橘皮素在制备控制人体血尿酸水平的药物或食品中的新用途
阅读说明：本技术 橘皮素在制备控制人体血尿酸水平的药物或食品中的新用途 (New application of hesperetin in preparation of medicine or food for controlling blood uric acid level of human body ) 是由 周志钦 李真晴 刘猛 于 2021-02-05 设计创作，主要内容包括：本发明属于药品、医用食品、保健品、功能食品或食品领域,涉及橘皮素的新用途,具体涉及橘皮素在制备用于控制人体血尿酸水平的药物、医用食品、保健品、功能食品或食品中的用途；尤其是橘皮素在制备用于调节运动状态下血尿酸升高的药物、医用食品、保健品、功能食品或食品中的用途。(The invention belongs to the field of medicines, medical foods, health products, functional foods or foods, and relates to a new application of hesperetin, in particular to an application of hesperetin in preparing medicines, medical foods, health products, functional foods or foods for controlling the level of human hematuria acid; in particular to the application of the hesperetin in preparing medicines, medical foods, health products, functional foods or foods for regulating the rise of blood uric acid in a sports state.)
技术领域
本发明属于药品、医用食品、保健品、功能食品或食品领域，涉及橘皮素的新用途，具体涉及橘皮素在制备用于控制人体血尿酸水平的药物、医用食品、保健品、功能食品或食品中的用途；尤其是橘皮素在制备用于调节运动状态下血尿酸升高的药物、医用食品、保健品、功能食品或食品中的用途。
背景技术
柑橘是我国及世界的第一大水果，橘皮素(tangeretin)是柑橘类水果果皮中富含的多甲氧基黄酮单体化合物之一。据现有的文献报道，橘皮素具有多种重要的生物活性，如抗炎、抗氧化、抗癌及预防心血管和神经退行性疾病等功能。与其它类黄酮单体相比，橘皮素口服利用率高(21.38％)，类药性佳(0.43：是指橘皮素成为药物的可能性为43％)，绿色天然且毒副作用极低，非常适合人体使用。申请人的研究团队长期从事柑橘类黄酮、特别是多甲氧基黄酮与人体健康的研究，并率先对橘皮素等柑橘活性成分应用于运动员保健进行了探索性研究。申请人所在团队的细胞和动物实验发现，橘皮素能够提高小鼠的运动耐力，增强抗氧化酶活性，提高机体抗氧化能力，以降低力竭性运动所诱发的氧化应激伤害。同时，申请人的研究团队还发现，人体补充4周橘皮素(200mg/d)后，举重运动员和短跑运动员的主观疲劳感消除明显，血清皮质醇含量及尿酸水平显著下降。这些结果说明橘皮素可能对提升运动员的身体机能和降低尿酸水平有积极影响。因此，在上述研究发现的基础上完成了以下发明创造。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供橘皮素的新用途。具体是橘皮素在制备用于控制人体血尿酸水平的药物、医用食品、保健品、功能食品或食品中的用途。
进一步的，本发明提供的是橘皮素在制备用于控制人体血尿酸水平的药物、医用食品、保健品、功能食品或食品中的用途。
进一步的，所述控制人体血尿酸水平为维持血尿酸稳定。
进一步的，所述控制人体血尿酸水平为控制运动状态下的血尿酸升高。
再进一步的，所述控制人体血尿酸水平为调节运动状态下应激反应引起的血尿酸升高。
进一步的，所述控制人体血尿酸水平为减少运动状态下尿酸的合成。
进一步的，所述控制人体血尿酸水平为促进尿酸排泄。
本发明实现上述用途，具体是通过橘皮素减少运动状态下尿酸的合成并促进尿酸排泄，最终实现控制血尿酸升高的目的；进而可以改善运动后的机体恢复能力，减少运动后的应激反应，利于身体机能恢复。
为了更好的利用上述新用途，本发明的发明人是将橘皮素制成了药物、医用食品、保健食品、功能食品或食品，以便推向具体的生产应用。
制备药物是以橘皮素为活性成分，加入药学上常规的或可接受的辅料制成的口服制剂或注射制剂；所述口服制剂为片剂、粉剂、颗粒剂、茶剂、胶囊剂、软胶囊剂、口服液、丸剂、膏剂、酒剂等；进一步优选，所述注射制剂为注射液。
制备保健品是以橘皮素为活性成分，加入保健品上常规的或可接受的辅料制成的口服制剂。所述口服制剂为片剂、粉剂、颗粒剂、茶剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、口服液、丸剂、膏剂、饮料、酒剂、饼干类、糖果类、糕点类、液体乳类、复配营养素。
制备功能食品是以橘皮素为活性成分，加入食品上常规的或可接受的辅料或添加剂制成的功能食品；所述功能食品为软胶囊、硬胶囊、口服液、片剂、粉剂、丸剂、膏剂、饮料。
制备医用食品是以橘皮素为活性成分，加入食品上常规的或可接受的辅料制成的医用食品；所述医用食品为医用营养品、人用膳食补充剂和婴儿食品；具体的可以为软胶囊、硬胶囊、口服液、片剂、粉剂、丸剂、膏剂、饮料。
