β-基-β-基丁酸钙在食品中的应用现状

杨 宏，赵溪雁，胡晓荣，肖 阳，张小微

(西安力邦临床营养股份有限公司研发部，西安 710065)

β-基-β-基丁酸钙在食品中的应用现状

杨 宏，赵溪雁，胡晓荣，肖 阳，张小微

(西安力邦临床营养股份有限公司研发部，西安 710065)

目前新资源食品原料β-基-β-基丁酸钙在食品中的应用广泛，其应用主要是基于其可以促进肌肉合成，减少肌肉蛋白降解等。文章综述了β-基-β-基丁酸钙在食品中的应用现状，包括在动物营养、运动营养以及在特殊医学用途配方食品中的应用等。

新资源食品；β-基-β-基丁酸钙；运动营养；特殊医学用途配方食品

目前β-基-β-基丁酸盐类在动物营养、运动营养等领域应用广泛[2-3]。近年来，β-基-β-基丁酸盐在临床应用研究中有较高的关注度，大量研究表明，β-基-β-基丁酸钙(CaHMB)具有预防肌肉减少，增加肌肉蛋白合成的作用[4-5]。多种消耗性疾病如肿瘤、肌肉衰减综合征、创伤、烧伤等都伴随有肌肉的流失。β-基-β-基丁酸盐已被多次实验应用在临床上用于肠内营养支持[6-10]，其在特殊医学用途配方食品中的应用也将成为新的研究热点。

根据《中华人民共和国食品安全法》和《新资源食品管理办法》，我国2011年第1号公告批准β-基-β-基丁酸钙作为新资源食品，规定其食用量为≤3g/d。其质量要求：β-基-β-基丁酸含量77%～82%、钙 12%～16%、水分为5%～7.5%，其使用范围为运动营养食品及特殊医学用途配方食品，孕妇、哺乳期妇女、婴幼儿及儿童不宜食用。

1 β-基-β-基丁酸的作用机制及其安全性

β-基-β甲基丁酸(HMB)是亮氨酸的代谢产物。支链氨基酸构成了肌肉中30%以上的蛋白质，其中的亮氨酸是骨骼肌与心肌中唯一可调节蛋白质周转的氨基酸，可以调节肌肉合成、预防蛋白质降解及运动损伤的恢复等。β-基-β甲基丁酸发挥作用的可能机制与调节蛋白质周转和维护细胞膜完整性有关。研究表明，HMB具有减少蛋白降解和增加蛋白合成的作用[11-13]。

CaHMB是HMB常见的补充形式之一，目前是我国卫生部新批准的新资源食品原料，其安全性已经被广泛的研究过。在一项依据食品药品管理局的研究中，依据人类等效剂量，让大鼠每天摄入CaHMB，占总饮食量的5%。服用91d无明显损伤。人体实验中，每日摄食6g HMB，食用1个月后未发现对胆固醇、血红蛋白、白细胞、血糖水平、肝脏和肾脏功能有任何影响[14]。Baier[15]研究了老年人每日食用2～3g CaHMB配以氨基酸混合物，食用1年后未在肝脏血液和肾脏及血脂中发现变化。有研究对CaHMB毒理性进行分析，以人和动物实验相结合，从致死率、临床观察、体重、摄食量及临床、解剖病理等方面评价，实验证实补充HMB安全可靠，无毒副作用。多数研究HMB在0.5～3.0g/d，3.0g/d的剂量是推荐的补充量。人服用CaHMB后血清HMB达到峰值的时间与服用剂量有关，一般在1～2h内，半衰期约为2.5h。相比于1次服用高剂量的HMB，分次服用效果更佳，日推荐3次服用HMB，有助于更好地发挥其作用[16-17]。

2 β-基-β-基丁酸钙在动物营养中的应用

研究表明，在肉用家禽中应用CaHMB可以提高生长性能、增加瘦肉含量，从而有效增加肉品产量，并且添加了CaHMB的饲料，可改善畜禽生长、增强动物免疫。CaHMB是较理想的畜禽肌肉强效剂，能促进畜禽肌肉生长，提高抗病能力和免疫能力[18-19]。郭俊清[20]等选用健康内蒙古白绒山羊，在基础饲粮基础上添加不同浓度的CaHMB和亮氨酸，结果表明饲料中添加亮氨酸、CaHMB可以提高机体血清溶菌酶含量，提高血清中免疫球蛋白含量，增强机体的免疫机能。中国农业科学院饲料研究所研究了通过胚蛋给养，添加不同水平的CaHMB对肉仔鸡生长性能、肌肉发育等变化影响，研究表明，CaHMB可促进雄性肉仔鸡生长前期的平均日增重和肌肉发育[21]。

