本公開(kāi)整體涉及一種用于施用于老年男性、包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物。更具體地講,本公開(kāi)涉及向老年男性施用包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物以治療或預(yù)防肌肉減少癥、減少肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失、增加肌肉功能、和/或改善肌肉萎縮后的肌肉功能恢復(fù)。
肌肉減少癥被定義為與年齡相關(guān)的肌肉質(zhì)量和功能(包括肌肉力量和步行速度)的損失。肌肉功能和體質(zhì)能力隨著肌肉質(zhì)量的損失而下降。通過(guò)受損的肌肉功能,可高度預(yù)測(cè)高齡時(shí)活動(dòng)力喪失、殘疾和死亡的發(fā)生率。隨著老年人口的不斷增長(zhǎng),肌肉減少癥變得越來(lái)越普遍,有45%的美國(guó)老年人口具有中度至重度癥狀。美國(guó)醫(yī)療保健中歸因于肌肉減少癥的直接和間接成本達(dá)到了近190億美元。因此,預(yù)防和/或治療肌肉減少癥將對(duì)我們社會(huì)的健康和生活品質(zhì),并從而對(duì)與醫(yī)療保健相關(guān)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響。不幸的是,對(duì)肌肉減少癥的病因?qū)W和病理生理機(jī)制的了解仍然很少,這使得難以采取有效的預(yù)防或治療措施。
提出用來(lái)解釋隨著衰老觀察到的漸進(jìn)性肌肉損失的主要假說(shuō)之一是由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)肌肉蛋白質(zhì)合成的刺激降低,導(dǎo)致對(duì)膳食攝入的合成代謝作用減弱。此假說(shuō)被稱(chēng)為肌肉合成代謝抗性。此外,氧化應(yīng)激和/或低度炎癥也已被證明與老年人的虛弱相關(guān),并且可以直接地或通過(guò)肌肉對(duì)胰島素的敏感性降低而部分地導(dǎo)致合成代謝抗性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
不受理論的約束,本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn),當(dāng)使老年男性食用包含蛋白質(zhì)源和至少一種抗氧化劑的營(yíng)養(yǎng)組合物時(shí),減少老年男性肌肉減少癥的效果得到改善。例如,相對(duì)于缺乏這種組合物的飲食,這種組合物能夠減少施用了該組合物的老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失或改善其肌肉功能。
因此,在一般實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種減少老年男性的肌肉功能損失、增加老年男性的肌肉功能、和/或改善老年男性在肌肉萎縮后的肌肉功能恢復(fù)的方法。該方法包括向老年男性施用包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中,該組合物包含脂肪酸。該脂肪酸可以是n-3脂肪酸。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述抗氧化劑包括多酚。所述多酚可選自姜黃素、蘆丁、槲皮素以及它們的組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述蛋白質(zhì)源包括乳清蛋白。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述蛋白質(zhì)源包括選自酪蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白以及它們的組合的蛋白質(zhì)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述抗氧化劑包括多酚,并且除了所述蛋白質(zhì)源外,所述組合物還包含n-3脂肪酸。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物每周施用至少兩次,持續(xù)至少一個(gè)月的時(shí)間段。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述肌肉功能包括選自肌肉力量、步行速度以及它們的組合的特征。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述肌肉功能在骨骼肌中,該骨骼肌選自腓腸肌、脛骨肌、比目魚(yú)肌、趾長(zhǎng)伸肌(EDL)、股二頭肌、半腱肌、半膜肌、臀大肌以及它們的組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物以每天為每千克老年男性體重提供0.1克至0.4克蛋白源的量施用。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物以每天為每千克老年男性體重提供0.01克至0.04克亮氨酸的量施用。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述老年男性患有肌肉減少癥。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本公開(kāi)提供了一種以對(duì)于以下項(xiàng)中的至少一種而言是治療有效的量的包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物:(i)治療患有肌肉減少癥的老年男性的肌肉減少癥,(ii)預(yù)防老年男性患肌肉減少癥,(iii)減少老年男性的肌肉功能損失,(iv)增加老年男性的肌肉功能,或(v)改善老年男性在肌肉萎縮后的肌肉功能恢復(fù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述抗氧化劑包括多酚,并且除了所述蛋白質(zhì)源外,所述組合物還包含n-3脂肪酸。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物包含基于該組合物干重的0.2%至100%的量的蛋白質(zhì)源。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述蛋白質(zhì)源包括亮氨酸,并且亮氨酸在組合物中存在的量最多達(dá)10重量%。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物選自食物組合物、飲食補(bǔ)充劑、營(yíng)養(yǎng)組合物、營(yíng)養(yǎng)品、在食用前用水或乳重構(gòu)的粉末狀營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品、食物添加劑、藥物、飲料以及它們的組合。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本公開(kāi)提供了一種預(yù)防老年男性患肌肉減少癥的方法,該方法包括向具有患肌肉減少癥風(fēng)險(xiǎn)的老年男性施用包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述抗氧化劑包括多酚,并且除了所述蛋白質(zhì)源外,所述組合物還包含n-3脂肪酸。
本公開(kāi)的優(yōu)點(diǎn)是提供一種治療老年男性的肌肉減少癥的組合物,諸如食物產(chǎn)品或食物補(bǔ)充劑。
本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種預(yù)防肌肉減少癥的組合物,諸如食物產(chǎn)品或食物補(bǔ)充劑。
本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種組合物,諸如食物產(chǎn)品或食物補(bǔ)充劑,相對(duì)于在食用缺乏該組合物的飲食期間將遭受的肌肉功能損失,該組合物減少老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失。
本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種組合物,諸如食物產(chǎn)品或食物補(bǔ)充劑,相對(duì)于因食用缺乏該組合物的飲食而存在的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等),該組合物增加老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)。
