stringtranslate.com

β-Гидрокси β-метилмасляная кислота

β-Гидрокси β-метилмасляная кислота [примечание 1] ( HMB ), также известная как ее сопряженное основание , β-гидрокси β-метилбутират , является естественным веществом, вырабатываемым в организме человека, которое используется в качестве пищевой добавки и в качестве ингредиента в некоторых лечебных продуктах питания , предназначенных для ускорения заживления ран и обеспечения питательной поддержки для людей с мышечной атрофией из-за рака или ВИЧ/СПИДа . [источники 1] Было показано, что у здоровых взрослых людей добавление HMB увеличивает вызванный физическими упражнениями прирост мышечной массы, мышечной силы и сухой массы тела , уменьшает повреждение скелетных мышц от физических упражнений, улучшает аэробную производительность и ускоряет восстановление после упражнений. [источники 2] Медицинские обзоры и метаанализы показывают, что добавление HMB также помогает сохранить или увеличить сухую массу тела и мышечную силу у людей, испытывающих возрастную потерю мышечной массы . [примечание 2] [11] [12] [13] HMB производит эти эффекты частично за счет стимуляции выработки белков и ингибирования распада белков в мышечной ткани. [11] [14] [15] Никаких побочных эффектов при длительном использовании в качестве пищевой добавки у взрослых не обнаружено. [16] [17] [18]

HMB продается как пищевая добавка по цене около 30–50 долларов США в месяц при приеме 3 граммов в день. [16] [19] [20] HMB также содержится в нескольких пищевых продуктах, включая определенные формулы Ensure и Juven . [8] [21] HMB также присутствует в незначительных количествах в некоторых продуктах питания, таких как люцерна , спаржа , авокадо , цветная капуста , грейпфрут и сом . [22] [23]

Влияние HMB на скелетные мышцы человека было впервые обнаружено Стивеном Л. Ниссеном в Университете штата Айова в середине 1990-х годов . [8] [24] По состоянию на 2018 год HMB не был запрещен Национальной ассоциацией студенческого спорта , Всемирным антидопинговым агентством или какой-либо другой известной национальной или международной спортивной организацией. [25] [26] [27] В 2006 году только около 2% студентов -спортсменов в Соединенных Штатах использовали HMB в качестве пищевой добавки. [19] [28] По состоянию на 2017 год HMB нашел широкое применение в качестве эргогенной добавки среди молодых спортсменов. [29]

Использует

Доступные формы

HMB продается как безрецептурная пищевая добавка в форме свободной кислоты , β-гидрокси β-метилмасляной кислоты (HMB-FA), и в виде моногидрата кальциевой соли сопряженного основания , моногидрата β -гидрокси β-метилбутирата кальция (HMB-Ca, CaHMB). [19] [20] Поскольку только небольшая часть метаболического предшественника HMB, L -лейцина , метаболизируется в HMB, фармакологически активные концентрации соединения в плазме крови и мышцах могут быть достигнуты только путем непосредственного приема HMB. [1] [30] [31] Здоровый взрослый человек вырабатывает приблизительно 0,3 грамма в день, в то время как дополнительный HMB обычно принимается в дозах 3–6  граммов в день. [17] HMB продается по цене около 30–50 долларов США в месяц при приеме в дозах 3 грамма в день. [16] HMB также содержится в нескольких пищевых продуктах и ​​лечебном питании, продаваемых Abbott Laboratories (например, некоторые формулы Ensure и Juven ), [8] [21] и присутствует в незначительных количествах в некоторых продуктах питания, таких как люцерна , спаржа , авокадо , цветная капуста , грейпфрут и сом . [22] [23]

Медицинский

Дополнительный HMB использовался в клинических испытаниях в качестве лечения для сохранения сухой мышечной массы при состояниях мышечной атрофии, в частности саркопении , и изучался в клинических испытаниях в качестве вспомогательной терапии в сочетании с силовыми упражнениями . [11] [16] [30] На основании двух медицинских обзоров и метаанализа семи рандомизированных контролируемых испытаний , добавление HMB может сохранять или увеличивать сухую мышечную массу и мышечную силу у пожилых людей с саркопенией . [примечание 2] [11] [12] [13] HMB, по-видимому, не оказывает значительного влияния на жировую массу у пожилых людей. [11] [12] Предварительные клинические данные свидетельствуют о том, что добавление HMB также может предотвращать атрофию мышц во время постельного режима . [11] [29] Растет количество доказательств, подтверждающих эффективность HMB в качестве нутритивной поддержки для снижения или даже обращения вспять потери мышечной массы, мышечной функции и мышечной силы , которая происходит при гиперкатаболических болезненных состояниях, таких как раковая кахексия ; [16] [30] [32] Следовательно, авторы двух обзоров клинических данных 2016 года рекомендовали, чтобы профилактика и лечение саркопении и мышечной атрофии в целом включали прием добавок с HMB, регулярные силовые упражнения и употребление высокобелковой диеты . [16] [30]

Клинические испытания, в которых HMB использовался для лечения мышечной атрофии, включали введение 3 граммов HMB в день в различных режимах дозирования. [16] Согласно одному обзору, оптимальным режимом дозирования является введение его в дозе 1 грамм три раза в день, поскольку это обеспечивает повышенную концентрацию HMB в плазме в течение дня; [16] однако по состоянию на 2016 год наилучший режим дозирования для состояний мышечной атрофии все еще изучается. [30]

Некоторые фирменные продукты, содержащие HMB (например, определенные формулы Ensure и Juven), являются медицинскими продуктами питания , которые предназначены для использования в качестве питательной поддержки под наблюдением врача у лиц с мышечной атрофией из-за ВИЧ/СПИДа или рака , для содействия заживлению ран после операции или травмы или в других случаях, когда это рекомендовано медицинским работником. [источники 3] Juven, продукт питания, содержащий 3 грамма HMB-Ca , 14 граммов L -аргинина и 14 граммов L -глютамина на две порции, [2] как было показано, улучшает мышечную массу тела во время клинических испытаний у лиц со СПИДом и раком, но не ревматоидной кахексией . [17] [33] [34] Для адекватного определения эффективности лечения необходимы дальнейшие исследования, включающие лечение раковой кахексии с помощью Juven в течение нескольких месяцев. [17] [33]

Повышение производительности

Изображение коммерчески доступной добавки HMB
Коммерчески доступная формула HMB. Каждая желатиновая капсула размером 000 содержит 1 грамм HMB-Ca и неопределенное количество микрокристаллической целлюлозы и стеарата магния .

При соответствующей программе упражнений диетическая добавка с 3 граммами HMB в день, как было показано, увеличивает вызванный упражнениями прирост мышечной массы, мышечной силы и мощности, а также сухой массы тела, уменьшает вызванное упражнениями повреждение скелетных мышц [примечание 3] и ускоряет восстановление после высокоинтенсивных упражнений. [источники 2] На основании ограниченного клинического исследования, добавки HMB могут также улучшить аэробную производительность упражнений и увеличить прирост аэробной формы в сочетании с высокоинтенсивными интервальными тренировками . [12] [14] Эти эффекты HMB более выражены у нетренированных людей и спортсменов, которые выполняют высокоинтенсивные упражнения с отягощениями или аэробные упражнения. [1] [12] [14] У групп, тренирующихся с отягощениями, эффекты HMB на мышечную силу и сухую массу тела ограничены. [37] HMB влияет на размер мышц, силу, массу, мощность и восстановление частично за счет стимуляции синтеза миофибриллярного мышечного белка и ингибирования распада мышечного белка посредством различных механизмов, включая активацию механистической мишени комплекса рапамицина 1 (mTORC1) и ингибирование протеасомно -опосредованного протеолиза в скелетных мышцах. [14] [15]

Эффективность добавки HMB для снижения повреждения скелетных мышц от длительных или высокоинтенсивных упражнений зависит от времени, в течение которого она используется по отношению к тренировке. [1] [36] Было показано, что наибольшее снижение повреждения скелетных мышц от однократного подхода к тренировке происходит, когда HMB-Ca принимается за 1–2  часа до тренировки или HMB-FA принимается за 30–60  минут до тренировки. [1]

В 2006 году только около 2% студентов -спортсменов в Соединенных Штатах использовали HMB в качестве пищевой добавки. [19] [28] По состоянию на 2017 год HMB нашел широкое применение в качестве эргогенной добавки среди спортсменов. [29] По состоянию на 2018 год HMB не был запрещен Национальной ассоциацией студенческого спорта , Всемирным антидопинговым агентством или любой другой известной национальной или международной спортивной организацией. [25] [26] [27]

