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HMB與運動能力

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發表主題: HMB與運動能力   周一 8月 18, 2008 1:57 pm

作者:王啟榮 楊則宜

摘要: HM B已成為國際市場上最為流行的運動營養補劑之一, 而國內還比較少見。國外大量文獻報道, 運動人體使用HM B可促進肌肉體積增長和提高力量, 還可燃燒脂肪、增長耐力。此外,HM B與肌酸、磷酸鹽配合使用可增強功效。目前尚未見到有關HM B副作用的報道。

關鍵詞: 運動醫學; HMB; 運動; 運動營養

自HM B1996 年進入營養品市場以來, 引起了眾多醫學和營養專家的極大興趣。如今, HM B已同肌酸、乳清蛋白一起成為運動員和健身者喜愛的運動營養補劑。HM B具有顯著增長肌肉、燃燒脂肪的用途, 在美國已有許許多多運動員在使用HMB, 並取得了良好的效果。其中包括健美冠軍B ill Davey 和Dan Gw antney、全美職業橄欖球聯盟(N FL ) 中最健壯的運動員之一Shannon Sharpe 等, 而最具轟動效應的消息是「1996 年亞特蘭大奧運會獲得金牌的游泳運動員在訓練中補充HMB獲益匪淺。」目前, 在我國HM B還鮮為人知, 本文將綜述國外有關HM B與運動能力方面的研究, 希望國內的教練員、運動員及健身人群能對HMB有一個感性認識, 從而正確面對國際市場上的HMB產品。

1 HMB的來源及代謝

HMB是B-羥基-B-甲基丁酸鹽複合物(B- hydroxy- B- methylbutyrate) 的簡稱, 由Steven N issen 博士在1988年首先發現。N issen 等人在研究亮氨酸在蛋白質合成和抗分解代謝過程中的作用時, 發現亮氨酸和其中間代謝物AKIC (A- keto isocaproate, A- 酮異己酸) 可以節省機體內氮的利用, 在肌肉合成方面起重要作用, 在觀察A K IC 的逆向代謝途徑時發現了HMB。亮氨酸是支鏈氨基酸, 屬必需氨基酸, 在體內不能產生,對人體健康十分重要, 人類必須依靠飲食來保證亮氨酸的攝取,HM B是亮氨酸的中間代謝產物。食物中含有HM B, 人體自身亦可產生少量的HM B。據統計, 在正常飲食情況下, 機體大約每天在肌肉中可產生0. 25~ 1g 左右的HMB。亮氨酸及酮酸(A-K IC) 是其合成及釋放的激動劑。除人體可通過攝食產生外, HMB也可在植物和動物中找到, 特別是紫苜蓿(alfalfa)、新鮮的玉蜀黍、柚子和鯰魚。

有研究表明[5 ]肌肉中大約10% 的亮氨酸可氧化分解成HM B, 而生成的HM B有20% 隨尿液排出體外。一般認為, 在肌肉中產生的HM B只有極少部分留下以供肌肉使用, 絕大多數供機體其它組織利用。不論是注入還是額外攝入的HM B大約有30% 被肌肉吸收, 這就表明當濃度高時肌肉組織將是HM B代謝的主要場所。其它研究發現使用HM B可使合成代謝增強, 這可能是由HMB的逆向作用造成的。也許體內有足夠的HMB供其它組織活動利用, 過剩的才由肌肉使用, 或者通過補充使血漿HMB濃度升高, 機體就不會分解自己的肌組織, 去釋放亮氨酸製造HMB以供其它代謝活動利用。關於更多的有關HMB代謝特點還有待於進一步研究。