本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種組合物,諸如食物產(chǎn)品或食物補(bǔ)充劑,相對(duì)于因食用缺乏該組合物的飲食而存在的恢復(fù),該組合物改善老年男性在肌肉萎縮后的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的恢復(fù)。
本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是有益地促進(jìn)老年男性的肌肉減少癥的減少、預(yù)防或治療。
本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供營(yíng)養(yǎng)策略來(lái)減輕老年男性的肌肉減少癥發(fā)展,特別是減少虛弱老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失。
本文描述了額外的特征和優(yōu)點(diǎn),根據(jù)下文的具體實(shí)施方式和附圖,這些特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是示出用于估計(jì)本文所公開(kāi)實(shí)驗(yàn)實(shí)施例中使用的肌肉橫截面積的方法的示意圖。
圖2是來(lái)自本文所公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)實(shí)施例的數(shù)據(jù)表。
圖3是示出本文所公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)實(shí)施例中的左膝伸展力度變化的圖表。
圖4是示出本文所公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)實(shí)施例中訪視和性別以及治療組的左膝和右膝伸展力度的箱形圖的圖表。
圖5是示出在本文所公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)實(shí)施例中訪視和治療組的左膝和右膝伸展力度的平均值+/-標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)的圖的圖表。
具體實(shí)施方式
所有百分?jǐn)?shù)均以占組合物總重量的重量計(jì),除非另有表示。類(lèi)似地,所有比率均按重量計(jì),除非另有表示。提及pH時(shí),其值對(duì)應(yīng)于使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在25℃下測(cè)量的pH。如本文所用,“約”應(yīng)理解為是指某一數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)字,例如該所提及數(shù)字的-10%至+10%,優(yōu)選該所提及數(shù)字的-5%至+5%,更優(yōu)選為該所提及數(shù)字的-1%至+1%,以及最優(yōu)選地該所提及數(shù)字的-0.1%至+0.1%的范圍內(nèi)。
此外,本文中的所有數(shù)值范圍都應(yīng)理解為包含該范圍內(nèi)的所有整數(shù)或分?jǐn)?shù)。另外,這些數(shù)值范圍應(yīng)理解為對(duì)涉及該范圍內(nèi)任何數(shù)值或數(shù)值子集的權(quán)利要求提供支持。例如,從1到10的公開(kāi)應(yīng)理解為支持從1到8、從3到7、從1到9、從3.6到4.6、從3.5到9.9等的范圍。
如本文及所附權(quán)利要求所用,除非上下文另外明確規(guī)定,否則詞語(yǔ)的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù),反之亦然。因此,提及“一個(gè)”、“一種”和“該”通常包括相應(yīng)術(shù)語(yǔ)的復(fù)數(shù)形式。例如,提及“一種成分”或“一種方法”包括提及多種此類(lèi)成分或方法。在“X和/或Y”語(yǔ)境中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”應(yīng)解釋為“X”或“Y”,或者“X和Y”。
與此類(lèi)似,詞語(yǔ)“包括/包含/含有(comprise)”、“包括/包含/含有(comprises)”和“包括/包含/含有(comprising)”都用于包含性而非排他性地解釋。同樣地,術(shù)語(yǔ)“包括/包含(include)”、“包括/包含(including)”和“或”都應(yīng)當(dāng)視為包含性的,除非上下文明確禁止這一解釋。然而,本公開(kāi)提供的實(shí)施方案可能不含本文未明確公開(kāi)的任何要素。因此,使用術(shù)語(yǔ)“包括/包含/含有”限定的一個(gè)實(shí)施方案的公開(kāi)內(nèi)容,也是“基本上由所公開(kāi)的組分組成”和“由所公開(kāi)的組分組成”的多個(gè)實(shí)施方案的公開(kāi)內(nèi)容。本文使用的術(shù)語(yǔ)“示例”(尤其后跟一列術(shù)語(yǔ)時(shí)),僅用于舉例說(shuō)明,而不應(yīng)當(dāng)被視為排他性的或全面的。本文所公開(kāi)的任何實(shí)施方案可與本文所公開(kāi)的任何其他實(shí)施方案結(jié)合,除非另有明確指示。
術(shù)語(yǔ)“老年人”是指年齡大于60歲、優(yōu)選大于63歲、更優(yōu)選大于65歲的人。術(shù)語(yǔ)“虛弱”是指身體弱(即不強(qiáng)壯而是脆弱)的人。
術(shù)語(yǔ)“治療(treatment/treating)”包括導(dǎo)致病癥或障礙改善,例如減輕、減少、調(diào)節(jié)或消除病癥或障礙的任何效果。“治療(treating/treatment of)”病癥或障礙的非限制性示例包括:(1)抑制病癥或障礙,即阻止病癥或障礙或其臨床癥狀的發(fā)展,以及(2)緩解病癥或障礙,即使病癥或障礙或其臨床癥狀暫時(shí)或永久地消退。
術(shù)語(yǔ)“預(yù)防(prevention/preventing)”是指使得所提及的病癥或障礙的臨床癥狀不會(huì)在可能暴露于或易患上該病癥或障礙但尚未經(jīng)歷或表現(xiàn)出該病癥或障礙的癥狀的個(gè)體中發(fā)展。術(shù)語(yǔ)“病癥”和“障礙”意指任何疾病、病癥、癥狀或適應(yīng)癥。
術(shù)語(yǔ)“食物”、“食物產(chǎn)品”和“食物組合物”意指旨在供人攝入并且向人提供至少一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)品或組合物。本公開(kāi)(包括本文所述的多個(gè)實(shí)施方案)的組合物可包含下列要素、由或基本上由下列要素組成:本文所述的基本要素和限制,以及本文所述的或者說(shuō)可用于老年男性的飲食中的任何其他或可選的成分、組分或限制。
如本文所用,“完全營(yíng)養(yǎng)”包含種類(lèi)全面、含量充足的常量營(yíng)養(yǎng)素(蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物)和微量營(yíng)養(yǎng)素,其對(duì)于施用該組合物的動(dòng)物而言足以作為唯一營(yíng)養(yǎng)源。從這類(lèi)完全營(yíng)養(yǎng)組合物中,個(gè)體可得到其100%的營(yíng)養(yǎng)需求。
本公開(kāi)的一個(gè)方面是一種包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物,該組合物用于治療或預(yù)防老年男性的肌肉減少癥、用于減少老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失、用于增加老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)和/或用于改善老年男性在肌肉萎縮后的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)恢復(fù)。本公開(kāi)的另一方面是一種方法,該方法包括向老年男性施用治療有效量的包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物來(lái)治療老年男性的肌肉減少癥、預(yù)防老年男性的肌肉減少癥、減少老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失、增加老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)和/或改善老年男性在肌肉萎縮后的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)恢復(fù)。