Побочные эффекты

Профиль безопасности HMB для взрослых людей основан на доказательствах клинических испытаний на людях и исследованиях на животных . [16] [18] У людей не было зарегистрировано никаких побочных эффектов у молодых людей или пожилых людей при приеме HMB в дозах 3 грамма в день в течение года. [16] [17] [18] Исследования молодых людей, принимавших 6 граммов HMB в день в течение до 2 месяцев, также не сообщили об отсутствии побочных эффектов. [17] [18] Исследования с дополнительным HMB на молодых, растущих крысах и домашнем скоте не сообщили об отсутствии побочных эффектов на основе клинической химии или наблюдаемых характеристик; [1] [23] для людей моложе 18 лет имеются ограниченные данные о безопасности дополнительного HMB. [1] Эквивалентная доза HMB для человека для уровня отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL), которая была определена в модели крысы, составляет приблизительно 0,4 г/кг веса тела в день. [примечание 4] [18] [23]

Два исследования на животных изучали влияние добавок HMB на потомство беременных свиней и не выявили никаких неблагоприятных эффектов на плод. [23] Клинические испытания добавок HMB на беременных женщинах не проводились, [38] а беременным и кормящим женщинам Metabolic Technologies, Inc. , компания, которая выдает лицензии на включение HMB в пищевые добавки, не рекомендует принимать HMB из-за отсутствия исследований безопасности. [38]

Фармакология

Фармакодинамика

Несколько компонентов сигнального каскада , который опосредует вызванное HMB увеличение синтеза белка в скелетных мышцах человека, были идентифицированы in vivo . [14] [15] Было показано, что HMB , подобно метаболическому предшественнику HMB , L -лейцину , увеличивает синтез белка в скелетных мышцах человека посредством фосфорилирования механистической мишени рапамицина (mTOR) и последующей активации mTORC1.Подсказка механистическая цель комплекса рапамицина 1, что приводит к биосинтезу белка в клеточных рибосомах посредством фосфорилирования непосредственных мишеней mTORC1 (т. е. киназы p70S6 и белка-репрессора трансляции 4EBP1 ). [примечание 5] [15] [39] [41] Было показано, что добавление HMB в организм нескольких видов животных, кроме человека, увеличивает концентрацию гормона роста и инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) в сыворотке крови посредством неизвестного механизма, что в свою очередь способствует синтезу белка посредством увеличения фосфорилирования mTOR. [1] [16] [23] На основании ограниченных клинических данных у людей, добавление HMB, по-видимому, увеличивает секрецию гормона роста и IGF-1 в ответ на силовые упражнения. [14]

По состоянию на 2016 год каскад сигналов, который опосредует вызванное HMB снижение распада мышечного белка, не был идентифицирован у живых людей, хотя хорошо известно, что он ослабляет протеолиз у людей in vivo . [11] [15] В отличие от L -лейцина , HMB ослабляет распад мышечного белка у людей инсулинонезависимым образом. [примечание 6] [15] Считается, что HMB снижает распад мышечного белка у людей, ингибируя субъединицы 19S и 20S системы убиквитин-протеасомы в скелетных мышцах и ингибируя апоптоз ядер скелетных мышц с помощью неустановленных механизмов. [15] [16] [41]

На основании исследований на животных, HMB, по-видимому, метаболизируется в скелетных мышцах в холестерин , который затем может быть включен в мембрану мышечной клетки , тем самым улучшая целостность и функцию мембраны. [34] [35] Влияние HMB на метаболизм мышечного белка может помочь стабилизировать структуру мышечной клетки. [23] В одном обзоре предполагается, что наблюдаемое вызванное HMB снижение концентрации в плазме биомаркеров повреждения мышц (т. е. мышечных ферментов, таких как креатинкиназа и лактатдегидрогеназа ) у людей после интенсивных упражнений может быть связано с улучшением функции мембраны мышечной клетки, опосредованным холестерином. [примечание 3] [23]

Было показано, что HMB стимулирует пролиферацию , дифференциацию и слияние человеческих миосателлитных клеток in vitro , что потенциально увеличивает регенеративную способность скелетных мышц за счет увеличения экспрессии белков определенных миогенных регуляторных факторов (например, myoD и миогенина ) и факторов транскрипции генов (например, MEF2 ). [1] [17] [42] Индуцированная HMB пролиферация человеческих миосателлитных клеток in vitro опосредуется фосфорилированием митоген-активируемых протеинкиназ ERK1 и ERK2 . [17] [23] [42] Индуцированная HMB дифференциация человеческих миосателлитных клеток и ускоренное слияние миосателлитных клеток в мышечную ткань in vitro опосредуются фосфорилированием Akt , серин/треонин-специфической протеинкиназы . [17] [23] [42]

Фармакокинетика

График концентрации HMB в плазме с течением времени
На этом графике показана концентрация HMB в плазме (в единицах микромоль на литр плазмы крови ) с течением времени после приема дозы 1 грамма кальция или свободной кислотной формы HMB. [1]

Сравнение фармакокинетики между лекарственными формами

Формы HMB в виде свободной кислоты ( HMB-FA ) и моногидратированной кальциевой соли ( HMB-Ca ) имеют различную фармакокинетику . [1] [20] HMB-FA легче всасывается в кровоток и имеет более длительный период полувыведения (3 часа) по сравнению с HMB-Ca (2,5 часа). [1] [20] Поглощение и использование тканями HMB-FA на 25–40% выше, чем для HMB-Ca. [1] [20] Доля принятой дозы, которая выводится с мочой, не отличается между двумя формами. [1]

Поглощение HMB-Ca

После приема внутрь HMB-Ca преобразуется в β-гидрокси β-метилбутират после диссоциации кальциевой части в кишечнике. [1] При приеме внутрь лекарственной формы HMB-Ca величина и время, в течение которых достигается пиковая концентрация HMB в плазме, зависят от дозы и сопутствующего приема пищи. [1] Более высокие дозы HMB-Ca увеличивают скорость абсорбции , что приводит к пиковому уровню HMB в плазме ( C max ), который непропорционально больше, чем ожидалось при линейной зависимости доза-реакция , и который наступает раньше по сравнению с более низкими дозами. [примечание 7] [1] Потребление HMB-Ca с сахаристыми веществами замедляет скорость абсорбции HMB, что приводит к более низкому пиковому уровню HMB в плазме, который наступает позже. [примечание 7] [1]

Выведение HMB-Ca

HMB выводится через почки , при этом примерно 10–40% принятой дозы выводится в неизмененном виде с мочой. [1] [3] Остальные 60–90% дозы удерживаются в тканях или выводятся в виде метаболитов HMB. [1] [3] Доля данной дозы HMB, которая выводится в неизмененном виде с мочой, увеличивается с дозой. [примечание 8] [1]

Метаболизм

Метаболизм HMB катализируется неохарактеризованным ферментом, который преобразует его в β-гидрокси β-метилбутирил-КоА ( HMB-CoA ). [43] [46] HMB-CoA метаболизируется либо еноил-КоА-гидратазой , либо другим неохарактеризованным ферментом, образуя β-метилкротонил-КоА ( MC-CoA ) или гидроксиметилглутарил-КоА ( HMG-CoA ) соответственно. [3] [46] Затем MC-CoA преобразуется ферментом метилкротонил-КоА-карбоксилазой в метилглутаконил-КоА ( MG-CoA ), который впоследствии преобразуется в HMG-CoA метилглутаконил-КоА- гидратазой . [3] [46] [47] Затем HMG-CoA расщепляется на ацетил-CoA и ацетоацетат с помощью HMG-CoA -лиазы или используется в производстве холестерина через мевалонатный путь . [3] [46]

Биосинтез

HMB синтезируется в организме человека посредством метаболизма L -лейцина , аминокислоты с разветвленной цепью . [46] У здоровых людей приблизительно 60% пищевого L -лейцина метаболизируется в течение нескольких часов, причем приблизительно 5% ( диапазон 2–10%  ) пищевого L -лейцина преобразуется в HMB. [3] [16] [46]

Подавляющее большинство метаболизма L -лейцина изначально катализируется ферментом аминотрансферазой аминокислот с разветвленной цепью , в результате чего образуется α-кетоизокапроат (α-KIC). [3] [46] α-KIC в основном метаболизируется митохондриальным ферментом дегидрогеназой α-кетокислот с разветвленной цепью , которая преобразует его в изовалерил-КоА . [3] [46] Изовалерил-КоА впоследствии метаболизируется изовалерил-КоА-дегидрогеназой и преобразуется в MC-КоА , который используется в синтезе ацетил-КоА и других соединений. [46] При дефиците биотина HMB может синтезироваться из MC-CoA через еноил-CoA-гидратазу и неизвестный фермент тиоэстеразу , [43] [44] [48] , которые преобразуют MC-CoA в HMB-CoA и HMB-CoA в HMB соответственно. [44] Относительно небольшое количество α-KIC метаболизируется в печени цитозольным ферментом 4-гидроксифенилпируватдиоксигеназой (KIC-диоксигеназа), который преобразует α-KIC в HMB. [3] [46] [49] У здоровых людей этот второстепенный путь, включающий преобразование L -лейцина в α-KIC, а затем в HMB, является преобладающим путем синтеза HMB. [3] [46]

