用于提高肌肉质量和性能的乳清蛋白胶束的制作方法
【专利摘要】本发明涉及乳清蛋白胶束用于增加个体的肌肉蛋白合成的非治疗用途。本发明的另一方面是包含乳清蛋白胶束的食品组合物，用于施用于儿童、运动员或老年人。
【专利说明】用于提高肌肉质量和性能的乳清蛋白胶束
[0001]本发明涉及乳清蛋白胶束用于增加个体的肌肉蛋白合成的非治疗用途。本发明的另一方面是施用于儿童、运动员或老年人的包含乳清蛋白胶束的食品组合物。
[0002]乳清蛋白是所有年龄个体的一种优良的蛋白质选择，所述个体重视健康饮食在帮助保持和改善他们的健康、力量和体能方面的作用。目前，乳清蛋白分离物(可获得的最纯的形式)作为每日饮食中所需的必需氨基酸来源仍然是非常卓越的。必需氨基酸是健康的肌肉、皮肤、指/趾甲及其它身体组织的构建单元。
[0003]US2011/250310公开了与活性成分如维生素D组合的乳清组合物可有助于改善老年人的肌肉-骨骼健康。
[0004]然而，维生素D补充如果过量的话可导致维生素D过多症，从而导致钙在血液中累积(高血钙症)，后者可引起诸如食欲不振、恶心和呕吐的症状。
[0005]对于努力锻炼以发展和保持瘦的、强健的和轮廓分明的体格的专业运动员(serious athletes)而言,乳清蛋白长期被认为是蛋白质的“黄金标准”。运动员的饮食需要更多蛋白质，通常是推荐的每日营养素供给量的两倍。他们所选择的蛋白质是很重要的，并且有多个原因使得乳清蛋白成为所有类型运动员的优先选择。乳清蛋白是天然的完全蛋白质，含有帮助改善身体组成和提高运动性能的理想组合中所需的所有必需氨基酸。乳清蛋白是支链氨基酸(BCAA)的丰富来源。这对于运动员很重要，因为那些BCAA直接代谢到肌肉组织中并且是运动和阻抗训练期间首先使用的氨基酸。乳清蛋白也是氨基酸亮氨酸的优良来源。亮氨酸对于运动员很重要，因为它在促进肌肉蛋白合成和肌肉生长方面起关键作用。
[0006]W02011/112695在这方面描述了包含乳清蛋白粉末和亮氨酸的营养组合物。其公开:已经发现亮氨酸在老年大鼠中通过增加肌肉蛋白合成来减缓肌肉组织的降解。
[0007]然而，根据W02011/112695，亮氨酸当以有效刺激人的蛋白质合成的剂量被包括在内时其味道通常使人不愉快。确实，亮氨酸的感觉性质包括了使食用者不愉快的苦涩口味。
[0008]饮食蛋白质对于婴儿和儿童的生长非常重要。乳清蛋白含有很多与可以在人母乳中发现的那些相同的组分，因而是很多婴儿配方产品的关键成分。因此，作为富含必需氨基酸、BCAA和亮氨酸的蛋白质源的乳清蛋白的天然组合物以与对运动员所起作用非常类似的方式支持了成长中儿童的健康生长和肌肉组织构建。
[0009]随着我们衰老，肌肉损失及其不利的健康暗示越来越受到关注。良好的营养和足够量的高质量乳清蛋白可有助于在衰老期间保持强健肌肉，特别是当结合体育锻炼和阻抗训练时。最新研究发现:食用乳清蛋白的老年人显示出蛋白质合成和肌肉生长更多，这有助于限制肌肉随时间推移而损失。
[0010]Tang JE 等人(2009，J Appl Physioll07:987_992)研究了在休息时和在阻抗训
练后在摄入三种不同的、但是高质量的饮食蛋白质、即乳清、胶束酪蛋白和大豆后青年男性中的骨骼肌蛋白质合成响应。其中，作者报道:在休息时和在阻抗训练后，食用乳清蛋白均以高于酪蛋白的程度刺激了肌肉蛋白合成。与大豆蛋白相比，乳清蛋白还刺激了显著更高的肌肉合成增加，这与该作者之前的研究一致。他们得出如下结论:在休息时和在阻抗训练后，乳清蛋白均以高于酪蛋白或大豆蛋白的程度刺激骨骼肌蛋白质合成。
[0011]W02011/011252公开了减弱功能状态损失的方法，其包括帮助阻止肌肉质量损失的营养干预，所述营养干预包含乳清蛋白以及很多其它活性成分；和锻炼方案。
[0012]但是，人们可能不愿意或者不能进行这样的锻炼计划。
[0013]在食品工业中仍然持续地需要发现比乳清蛋白分离物甚至更好的营养方案来增加所有年龄的健康个体的肌肉质量、强度和性能。
[0014]本发明的目的是改善本领域状态和提供用于增加健康个体的肌肉蛋白合成的营