如根據(jù)本公開(kāi)所治療或預(yù)防的肌肉萎縮可由許多原因引起。例如,其可能因缺乏體力活動(dòng)引起,諸如因與衰老相關(guān)的活動(dòng)力喪失或低體力活動(dòng)(與衰老過(guò)程相關(guān)的肌肉減少癥)、髖部骨折恢復(fù)、或疾病的若干種共病(諸如癌癥、AIDS、充血性心力衰竭、COPD(慢性阻塞性肺疾病)、腎衰竭、創(chuàng)傷、敗血癥和嚴(yán)重?zé)齻?。肌肉萎縮也可能因不足或不適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)或者饑餓而導(dǎo)致。非常普遍地,肌肉萎縮是由于不使用相應(yīng)肌肉或相應(yīng)肌肉的使用不足而導(dǎo)致。
本公開(kāi)中所提及的肌肉優(yōu)選地為骨骼肌。例如,本文所公開(kāi)的組合物可以用于減少老年男性的手臂和/或腿部中的肌肉功能的損失。所述肌肉可以是下列中的一種或多種:腓腸肌、脛骨肌、比目魚(yú)肌、趾長(zhǎng)伸肌(EDL)、股二頭肌、半腱肌、半膜肌或臀大肌。
肌肉萎縮可導(dǎo)致肌肉減少癥,即由于衰老而損失肌肉質(zhì)量、大小和功能。肌肉萎縮可具有不同的級(jí)別,諸如當(dāng)老年人極度虛弱時(shí)的嚴(yán)重肌肉萎縮。極度虛弱的老年人在日常活動(dòng)和照顧自己方面可能有困難。程度不太嚴(yán)重的肌肉萎縮將允許某些運(yùn)動(dòng)和某些肌肉活動(dòng),但是這些肌肉活動(dòng)不足以維持完整的肌肉組織。與年齡相關(guān)的肌肉減少癥的治療或預(yù)防中所涉及的機(jī)制不同于治療或預(yù)防年輕人的肌肉功能損失。
本文所公開(kāi)的組合物包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑,并且相對(duì)于缺乏這種組合物的飲食,其能夠減少施用該組合物的老年男性的肌肉功能損失和/或改善其肌肉功能。在一個(gè)實(shí)施方案中,肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)損失的減少、肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的改善、肌肉萎縮后的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)恢復(fù)的改善、肌肉減少癥的治療和/或肌肉減少癥的預(yù)防是在不改變肌肉大小或肌肉質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn)的。
所述蛋白質(zhì)源可以來(lái)自于動(dòng)物或植物來(lái)源,例如乳蛋白、大豆蛋白和/或豌豆蛋白。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述蛋白質(zhì)源選自乳清蛋白;酪蛋白;豌豆蛋白;大豆蛋白;小麥蛋白;玉米蛋白;水稻蛋白;來(lái)自豆類(lèi)、谷類(lèi)食物和谷物的蛋白質(zhì);以及它們的組合。除此之外或另選地,所述蛋白質(zhì)源可包含來(lái)自堅(jiān)果和/或籽粒的蛋白質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物包含基于干重為0.2%-100%、優(yōu)選地基于干重為1%-95%、更優(yōu)選地基于干重為2%-90%、甚至更優(yōu)選地基于干重為3%-80%、并且最優(yōu)選地基于干重為5%-70%的量的蛋白質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中,將所述組合物以每千克老年男性體重提供0.1至0.4g蛋白質(zhì)、優(yōu)選每千克老年男性體重提供0.2至0.35g蛋白質(zhì)的日劑量施用于老年男性。
所述蛋白質(zhì)源優(yōu)選包含乳清蛋白。所述乳清蛋白可以是未水解的或水解的乳清蛋白。所述乳清蛋白可以是任何乳清蛋白,例如所述乳清蛋白可以選自乳清蛋白濃縮物、乳清蛋白分離物、乳清蛋白膠束、乳清蛋白水解物、酸乳清、甜乳清、改性甜乳清(其中已去除酪蛋白-糖巨肽的甜乳清)、乳清蛋白的級(jí)分以及它們的任何組合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述乳清蛋白包括乳清蛋白分離物和/或改性甜乳清。
如上所述,所述蛋白質(zhì)源可以來(lái)自于動(dòng)物或植物來(lái)源,例如乳蛋白、大豆蛋白和/或豌豆蛋白。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述蛋白質(zhì)源包括酪蛋白。酪蛋白可以從任何哺乳動(dòng)物獲得,但優(yōu)選地從牛乳獲得,并且優(yōu)選地為膠束酪蛋白。
所述組合物可包含一種或多種支鏈氨基酸。例如,所述組合物可包含亮氨酸、異亮氨酸和/或纈氨酸。所述組合物中的蛋白質(zhì)源可包括游離形式的亮氨酸和/或結(jié)合成肽和/或蛋白質(zhì)的亮氨酸(例如乳制品、動(dòng)物或植物蛋白)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物包含其量最多達(dá)組合物干物質(zhì)的10重量%的亮氨酸。亮氨酸可以D-亮氨酸或L-亮氨酸形式存在,優(yōu)選地為L(zhǎng)-亮氨酸形式。如果所述組合物包含亮氨酸,則該組合物可以每千克體重提供0.01至0.04g亮氨酸、優(yōu)選地每千克體重提供0.02至0.035g亮氨酸的日劑量施用。這樣的劑量特別適用于完全營(yíng)養(yǎng)組合物,但是普通技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到如何針對(duì)口服營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑(ONS)調(diào)整這些劑量。
任何抗氧化劑均可用于該組合物中,但優(yōu)選地所述抗氧化劑選自多酚類(lèi)、酚類(lèi)、黃酮類(lèi)、維生素、類(lèi)胡蘿卜素以及它們的組合。特別優(yōu)選的是食品級(jí)多酚類(lèi)。如果化合物被普遍接受并被認(rèn)為對(duì)食品應(yīng)用是安全的,則該化合物被認(rèn)為是“食品級(jí)”的。
可使用抗氧化劑的混合物。例如,抗氧化劑可以作為富含抗氧化劑的食物組合物或其提取物提供。“富含抗氧化劑”的食物組合物具有每100g組合物至少100的ORAC(氧自由基吸收能力)評(píng)分。
合適的維生素的非限制性示例包括維生素E(生育酚)、維生素A(視黃醇或β-胡蘿卜素)和維生素C(抗壞血酸)。合適的黃酮類(lèi)的非限制性示例是橙皮素-7-葡糖苷和兒茶素。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述抗氧化劑選自橙皮素-7-葡糖苷、姜黃素、綠茶兒茶素、蘆丁、維生素E、維生素A、鋅、硒以及它們的組合。可使用抗氧化劑的代謝物。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述抗氧化劑是兩種或更多種抗氧化劑的組合。
可可、咖啡和茶富含抗氧化劑。可使用富含抗氧化劑的若干種香料或草藥,例如牛至、孜然、姜、大蒜、芫荽、洋蔥、百里香、馬郁蘭、龍蒿、胡椒薄荷和/或羅勒。可使用水果提取物或干果,例如梨、蘋(píng)果、葡萄干、葡萄、無(wú)花果、酸果蔓、藍(lán)莓、黑莓、樹(shù)莓、草莓、黑醋栗、櫻桃、李子、橙子、芒果和/或石榴。所述組合物可包括富含抗氧化劑的蔬菜,例如卷心菜、西蘭花、甜菜根、朝鮮薊頭、黑橄欖、黑豆、芹菜、洋蔥、歐芹和/或菠菜。
所述抗氧化劑可以是純化的化合物或部分純化的化合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述蛋白質(zhì)源與所述抗氧化劑的重量比為40:1至1:1,例如35:1至2:1,優(yōu)選地為30:1至5:1,例如28:1至8:1,并且甚至更優(yōu)選地為25:1至10:1。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述抗氧化劑包含一種或多種多酚。可使用多酚的混合物,例如兩種或更多種多酚。多酚還可以作為富含多酚的食物組合物或其提取物提供。
可可、咖啡和茶富含多酚。水果提取物或干果可以用作多酚的來(lái)源,例如梨、蘋(píng)果、葡萄、酸果蔓、藍(lán)莓、黑莓、樹(shù)莓、草莓、黑醋栗、櫻桃、李子和/或石榴。還有一些堅(jiān)果和籽粒富含多酚,例如栗子、榛子和亞麻籽。富含多酚的蔬菜的非限制性示例是卷心菜、西蘭花、甜菜根、朝鮮薊頭、黑橄欖、黑豆、芹菜、洋蔥、歐芹和菠菜。