Химия

β-Гидрокси β-метилмасляная кислота — это монокарбоновая β-гидроксикислота и природный продукт с молекулярной формулой C 5 H 10 O 3 . [50] [51] При комнатной температуре чистая β-гидрокси β-метилмасляная кислота представляет собой прозрачную, бесцветную или светло-желтую жидкость, растворимую в воде. [6] [52] β-Гидрокси β-метилмасляная кислота — это слабая кислота с p K a 4,4. [5] Ее показатель преломления ( ) равен 1,42. [5]

Химическая структура

β-Гидрокси β-метилмасляная кислота является членом семейства органических соединений карбоновых кислот . [50] Это структурный аналог масляной кислоты с гидроксильной функциональной группой и метильным заместителем, расположенным на ее бета-углероде . [50] [53] В более широком смысле, другие структурные аналоги включают β-гидроксимасляную кислоту и β-метилмасляную кислоту . [50] [53]

Синтез

Были разработаны различные синтетические пути к β-гидрокси β-метилмасляной кислоте. Первые описанные химические синтезы приблизились к HMB путем окисления алкена , вицинального диола и прекурсоров спирта :

Графика первых синтетических путей получения β-гидрокси β-метилмасляной кислоты
Первые синтетические пути получения β-гидрокси β-метилмасляной кислоты

В зависимости от экспериментальных условий циклоприсоединение ацетона и кетена дает либо β-изовалеролактон , либо 4,4- диметилоксетан -2-он, [59] [60] оба из которых гидролизуются в основных условиях с образованием сопряженного основания HMB. Галоформная реакция обеспечивает другой путь к HMB, включающий исчерпывающее галогенирование метилкетоновой области диацетонового спирта гипобромитом натрия или гипохлоритом натрия ; [5] [61] [62] Диацетоновый спирт легко получить из альдольной конденсации ацетона. [61] Металлоорганический подход к HMB включает карбоксилирование трет - бутилового спирта оксидом углерода и реагентом Фентона ( перекись водорода и двухвалентное железо ). [5] [63] Альтернативно, HMB можно получить путем микробного окисления β -метилмасляной кислоты грибом Galactomyces reessii . [64]

Графика более поздних синтетических путей получения β-гидрокси β-метилмасляной кислоты
Более поздние пути синтеза β-гидрокси β-метилмасляной кислоты

Обнаружение в жидкостях организма

Концентрация естественно вырабатываемого HMB была измерена в нескольких жидкостях организма человека с использованием методов ядерно-магнитной резонансной спектроскопии , жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии и газовой хроматографии-масс-спектрометрии . [65] [50] В плазме крови и спинномозговой жидкости (СМЖ) здоровых взрослых людей средняя молярная концентрация HMB была измерена на уровне 4,0  микромоль (мкМ). [50] Средняя концентрация HMB во внутримышечной жидкости здоровых мужчин в возрасте 21–23 лет была измерена на уровне 7,0 мкМ. [15] В моче здоровых людей любого возраста экскретируемая мочой концентрация HMB была измерена в диапазоне 0–68  микромоль на миллимоль (мкмоль/ммоль) креатинина . [50] В грудном молоке здоровых кормящих женщин HMB и L -лейцин были измерены в диапазонах 42–164  мкг/л и 2,1–88,5  мг/л. [65] Для сравнения, HMB был обнаружен и измерен в молоке здоровых коров в концентрации <20–29  мкг/л. [66] Эта концентрация слишком мала, чтобы быть адекватным диетическим источником HMB для получения фармакологически активных концентраций соединения в плазме крови. [66]

В исследовании, в котором участники потребляли 2,42 грамма чистого HMB-FA натощак, средняя концентрация HMB в плазме увеличилась с базального уровня 5,1  мкМ до 408 мкМ через 30 минут. [15] Через 150 минут после приема средняя концентрация HMB в плазме среди участников составила 275 мкМ. [15]

Аномальные концентрации HMB в моче и плазме крови были отмечены при нескольких болезненных состояниях, где он может служить диагностическим биомаркером , особенно в случае метаболических нарушений . [50] В следующей таблице перечислены некоторые из этих нарушений вместе с соответствующими концентрациями HMB, обнаруженными в моче или плазме крови. [50]

История

Первое сообщение о химическом синтезе HMB было опубликовано в 1877 году русскими химиками Михаилом и Александром Зайцевыми . [54] HMB был выделен из коры Erythrophleum couminga (мадагаскарское дерево) в 1941 году Леопольдом Ружичкой . [67] Самое раннее сообщение о выделении HMB как человеческого метаболита было сделано Танакой и его коллегами в 1968 году от пациента с изовалериановой ацидемией . [68] [69]

Влияние HMB на скелетные мышцы человека было впервые обнаружено Стивеном Л. Ниссеном в Университете штата Айова в середине 1990-х годов . [8] [24] Ниссен основал компанию Metabolic Technologies, Inc. (MTI) примерно во время своего открытия, которая позже приобрела шесть патентов , связанных с HMB , которые компания использовала для лицензирования права на производство и включение HMB в пищевые добавки. [24] [70] [71] Когда он впервые стал коммерчески доступен в конце 1990-х годов, HMB продавался исключительно как добавка для упражнений, помогающая спортсменам и бодибилдерам наращивать мышечную массу. [70] Впоследствии MTI разработала два продукта, содержащих HMB, Juven и Revigor, на которые Abbott Nutrition получила права на рынке в 2003 и 2008 годах соответственно. [8] [70] С тех пор Abbott продвигает Juven как лечебное питание и бренд HMB Revigor как активный ингредиент в пищевых продуктах (например, некоторые составы Ensure) и других лечебных продуктах (например, некоторые составы Juven). [8] [21] [70]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Синонимы и альтернативные варианты написания включают: бета -гидрокси бета -метилмасляная кислота , 3-гидрокси-3-метилбутановая кислота ( название ИЮПАК ), 3-гидроксиизовалериановая кислота и бета- гидроксиизовалериановая кислота . [7]
  2. ^ ab Метаанализ показал, что среднее увеличение мышечной массы за счет добавления HMB у пожилых людей составило 0,35 килограмма (0,77 фунта). [11] 95% доверительный интервал для предполагаемого увеличения мышечной массы за счет добавления HMB составляет 0,11–0,59 килограмма (0,24–1,30 фунта). [11]
    Семь рандомизированных контролируемых исследований, которые были включены в метаанализ, содержали в общей сложности 147 пожилых людей в группах лечения HMB и 140 пожилых людей в контрольных группах . [11] Семь исследований имели продолжительность от 2 до 11 месяцев, а средняя продолжительность исследований, взвешенная по размеру их выборки , составила приблизительно 6 месяцев. [11]
  3. ^ ab Влияние HMB на повреждение скелетных мышц оценивалось в исследованиях на людях с использованием четырех различных биомаркеров повреждения мышц или распада белка: сывороточной креатинкиназы , сывороточной лактатдегидрогеназы , мочевинного азота и мочевого 3-метилгистидина . [1] [19] [35] Когда интенсивность и объем упражнений достаточны для того, чтобы вызвать повреждение скелетных мышц, например, во время бега на длинные дистанции или прогрессирующей перегрузки , было продемонстрировано, что добавление HMB ослабляет рост этих биомаркеров на 20–60%. [1] [19] [36]
  4. ^ NOAEL была установлена ​​на основе 3-месячного исследования с участием нескольких групп крыс Sprague-Dawley , которым вводили различные ежедневные дозы HMB-FA . [18] [23] Никаких побочных эффектов не наблюдалось ни в одной группе, получавшей HMB, поэтому самая высокая ежедневная доза HMB, которая вводилась в этом исследовании, была определена как NOAEL. [18] [23]
  5. ^ Примерно равные дозы чистого HMB-FA (2,42 грамма) и L -лейцина (3,42 грамма) не производят статистически различимых анаболических эффектов, как измерено по фракционному синтезу миофибриллярных белков , в скелетных мышцах живых людей. [15] [40] Через 150 минут после приема эти дозы HMB-FA и L -лейцина увеличили синтез мышечного белка на ~70% и ~110% соответственно в одном исследовании. [15] [40]
  6. ^ Через 150 минут после приема внутрь доза чистого HMB-FA в 2,42 грамма снизила распад белка скелетных мышц у живых людей на 57% в одном исследовании. [15] [40] Влияние L -лейцина на распад мышечного белка полностью зависит от секреции инсулина и, следовательно, не измерялось в том же исследовании. [15] Для сравнения, инсулинозависимое снижение распада мышечного белка после полноценного приема пищи, содержащей L -лейцин и углеводы, составляет в среднем ~50%. [15]
  7. ^ ab В одном исследовании прием дозы HMB-Ca в 1 грамм здоровыми добровольцами привел к пиковому уровню HMB в плазме 120  мкМ через 2 часа после приема, в то время как прием дозы HMB в 3 грамма привел к пиковому уровню HMB в плазме 487 мкМ через 1 час после приема. [1]
    Потребление 3 граммов HMB-Ca с 75 граммами глюкозы привело к более низкому пиковому уровню HMB в плазме 352 мкМ, который произошел позже через 2 часа после приема. [1]
  8. ^ В одном исследовании прием 1 грамма и 3 граммов HMB привел к выведению 14% и 28% дозы в виде HMB с мочой соответственно. [1]
  9. ^ Эту реакцию катализирует неизвестный фермент тиоэстераза . [43] [44]