养方案。
[0015]本发明的目的通过独立权利要求的主题得以实现。从属权利要求进一步发展了本发明的思想。
[0016]因此，在第一方面，本发明提供了乳清蛋白胶束用于增加个体的肌肉蛋白合成的非治疗用途。
[0017]乳清蛋白胶束可以以组合物、例如食品组合物的形式施用。
[0018]由于已知亮氨酸补充产生了被食用者认为不愉快的苦味，所以优选组合物含有小于组合物干重的18%、小于组合物干重的15%或小于组合物干重的12%的量的亮氨酸。
[0019]发明人惊奇地发现:可以在不加入亮氨酸的情况下通过单独的乳清蛋白胶束实现本发明的目的。因此，本发明的组合物可以不含有另外添加的亮氨酸。
[0020]本发明人还惊奇地发现:可以在不补充维生素D的情况下实现本发明的目的，消除了维生素D过量的风险。
[0021]因此，本发明所用的组合物可以不含有另外添加的维生素D或根本不含维生素D。
[0022]虽然体育锻炼可增强本发明的作用，但是发明人惊奇地发现，本发明的增加个体的肌肉蛋白合成不需要另外的锻炼方案来使之有效。
[0023]因此，在一项实施方案中，本发明的用途不包含另外的锻炼方案。
[0024]在第二个方面，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的食品组合物，其中所述食品组合物将施用于运动员、老年人、婴儿或儿童。
[0025]“乳清蛋白胶束”(WPM)在本文中如EP1839492A1中所述和如Schmitt C等人(2010，Soft Matter6:4876-4884)中所进一步表征的那样进行定义，其中它们被称为乳清蛋白微凝胶(WPM)。特别地，“乳清蛋白胶束”是可通过如EP1839492A1中所公开的方法获得的乳清蛋白胶束浓缩物中所包含的胶束。其中，制备乳清蛋白胶束浓缩物的方法包括如下步骤:a)调节乳清蛋白水溶液的pH为3.0至8.0的值；b)使水溶液达到80至98°C的温度；和c)浓缩步骤b)中得到的分散液。由此，所产生的胶束具有极尖的粒径分布，使得所产生的胶束有多于80%具有直径小于I微米的粒径、优选粒径为IOOnm至900nm。“乳清蛋白胶束”可以是液体浓缩物或粉末形式。重要的是，在浓缩物、粉末中乳清蛋白的基本胶束结构被保留并且在例如水中由该粉末重构。“乳清蛋白胶束”在分散体中、作为粉末以及在喷雾干燥或冷冻干燥期间是物理稳定的。
[0026]血浆氨基酸的快速增加是刺激休息时和锻炼后的肌肉蛋白合成所需的(Dangin M等人，2003，J Physiol549:635-644)。目前用于提供这种血浆氨基酸快速增加的最佳方案之一是乳清蛋白分离物(WPI) (Tang JE 等人，2009，J Appl Physioll07:987-992)。更持久的氨基酸响应可通过历经较长的时间期提供氨基酸构建单元来延长合成代谢和肌肉蛋白合成的增加(Lacroix M等人，2006，Am J Clin Nutr84:1070-9)。另外，更缓慢消化的蛋白质可以抑制蛋白质分解(Dangin M等人，2001，Am J Physiol280:E340-E348)，这将对净肌肉蛋白平衡(即蛋白质合成和蛋白质分解之间的差)具有另外的益处。因此，可诱导最高氨基酸血、但历经较长时间段的蛋白质或蛋白质混合物将做到两者，即，最大地刺激蛋白质合成和抑制蛋白质分解。
[0027]现在发明人已经惊奇地发现:作为餐食一部分食用的乳清蛋白胶束引起与含有乳清蛋白分离物(WPI)的等热量和等氮对照餐食相同的高血浆氨基酸血，但是相对于对照餐食而言在餐后显著延迟了约30分钟。食用乳清蛋白胶束后的氨基酸峰浓度(即Cmax)与食用WPI餐后相同，并且显著地高于食用等热量和等氮乳蛋白质或乳酪蛋白餐食后达到的最高浓度。实施例部分给出了临床研究的结果。
[0028]因此，本发明人已经发现:蛋白质组合物当作为常规餐食一部分食用时在个体中诱导延迟的、但是是高的最高氨基酸血。这种在延长的餐后时间段的高氨基酸血最有利于最大地刺激肌肉蛋白合成、减少肌肉蛋白分解和因此保持和/或增加肌肉质量。