所述多酚可以是純化的化合物或部分純化的化合物。合適的多酚的非限制性示例是酚酸;黃酮類(lèi),例如黃酮醇、黃酮、異黃酮、黃烷酮、花青素和黃烷醇;芪類(lèi);以及木脂素類(lèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述多酚選自橙皮素-7-葡糖苷、姜黃素、槲皮素、綠茶兒茶素、蘆丁以及它們的組合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述多酚選自姜黃素、蘆丁、槲皮素以及它們的組合。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述多酚包括姜黃素和/或蘆丁。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物包含重量比為300:1至2:1,例如100:1至5:1,優(yōu)選地為60:1至10:1,甚至更優(yōu)選地為50:1至20:1的一種或多種乳清蛋白和一種或多種多酚。
包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物可以治療有效劑量施用于老年男性。所述治療有效劑量可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定,并且將取決于本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的許多因素,諸如病癥的嚴(yán)重程度和老年男性的體重以及一般情況。
在老年男性尚未進(jìn)展出肌肉減少癥的癥狀的情況下,可以將所述組合物以足以預(yù)防或至少部分地降低進(jìn)展成肌肉減少癥的風(fēng)險(xiǎn)的量施用于該老年男性。這樣的量被定義為“預(yù)防有效劑量”。同樣,確切量取決于與該老年男性相關(guān)的多個(gè)因素,諸如他們的體重、健康狀況和肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)損失的程度。
所述組合物優(yōu)選作為老年男性飲食的補(bǔ)充劑每天施用或每周至少兩次施用。在一個(gè)實(shí)施方案中,將所述組合物連續(xù)多天施用于老年男性,優(yōu)選地直至相對(duì)于施用前的肌肉功能實(shí)現(xiàn)了肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的增加。例如,所述組合物可以在至少連續(xù)30、60或90天內(nèi)每日施用于老年男性。又如,可將所述組合物在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)施用于老年男性,例如1年、2年、3年、4年、5年、6年、7年、8年、9年或10年。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,將所述組合物施用于老年男性至少3個(gè)月,例如3個(gè)月至1年,并且優(yōu)選至少6個(gè)月的時(shí)間。
上述施用示例不需要無(wú)中斷的連續(xù)每日給藥。相反,在施用中可以存在一些短暫的中斷,例如在施用期間中斷兩至四天。施用組合物的理想持續(xù)時(shí)間可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,將所述組合物以口服方式或經(jīng)胃腸內(nèi)(例如管飼)施用于老年男性。例如,所述組合物可以飲料、膠囊、片劑、粉末或混懸劑形式施用于老年男性。
該組合物可以是適合人類(lèi)和/或動(dòng)物食用的任何種類(lèi)的組合物。例如,所述組合物可選自食物組合物、飲食補(bǔ)充劑、營(yíng)養(yǎng)組合物、營(yíng)養(yǎng)品、在食用前用水或乳重構(gòu)的粉末狀營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品、食物添加劑、藥物、飲料和飲品。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物是口服營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑(ONS)、完全營(yíng)養(yǎng)配方、醫(yī)藥、醫(yī)療產(chǎn)品或食物產(chǎn)品。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述組合物以飲料形式施用于老年男性。所述組合物可以粉末形式儲(chǔ)存在小袋中,然后混懸在液體如水中以供使用。
在不能或不建議口服或經(jīng)胃腸內(nèi)施用的一些情況下,所述組合物也可以腸胃外方式施用。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物包含基于該組合物干重的0.5%至100%的量的乳清蛋白。例如,所述組合物可以是營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑,其幾乎完全為乳清蛋白。因此,在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,該組合物包含基于干重大于60%的乳清蛋白,例如高于70%的乳清蛋白,優(yōu)選高于80%的乳清蛋白,例如高于85%的乳清蛋白,甚至更優(yōu)選高于90%的乳清蛋白,例如高于92%的乳清蛋白,特別是高于95%的乳清蛋白,例如基于干重高于97%的乳清蛋白。
在一個(gè)實(shí)施方案中,該組合物是營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑,該營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑包含蛋白質(zhì)源(例如乳清蛋白)以及對(duì)于老年男性來(lái)說(shuō)最宜攝入的其他成分,例如一種或多種脂肪酸,優(yōu)選必需脂肪酸;蛋白質(zhì);碳水化合物;膳食纖維;維生素;礦物質(zhì);或益生菌。在此類(lèi)實(shí)施方案中,該組合物可包含基于干重為0.5%-50%的量的乳清蛋白,例如基于干重為1%-40%的量的乳清蛋白,優(yōu)選2%-35%的乳清蛋白,例如3%-30%的乳清蛋白,更優(yōu)選5%-20%的乳清蛋白。
施用于老年男性的蛋白質(zhì)源的量取決于該老年男性的體重和健康狀況,即老年男性的肌肉減少癥的嚴(yán)重程度和/或肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失程度。在一個(gè)實(shí)施方案中,該組合物以每天為每千克體重提供0.03至1.0g乳清蛋白,例如每天為每千克體重提供0.05至0.7g乳清蛋白,優(yōu)選每天為每千克體重提供約0.1至0.5g乳清蛋白的量施用于老年男性。
因此,在一個(gè)實(shí)施方案中,施用該組合物以每天提供5-50g乳清蛋白,例如每天12-40g乳清蛋白,優(yōu)選每天15-30g乳清蛋白,例如每天16-25g乳清蛋白,甚至更優(yōu)選每天20g乳清蛋白。在一個(gè)實(shí)施方案中,單份組合物提供5-50g乳清蛋白,例如10-40g乳清蛋白,并且優(yōu)選12-35g乳清蛋白,例如15-30g乳清蛋白。
在一個(gè)實(shí)施方案中,包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物還包含脂肪酸。所述脂肪酸可以是任何脂肪酸,并且可以是一種或多種脂肪酸,例如脂肪酸的組合。所述脂肪酸優(yōu)選包括必需脂肪酸,例如必需的多不飽和脂肪酸,即亞油酸(C18:2n-3)和α-亞麻酸(C18:3n-3)。所述脂肪酸可包括長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸,例如二十碳五烯酸(C20:5n-3)、花生四烯酸(C20:4n-6)、二十二碳六烯酸(C22:6n-3)或它們的任何組合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述脂肪酸包括n-3(ω-3)脂肪酸和/或n-6(ω-6)脂肪酸。所述脂肪酸優(yōu)選包括二十碳五烯酸。
所述脂肪酸可以來(lái)源于任何合適的含有脂肪酸的來(lái)源,例如椰子油、菜籽油、大豆油、玉米油、紅花油、棕櫚油、葵花籽油或蛋黃。所述脂肪酸的來(lái)源優(yōu)選為魚(yú)油。
在一些實(shí)施方案中,所述組合物以單個(gè)劑型施用于老年男性,即所有化合物存在于一種產(chǎn)品中,該產(chǎn)品將與膳食組合提供給老年男性。在其他實(shí)施方案中,所述組合物以單獨(dú)的劑型聯(lián)合施用,例如所述蛋白質(zhì)源與所述抗氧化劑分開(kāi)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物還包含維生素D。
