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个体化大剂量β-羟基-β-甲基丁酸(HMB)补充对训练与非训练男性身体成分的影响:一项随机对照试验
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月25日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1
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本刊推荐:本研究通过随机对照试验探讨了个体化高剂量HMB-FA(90 mgHMB·kgFFM?1·day?1)在3周单纯补充期及3周结合高强度功能训练(HIFT)条件下对训练(TR)与非训练(UTR)男性身体成分的影响。结果显示,尽管采用了生物利用度更高的游离酸形式和基于去脂体重(FFM)的精准剂量方案,干预未引起体重(BM)、脂肪质量(FM)、去脂质量或总体水(TBW)的显著变化。研究强调补充持续时间而非剂量强度可能是影响HMB效果的关键因素,为运动营养补充策略提供了重要临床依据。
引言
β-羟基-β-甲基丁酸(HMB)作为必需支链氨基酸亮氨酸(Leu)的活性代谢产物,在生理条件下仅有约5%的亮氨酸可转化为HMB,导致内源性产量仅为0.2–0.4 gHMB·day?1。由于天然食物中HMB含量极低,要达到研究常用剂量3 gHMB·day?1必须依赖定向膳食补充。肌肉质量变化受肌肉蛋白质合成(MPS)与肌肉蛋白质分解(MPB)平衡调控,HMB通过双重机制作用于骨骼肌:其一通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路刺激MPS,影响下游核糖体蛋白S6激酶β-1(p70S6K1)和真核起始因子4E结合蛋白-1(4E-BP1);其二通过抑制泛素-蛋白酶体途径和 caspase活性降低MPB。最新研究还提示HMB可增强线粒体呼吸功能和脂肪酸氧化,可能促进体成分改善。然而现有关于HMB补充对人体体重和成分影响的研究结论仍存分歧。
HMB补充剂主要存在钙盐(HMB-Ca)和游离酸(HMB-FA)两种形式。尽管既往研究提示HMB-FA具有更高生物利用度,但新近研究存在争议。值得注意的是,既往研究多采用固定剂量(如3 gHMB·day?1)和长期补充方案(如12周),缺乏个体化剂量策略和短期高剂量方案的验证。本研究首次采用基于去脂体重的个体化高剂量方案(90 mgHMB·kgFFM?1·day?1),探讨其在3周单独补充及3周联合高强度功能训练(HIFT)条件下对训练与非训练男性的影响。
材料与方法
研究采用随机、三盲、安慰剂(PLA)对照、平行组试验设计,分为两个3周周期:第一周期为单纯补充期(SUP),受试者在保持常规训练(训练组,TR)或生活方式(非训练组,UTR)基础上补充HMB或PLA;第二周期在补充基础上增加每周两次Fight Gone Bad(FGB)训练(SUP+FGB)。最终90名男性完成全程研究,其中训练组53人(29.1±7.7岁;去脂质量占比84.1±5.1%),非训练组37人(32.3±7.6岁;去脂质量占比75.7±7.7%)。
补充剂采用液体游离酸HMB(Trec Nutrition Sp. z o.o., Poland),安慰剂在颜色、口味和质地上均匹配。剂量根据基线去脂质量计算(实际剂量范围4.8–7.8 gHMB·day?1),每日总剂量分两次服用。FGB训练作为标准化HIFT刺激,包含墙球射击、相扑硬拉高翻、跳箱、推举和划船五个动作,每轮5分钟共三轮。身体成分采用空气置换体积描记法(BodPod?)评估,总体水采用生物电阻抗法(BIA)测量。
结果
统计分析显示,干预对体重、去脂质量、脂肪质量或总体水均无显著影响。但时间主效应分析发现:SUP+FGB期体重显著高于基线(87.4±13.3 vs. 87.0±13.3 kg, p=0.011),去脂质量千克值在SUP+FGB期较基线显著增加(70.8±9.5 vs. 70.1±9.6 kg, p=0.005)。训练状态与时间存在交互作用:脂肪质量千克值在非训练安慰剂组呈现上升趋势,而训练组则下降;总体水在训练组中显著改善,非训练组变化不明显。去脂质量与脂肪质量比值(FFM/FM)全程无显著变化,但总体水与去脂质量比值(TBW/FFM)在补充期和联合训练期均高于基线。
讨论
本研究首次在统一实验框架下验证个体化高剂量HMB-FA方案对不同训练状态男性的影响。尽管采用生物利用度更高的剂型和基于去脂体重的精准给药策略,6周干预未产生显著的体成分改善效应。这一结果与既往短期研究结论一致:Kreider等发现28天3或6 gHMB-Ca·day?1补充对青年阻力训练者的去脂体重和脂肪质量无影响;Teixeira等也报道8周3 gHMB-Ca或HMB-FA补充未见效果。相反,Zaj?c等研究发现30天补充可使青年篮球运动员去脂质量增加约2 kg,脂肪质量降低1.3%;Nissen等早期研究也显示7周补充使去脂质量增加1.9 kg。
造成阴性结果的可能原因包括:第一,补充持续时间不足。多数显示阳性结果的研究采用8-12周方案,表明HMB发挥作用需要足够长的生物学响应时间;第二,缺乏能量赤字刺激。受试者维持 habitual饮食摄入,蛋白质摄入量训练组约2 g·kg?1·day?1,非训练组1.24–1.31 g·kg?1·day?1,均达到推荐标准。在蛋白质摄入充足情况下,HMB的促合成效应可能被掩盖;第三,训练刺激强度可能不足。尽管引入了FGB训练,但6次训练单元可能不足以引发显著的代谢适应。
值得注意的是,训练状态显示出调节效应:非训练安慰剂组出现脂肪质量增加和去脂质量下降趋势,而补充组变化幅度较小,提示HMB可能对非训练人群具有保护效应。同时训练组总体水改善显著优于非训练组,反映了训练状态对水合代谢的积极影响。
本研究的主要优势包括:个体化剂量方案符合国际运动营养学会推荐原则;同时包含训练与非训练人群增强结果普适性;采用标准化HIFT训练模型;使用空气置换体积描记法等精准评估手段。局限性在于补充时长和训练刺激频次有限,饮食监控仅覆盖测试前48小时,且结果外推受限于青年男性群体。
结论表明,短期高剂量HMB补充(即使采用生物利用度更高的游离酸形式和个体化方案)不足以诱发显著的体成分改善。补充持续时间而非绝对剂量强度可能是决定HMB效果的关键因素。未来研究应关注更长补充周期、能量调控条件下的效应,并拓展到女性和老年人群。从实践角度,HMB补充应作为长期训练计划的组成部分,而非短期强化的独立手段。
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