[0029]“高氨基酸血”是血流(氨基酸库)中的氨基酸过量，其可导致蛋白质合成增加和蛋白质分解减少，整体正氮平衡。由此，正氮平衡指示瘦组织的构建多于分解，导致瘦体量整体增加。
[0030]虽然不希望受缚于理论，但是发明人认为:作为餐食一部分的乳清蛋白胶束显示引起胃排空延迟，并且与天然乳清蛋白如WPI相比消化得更慢。因此，乳清蛋白胶束更慢地将氣基酸递送到周围血液循环中。
[0031]图1:摄入包含乳清蛋白分离物、乳清蛋白胶束或胶束酪蛋白的替代餐后3小时时的必需氨基酸血浆浓度
[0032]图2:摄入包含乳清蛋白分离物、乳清蛋白胶束或胶束酪蛋白的替代餐后3小时时的亮氨酸血浆浓度
[0033]图3:摄入包含7种不同蛋白质的每种的替代餐后3小时时的必需氨基酸血浆浓
度
[0034]本发明涉及乳清蛋白胶束增加个体的肌肉蛋白合成和由此增加肌肉质量、肌肉强度和/或肌肉性能的非治疗用途。本发明使用乳清蛋白胶束提供的在延长的餐后时间段的高氨基酸血最有利于最大地刺激肌肉蛋白合成和因此保持和/或增加肌肉质量、引起肌肉强度和性能增加。
[0035]本发明的非治疗用途用于人类，优选婴儿、成长中儿童、运动员或老年人。
[0036]“婴儿”指36个月龄以下的儿童。
[0037]“运动员”指具有天然或后天获得的特质如体育锻炼或运动所必需的强度、敏捷和耐力的人，特别是进行竞争性活动的那些。
[0038]“老年人”指实足年龄为65岁以上的人。
[0039]婴儿、仍处于成长期的儿童、运动员和老年人均需要提高的肌肉蛋白合成:对于婴儿用于他们迅速生长和构成肌肉组织，对于运动员用于进一步构建肌肉质量和肌肉性能，对于老年人用于至少维持和补偿由于衰老引起的肌肉质量的自然损耗。因此，这是将最佳地受益于本发明的那些人。
[0040]本发明的乳清蛋白胶束的非治疗用途还涉及动物，优选猫或狗。动物主人、特别是被作为宠物动物饲养的那些动物如猫和狗的主人可能希望增加其宠物动物的肌肉质量以增加肌肉力量和性能，例如用于赛跑或其它竞争性目的。或者，本发明的乳清蛋白胶束的非治疗用途还涉及马和牛。
[0041]在优选的实施方案中，乳清蛋白胶束以至少20g干重、优选至少30g干重的日剂量提供给个体。那些剂量应当确保足以给处于至少中期阶段的个体提供预期效果的每日量。
[0042]在另一项实施方案中，乳清蛋白胶束与餐食一起组合地提供。
[0043]大多数餐食包含来自乳、植物和/或动物来源的蛋白质，因此当食用时引起氨基酸血的餐后增加，即，食用者血浆中的氨基酸浓度升高。现在，一个优点是将乳清蛋白胶束的施用与这类餐食组合。由此，由餐食中存在的蛋白质产生的餐后血浆氨基酸峰加合到由乳清蛋白胶束产生的餐后氨基酸峰(其相对于第一个氨基酸峰延迟约30分钟)。由此，所得的高氨基酸血整体在时间上被伸展和延长。这转而最有利于最大地刺激肌肉蛋白合成和因而维持或增加肌肉质量。
[0044]在优选的实施方案中，餐食包含乳清蛋白分离物、天然或水解乳蛋白质、游离氨基酸或其组合。如以前的研究中已知，乳清蛋白餐食对个体显示出比例如植物蛋白质餐食显著更强的氨基酸血作用。因此，有利的是，将乳清蛋白胶束与包含WPI或乳形式的乳清蛋白的餐食组合。有利的是，餐食甚至可以进一步补充有游离氨基酸与乳清或乳蛋白质的组合，以便当食用所述餐食时最佳地诱导高氨基酸血。
[0045]优选地，乳清蛋白胶束和餐食的组合以该组合总干重计包含15_50被％蛋白质、10-15wt%脂质、25-50wt%碳水化合物和5_10wt%纤维。
[0046]在优选的实施方案中，乳清蛋白胶束与餐食一起和/或作为餐食的一部分以饮料、营养组合物、棒、片、饼干的形式或作为小球提供。因此，可以最佳地给予不同的个体蛋白质组分以提供最好的和延长的高氨基酸血作用并且同时对于良好的、器官感觉最佳的产品应用而言进行最优化。而且，对于食用者而言方便的是，使乳清蛋白胶束与餐食在一个单一可食用食品如饮料或棒中。
[0047]在第二方面，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的食品组合物，其中所述食品组合物将施用于运动员或老年人。食品组合物可以例如是健身补充剂、运动营养棒、营养运动饮料或用于老年人的食品补充剂的形式。