該組合物可以在肌肉電刺激(EMS)后,例如在其后2小時(shí)內(nèi),優(yōu)選在1小時(shí)內(nèi),并且更優(yōu)選在30分鐘內(nèi)施用于老年男性。EMS還可以稱(chēng)為肌肉電子刺激、肌肉電刺激、神經(jīng)肌肉電刺激(NMES)或電肌刺激,并且這些術(shù)語(yǔ)可以互換地使用。肌肉電刺激是使用電脈沖引起肌肉收縮。脈沖由裝置產(chǎn)生并通過(guò)與要刺激的肌肉直接接觸的皮膚上的電極傳遞。脈沖模擬來(lái)自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電位,從而導(dǎo)致肌肉收縮。所述電極可以是附著至皮膚的墊包,但是該電極也可以是其他形式。
EMS優(yōu)選每周施用于老年男性至少一次,優(yōu)選每周至少兩次,更優(yōu)選每周至少三次。優(yōu)選地,當(dāng)老年男性處于EMS方案中時(shí),將包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物每周施用至少兩次,更優(yōu)選每天施用。老年男性可以使用用于物理刺激或肌肉電刺激的裝置,例如迫使肌肉活動(dòng)以增強(qiáng)能量損失的裝置或機(jī)器。
實(shí)施例
以下非限制性示例提供了科學(xué)數(shù)據(jù)以用于發(fā)展和支持以下概念:向老年男性施用包含蛋白質(zhì)源和抗氧化劑的組合物來(lái)治療老年男性的肌肉減少癥、預(yù)防老年男性的肌肉減少癥、減少老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)的損失、增加老年男性的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)和/或改善老年男性在肌肉萎縮后的肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)恢復(fù)。
如下詳述,先導(dǎo)試驗(yàn)(pilot trial)旨在研究使用肌肉電刺激(EMS)和基于乳清的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑(+/-多酚和多不飽和脂肪酸(PUFA))的組合方法對(duì)身體受損群體的肌肉大小和功能的影響。將四十一位衰弱個(gè)體以1:1:1的比例隨機(jī)分配到三個(gè)研究組之一;等熱量(95千卡)飲料含有:(A)20g碳水化合物+安慰劑膠囊(CHO),(B)20g乳清蛋白分離物+安慰劑膠囊(乳清),或(C)20g乳清蛋白分離物+蘆丁膠囊(每天500mg蘆丁)+w3-FA膠囊(每天500mg姜黃素和1.5g w3-FA)(W-BIO)。所有個(gè)體接受每周兩次、持續(xù)12周的EMS訓(xùn)練。對(duì)于主要結(jié)果,結(jié)果表明在治療開(kāi)始后第12周時(shí),三組之間的小腿和大腿的肌肉厚度(單位為mm)和肌肉橫截面積(單位為mm2)差異在統(tǒng)計(jì)學(xué)上不顯著。相比之下,對(duì)于整個(gè)群體,小腿肌肉厚度以及大腿肌肉橫截面積和厚度呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng)的趨勢(shì)。這一發(fā)現(xiàn)可歸因于EMS治療。對(duì)于大多數(shù)次要結(jié)果(步行速度、身體成分、自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)和血液化學(xué)),未觀察到三個(gè)治療組中的任意組之間的統(tǒng)計(jì)意義上顯著的差異。
相比之下,在第12周,在W-BIO組與乳清組之間存在統(tǒng)計(jì)意義上顯著的膝部伸展力度差異(4.17kg[95%置信區(qū)間(CI)0.41-7.94],p=0.0308),并且在W-BIO組與CHO組之間存在統(tǒng)計(jì)意義上顯著的膝部伸展力度差異(5.89kg[[95%置信區(qū)間(CI)1.78-10.01],p=0.0063)。對(duì)于第12周時(shí)的右膝伸展力度,在第3組與第1組之間存在統(tǒng)計(jì)意義上顯著的差異(5.35kg[95%置信區(qū)間(CI)1.13-9.57],p=0.0145)。此外,在男性中觀察到這種效應(yīng),而在女性中則沒(méi)有觀察到。這些數(shù)據(jù)表明,將EMS與特定飲食補(bǔ)充劑相結(jié)合的雙重方法對(duì)于肌肉力量具有正面影響,并且可以提高老年人的生活品質(zhì)。因此,將EMS與特定飲食干預(yù)相結(jié)合可以被視為治療因老化和缺乏運(yùn)動(dòng)引起的生活方式相關(guān)疾病的新方法。
方法
主要目的是確定攝取基于乳清的補(bǔ)充劑以及進(jìn)行肌肉電刺激(EMS)在12周的EMS和營(yíng)養(yǎng)干預(yù)期間對(duì)虛弱個(gè)體肌肉形態(tài)和功能的改善情況。這是一項(xiàng)預(yù)備性研究,為平行、雙盲、隨機(jī)的研究設(shè)計(jì),并且為具有3組的單中心研究(參見(jiàn)下文)。
個(gè)體:
最初志愿參加這項(xiàng)研究的41名個(gè)體都是根據(jù)日本的長(zhǎng)期護(hù)理保險(xiǎn)(LCTI)系統(tǒng)表現(xiàn)為虛弱狀態(tài)的虛弱老年人(65-90歲)。研究中包括的所有個(gè)體是無(wú)需任何支持的“獨(dú)立生存”的人,或者根據(jù)LTCI系統(tǒng)分類(lèi)為護(hù)理支持水平1、護(hù)理支持水平2、長(zhǎng)期護(hù)理水平1(LTC1)和長(zhǎng)期護(hù)理水平2(LTC2)的人。包括了步行速度在0.6和1.2m/s之間的個(gè)體。所有個(gè)體均由醫(yī)生和護(hù)理管理者篩選,通過(guò)詢(xún)問(wèn)矯形和醫(yī)學(xué)問(wèn)題來(lái)確定他們是否適合參與包括肌肉電刺激的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。
將個(gè)體以1:1:1的比例隨機(jī)分配到三個(gè)研究組之一;等熱量(95千卡)飲料含有:(A)20克碳水化合物(麥芽糖糊精葡萄糖漿21DE)+安慰劑膠囊(CHO)(n=13),(B)20克乳清蛋白分離物(Prolacta 95)+安慰劑膠囊(乳清)(n=15),或(C)20克乳清蛋白分離物(Prolacta 95)加蘆丁膠囊(每天500毫克蘆丁)+w3-FA/姜黃素膠囊(日劑量:500毫克姜黃素和1.5克由Sofinol公司供應(yīng)的w3-FA型NAD)(W-BIO)(n=13)。由于個(gè)體不符合入選標(biāo)準(zhǔn)(n=2)或過(guò)早退出隨訪(n=2),從符合方案的分析群體中排除了四名個(gè)體(CHO組中1名,W-BIO組中3名)。
取決于組分配,個(gè)體口服攝入溶于220ml水中的3種實(shí)驗(yàn)飲料(A-C)中的1種。在使用EMS治療時(shí)候(每周2次),在EMS之后立即施用該飲料(對(duì)蛋白質(zhì)合成的最大刺激)。為了能夠區(qū)分補(bǔ)充劑(并且不是來(lái)自午餐的補(bǔ)充劑)的具體效果,EMS盡可能快地在早晨(因此補(bǔ)充劑將在飯前至少1小時(shí)服用)或在下午更晚時(shí)(在午餐結(jié)束后至少2小時(shí))施加。在不進(jìn)行EMS治療的時(shí)候,個(gè)體在他們過(guò)去在接受EMS時(shí)習(xí)慣飲用飲食補(bǔ)充劑的相同時(shí)間飲用該飲食補(bǔ)充劑。在研究期間,個(gè)體每天還攝入7粒膠囊,早餐期間2粒,午餐期間3粒,以及晚餐期間2粒:2粒硬膠囊含有500毫克蘆丁/天或安慰劑,5粒軟膠囊含有魚(yú)油(1.5克魚(yú)油/天)和姜黃素(500毫克姜黃素/天)的混合物。對(duì)所有41名個(gè)體進(jìn)行了微型營(yíng)養(yǎng)評(píng)估(MNA),以評(píng)價(jià)其在基線和12周后的基本營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。
肌肉電刺激(EMS)程序:
雖然主要由于刺激不適感而減少使用EMS,但是新技術(shù)使得能夠無(wú)痛施加強(qiáng)烈的收縮。相較于人們通過(guò)運(yùn)動(dòng)可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)劑量和效力,這種激活可以更高的運(yùn)動(dòng)劑量和更大的效力施加。肌肉電刺激程序已在其他地方充分描述(Hasegawa et al.,2011(Hasegawa等人,2011年);Kimura et al.,2011(Kimura等人,2011年);Miyamoto et al.,2012(Miyamoto等人,2012年);Moritani et al.,2005(Moritani等人,2005年))。簡(jiǎn)而言之,在12周內(nèi),所有個(gè)體接受每周2次的EMS訓(xùn)練。要求個(gè)體在腰部以及兩個(gè)膝蓋和踝關(guān)節(jié)附近安裝帶型電極以便以20Hz(肌肉肥大模式)的刺激頻率刺激深層肌肉以及臀大肌、股四頭肌、腿筋、小腿三頭肌以及脛前肌。將EMS的刺激強(qiáng)度調(diào)節(jié)至每個(gè)個(gè)體的最大可耐受水平,而不引起不適。向個(gè)體提供20分鐘、每周2次、持續(xù)12周的EMS訓(xùn)練。每次進(jìn)行EMS之前檢查個(gè)體的身體狀況。EMS訓(xùn)練在休息時(shí)以坐姿進(jìn)行,以最小化由快速運(yùn)動(dòng)引起的輕度頭暈、頭暈、跌倒和暈厥的風(fēng)險(xiǎn)。在本項(xiàng)研究中使用特別設(shè)計(jì)的肌肉刺激器(Auto Tens pro,日本東京的Homer Ion公司(Homer Ion Co.Ltd.,Tokyo,Japan))來(lái)進(jìn)行EMS訓(xùn)練。刺激器電流波形被設(shè)計(jì)成以20Hz的頻率和250μs的脈沖寬度產(chǎn)生下肢肌肉群的共同收縮。占空比為5秒刺激、2秒暫停,周期為20分鐘。此外,使用指數(shù)攀升脈沖來(lái)減少肌肉刺激期間的不適感。
使用上述的這些EMS程序的原因和理由是,當(dāng)以先前引起最大力的頻率抑制有效力時(shí),高頻疲勞是明顯的。高頻疲勞會(huì)引起過(guò)度的力損失,這可能是由于電傳播故障以及誘發(fā)動(dòng)作電位振幅的快速下降導(dǎo)致的。在高頻力疲勞的這個(gè)時(shí)期內(nèi),在20Hz刺激下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的力(Moritani et al.,1985(Moritani等人,1985年))。因此,高頻疲勞可以在很大程度上用電傳輸故障來(lái)解釋?zhuān)妭鬏敼收峡赡苁怯捎诩∧?yīng)激性降低,從而導(dǎo)致誘發(fā)電位振幅和傳導(dǎo)時(shí)間減少(Jones et al.,1979(Jones等人,1979年);Moritani et al.,1985(Moritani等人,1985年))。
大多數(shù)以前的研究都報(bào)告了使用極高頻率(2500Hz)或高頻率(50或80Hz)刺激來(lái)進(jìn)行EMS的功效。Eriksson等人(1981年)發(fā)現(xiàn)股四頭肌中的肌肉酶活性、纖維大小和線粒體性質(zhì)在4至5周的50Hz EMS訓(xùn)練期間沒(méi)有改變。因此,在之前的研究中使用高頻率(50或80Hz)EMS訓(xùn)練的患者可能經(jīng)受了高頻疲勞,因此目標(biāo)肌肉未能有效地收縮。這一證據(jù)表明,20Hz EMS具有比高頻率(50或80Hz)EMS更有效地引起肌肉改善(神經(jīng)因素和形態(tài)學(xué)改變的組合適應(yīng))的潛力。
肌肉形態(tài)評(píng)估:
在實(shí)驗(yàn)干預(yù)的基線、第4周、第8周和第12周通過(guò)使用超聲波檢查評(píng)估股四頭肌、腿筋肌肉群和三頭肌的肌肉厚度。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,通過(guò)B型超聲測(cè)量的肌肉厚度與通過(guò)MRI測(cè)量的部位匹配的骨骼肌質(zhì)量之間存在緊密的相關(guān)性(Dupont et al.,2001(Dupont等人,2001年);Fukunaga et al.,2001(Fukunaga等人,2001年))。因此,使用肌肉厚度測(cè)量來(lái)估計(jì)肌肉大小和肌肉肥大程度貌似是合理的。之前的研究已證明了使用超聲技術(shù)來(lái)測(cè)量肌肉厚度的可靠性(Kellis et al.,2009(Kellis等人,2009年);Reeves et al.,2004(Reeves等人,2004年))。此外,在本研究中也測(cè)量了超聲檢查測(cè)量的可靠性。RF、VL和CA的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分別為0.97(0.88-0.99)、0.96(0.85-0.99)和0.99(0.96-1.0)。
使用超聲檢查的肌肉厚度測(cè)量如下標(biāo)準(zhǔn)化:所有掃描均在基線時(shí)以及治療后每隔四周進(jìn)行。每名個(gè)體均由同一操作者檢查,使用帶有5MHz寬帶換能器的實(shí)時(shí)掃描器(SSD-900,日本東京的阿洛卡公司(ALOKA,Tokyo,Japan))來(lái)進(jìn)行。在成像程序之前將水基凝膠施加到探針。在成像期間,保持換能器垂直于皮膚表面,特別注意避免壓力過(guò)度。測(cè)量部位為肌肉的最厚部分,利用使用仔細(xì)定位的骨骼標(biāo)志物的標(biāo)準(zhǔn)化程序進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)個(gè)體為坐姿時(shí)在其單側(cè)分別對(duì)股四頭肌和小腿三頭肌的肌肉進(jìn)行成像和測(cè)量,這是因?yàn)檫@些肌肉是步行速度的主要決定因素。將獲得的圖像原位存儲(chǔ),隨后通過(guò)使用國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)圖像程序來(lái)分析全部數(shù)據(jù)。通過(guò)針對(duì)個(gè)體和日期信息的盲法分析每個(gè)成像數(shù)據(jù),以避免任何實(shí)驗(yàn)偏差。使用超聲檢查的肌肉體積測(cè)量也按以下方式標(biāo)準(zhǔn)化:除了測(cè)量肌肉厚度之外,還通過(guò)利用標(biāo)準(zhǔn)化程序測(cè)量大腿和小腿肌肉群的周長(zhǎng)來(lái)估計(jì)這些肌肉群的變化。通過(guò)超聲檢查確定每個(gè)肌肉群的四個(gè)部位的皮下脂肪厚度,取平均值。然后,使用Moritani和deVries的方法(1979年),用代數(shù)方法計(jì)算每個(gè)肌肉群的體積。(參見(jiàn)圖1)。
自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的評(píng)價(jià):
心率變異性(HRV)功率譜分析是一種廣泛認(rèn)可的有用的無(wú)創(chuàng)方法,并且能夠?qū)Ω鞣N研究和臨床環(huán)境下的自主神經(jīng)功能進(jìn)行綜合、定量和定性評(píng)價(jià)(Conny et al.,1993(Conny等人,1993年);Moritani et al.,1995(Moritani等人,1995年))。一般來(lái)講,HRV的功率譜分析會(huì)顯示心電圖(ECG)的R-R間期中的至少兩個(gè)不同的周期性區(qū)域。高頻分量(>0.15Hz)是反映副交感神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)活動(dòng)的主要因素,而低頻分量(<0.15Hz)與交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)和PNS兩者的活動(dòng)相關(guān)(Akselrod et al.,1981(Akselrod等人,1981年);Moritani et al.,1993(Moritani等人,1993年))。