Справочные заметки

  1. ^ [1] [8] [9] [10]
  2. ^ аб [1] [11] [12] [14] [19] [35] [36]
  3. ^ [2] [8] [9] [10]

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (февраль 2013 г.). "Международное общество спортивного питания. Позиция: бета-гидрокси-бета-метилбутират (ГМБ)". Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. doi : 10.1186/1550-2783-10-6 . PMC  3568064 . PMID  23374455. [Международное общество спортивного питания] пришло к следующему выводу. 1. HMB может использоваться для улучшения восстановления путем смягчения вызванного физическими упражнениями повреждения скелетных мышц у тренированных и нетренированных людей. ... 4. Было показано, что тридцать восемь мг·кг·BM −1 в день HMB усиливают гипертрофию скелетных мышц, силу и мощь у нетренированных и тренированных людей при использовании соответствующих предписаний упражнений. ... 8. Механизмы действия HMB включают ингибирование и усиление протеолиза и синтеза белка соответственно. 9. Хроническое потребление HMB безопасно как для молодых, так и для пожилых людей.
  2. ^ abc "Информация о продукте: Ensure Enlive Advanced Therapeutic Nutrition Shake" (PDF) . Abbott Nutrition. 9 августа 2016 г. Архивировано (PDF) из оригинала 12 октября 2016 г. . Получено 22 августа 2016 г. •  Принимать под наблюдением врача.  • HMB + белок для здоровья мышц.



    "Информация о продукте: Juven" (PDF) . Abbott Nutrition. 7 мая 2016 г. Архивировано (PDF) из оригинала 12 октября 2016 г. . Получено 22 августа 2016 г. •
     Применять перорально или в виде модульного кормления через зонд ...
     • Применять под наблюдением врача.
     • Nutravigor® (CaHMB, β-гидрокси-β-метилбутират кальция)
  3. ^ ab "Паспорт безопасности: 3-гидрокси-3-метилмасляная кислота". Alfa Aesar. 23 марта 2005 г. Архивировано из оригинала 17 сентября 2016 г. Получено 9 ноября 2016 г.
  4. ^ abcde Coffman DD, Cramer R, Mochel WE (июнь 1958). «Синтезы с помощью свободнорадикальных реакций. V. Новый синтез карбоновых кислот». Журнал Американского химического общества . 80 (11): 2882–2887. doi :10.1021/ja01544a072.
  5. ^ ab "3-OH-изовалериановая кислота". ChemSpider. Королевское химическое общество. 2015. Архивировано из оригинала 11 августа 2016 г. Получено 10 августа 2016 г. Экспериментальная точка кипения: ... 128 °C / 7 мм ... Экспериментальная растворимость: Растворим в воде