[0048]在另一方面，本发明涉及用于婴儿或儿童的食品组合物。食品组合物可以例如是婴儿喂养配方产品、乳饮料或奶昔、发酵或酸化乳产品(例如酸乳酪或甜点形式)、饼干、冰淇淋。
[0049]在另一方面，本发明涉及用于动物的包含乳清蛋白胶束的食品组合物。优选地，食品组合物用于猫、狗、马或牛。
[0050]本领域技术人员将理解，他们可以自由地组合本文公开的本发明的所有特征。特别地，可以使用针对非治疗用途所述的特征和与食品组合物组合，反之亦然。而且，还可以将针对本发明的不同实施方案所述的特征进行组合。本发明的其它优点和特征从附图和实施例中显而易见。
实施例
[0051]以如下方式在23名健康人中进行随机双盲7-臂交叉研究。在7个单独时期在午餐时间摄入测试替代餐，每个时期以一周洗脱期隔开。替代餐是等热量和等氮的。它们由测试蛋白质(30g, 7.2%w/w)、脂质(11.7g, 2.8%w/w)、碳水化合物(42.7g, 10.2%w/w)和纤维(6.3g, 1.5%w/w)组成。测试蛋白质是:(1)乳清蛋白分离物(WPI) ；(2)乳清蛋白胶束(WPM) ；(3)全水解乳清蛋白(EHWP) ；(4)胶束酪蛋白(ICP) ； (5)全水解酪蛋白蛋白质(EHCP) ；(6)全乳蛋白质(TMP);和(7)全水解乳蛋白质(EHMP)。将替代餐用水加至430mL，每单人份含388kcal。在食用测试替代餐之前和之后3小时时，经由插入志愿者腕静脉的导管采集动脉化静脉血样。将血浆样品用于通过气相色谱法和质谱法分析氨基酸。结果显示在图1至3中。
[0052]首先，结果证实:完整的乳清蛋白引起比胶束酪蛋白高的氨基酸血。其次，发明人发现:在食用WPI和WPM测试替代餐后的餐后血浆氨基酸浓度的峰虽然在程度和高度上相似，但是延迟了约30分钟，S卩，出现在120分钟而不是出现在90分钟时。这使得在摄入乳清蛋白胶束后维持升高的血浆氨基酸浓度达延长的时间段(图1至3:小虚线)。
【权利要求】
1.乳清蛋白胶束用于增加个体的肌肉蛋白合成的非治疗用途，其中所述乳清蛋白胶束以组合物的形式进行施用，所述组合物包含小于组合物干重的18%的量的亮氨酸且不含有另外添加的维生素D ;并且其中该非治疗用途不包含另外的锻炼方案。
2.根据权利要求1的非治疗用途，用于增加肌肉质量、肌肉强度和/或肌肉性能。
3.根据前述权利要求之一的非治疗用途，其中所述个体为婴儿、成长中儿童、运动员或老年人。
4.根据权利要求1-2之一的非治疗用途，其中所述个体为动物，优选猫或狗。
5.根据前述权利要求之一的非治疗用途，其中所述乳清蛋白胶束以至少20g干重、优选至少30g干重的日剂量提供给个体。
6.根据前述权利要求之一的非治疗用途，其中所述乳清蛋白胶束与餐食一起组合地提供。
7.根据权利要求6的非治疗用途，其中所述餐食包含乳清蛋白分离物、天然或水解乳蛋白质、游离氨基酸或其组合。
8.根据权利要求6或7之一的非治疗用途，其中乳清蛋白胶束和餐食的组合以总干重计包含15-50wt%蛋白质、10-15wt%脂质、25-50wt%碳水化合物和5_10wt%纤维。
9.根据权利要求6至8之一的非治疗用途，其中所述乳清蛋白胶束作为餐食的一部分以饮料、营养组合物、棒、片、饼干的形式或作为小球提供。
10.包含乳清蛋白胶束的食品组合物，其中所述食品组合物将施用于运动员或老年人。
11.包含乳清蛋白胶束的食品组合物，其中所述食品组合物将施用于婴儿或儿童。
12.用于动物的包含乳清蛋白胶束的食品组合物。
13.根据权利要求12的食品组合物，其中所述动物为猫、狗、马或牛。
【文档编号】A23L1/305GK103889248SQ201280051726
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2011年10月21日
【发明者】D·布勒耶, D·R·莫尔, T·斯泰林沃尔夫, E·普托, L·J·R·博韦托 申请人:雀巢产品技术援助有限公司