3 β-基-β-基丁酸钙在运动营养中的应用

研究表明，运动后食用β-基-β-基丁酸钙不仅可以加速肌肉组织的修复，还可以促进肌肉体积增长，增长耐力，提高力量[22-23]。2013年10月国际运动营养学会(ISSN)对HMB作为营养补充剂的文献进行了严谨详细的分析，做出如下声明：①对于训练或未训练的人群因运动所致的骨骼肌损伤，HMB可减轻肌肉损伤，促进恢复。②训练并补充HMB，运动员将受益。③锻炼开始前补充HMB，持续2周，可起到最佳效果。④训练或未经训练的人群进行合适的运动，同时每日补充38mg/kg·BMI的HMB可促进骨骼肌生长，增强肌肉强度和力量。⑤HMB的作用效果包括减少蛋白降解和增加蛋白合成[24]。2015年12月30日国家卫计委发布GB 24154-2015《食品安全国家标准 运动营养食品通则》中建议在速度力量类产品中添加β-基-β-基丁酸钙，并建议β-基-β甲基丁酸钙的每日使用量为1～3g/d[25]。

4 CaHMB在特殊医学用途配方食品中的应用

特殊医学用途配方食品在纠正代谢失衡、减少感染等并发症、增强各种治疗手段的效果、促进恢复，从而缩短住院时间、改善患者生活质量等方面具有重要临床意义[26-28]。

4.1 在创伤、感染、手术等应激状态中的应用

在创伤、手术等应激条件下，机体处于高代谢状态，蛋白质分解增加、负氮平衡。严重应激时，负氮平衡可持续较久。应激患者的蛋白质既有破坏和分解的加强，也有合成的减弱。应激条件下机体可因消耗过多自身组织而导致体重下降、负氮平衡、创面愈合迟缓和抵抗力降低等不良后果，从而影响患者的预后。在患者肠内营养支持中合理运用特殊医学用途配方食品，可以纠正负氮平衡，改善患者的营养状态，帮助营养不良的患者安全度过创伤、手术等应激状态，保证术后患者的营养需求，维持并改善机体有效的代谢、机体组织、器官功能等[29-30]。多项研究表明，CaHMB具有加速蛋白合成，减缓蛋白质消耗等作用，CaHMB与谷氨酰胺、精氨酸等联合使用，可以改善患者的负氮平衡，对创伤、手术等的恢复起到积极作用[31]。Williams等[32]报道，给35例70岁以上健康老年人每日服用14g谷氨酰胺、3gCaHMB和14g精氨酸，对照组服用等氮、等能量的非必需氨基酸，14d后发现胶原蛋白合成显著增加，意味着可以用于患者的创伤修复。Sipahi等[33]报道，给11例糖尿病透析患者每日服用2.6gHMB、14.8g谷氨酰胺和14.8g精氨酸，对照组为激素和高压氧舱治疗，28d后发现伤口的面积和深度都得到显著改善。

针对创伤修复类的特殊医学用途配方食品，国外已有相应的产品推出，如美国某品牌产品，作为特定全营养配方食品适用于烧烫伤、创伤、褥疮、手术及伤口复原患者，配方中每份24g中含有β-基-β-基丁酸钙1.5g、L-氨酰胺7g、L-氨酸7g，可促进伤口愈合，有助于患者的创伤修复和愈合。临床试验表明，每天使用2包基速得连续使用14d，相较于对照组更能提供蛋白营养补给，帮助手术治疗前后、伤口与肌肉复原营养支持[34]。

4.2 在肌肉衰减综合症中的应用

少肌症在老年人中非常普遍，在60～70岁老年人群中发病率为5%～13%，80岁以上为11%～50%，随年龄增加，发病率升高，有研究表明，45%美国老年人患有少肌症，约20%老年人由于少肌症所致的骨骼肌功能减退而处于功能残疾状态，从而导致跌倒发生率增加，由跌倒引起的意外死亡率增加[35-37]。