  6. ^ "beta-Hydroxyisovaleric acid". PubChem Compound. Национальная медицинская библиотека США – Национальный центр биотехнологической информации. 3 февраля 2018 г. Архивировано из оригинала 6 февраля 2018 г. Получено 6 февраля 2018 г. Химические названия: Beta-Hydroxyisovaleric acid; 3-Hydroxy-3-methylbutyric acid; ... 3-Hydroxyisovaleric acid; 3-Hydroxy-3-methylbutyric acid
  7. ^ abcdefgh Linn J (13 мая 2013 г.). «Белки в здоровье и производительности человека». Университет штата Айова. Архивировано из оригинала 27 августа 2016 г. Получено 31 июля 2016 г. Доктор Ниссен и его коллега доктор Наджи Н. Абумрад, профессор и заведующий кафедрой хирургии Университета Вандербильта, открыли бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB) и его благотворное влияние на здоровье и производительность человека. HMB в настоящее время продается на национальном уровне компанией Abbott Laboratories под названием Revigor™, который является компонентом Ensure® Muscle Health, и Juven®, который представляет собой питательный напиток, который, как клинически доказано, способствует заживлению после травм или операций.
  8. ^ ab Khamsi R (май 2013 г.). «Переосмысление формулы». Nature Medicine . 19 (5): 525–529. doi : 10.1038/nm0513-525 . PMID  23652097. S2CID  205379191. Вопросы о том, что определяет лечебную пищу, вероятно, будут расти по мере развития рынка, а этот рынок теперь выходит далеко за рамки ФКУ и других наследственных нарушений обмена веществ. ... Juven от Abbott Nutrition обеспечивает питательными веществами людей с ВИЧ или СПИДом, испытывающих чрезмерную потерю веса из-за болезни
  9. ^ ab "JUVEN добавлен в линейку пищевых продуктов Abbott Laboratories для людей с раком, ВИЧ/СПИДом и ранами/пролежнями". PR Newswire . Abbott Laboratories. 12 марта 2004 г. Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 г. Получено 11 декабря 2016 г.
  10. ^ abcdefghijkl Wu H, Xia Y, Jiang J, Du H, Guo X, Liu X, Li C, Huang G, Niu K (сентябрь 2015 г.). «Влияние добавки бета-гидрокси-бета-метилбутирата на потерю мышечной массы у пожилых людей: систематический обзор и метаанализ». Архивы геронтологии и гериатрии . 61 (2): 168–175. doi :10.1016/j.archger.2015.06.020. PMID  26169182. В целом этот метаанализ показывает, что HMB может предотвратить потерю мышечной массы у пожилых людей. Но влияние HMB на мышечную силу и физическую функцию, по-видимому, различается в разных популяциях. Необходимы дополнительные хорошо спланированные клинические исследования для подтверждения эффективности HMB в профилактике потери мышечной силы и физической функции. ... Также были изучены механизмы, лежащие в основе роли HMB в регенерации мышц: результаты показали, что HMB усиливает синтез белка посредством повышения регуляции анаболических сигнальных путей и ослабляет протеолиз посредством снижения регуляции катаболических сигнальных путей (Wilkinson et al., 2013).
  11. ^ abcdef Holeček M (август 2017 г.). «Добавка бета-гидрокси-бета-метилбутирата и скелетные мышцы в здоровых и мышечно-истощающих условиях». Журнал кахексии, саркопении и мышц . 8 (4): 529–541. doi :10.1002/jcsm.12208. PMC 5566641. PMID 28493406.  Отчеты , обобщенные здесь, указывают на то, что HMB обеспечивает ряд преимуществ для субъектов, занимающихся силовыми видами спорта и видами спорта на выносливость. Влияние на мышечную массу и силу, особенно во время силовых тренировок, вероятно, связано с подавлением протеолиза и положительным влиянием на синтез белка. Его преимущества в аэробной производительности, вероятно, больше связаны с улучшением митохондриального биогенеза и окисления жиров. Благоприятное воздействие на восстановление после повреждений, вызванных физическими упражнениями, может быть связано с ролью HMB как предшественника холестерина, который модулирует текучесть мембран и влияет на ионные каналы, а также возбудимость мембран. ... Исследования показали, что HMB может предотвращать развитие саркопении у пожилых людей и что оптимальное действие HMB на рост мышц и силу происходит при сочетании его с физическими упражнениями. 
  12. ^ ab Rossi AP, D'Introno A, Rubele S, Caliari C, Gattazzo S, Zoico E, Mazzali G, Fantin F, Zamboni M (октябрь 2017 г.). «Потенциал β-гидрокси-β-метилбутирата как новой стратегии управления саркопенией и саркопеническим ожирением». Drugs & Aging . 34 (11): 833–840. doi :10.1007/s40266-017-0496-0. PMID  29086232. S2CID  4284897. Клинические испытания, проведенные на пожилых людях, подтверждают, что HMB может ослабить прогрессирование саркопении у пожилых людей. Добавка HMB приводит к увеличению массы и силы скелетных мышц у пожилых людей, и ее эффект еще больше при сочетании с физическими упражнениями.
  13. ^ abcdefg Silva VR, Belozo FL, Micheletti TO, Conrado M, Stout JR, Pimentel GD, Gonzalez AM (сентябрь 2017 г.). «Добавка свободной кислоты β-гидрокси-β-метилбутирата может улучшить восстановление и адаптацию мышц после силовых тренировок: систематический обзор» (PDF) . Nutrition Research . 45 : 1–9. doi :10.1016/j.nutres.2017.07.008. hdl : 11449/170023 . PMID  29037326. Механизмы действия HMB обычно считаются связанными с его влиянием как на синтез мышечного белка, так и на распад мышечного белка (рисунок 1) [2, 3]. HMB, по-видимому, стимулирует синтез мышечного белка посредством повышения регуляции комплекса млекопитающих/механистического мишени рапамицина 1 (mTORC1), сигнального каскада, участвующего в координации инициации трансляции синтеза мышечного белка [2, 4]. Кроме того, HMB может оказывать антагонистическое действие на путь убиквитин-протеасомы, систему, которая разрушает внутриклеточные белки [5, 6]. Данные также свидетельствуют о том, что HMB способствует миогенной пролиферации, дифференциации и слиянию клеток [7]. ... Было показано, что экзогенное введение HMB-FA усиливает внутримышечную анаболическую сигнализацию, стимулирует синтез мышечного белка и ослабляет распад мышечного белка у людей [2].
  14. ^ abcdefghijklmnop Wilkinson DJ, Hossain T, Hill DS, Phillips BE, Crossland H, Williams J, Loughna P, Churchward-Venne TA, Breen L, Phillips SM, Etheridge T, Rathmacher JA, Smith K, Szewczyk NJ, Atherton PJ (июнь 2013 г.). «Влияние лейцина и его метаболита β-гидрокси-β-метилбутирата на метаболизм белков скелетных мышц человека». Журнал физиологии . 591 (11): 2911–2923. doi :10.1113/jphysiol.2013.253203. PMC 3690694 . PMID  23551944. Стимуляция MPS посредством mTORc1-сигнализации после воздействия HMB согласуется с доклиническими исследованиями (Eley et al. 2008). ... Более того, наблюдалось четкое расхождение в амплитуде фосфорилирования для 4EBP1 (на Thr37/46 и Ser65/Thr70) и p70S6K (Thr389) в ответ как на Leu, так и на HMB, причем последний демонстрировал более выраженное и устойчивое фосфорилирование. ... Тем не менее, поскольку общий ответ MPS был схожим, это различие клеточной сигнализации не трансформировалось в статистически различимые анаболические эффекты в нашем первичном измерении результата MPS. ... Интересно, что хотя перорально принимаемый HMB не вызывал повышения уровня инсулина в плазме, он вызывал снижение MPB (−57%). Обычно постпрандиальное снижение MPB (~50%) приписывается азотсберегающим эффектам инсулина, поскольку зажим инсулина при постабсорбтивных концентрациях (5 мкЕД мл −1 ) при непрерывной инфузии аминокислот (18 г ч −1 ) не подавлял MPB (Greenhaff et al. 2008), поэтому мы решили не измерять MPB в группе Leu из-за ожидаемой гиперинсулинемии (рис. 3C). Таким образом, HMB снижает MPB аналогично инсулину, но независимо от него. Эти результаты согласуются с сообщениями об антикатаболических эффектах HMB, подавляющих MPB в доклинических моделях, посредством ослабления протеасомно-опосредованного протеолиза в ответ на ЛПС (Eley et al. 2008). 
  15. ^ abcdefghijklm Brioche T, Pagano AF, Py G, Chopard A (август 2016 г.). «Истощение мышц и старение: экспериментальные модели, жировые инфильтраты и профилактика» (PDF) . Молекулярные аспекты медицины . 50 : 56–87. doi : 10.1016/j.mam.2016.04.006. PMID  27106402. S2CID  29717535. В заключение следует отметить, что лечение HMB явно представляется безопасной эффективной стратегией против саркопении и, в более общем плане, против истощения мышц, поскольку HMB улучшает мышечную массу, мышечную силу и физическую работоспособность. Кажется, что HMB способен воздействовать на три из четырех основных механизмов, вовлеченных в мышечную декондицию (оборот белка, апоптоз и регенеративный процесс), тогда как предполагается, что он сильно влияет на четвертый (митохондриальная динамика и функции). Более того, HMB недорог (~30–50 долларов США в месяц при 3 г в день) и может предотвращать остеопению (Bruckbauer and Zemel, 2013; Tattooa, 2009; Tattooa et al., 2007, 2008, 2012) и снижать сердечно-сосудистые риски (Nissen et al., 2000). По всем этим причинам HMB следует регулярно использовать при состояниях мышечной атрофии, особенно у пожилых людей. ... 3 г CaHMB, принимаемые три раза в день (по 1 г каждый раз), являются оптимальной дозировкой, которая обеспечивает постоянную биодоступность HMB в организме (Wilson et al., 2013)
