其 组合。
[0069] 本文所使用的"碳水化合物"意指包括：
[0070] 单糖，其包括但不限于丙糖（如丙酮糖（二羟基丙酮）、丙醛糖（甘油醛））；四糖， 其包括丁酮糖（如：赤藓酮糖）和丁醛糖（如赤藓糖、苏糖）；戊糖，其包括戊酮糖（如核酮 糖、木酮糖），戊醛糖（如核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖），脱氧糖（如脱氧核糖）；己糖，其 包括己酮糖（如阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖），己醛糖（如阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露 糖、古洛糖、艾杜