R-R間期功率譜分析程序已在其他地方充分描述(Moritani et al.,1993(Moritani等人,1993年);Matsumoto et al.,1999,2001(Matsumoto等人,1999年,2001年))。簡(jiǎn)而言之,利用13位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(HTB 410,美國(guó)猶他州南奧勒姆的Trans Era公司(Trans Era,South Orem,UT)),以1000Hz的取樣頻率對(duì)ECG監(jiān)視器(Life Scope,日本東京的光電工業(yè)株式會(huì)社(Nihon Kohden,Tokyo,Japan))的模擬輸出進(jìn)行數(shù)字化。對(duì)數(shù)字化的ECG信號(hào)進(jìn)行分類(lèi),并且將所得的ECG QRS峰值和脈沖間隔(R-R間期)按順序存儲(chǔ)在硬盤(pán)上,以供后續(xù)分析。在進(jìn)行R-R光譜分析之前,將所存儲(chǔ)的R-R間期數(shù)據(jù)按順序顯示并對(duì)齊,以獲得有效取樣頻率為2Hz且顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上以供目視檢查的等間隔樣本。然后,通過(guò)對(duì)0.03Hz與0.5Hz之間的帶通進(jìn)行數(shù)字濾波來(lái)完全消除直流分量和線性趨勢(shì)。計(jì)算R-R間期的均方根值,表示平均振幅。在通過(guò)海明型數(shù)據(jù)窗之后,通過(guò)快速傅里葉變換對(duì)在測(cè)試期間獲得的連續(xù)256秒時(shí)間序列的R-R間期數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析。通過(guò)對(duì)以下各帶寬的曲線下面積進(jìn)行積分來(lái)量化頻域中的頻譜功率:低頻率(LF:0.03Hz和0.15Hz),為SNS和PNS活動(dòng)的指標(biāo);高頻率(HF:0.15Hz和0.5Hz),僅反映PNS活動(dòng);以及總功率(TP:0.03Hz和0.5Hz),表示總體ANS活動(dòng)。
體能表現(xiàn)測(cè)試:
肌肉力量測(cè)量。測(cè)量程序已在其他地方報(bào)道過(guò)(Watanabe et al.,2012a,21012b(Watanabe等人,2012年a,2012年b))。簡(jiǎn)而言之,在安裝有力換能器(LU-100KSE,日本東京的共和電業(yè)株式會(huì)社(Kyowa Electronic Instruments,Tokyo,Japan))的定制測(cè)力計(jì)上進(jìn)行等長(zhǎng)膝部伸展。在收縮期間,髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)角度分別彎曲90°(180°為完全伸展)。最大自主收縮(MVC)涉及由膝伸肌施加的膝部伸展力在2-3秒內(nèi)從基線逐漸增大到最大值,然后在最大值持續(xù)2秒鐘。任務(wù)的計(jì)時(shí)是基于1秒間隔給出的口頭計(jì)數(shù),其中當(dāng)力量開(kāi)始進(jìn)入平臺(tái)期時(shí),研究人員給予積極的鼓勵(lì)。個(gè)體的每個(gè)膝蓋進(jìn)行至少兩次MVC試驗(yàn),試驗(yàn)之間休息2分鐘。使用最高的MVC力進(jìn)行比較。
步行速度。作為表現(xiàn)評(píng)估的一部分,在篩選期間測(cè)定進(jìn)行任何EMS或服用補(bǔ)充劑之前的基線、12周后以及最后的EMS治療和服用補(bǔ)充劑之后的步行速度,具體方法是使用定制的連接有觸發(fā)器的秒表,測(cè)定沿著在地面上用卷尺標(biāo)記的6米直線路徑行走所用的6米行走時(shí)間(秒)。在評(píng)定期間,要求個(gè)體像日常生活中一樣正常行走。允許使用常見(jiàn)的助行器(例如,棍子、步行器)。對(duì)每名個(gè)體的步行速度進(jìn)行三次評(píng)價(jià),取平均值。
身體成分。在基線以及治療第12周時(shí),通過(guò)使用生物電阻抗分析來(lái)評(píng)估身體成分(脂肪量、瘦體重,表示為Kg和%)。使用手持引線以及在50KHz下激發(fā)電流為500微安的平腳足底電極,通過(guò)使用最先進(jìn)的生物電阻抗分析裝置(Tanita BC-118D,日本東京的百利達(dá)株式會(huì)社(Tanita Ltd.,Tokyo,Japan))對(duì)所有個(gè)體進(jìn)行這些測(cè)量。使用所測(cè)量的阻抗值來(lái)分別計(jì)算手臂、腿部、軀干和全身的瘦體重和脂肪量。
血液化學(xué)。在禁食過(guò)夜后,從肘前靜脈將血樣采集到真空管中。血液測(cè)試分別針對(duì)胰島素敏感性標(biāo)志物(血糖、糖化血紅蛋白、血漿胰島素和C-肽濃度的變化)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血漿脂肪酸譜、炎癥標(biāo)志物(CRP、甲狀腺素運(yùn)載蛋白、纖維蛋白原和血清類(lèi)粘蛋白),以及CPK、HDL和LDL膽固醇、白蛋白、總蛋白和甘油三酯的血液化學(xué)。在基線、第2周、第6周、第12周時(shí)測(cè)量關(guān)于凝血參數(shù)(血小板計(jì)數(shù)、凝血酶原時(shí)間和部分凝血酶原時(shí)間)的血液測(cè)試,以確保營(yíng)養(yǎng)干預(yù)的安全性。對(duì)于其他參數(shù),在基線時(shí)以及用EMS和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充干預(yù)12周后進(jìn)行測(cè)量。
統(tǒng)計(jì)分析:
對(duì)全分析集(FAS)和符合方案(PP)分析群體進(jìn)行初步分析,將組2與組1進(jìn)行比較。使用以基線測(cè)量值、性別、隨機(jī)化年齡和時(shí)間作為協(xié)變量的重復(fù)測(cè)量混合模型來(lái)分析肌肉厚度(單位為mm2)。將給出每個(gè)肌肉位置和治療組在第12周的最小平方均值。
將組1與組2之間的O'Brien OLS測(cè)試用作全局測(cè)試,以評(píng)估第12周時(shí)產(chǎn)品對(duì)兩個(gè)肌肉位置的影響。O'Brien OLS統(tǒng)計(jì)如下確定:
計(jì)算第8次訪視時(shí)對(duì)每個(gè)獨(dú)立肌肉位置(即,小腿和大腿)的治療效果的T檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)測(cè)試。
然后OLS統(tǒng)計(jì)如下確定:
其中t是小腿和大腿測(cè)量的t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值的向量,j是1的向量,是原始觀察的樣本相關(guān)矩陣。
將tOLS的自由度(d.f.)近似定義為d.f.=0.5*(n1+n2-2)*(1+1/m2),其中m是所分析的終點(diǎn)的數(shù)量(即,小腿+大腿),n1和n2分別是可在第8次訪視時(shí)得知其小腿和大腿測(cè)量值的組1和組2中個(gè)體的數(shù)量。
僅對(duì)FAS群體進(jìn)行二次分析。所進(jìn)行的分析在SAP的第11.2節(jié)中詳細(xì)描述。
混合效應(yīng)線性模型用于分析縱向數(shù)據(jù),以便說(shuō)明重復(fù)測(cè)量值之間的相關(guān)性。固定效應(yīng)線性模型用于分析從基線到一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的變化。必要時(shí)進(jìn)行多重比較(W-BIO對(duì)比安慰劑(PLACEBO),以及乳清對(duì)比安慰劑)。對(duì)于這些多重比較,記錄使用單一步驟調(diào)整的調(diào)整后p值。進(jìn)行O'Brien全局測(cè)試,以測(cè)試對(duì)肌肉橫截面積和厚度的組合影響的方向性假設(shè)。這只是為了分別比較W-BIO組與安慰劑組的小腿和大腿肌肉。所有數(shù)據(jù)分析均使用R版本3.0.1進(jìn)行。
結(jié)果
表1(下表)表示基線處的群體參數(shù)描述。試驗(yàn)中隨機(jī)化的大多數(shù)個(gè)體是女性。與CHO組和乳清組中包括的個(gè)體相比,W-BIO組中包括的個(gè)體略微偏重(BMI為22.7kg/m2,而CHO組和乳清組分別為20.3和21.3kg/m2),并且其小腿肌肉更大(橫截面積,mm2)。與分別從隨機(jī)化為乳清組和W-BIO組的個(gè)體獲得的測(cè)量值相比,隨機(jī)化為CHO組的個(gè)體的右膝部和左膝部伸展力較差。
表1.基線處的群體參數(shù)描述
肌肉形態(tài):
肌肉表面積和厚度的縱向分析。進(jìn)行全局測(cè)試,以比較W-BIO組與安慰劑組的小腿橫截面積(CSA)和厚度總以及CSA,并且類(lèi)似地比較這兩組的大腿的這些參數(shù)。未發(fā)現(xiàn)這些比較存在統(tǒng)計(jì)顯著性。
干預(yù)結(jié)束時(shí)飲食治療對(duì)肌肉表面積和厚度的影響。治療期結(jié)束時(shí)(3個(gè)月后)比較不同組,未發(fā)現(xiàn)三個(gè)組之間的大腿和小腿肌肉厚度或橫截面積存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在任何研究治療組之間,大腿和小腿肌肉橫截面積在任意時(shí)間點(diǎn)都不存顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。因此,綜合考慮肌肉形態(tài)的結(jié)果,表明治療誘導(dǎo)了在三個(gè)組中觀察到的肌肉表面積和厚度的增加,并且因此與特異性營(yíng)養(yǎng)干預(yù)相比可能與EMS治療更相關(guān)。