  16. ^ abcdefghi Molfino A, Gioia G, Rossi Fanelli F, Muscaritoli M (декабрь 2013 г.). «Добавки бета-гидрокси-бета-метилбутирата в здоровье и болезни: систематический обзор рандомизированных исследований». Amino Acids . 45 (6): 1273–1292. doi : 10.1007/s00726-013-1592-z . hdl :11573/524784. PMID  24057808. S2CID  8688823. Обычно человек метаболизирует 60 г L-LEU, чтобы получить 3 г HMB, но человек весом 70 кг производит 0,2–0,4 г HMB в день, в зависимости от дозы LEU в рационе (Van Koevering and Nissen 1992). ... Обычная доза 3 г/день может быть рекомендована для поддержания или улучшения мышечной массы и функции в здоровом состоянии и при болезни. Профиль безопасности HMB недвусмыслен. ... Эти результаты показывают, что HMB/ARG/GLN можно безопасно использовать для лечения мышечной атрофии, связанной со СПИДом и раком
  17. ^ abcdefg Borack MS, Volpi E (декабрь 2016 г.). "Эффективность и безопасность добавления лейцина в пожилые люди". The Journal of Nutrition . 146 (12): 2625S–2629S. doi :10.3945/jn.116.230771. PMC 5118760 . PMID  27934654. В одном исследовании проверялась безопасность HMB при долгосрочном применении на крысах. Fuller et al. (50) провели 91-дневное исследование с использованием крыс Sprague-Dawley, в котором проверялась безопасность β-гидрокси-β-метилмасляной свободной кислоты (HMBFA). Эта новая форма HMB приводит к более высоким концентрациям HMB в сыворотке, чем CaHMB. В этом исследовании крысам вводили HMBFA в количестве 0%, 0,8%, 1,6% или 4% от рациона по массе тела. Самая высокая доза эквивалентна ~400 мг ⋅ кг −1 ⋅ д −1 для людей. Неблагоприятных явлений не наблюдалось ни в одной группе лечения. Аналогично, анализы крови и мочи были в пределах нормы во всех группах, без различий между группами. Авторы пришли к выводу, что HMBFA безопасен для потребления в модели крыс. ... Серьезных побочных эффектов не было зарегистрировано при приеме добавок лейцина, EAA или HMB; и риски для здоровья, связанные с этими добавками, немногочисленны и предсказуемы. 
  18. ^ abcdefg Momaya A, Fawal M, Estes R (апрель 2015 г.). «Вещества, повышающие производительность в спорте: обзор литературы». Sports Medicine . 45 (4): 517–531. doi :10.1007/s40279-015-0308-9. PMID  25663250. S2CID  45124293. В настоящее время HMB доступен в качестве безрецептурной добавки. Препарат не тестировался и не запрещен ни одной спортивной организацией. ... Wilson et al. [91] продемонстрировали, что когда мужчины, не занимающиеся силовыми упражнениями, получали HMB перед тренировкой, повышение уровня лактатдегидрогеназы (ЛДГ) снижалось, и HMB имел тенденцию к уменьшению болезненности. Knitter et al. [92] показали снижение ЛДГ и креатинфосфокиназы (КФК), побочного продукта распада мышц, под действием HMB после продолжительного бега. ... Полезность HMB, по-видимому, зависит от времени приема перед тренировками и дозировки [97]. Кроме того, хроническое потребление HMB кажется безопасным [97]. ... Серьезных побочных эффектов от потребления HMB не сообщалось.
  19. ^ abcde Fuller JC, Sharp RL, Angus HF, Khoo PY, Rathmacher JA (ноябрь 2015 г.). "Сравнение доступности и скорости клиренса плазмы доставки β-гидрокси-β-метилбутирата в форме свободной кислоты и соли кальция". первичный источник. The British Journal of Nutrition . 114 (9): 1403–1409. doi : 10.1017/S0007114515003050 . PMID  26373270. Недавно свободная кислотная форма HMB (HMB-FA) стала коммерчески доступной в форме капсул (gelcap). Текущее исследование было проведено для сравнения биодоступности HMB с использованием двух коммерчески доступных капсульных форм HMB-FA и Ca-HMB. ... В заключение, HMB-FA в форме капсул улучшает скорость клиренса и доступность HMB по сравнению с Ca-HMB в форме капсул.
  20. ^ abc "Abbott Nutrition Overview" (PDF) . Abbott . Abbott Laboratories. Архивировано из оригинала (PDF) 3 сентября 2016 г. . Получено 3 сентября 2016 г. .
  21. ^ ab Wilson GJ, Wilson JM, Manninen AH (январь 2008 г.). «Влияние бета-гидрокси-бета-метилбутирата (HMB) на производительность упражнений и состав тела в зависимости от возраста, пола и опыта тренировок: обзор». Nutrition & Metabolism . 5 : 1. doi : 10.1186/1743-7075-5-1 . PMC 2245953 . PMID  18173841. 
  22. ^ abcdefghijkl Szcześniak KA, Ostaszewski P, Fuller JC, Ciecierska A, Sadkowski T (июнь 2015 г.). «Пищевое дополнение β-гидрокси-β-метилбутирата у животных – обзор». Журнал физиологии животных и питания животных . 99 (3): 405–417. doi : 10.1111/jpn.12234 . PMID  25099672. Холестерин является основным компонентом клеточной мембраны, а сарколемма в основном зависит от синтеза холестерина de novo. Это важно в стрессовых условиях, когда мышечные клетки могут не иметь возможности производить достаточное количество холестерина, который необходим для правильного функционирования клеточных мембран. Многие биохимические исследования показали, что HMB может быть предшественником синтеза холестерина (Bachhawat et al., 1955; Bloch et al., 1954; Coon et al., 1955; Adamson and Greenberg, 1955; Gey et al., 1957). Согласно соответствующей литературе, углерод HMB включается в холестерин. Поэтому повышенные внутримышечные концентрации HMB могут обеспечить легкодоступный субстрат для синтеза холестерина, необходимого для формирования и стабилизации сарколеммы. ... Известно, что добавление HMB снижает послетренировочные уровни ферментов, указывающих на повреждение мышц, таких как креатининфосфокиназа (CK) и лактатдегидрогеназа (LDH), что предполагает усиление функции мембраны мышечных клеток. Это было показано в многочисленных исследованиях на людях, проходящих как силовые, так и выносливостные тренировки (Wilson et al., 2013) ... Теоретически использование HMB в качестве предшественника холестерина может помочь в стабилизации мембран мышечных клеток; однако это не было подтверждено научными исследованиями. Влияние HMB на метаболизм белка может на самом деле помочь стабилизировать мышечную структуру больше, чем любое влияние HMB на метаболизм холестерина в клетке.
  23. ^ abc Fitzgerald M (май 2014). Диетические культы: удивительное заблуждение в основе модных тенденций в области питания и руководство по здоровому питанию для всех нас . Pegasus Books. стр. 148. ISBN 978-1-60598-595-4. Получено 31 июля 2016 г. . HMB был открыт в середине 1990-х годов Стивом Ниссеном, исследователем из Университета штата Айова.
  24. ^ ab Rippe JM (март 2013 г.). "Бета-гидрокси бета-метилбутират". Lifestyle Medicine (2-е изд.). CRC Press. стр. 724. ISBN 978-1-4398-4544-8. Архивировано из оригинала 22 марта 2018 . Получено 15 августа 2016 .
  25. ^ ab "Запрещенный список (январь 2018 г.)" (PDF) . Всемирное антидопинговое агентство. Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. . Получено 17 декабря 2017 г. .
  26. ^ ab "Список запрещенных препаратов NCAA 2018–19". Национальная ассоциация студенческого спорта. 10 июня 2015 г. Получено 22 августа 2018 г.
  27. ^ ab Исследовательский персонал NCAA (январь 2006 г.). "Исследование NCAA привычек употребления психоактивных веществ студентами-спортсменами колледжей" (PDF) . Национальная ассоциация студенческого спорта. стр. 7. Архивировано (PDF) из оригинала 10 мая 2016 г. . Получено 24 июня 2016 г. .
  28. ^ abc Cruz-Jentoft AJ (2018). "Бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB): от экспериментальных данных к клиническим доказательствам при саркопении". Current Protein & Peptide Science . 18 (7): 668–672. doi :10.2174/1389203718666170529105026. PMID  28554316. HMB широко используется в качестве эргогенной добавки молодыми спортсменами. ... Это исследование показывает, что у здоровых пожилых людей добавка HMB может сохранять мышечную массу в течение 10 дней постельного режима. Эти результаты обнадеживают, но должны быть подтверждены другими группами.
  29. ^ abcde Argilés JM, Campos N, Lopez-Pedrosa JM, Rueda R, Rodriguez-Mañas L (сентябрь 2016 г.). «Скелетные мышцы регулируют метаболизм через межорганные перекрестные помехи: роли в здоровье и болезнях». Журнал Американской ассоциации медицинских директоров . 17 (9): 789–796. doi : 10.1016/j.jamda.2016.04.019 . PMID  27324808. Исследования показывают, что диетический белок и лейцин или его метаболит β-гидрокси β-метилбутират (HMB) могут улучшить функцию мышц, в свою очередь улучшая функциональные показатели. ... Они определили метаболит лейцина β-гидрокси β-метилбутират (HMB) как мощный стимулятор синтеза белка, а также ингибитор распада белка в крайнем случае кахексии. ... Растущее количество доказательств свидетельствует о том, что HMB может помочь замедлить или даже обратить вспять потерю мышечной массы, наблюдаемую при саркопении, и улучшить показатели мышечной силы. ... Однако пищевой лейцин не обеспечивает большого количества HMB: только небольшая часть, всего 5%, катаболизированного лейцина метаболизируется в HMB. ... Таким образом, хотя сам по себе пищевой лейцин может привести к умеренной стимуляции синтеза белка за счет производства небольшого количества HMB, прямое употребление HMB более мощно влияет на такую ​​сигнализацию, что приводит к очевидному приросту мышечной массы. ... Действительно, огромное количество исследований показало, что добавление HMB в рацион может обратить вспять часть потери мышечной массы, наблюдаемой при саркопении и гиперкатаболическом заболевании. ... Общее лечение мышечной атрофии должно включать диетические добавки с HMB, хотя оптимальная дозировка для каждого состояния все еще изучается. ... В настоящее время пациентам с риском саркопении или страдающим от нее рекомендуется употреблять пищу с высоким содержанием белка, заниматься силовыми упражнениями и принимать добавки с метаболитом лейцина HMB.