研究表明，CaHMB具有预防肌肉减少，增加肌肉量的作用，近年来被应用于临床上肌肉消耗的改善研究中[38]。大量研究发现，在老年女性中，HMB/ARG/LYS的混合物(HMB、精氨酸、赖氨酸(的营养混合物)可以显著地增加蛋白质合成，改善体成分，增加去脂体重，增强肌肉力量[39]。Flakoll采用了一个12W的随机、双盲性的实验，实验对象为平均年龄为76.7的老年女性，对每日摄入2g CaHMB和5g精氨酸、1.5g赖氨酸(样本数为27)，和安慰剂(由糊精、维生素C组成等热量的，样本数14，或由非必须氨基酸、维生素C组成的等热量、等氮混合物，样本数14)对老年女性产生的影响进行了分析比较。实验进行12W后，与安慰剂组相比，摄取HMB和必需氨基酸组的蛋白质合成增加了20%，去脂体重显著增加(P=0.08)，膝关节屈肌力量和握力也显著增加[40]。

目前，CaHMB在特殊医学用途配方食品中肌肉衰减综合症类的应用尚在研究中，《特殊医学用途配方食品通则(征求意见稿)》中对特定全营养配方食品中的各类疾病所需营养素做出了配方规定。其对肌肉衰减综合征患者的全营养配方食品规定：应选用优质蛋白质，添加亮氨酸或β-基-β-基丁酸盐类，亮氨酸含量应不低于0.36mg/100kcal，或β-基-β-基丁酸盐类不低于1.5mg/100kcal，可添加其他必须氨基酸。针对增加肌肉蛋白合成，国外已有相应的特医食品，如美国雅培的“EAS MUSCLE ARMOR”，其宣传为“减少肌肉细胞凋亡，增加蛋白质合成”。其配方中每30g中含有CaHMB1.5g、L-氨酰胺7g、L-氨酸7g，作为日常膳食补充可促进肌肉蛋白合成。

考虑到亮氨酸在人体内转化代谢等因素，国内多家肠内营养制剂公司已考虑添加CaHMB在特定全营养配方食品，产品可用于老年肌肉衰减患者的营养补充或饮食替代。产品配方中可采用CaHMB与精氨酸、赖氨酸复配的组合形式，可添加优质蛋白(如乳清蛋白等)优化配方。CaHMB联合精氨酸、赖氨酸等组合配方，在少肌症中可明显改善肌肉蛋白质衰减，促进蛋白合成，有效改善老年人的营养状况。

5 结论

目前，新资源食品原料β-基-β-基丁酸钙在食品中的应用广泛，主要包括在动物营养、运动营养以及在特殊医学用途配方食品中的应用等。CaHMB的应用主要是基于其可以促进肌肉合成，减少肌肉蛋白降解等。动物营养中CaHMB对肉用家禽体重和肌肉发育具有促进作用，改善动物生长性能、增加瘦肉含量；运动营养中CaHMB可以促进肌肉体积增大，增加肌肉力量并改善运动后肌肉的修复；在特殊医学用途配方食品的使用中，CaHMB可以促进肌肉蛋白合成，减少肌肉蛋白消耗，减缓应激状态下蛋白损失。随着各项研究的深入进行，新资源食品原料CaHMB将在食品中得以广泛应用。◇

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(责任编辑 李婷婷)

Application of Beta Hydroxy-Beta-Methyl Butyric Acid Calcium in Food Industry

YANG Hong，ZHAO Xi-yan，HU Xiao-rong，XIAO Yang，ZHANG Xiao-wei
(Department of Research and Development，Xi'an Libang Clinical Nutrition Co.Ltd，Xi'an 710065，China)

As a new resource of food，Beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium has been widely used in food industry.The application of the beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium is based on the function，which increases protein synthesis and decreases protein degradation.The paper reviewed the application of the beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium in the food industry，including the application in the animal nutrition，in the sports nutrition and in the medical food for special purpose.

new resource of food；beta hydroxy-beta-methyl butyric acid calcium；sport nutrition；the medical food for special purpose(FSMP)

国家“863”科技计划项目“药食同源生物资源活性成分高效利用制剂关键技术研究”(项目编号：2014AA022205)。

杨 宏(1984— )，男，硕士，工程师，研究方向：特殊医学用途配方食品研发。

赵溪雁(1987— )，女，硕士，研究方向：特殊医学用途配方食品研发及检测。