2 HMB的作用

一些動物實驗發現HMB可能減少肌肉蛋白分解。Nissen博士進行了兩項人體實驗。在研究1 中,N issen 將41名男性受試者隨機分為3 組,HMB補充量分別為0、1. 5 及3 g/d, 同時攝取兩種不同水平的蛋白質(普通量117 g/d , 較高量175 g/d)。所有受試者每週3 次, 每次進行1. 5 h 的阻力訓練。3 周後, 各組瘦體重分別增加0.4 kg、0.8 kg 和1.2 kg,力量增加為8%、13% 及18. 4%。研究中還測試了CPK (血清肌酸激酶)、3-MH (3-甲基組氨基酸) 和LDH (乳酸脫氫酶) 等項指標。結果發現: 受試者在阻力運動的同時補充HMB可顯著增加肌肉體積和力量(與對照組比, HMB-3 組瘦體重增加是其3 倍, 力量增長是其2. 5 倍) , 同時機體內氮儲備提高, 3-MH 的排泄率降低20% , CPK 和LDH 的水平降低20~60%。研究人員還觀察到對照組血漿中氨基酸的濃度比HMB補充組高出很多(血樣為空腹靜脈采血) , 提示食物對血漿氨基酸的升高沒有影響; 相反, 氨基酸很可能來自肌肉蛋白質的分解。這些數據說明HM B以某種方式保護機體減少應力或工作引起的肌肉損傷。在研究2 中, 28 名受試者被分為對照組和HM B補充組(3 g/d ) , 7 周力量訓練後, HMB組力量的增長值是對照組的3 倍(p< 0. 02 )。HM的作用是否與性別和年齡有關呢? 有研究報道, 一組未運動的女性在4 周內每天服用2 gHMB或安慰劑, 另一組在相同條件下增加了運動。在體成份上未運動組的女性統計學上無顯著性差異。而既運動又服用HM B的女性不但增加了瘦體重, 減少了脂肪, 還增加了力量。另外,Vukovich 等還專門研究了HM B補充對65~ 80 歲的老年男性和女性的體成份的影響。在8 周內受試者每週進行兩次阻力訓練, 同時每天口服3 gHM B, 結果變化極其明顯, 8 周後與對照組腿部最大屈曲力量僅提高18% 相比,HM B組平均上升42. 4%;HM B組瘦體重平均增加1. 5 kg, 而對照組下降0. 5 kg, 同時HMB組的脂肪減少4% , 而對照組實際上上漲了0. 31%。可見HMB的作用與年齡無關, 而且HMB對男性和女性的功效相似, 由此顯示HM B的作用與特異性的雄激素如睪酮無關。

HMB不但增加肌肉體積, 增長力量, 而且可以促進耐力增長。由M athew Vukovich 博士主持的研究證實了這一點。在該研究中, 8 名自行車運動員隨機完成3 種營養劑補充期,每期2 周, 間歇2 周, 3 組分別為HM B鈣鹽補充組(3 g/d )、亮氨酸補充組(3 g/d) 和對照組(安慰劑3 g/d)。在營養劑補充前和補充後進行VO 2max 測試, 運動後即刻取血樣測LAmax, 結果HM B組的運動員VO 2max 顯著升高, 同時血乳酸水平上升, 說明HMB補充在增強VO 2max 上有正向作用,而且運動員乳酸耐受力更強, 可以更好地工作。同樣在舊金山』98 實驗生物學會議上的一篇論文顯示, 深受力量運動員喜愛的HM B對耐力運動員也具有類似的顯著效果。此研究顯示, HM B組(3 g/d) 的長跑運動員比對照組的肌細胞受損程度降低近50% ,HM B補充的運動員血清CPK 平均僅上升145 IU/l, 而對照組在比賽後24 小時則上升了230 IU/l, 說明有大量的肌肉損傷發生。HM B組運動員腿部力量維持或提高, 而對照組運動員腿部力量下降。由此說明HM B可減少耐力訓練所導致的肌肉酸痛和(或) 損傷的數量。

最近, Cheng 等人進行的「HM B作用機制」的研究顯示,HM B可以很好地促進脂肪代謝和保護細胞膜的完整性, 在HM B溶液中培養的心肌和骨骼肌細胞內的脂肪(軟脂酸) 的B氧化提高30%。這就證實了許多實驗所顯示的HM B補充既有去脂體重的增加又有脂肪減少的現象。