  30. ^ Landi F, Calvani R, Tosato M, Martone AM, Ortolani E, Savera G, D'Angelo E, Sisto A, Marzetti E (май 2016 г.). «Потребление белка и здоровье мышц в старости: от биологического правдоподобия до клинических доказательств». Питательные вещества . 8 (5): 295. doi : 10.3390/nu8050295 . PMC 4882708 . PMID  27187465. HMB — это активный метаболит лейцина, который активирует сигнальный путь mTOR в мышцах. После абсорбции пищевой лейцин превращается в α-кетоизокапроат (KIC), который далее метаболизируется либо в изовалерил-КоА, либо в HMB. В нормальных условиях большая часть KIC преобразуется в изовалерил-КоА, тогда как только около 5% лейцина метаболизируется в HMB. Это означает, что для достижения фармакологических уровней HMB это соединение необходимо вводить напрямую, а не путем увеличения дозировки лейцина. ... HMB оказывает свое действие через защитные, антикатаболические механизмы и напрямую влияет на синтез белка. Также было показано, что HMB стабилизирует мембрану мышечной клетки, модулирует деградацию белка и повышает регуляцию синтеза белка [68]. 
  31. ^ Mullin GE (февраль 2014 г.). «Пищевые добавки для спортсменов: потенциальное применение при недоедании». Nutrition in Clinical Practice . 29 (1): 146–147. doi :10.1177/0884533613516130. PMID  24336486. На рынке представлен ряд продуктов питания, которые рекламируются как средства для улучшения спортивных результатов. HMB, по-видимому, является наиболее перспективным и имеет клиническое применение для улучшения мышечной массы и функции. Продолжение исследований с использованием этого нутрицевтика для предотвращения и/или улучшения недоедания в условиях мышечной атрофии является оправданным.
  32. ^ ab Mochamat, Cuhls H, Marinova M, Kaasa S, Stieber C, Conrad R, Radbruch L, Mücke M (июль 2016 г.). «Систематический обзор роли витаминов, минералов, белков и других добавок для лечения кахексии при раке: проект Европейского центра исследований паллиативной помощи по кахексии». Журнал кахексии, саркопении и мышц . 8 (1): 25–39. doi :10.1002/jcsm.12127. PMC 5326814. PMID 27897391.  Рассматривая исследования с белками и другими пищевыми добавками, сочетание HMB, аргинина и глутамина показало интересные результаты... В одном исследовании 32 пациента набрали в среднем около 2 кг веса тела.[21] Это исследование было одним из трех исследований, подтверждающих положительные эффекты этой комбинации при различных диагнозах/состояниях, таких как пациенты с ВИЧ/СПИДом и здоровые взрослые.[40] Другое исследование, проведенное на гораздо большей выборке из примерно 470 онкологических больных, не обнаружило существенной разницы в отношении LBM после 8 недель, однако, была выявлена ​​сильная тенденция в направлении увеличения LBM, измеренная как с помощью биоимпеданса, так и измерений кожных складок.[22] Подводя итог, следует сказать, что влияние комбинации HMB, аргинина и глютамина на увеличение веса следует изучить в дальнейших исследованиях на онкологических больных, изучающих периоды времени в несколько месяцев. 
  33. ^ ab Rahman A, Wilund K, Fitschen PJ, Jeejeebhoy K, Agarwala R, Drover JW, Mourtzakis M (июль 2014 г.). «Пожилые люди с приобретенной в отделении интенсивной терапии слабостью: потенциальная роль добавок β-гидрокси-β-метилбутирата (HMB)?». Journal of Parenteral and Enteral Nutrition . 38 (5): 567–575. doi : 10.1177/0148607113502545 . PMID  24072740. Более 20 публикаций на людях продемонстрировали пользу добавок HMB, связанную с увеличением сухой массы тела без увеличения жира, улучшением маркеров мышечной силы и уменьшением возникновения болезненности мышц при тренировках и снижением маркеров повреждения мышц. ... Один из предложенных клеточных механизмов для HMB заключается в основном в стабилизации холестериновой мембраны в мышечных клетках. HMB метаболизируется в β-гидрокси-β-метилглутарил-кофермент А (HMG-CoA) в цитозоле мышечных клеток, который, в свою очередь, преобразуется в холестерин. ... Мышцы вырабатывают собственный холестерин для поддержания целостности клеточной мембраны, как правило, из HMG-CoA, поскольку они не могут обеспечить свои потребности в холестерине путем абсорбции из кровообращения.
  34. ^ abc Luckose F, Pandey MC, Radhakrishna K (2015). «Влияние производных аминокислот на физическую, умственную и физиологическую активность». Critical Reviews in Food Science and Nutrition . 55 (13): 1793–1807. doi :10.1080/10408398.2012.708368. PMID  24279396. S2CID  22657268. HMB, производное лейцина, предотвращает повреждение мышц и увеличивает мышечную силу за счет снижения протеолиза, вызванного физическими упражнениями, в мышцах, а также помогает увеличить мышечную массу. ... HMB преобразуется в HMB-CoA, который затем используется для синтеза холестерина в мышечных клетках (Nissen and Abumrad, 1997). Холестерин необходим для роста, восстановления и стабилизации клеточных мембран во время физических упражнений (Чен, 1984). ... Метаанализ исследований и отдельные проведенные исследования подтверждают использование HMB в качестве эффективного средства для увеличения силы тела, улучшения состава тела и предотвращения повреждения мышц во время силовых тренировок.
  35. ^ abc Rahimi MH, Mohammadi H, Eshaghi H, Askari G, Miraghajani M (2018). «Влияние добавки бета-гидрокси-бета-метилбутирата на восстановление после повреждения мышц, вызванного физическими упражнениями: систематический обзор и метаанализ». Журнал Американского колледжа питания . 37 (7): 640–649. doi : 10.1080/07315724.2018.1451789. PMID  29676656. S2CID  4991601. Текущие данные выявили зависящий от времени эффект HMB в снижении уровней сыворотки LDH и CK у взрослых. Поэтому HMB можно рассматривать как приоритетный агент восстановления мышечных повреждений при вмешательствах.
  36. ^ Санчес-Мартинес Дж., Сантос-Лозано А., Гарсия-Эрмосо А., Садарангани КП., Кристи-Монтеро С. (июль 2018 г.). «Влияние добавок бета-гидрокси-бета-метилбутирата на силу и состав тела у тренированных и соревнующихся спортсменов: метаанализ рандомизированных контролируемых испытаний». Журнал науки и медицины в спорте . 21 (7): 727–735. doi :10.1016/j.jsams.2017.11.003. PMID  29249685. S2CID  25776302.
  37. ^ ab "Who should not take HMB?". Metabolic Technologies, Inc. 11 сентября 2014 г. Архивировано из оригинала 26 августа 2016 г. Получено 23 августа 2016 г. Беременным и кормящим женщинам не рекомендуется принимать HMB, поскольку исследования безопасности для этих групп населения еще не проводились.
  38. ^ ab Brook MS, Wilkinson DJ, Phillips BE, Perez-Schindler J, Philp A, Smith K, Atherton PJ (январь 2016 г.). «Гомеостаз и пластичность скелетных мышц в молодости и старении: влияние питания и упражнений». Acta Physiologica . 216 (1): 15–41. doi :10.1111/apha.12532. PMC 4843955 . PMID  26010896. Механизмы, лежащие в основе анаболических эффектов приема пищи, включают как стимуляцию MPS (Rennie et al. 1982), так и подавление MPB (Wilkes et al. 2009). Значительное увеличение MPS обусловлено почти исключительно незаменимыми аминокислотами (EAA) (Smith et al. 1992), при этом аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA: лейцин, изолейцин и валин), в частности лейцин [и его метаболит(ы), например, β-гидрокси-β-метилмасляная кислота (HMB) (Van Koevering & Nissen 1992)], играют центральную роль в этих эффектах (Wilkinson et al. 2013). Хотя механизмы, лежащие в основе уникальных анаболических свойств лейцина, не полностью определены, недавние исследования на дрожжах и культивируемых клетках млекопитающих продемонстрировали, что лейцил-тРНК-синтетаза находится выше активации до сих пор «клеточного сенсора АА», механистической мишени комплекса рапамицина 1 (mTORC1) в ответ на лейцин (Bonfils et al. 2012, Han et al. 2012). Это было подтверждено экспериментами, показывающими, что из всех EAA, лейцин является наиболее эффективным EAA в повышении активности (т. е. фосфорилирования) mTORC1 (Atherton et al. 2010b) и его субстратов. 
  39. ^ abc Phillips SM (июль 2015 г.). «Пищевые добавки в поддержку силовых упражнений для борьбы с возрастной саркопенией». Advances in Nutrition . 6 (4): 452–460. doi :10.3945/an.115.008367. PMC 4496741. PMID 26178029  . 
  40. ^ abc Kornasio R, Riederer I, Butler-Browne G, Mouly V, Uni Z, Halevy O (май 2009 г.). «Бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB) стимулирует пролиферацию, дифференциацию и выживание миогенных клеток через пути MAPK/ERK и PI3K/Akt». первичный источник. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research . 1793 (5): 755–763. doi :10.1016/j.bbamcr.2008.12.017. PMID  19211028.
  41. ^ abc "KEGG Reaction: R10759". Киотская энциклопедия генов и геномов . Kanehisa Laboratories. Архивировано из оригинала 1 июля 2016 года . Получено 24 июня 2016 года .