體能表現(xiàn):
步行速度。表2示出了三個(gè)治療組在基線和第12周時(shí)的步行速度(m/s)的描述性結(jié)果(圖2)。在W-BIO組中觀察到最大的步行速度改善,從1.15±0.45至1.26±0.46m/s(增加接近9.5%)。在CHO組和乳清組中僅觀察到中等的步行速度增加,分別為從1.20±0.32至1.24±0.37m/s(增加3.3%)和從1.12±0.33至1.16±0.31m/s(增加3.6%)。然而,這些差異并未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。
肌肉力量。圖3表示三個(gè)治療組在基線時(shí)和第12周時(shí)左膝部伸展肌肉力量的變化。在第12周時(shí),W-BIO組與乳清組(4.17kg[95%置信區(qū)間(CI)0.41-7.94],p=0.0308)、W-BIO組與CHO組(5.89kg[[95%置信區(qū)間(CI)1.78-10.01],p=0.0063)之間的左膝部伸展存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
此外,擬合混合效應(yīng)模型,以便說(shuō)明在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)從每名個(gè)體的兩個(gè)膝蓋測(cè)得的兩個(gè)測(cè)量值之間的相關(guān)性。結(jié)果(參見(jiàn)圖4)表明,治療與性別之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的相互作用。換句話講,對(duì)兩種性別的治療效果不同。這在有效治療組(也稱(chēng)為W-BIO)與安慰劑(CHO)之間分別針對(duì)男性和女性進(jìn)行比較的方面比較突出。因此,該治療似乎誘導(dǎo)了W-BIO組男性的膝部伸展力的強(qiáng)勁改善,但在女性中沒(méi)有觀察到這種效果。
最后,當(dāng)單獨(dú)表示每名個(gè)體時(shí),結(jié)果相當(dāng)有趣(圖5):當(dāng)其他2組中的進(jìn)展看起來(lái)上升和下降時(shí),W-BIO組的幾乎所有個(gè)體在V2和V8之間呈現(xiàn)出正斜率(無(wú)論哪種性別)。因此,這種呈現(xiàn)方式使得在W-BIO組中觀察到的且通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)分析證明的具體益處直接可視化。
身體成分。在實(shí)驗(yàn)治療的基線和第12周時(shí),通過(guò)使用生物電阻抗分析進(jìn)行人體測(cè)量(脂肪量、瘦體重,表示為Kg和%)。任何研究治療組之間在基線和第12周時(shí)均不存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)。心電圖R-R間期功率譜分析表明,任何研究治療組之間在基線和第12周時(shí)均不存在關(guān)于靜息心率、LF(交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng))、HF(副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng))和TP(總體自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng))方面的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。
血液分析。任何研究治療組之間在基線和第12周時(shí)均不存在關(guān)于胰島素敏感性標(biāo)志物(血糖、糖化血紅蛋白、血漿胰島素和C-肽濃度的變化)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血漿脂肪酸譜、炎癥標(biāo)志物(CRP、甲狀腺素運(yùn)載蛋白、纖維蛋白原和血清類(lèi)粘蛋白),以及CPK、HDL和LDL膽固醇、白蛋白、總蛋白和甘油三酯的血液化學(xué)方面的顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。類(lèi)似地,在基線、第2周、第6周、第12周時(shí)測(cè)量的關(guān)于凝血參數(shù)(血小板計(jì)數(shù)、凝血酶原時(shí)間和部分凝血酶原時(shí)間)的血液測(cè)試顯示沒(méi)有顯著的組差異。
討論
本研究表明,在施用生物活性補(bǔ)充劑(乳清蛋白、蘆丁、w3-FA和姜黃素)并進(jìn)行EMS訓(xùn)練12周后,W-BIO組中虛弱個(gè)體的膝部伸展力相較于其他兩組(CHO和乳清)顯著增加(左腿為18.8%,右腿為7.3%)。此外,在使用碳水化合物或乳清蛋白補(bǔ)充并進(jìn)行EMS訓(xùn)練的各組中,該W-BIO組表現(xiàn)出最大的步行速度改善(9.6%)。有趣的是,這種有關(guān)肌肉力量的益處與肌肉大小的增加無(wú)關(guān)。事實(shí)上,治療12周后,在3個(gè)組中都觀察到了較小的肌肉大小增加,但這種效果在3個(gè)組中相似,因此肌肉大小增加可能是EMS治療特異性的(而與飲食治療無(wú)關(guān))。
有趣的是,發(fā)現(xiàn)了對(duì)EMS訓(xùn)練的響應(yīng)程度存在性別差異,特別是男性個(gè)體表現(xiàn)出顯著的肌肉厚度改善,而在女性中則沒(méi)有觀察到這種顯著變化。
這些發(fā)現(xiàn)為“神經(jīng)因素”的重要性提供了支撐,“神經(jīng)因素”雖然尚不明確,但肯定有助于表現(xiàn)最大肌肉力(稱(chēng)為力量)。人類(lèi)自主力量不僅由所涉及的肌肉質(zhì)量的數(shù)量(肌肉橫截面積)和質(zhì)量(肌肉纖維類(lèi)型)決定,而且還由肌肉質(zhì)量激活的程度(神經(jīng)因素)決定。此外,肌肉質(zhì)量也與肌內(nèi)脂質(zhì)內(nèi)含物相關(guān),肌內(nèi)脂質(zhì)內(nèi)含物隨年齡的增長(zhǎng)而增加并且導(dǎo)致肌肉質(zhì)量降低。因此,隨著研究的進(jìn)行肌肉質(zhì)量得以改善,特別是在W-BIO治療組中觀察到的益處可以是肌肉中脂質(zhì)含量的減少以及肌肉纖維數(shù)量或大小的增加,從而允許獲得力量改善,而肌肉厚度或CSA(脂質(zhì)與蛋白質(zhì)含量之間的平衡)沒(méi)有任何變化。
在本研究中,所有三組都接受相同的EMS訓(xùn)練,EMS訓(xùn)練每周2次誘導(dǎo)主要下肢肌肉群的“非自主”收縮,持續(xù)12周。在三個(gè)組中大腿和小腿的肌肉厚度和估計(jì)的橫截面積沒(méi)有顯著差異的情況下,提出以下可能:W-BIO組可能已經(jīng)通過(guò)增強(qiáng)中樞運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)而獲得更高程度地激活肌肉的能力和/或通過(guò)生物活性補(bǔ)充改變肌肉纖維組成以使得單位橫截面積產(chǎn)生更多的張力。W-BIO組可能具有增強(qiáng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)完整性,從而產(chǎn)生更高的運(yùn)動(dòng)命令來(lái)激活肌肉。
解釋在W-BIO組中特異性觀察到的肌肉力量增加的另一種可能性是,多酚可有助于控制已知發(fā)生在不活躍的老年人中的氧化應(yīng)激。多酚與蛋白質(zhì)一起施用可有助于抵消合成代謝抗性(通過(guò)控制氧化應(yīng)激),因此能夠恢復(fù)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和蛋白質(zhì)對(duì)肌肉蛋白質(zhì)合成的合成代謝作用。以相同的方式,EPA補(bǔ)充劑也可誘導(dǎo)胰島素敏感性的改善,因此刺激與乳清蛋白相關(guān)的肌肉蛋白質(zhì)合成。
應(yīng)當(dāng)理解,對(duì)本文所述的目前優(yōu)選實(shí)施方案作出的各種變化和修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。可在不脫離本發(fā)明主題的精神和范圍且不削弱其預(yù)期優(yōu)點(diǎn)的前提下作出這些變化和修改。因此,這些變化和修改旨在由所附權(quán)利要求書(shū)涵蓋。