HM B不但能提高人的運動能力, 還能提高馬的運動能力。Peggy M iller 等的研究提示每天早晚各攝入1 次(1 g/45. 5 kg 體重)HM B可提高馬的有氧代謝能力(紅細胞數上升5% ) 以及降低訓練和比賽中的肌肉損傷程度(運動後CPK 水平下降46% )。此外, 統計數據還顯示賽馬中HM B補充者勝率為18. 8% , 而對照組的勝率為11. 4%。

對免疫系統來說, 有報道顯示HM B可提高小雞的某些免疫功能, 使其降低死亡率。但是相關的人體實驗比較少見,還有待研究。

3 HMB的作用機制

關於HM B的作用機制, 目前, 最有說服力的假說是由N issen 等提出的, 他們認為HM B可為肌肉和免疫系統提供前體以支持最快速的細胞修復, 而這種前體就是HM GCoA(B- hydroxy- B- methylglutaryl coenzyme, B- 羥基-B- 甲基戊二酰輔酶A )。因此, 在運動性損傷後,HM B在肌肉及某些免疫細胞中分解為HM G- CoA , 被用來參與膽固醇的合成, 這樣可以控制細胞的功能和生長, 使細胞膜得以快速的修復, 另外, 肌細胞膜擴張過程中擁有充足的HM GCoA足以支持肌肉體積的增加。

另一假說認為HM B可減少蛋白質分解和降低肌肉損傷程度, 這種肌蛋白分解的減少可使肌纖維迅速的神經性募集(neural recruitment) , 就像催化劑一樣加速力量的提高。這就是為什麼在研究中受試者服用HM B僅兩周後力量就大幅度提高。但遺憾的是, 目前尚無實驗能對這種解釋進行證明。

4 HMB的安全性

HM B是人體代謝的正常產物, 在母乳和我們所吃的食物中均可以找到它。HM B已成為機體生長過程中必需的一種物質, 它就像水溶性維生素一樣是一種水溶性複合物, 可根據食物攝入量的多少隨尿液排出體外。因此基於以上幾點,HM B可預言為一種安全的營養補充劑。

實際上, 許多學者對HM B的安全性進行了研究。Kreider博士等研究報道, 40 名受試者在阻力訓練(7. 3±1 h/w ) 期間補充糖84 g/d、蛋白質75 g/d、脂肪3 g/d 的同時, 給予0、3、6 g/dHM B, 共28 d。結果僅表現在血清和尿液中的HM B濃度升高, 而臨床化學分析顯示31 項血液學和代謝指標均無顯著變化。另有文獻顯示, 人體服用2~ 5 gHM B後, 血液生化、肝功和腎功全部正常, 血液學指標中僅有低密度脂蛋白(LDL ) 降低7% (p < 0. 01) ; 更進一步進行的動物實驗中,不同時段攝入大劑量HM B的動物(其中給豬餵食了50 倍於人體RDA (3 g/d ) 的量) 均未出現生理、化學性副作用及死亡率的升高。紐約州立大學外科系主任Abumrad 博士看了這篇安全性報道後, 在自己身上進行試驗, 一次補充量達到50g, 結果未出現任何反應, 他認為「HM B可在我們的食物中找到, 是食物鏈的一部分, 它是一種安全的產品。」

5 HMB的使用

要想從食物中獲取機體所需的足量HM B幾乎是不可能的。研究證實, 在最適條件下, 所攝入的亮氨酸大約5% 可轉化為HM B。要想獲得3 g 的HM B, 必須服用60 g 的亮氨酸或者20 g 以上的A-K IC, 這樣不但花費昂貴, 而且可加重胃的負擔, 要想單純通過服用亮氨酸或酮酸來提高體內的HMB水平顯然是不可行的, 因此必須額外補充HMB才能滿足運動機體的需要。