  42. ^ abc Mock DM, Stratton SL, Horvath TD, Bogusiewicz A, Matthews NI, Henrich CL, Dawson AM, Spencer HJ, Owen SN, Boysen G, Moran JH (ноябрь 2011 г.). «Выделение с мочой 3-гидроксиизовалериановой кислоты и 3-гидроксиизовалерилкарнитина увеличивается в ответ на лейциновый вызов у ​​людей с пограничным дефицитом биотина». основной источник. The Journal of Nutrition . 141 (11): 1925–1930. doi :10.3945/jn.111.146126. PMC 3192457. PMID 21918059.  Сниженная активность MCC ухудшает катализ существенного этапа митохондриального катаболизма лейцина BCAA. Метаболические нарушения переводят метилкротонил-КоА в 3-гидроксиизовалерил-КоА в реакции, катализируемой еноил-КоА-гидратазой (22, 23). Накопление 3-гидроксиизовалерил-КоА может ингибировать клеточное дыхание либо напрямую, либо через воздействие на соотношения ацил-КоА:свободный КоА, если дальнейший метаболизм и детоксикация 3-гидроксиизовалерил-КоА не происходят (22). Перенос в карнитин 4-карнитин-ацил-КоА-трансферазами, распределенными в субклеточных отсеках, вероятно, служит важным резервуаром для ацильных фрагментов (39–41). 3-гидроксиизовалерил-КоА, вероятно, детоксифицируется карнитин-ацетилтрансферазой, производящей 3HIA-карнитин, который транспортируется через внутреннюю митохондриальную мембрану (и, следовательно, эффективно из митохондрий) через карнитин-ацилкарнитин-транслоказу (39). Предполагается, что 3HIA-карнитин либо напрямую деацилируется гидролазой до 3HIA, либо подвергается второму обмену КоА с повторным образованием 3-гидроксиизовалерил-КоА с последующим высвобождением 3HIA и свободного КоА тиоэстеразой. 
  43. ^ abcdefghijklm Kohlmeier M (май 2015). «Лейцин». Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2-е изд.). Academic Press. стр. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Архивировано из оригинала 22 марта 2018 г. . Получено 6 июня 2016 г. . Энергетическое топливо: в конечном итоге большая часть Leu расщепляется, обеспечивая около 6,0 ккал/г. Около 60% потребленного Leu окисляется в течение нескольких часов ... Кетогенез: значительная часть (40% от потребленной дозы) преобразуется в ацетил-КоА и тем самым способствует синтезу кетонов, стероидов, жирных кислот и других соединений
    Рисунок 8.57: Метаболизм L-лейцина. Архивировано 22 марта 2018 г. на Wayback Machine.
  44. ^ «Метаболизм лейцина». БРЕНДА . Технический университет Брауншвейга. Архивировано из оригинала 17 августа 2016 года . Проверено 12 августа 2016 г.
  45. ^ "Реакция KEGG: R04137". Киотская энциклопедия генов и геномов . Kanehisa Laboratories. Архивировано из оригинала 1 июля 2016 года . Получено 24 июня 2016 года .
  46. ^ "Homo sapiens: реакция 4-гидроксифенилпируватдиоксигеназы". MetaCyc . SRI International. 20 августа 2012 г. Получено 6 июня 2016 г.
  47. ^ abcdefghijklmnopqrstu Wishart, Дэвид С.; Го, Ань Чи; Олер, Эпонина; Ван, Фел; Анджум, Афия; Питерс, Харрисон; Дизон, Рейнард; Сайида, Зинат; Тянь, Сиянг; Ли, Брайан Л.; Бержанский, Марк; Ма, Роберт; Ямамото, Май; Ховел Кастильо, Хуан; Торрес Кальсада, Клаудия; Хиберт Гисбрехт, Микель; Луи, Вики В.; Варшави, Дорна; Варшави, Дорса; Аллен, Дана; Арндт, Дэвид; Кетарпал, Нитья; Сивакумаран, Адхавья; Харфорд, Карксена; Сэнфорд, Селена; Да, Кристен; Цао, Сюань; Будинский, Закари; Лийганд, Яанус; Чжан, Лунь; Чжэн, Цзямин; Мандал, Рупасри; Кару, Наама; Дамброва, Майя; Шиот, Хельги Б.; Гаутам, Васук. «Показан метабокарт для 3-гидроксиизовалериановой кислоты (HMDB0000754)». База данных метаболомов человека, HMDB . 5.0.
  48. ^ "3-гидроксиизовалерат". Химические сущности биологического интереса . Европейский институт биоинформатики. 16 сентября 2014 г. Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 г. Получено 20 августа 2016 г.
  49. ^ Заявка WO 2015094925, White TO, «Стабильная твердая капсула, заполненная жидкостью, включающая бета-гидрокси-бета-метилмасляную кислоту», опубликована 25 июня 2015 г., передана Capsugel Belgium Nv 
  50. ^ ab "3-гидроксиизовалериановая кислота". Химические сущности биологического интереса . Европейский институт биоинформатики. 23 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2016 г. Получено 20 августа 2016 г.
  51. ^ ab Самая ранняя ссылка на синтез β-гидрокси β-метилмасляной кислоты в химической базе данных Reaxys по состоянию на сентябрь 2016 года: Saytzeff M, Saytzeff A (1877). "Synthese des Allyldimethylcarbinols" [Синтез аллилдиметилкарбинолов]. Annalen der Chemie Юстуса Либиха (на немецком языке). 185 (2–3): 151–169. doi :10.1002/jlac.18771850204.
  52. ^ Широков А (январь 1881 г.). «Ueber die β-Diпропил- und β-Diäthyläthylenmilchsäure und über die Oxydation des Allyldimethylcarbinols und Diallylcarbinols mit übermangansaurem Kalium» [О β-дипропил- и β-диэтиленилмолочной кислоте и об окислении аллилдиметилкарбинола и диаллилкарбинола с избытком калий]. Журнал für Praktische Chemie (на немецком языке). 23 (1): 196–208. дои : 10.1002/prac.18810230115.
  53. ^ Реформатский Б (30 октября 1889 г.). «Синтез глицерина с помощью хлорноватистой кислоты». Журнал für Praktische Chemie (на немецком языке). 40 (1): 396–419. дои : 10.1002/prac.18890400137.
  54. ^ McMurry JE (2010). «Окисление алкенов: эпоксидирование, гидроксилирование и расщепление». Основы органической химии (7-е изд.). Cengage Learning . стр. 124–126, 142. ISBN 978-1-4390-4971-6.
  55. ^ Кондаков Я (1892). «О действии минеральных кислот на диметилаллилы». Журнал Русского физико-химического общества . 1 : 508–513.реферировано Гроссе (1893). «Ueber die Einwirkung von Mineralsauren auk Dimethylallen» [О действии минеральных кислот на диметилаллилы]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 26 (4): 96. doi :10.1002/cber.18930260412.
  56. ^ Грешам Т.Л., Янсен Дж.Э., Шейвер Ф.В., Беарс В.Л. (январь 1954 г.). «β-Пропиолактон. XIV. β-Изовалеролактон». Журнал Американского химического общества . 76 (2): 486–488. дои : 10.1021/ja01631a045.
  57. ^ Заявка WO 2012140276, Noti C, Schmid L, Rittiner B, Hanselmann P, Bierstedt A, «Способ получения 3-гидрокси-3-метилмасляной кислоты или ее кальциевых солей», опубликована 10 января 2013 г., передана Lonza Ltd. 
  58. ^ аб Кон М (сентябрь 1903 г.). «Zur Kenntnis des Diacetonalkohols und des Mesityloxyds» [Знание о диацетоновых спиртах и ​​мезитилоксиде]. Monatshefte für Chemie und Verwandte Teile Anderer Wissenschaften . 24 (9): 765–772. дои : 10.1007/BF01526057. S2CID  96317019.
  59. ^ Doraiswamy LK (февраль 2001). "Пример 5.2". Organic Synthesis Engineering . Нью-Йорк: Oxford University Press. С. 102–124. ISBN 978-0-19-509689-7.
  60. ^ Kochi JK (декабрь 2012 г.). "Гомолитический механизм в металлическом катализе". Металлоорганические механизмы и катализ: роль реактивных промежуточных продуктов в органических процессах . Нью-Йорк: Elsevier. стр. 67. ISBN 978-0-323-14410-0. Архивировано из оригинала 22 марта 2018 года.
  61. ^ Lee IY, Nissen SL, Rosazza JP (ноябрь 1997 г.). «Преобразование бета-метилмасляной кислоты в бета-гидрокси-бета-метилмасляную кислоту с помощью Galactomyces reessii». Основной источник. Applied and Environmental Microbiology . 63 (11): 4191–4195. Bibcode : 1997ApEnM..63.4191L. doi : 10.1128/AEM.63.11.4191-4195.1997. PMC 168736. PMID  9361403. 
  62. ^ abc Ehling S, Reddy TM (сентябрь 2015 г.). «Прямой анализ лейцина и его метаболитов β-гидрокси-β-метилмасляной кислоты, α-кетоизокапроновой кислоты и α-гидроксиизокапроновой кислоты в грудном молоке человека методом жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии». первичный источник. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 63 (34): 7567–7573. doi :10.1021/acs.jafc.5b02563. PMID  26271627.
  63. ^ ab Ehling S, Reddy TM (февраль 2014 г.). «Исследование присутствия β-гидрокси-β-метилмасляной кислоты и α-гидроксиизокапроновой кислоты в цельном коровьем молоке и ферментированных молочных продуктах с помощью проверенного метода жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии». первичный источник. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 62 (7): 1506–1511. doi :10.1021/jf500026s. PMID  24495238.
  64. ^ Ружичка Л. , Далма Г., Энгель Б.Г., Скотт В.Е. (1941). «Zur Kenntnis der Erythrophleum-Alkaloide. (5. Mitteilung). Identifizierung der niedermolekularen Spaltsäure des Coumingins» [Относительно алкалоидов эритрофлеума. (5-е сообщение). Идентификация низкомолекулярных кислот расщепления кумингина. Helvetica Chimica Acta (на немецком языке). 24 (1): 1449–1458. дои : 10.1002/hlca.194102401171.
  65. ^ Tanaka K, Orr JC, Isselbacher KJ (май 1968). «Идентификация бета-гидроксиизовалериановой кислоты в моче пациента с изовалериановой ацидемией». Основной источник. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Липиды и липидный метаболизм . 152 (3): 638–41. doi :10.1016/0005-2760(68)90107-0. PMID  5656832.
  66. ^ Танака К (1975). «Нарушения метаболизма органических кислот». В Gaull GE (ред.). Биология дисфункции мозга . Бостон, Массачусетс: Springer US. стр. 145–214. doi :10.1007/978-1-4684-2673-1_3. ISBN 978-1-4684-2675-5.
  67. ^ abcd "The University of Iowa Economic Development Grow Iowa Values ​​Fund Proposal: Fiscal Year 2011" (PDF) . University of Iowa. стр. 13–16. Архивировано (PDF) из оригинала 1 сентября 2016 г. . Получено 1 сентября 2016 г. .
  68. ^ "Патенты, переданные Metabolic Technologies, Inc". Justia Patent .
    По состоянию на март 2018 года выданные патенты включают: US8815280 , US9259430 , US9539224 , US9707241 и US9770424 .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Бета-гидрокси бета-метилбутират .