所有有關的研究, 受試對像全部都是每天分次補充3gHM B。無論是165 磅、74 歲的老年男性, 120 磅、35 歲的女性, 還是215 磅、21 歲的橄欖球運動員都是同一個補充標準。在N issen 的研究中, 3 g/d 比1. 5 /d 的攝入量取得的效果更好。N issen 無疑是HM B研究領域的領導者, 他推測: 對所有人來說, 每人每天補充3 gHM B就可取得最佳效果。但是N issen 所研究的對象中絕大多數為普通的大學生運動員, 而更多的職業運動員及健美愛好者比他們擁有更健壯的肌肉和體格。迄今為止, 只有Kreider 對力量訓練後的青年男性服用大劑量HM B的效果進行了觀察, 初步結果表明運動員每天補充超過3 g 的HM B有獲得更好效果的趨勢。

毫無疑問, HM B的功效是肯定的, 只是它的作用與肌酸不屬同一類型。HM B在新生肌肉組織的生長過程中影響蛋白質代謝的平衡, 同時具有抗分解效應, 使肌組織的分解降低到最小程度, 因此, HM B可使運動後肌肉的增長和脂肪的燃燒加倍。肌酸的補充刺激細胞內水的增加, 使細胞的滲透壓增高, 同時也刺激蛋白質的合成, 使去脂體重增長。然而HM B是否能促使肌細胞的容量增大, 尚無確切根據。那麼將HM B與肌酸同時使用的效果會如何呢? Almada 等報道, 41名橄欖球運動員分別補充磷酸(P) 混合劑(糖99 g/d、牛磺酸3 g/d、磷酸二鈉鹽1. 1 g/d、磷酸鉀1. 2 g/d )、P/HM B混合劑(HM B3g/d) 和P/HMB/C r 混合劑(肌酸15. 75 g/d) , 共28d, 每週進行5 h 阻力訓練、3 h 柔韌性及衝刺訓練, 實驗數據顯示P/HM B組和P/HMB/C r 組的工作能力增強, 而P/HMB/C r 組的能力更強一些, 提示同時補充HMB和肌酸可提高力量和/或無氧能力; 至於體成分方面, 總體重和體內水分均無顯著變化, 而P/HMB/Cr 組的去脂體重和骨骼重量明顯升高。說明HM B與肌酸同時使用對提高去脂體重和力量可能有協同效應。

此外, 近期有文獻報道, HM B能像乙酸鈣一樣對磷酸具有很好的親和力, 可能對治療尿毒症病人效果較好。尿毒症由腎衰引起, 症狀為尿素、肌酐、氨基酸和蛋白質代謝終產物過量。當腎臟衰竭時, 濾過率下降導致電解質如磷酸鈉鹽的積累, HM B可有效結合這些過剩的磷酸鹽。然而, 對於健康的耐力運動員來說這就不是一件好事了。在正常的生命活動中, 磷酸鹽對機體來說是非常重要的礦物質, 耐力運動員依靠它來達到運動成績的巔峰。事實上磷酸鹽的補充具有潛在的促進機能增強的作用。如果運動員選擇使用HMB時要仔細查閱產品標誌上的成分以確定此產品是否含有額外的磷酸鹽; 如果沒有磷酸鹽, 可以選用另外帶有磷酸鹽的產品或配合HM B單獨使用磷酸鹽補劑。

目前國際市場上有關HM B的產品種類很多, 假冒偽劣的不少, 衣阿華州立大學研究基地( ISU RF) 獲取了專利權,美國專利號為5348979, 並授權於M T I 公司(Metabolic Technology . Inc. ) 代理, 而M T I 公司僅授權有限的幾家公司銷售HM B產品, 合格的產品標籤上均有專利號。

6 結論

(1)HM B是一種安全、有效的營養補劑。(2)HM B可有效地促進瘦體重增加、燃燒脂肪和耐力提高。(3)HM B的推薦服用量為3g?d, 每次1g, 分三次服用, 同時補充肌酸、磷酸鹽效果更佳。
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