制备食品是以橘皮素为原料，加入食品学上常规的或可接受的辅料或添加剂制成的食品。
在上述用途中，具体的产品形式如下：
橘皮素口服制剂，其特征在于：以橘皮素为活性成分，加入药学上、保健品学上、功能食品学上、医用食品学上常规的或可接受的辅料制成的口服制剂。
橘皮素注射制剂，其特征在于：以橘皮素为活性成分，加入药学上常规的或可接受的辅料制成的注射制剂。
橘皮素食品，其特征在于：以橘皮素为原料，加入食品学上常规的或可接受的辅料制成的食品。
本发明研究表明，运动前服用以橘皮素为主要原料或活性成分制备的上述产品，具有明显的维持的血尿酸稳定，尤其是控制运动状态下血尿酸升高的作用，减少尿酸生成进而减少高强度运动引起的机体应激反应，同时促进尿酸排泄，减少运动后机体体内环境改尿素、肌酐和肌酸酶含量增加，提高机体的抗氧化能力，增加机体肌肉含量，改善运动后的疲劳状态，尤其适用于运动员，为公众提供了一种全新的安全效果显著的运动补剂。
附图说明
图1受试者分组(A)与实验日程安排(B)。
图2实验组和对照组全部受试者的血清尿酸水平(图2A-2D)。
其中：图2A实验组女性受试者血清尿酸水平；图2B实验组男性受试者血清尿酸水平；图2C对照组女性受试者血清尿酸水平；图2D对照组男性受试者血清尿酸水平。
图3实验组和对照组全部受试者的尿素水平(图3A-3D)。
其中，图3A实验组女性受试者血清尿素水平；图3B实验组男性受试者血清尿素水平；图3C对照组女性受试者血清尿素水平；图3D对照组男性受试者血清尿素水平。
图4实验组和对照组全部受试者的肌酐水平(图4A-4D)。
其中，图4A实验组女性受试者血清肌酐水平；图4B实验组男性受试者血清肌酐水平；图4C对照组女性受试者血清肌酐水平；图4D对照组男性受试者血清肌酐水平。
图5实验组和对照组全部受试者的肌酸激酶水平(图5A-5D)。
其中，图5A实验组女性受试者血清肌酸激酶含量；图5B实验组男性受试者血清肌酸激酶含量；图5C对照组女性受试者血清肌酸激酶含量；图5D对照组男性受试者血清肌酸激酶含量。
具体实施方式
以下为本发明橘皮素新用途的验证试验。
1.研究方法
1.1受试者
选取重庆市专业队22名短跑运动员(男女各11名)作为受试对象，运动等级均为国家二级及以上水平；此外，全部运动员选自同一大训练组，且在实验期间采用相似的训练方案。本研究采用配对、随机实验设计。首先，按照性别、形态及运动等级将受试者随机分为实验组(身高171.98±5.14cm，体重62.22±12.82kg，年龄24.30±3.39years)和对照组(身高174.84±8.54cm，体重57.92±9.81kg，年龄23.10±2.76years)(图1A)。对照组服用安慰剂：美国Cansure分离乳清蛋白粉(纯度95％，兴奋剂检测编号：2019FD279)，20g/d；实验组服用本发明橘皮素补剂(20g/袋，含纯度95％的分离乳清蛋白粉19.8g和纯度99.79％的橘皮素200mg；生产许可编号：SC10611310113704；兴奋剂检测编号：2019FD234)，20g/d。
参与本研究前，受试者均经过系统的医学检查，排除患有抑郁症、心血管疾病、库欣综合征及近五年曾患重大疾病者。受试者详细了解本研究的内容、流程及潜在风险，并签署知情同意书。本研究所采用实验方法，均严格遵守了《赫尔辛基宣言》并经过上海体育学院学术与伦理委员会批准。
1.2数据采集与处理
本研究在2019年为期三个月的冬训期间选其中4周进行。全部受试者均要求每日上午7:30-8:30进入实验室，按编号现场领取、服用已冲兑好的橘皮素补剂或安慰剂，全程由研究人员监督完成。分别在每周的第一天(T1、T2、T3、T4)以及实验结束后的次日(T5)采集受试者的血液样本(图1B)，每次抽取静脉血4ml，每位受试者采血前均为空腹状态(禁食≥8h)，采血结束后立刻服用补剂或安慰剂。血液样本采集后30min内，使用高速离心机(蜀科TG16，中国)分离出血清样本(2000R/min,15min)，之后将血清样本保存于-80℃医用冰箱存储(博科BDF-86V158，中国)。干预实验结束后，由一名研究人员对血清样本进行统一分析(迈瑞SAL-6000，中国；BioTek-Epoch，美国)，记录血清尿酸、尿素、肌酐及肌酸激酶结果。另外，在实验开始(T1)和结束(T5)时对所有受试者进行身体成分测试，获取体重、体脂率、脂肪量、肌肉量和蛋白质比等数据。测试时，要求受试者着轻便衣物静止站在身体成分测试仪(InBody 570，韩国)上。
整个实验过程中，严格控制并详细记录每位受试者的日常饮食情况。期间，重庆市竞技体育训练中心餐厅负责食材的加工和派发。一名研究人员对食材的选择、烹饪等给予指导和监督，排除可能影响研究结果的食材及调料。此外，为尽可能减少其它因素干扰，全部受试者从研究开始前2周至研究结束(共42天)禁止服用除指定运动饮料(佳得乐，美国)之外的任何其它补剂及药剂等。在本研究过程中，所有受试者均未出现任何不适症状。
1.3统计学分析
通过SPSS 25.0软件进行统计学分析，数据以均值±标准差表示。采用双因素(2个组别×不同时间点)重复测量方差分析受试者的各项身体成分指标(体重、体脂率、脂肪量、肌肉量和蛋白质比)及身体机能生化指标(血清尿酸、尿素、肌酐及肌酸激酶)。如有显著性差异，在LSD标准的基础上进行两两比较。显著性水平定为p<0.05。
2研究结果
2.1补充4周橘皮素对身体成分的影响
实验组与对照组4周干预实验前后各项身体成分(体重、体脂率、脂肪量、肌肉量和蛋白质比)可见表1。实验开始前，实验组和对照组无统计学差异；实验结束，实验组的体重和肌肉量显著高于对照组，但他们的体脂率显著低于对照组。其中实验组体重增长0.42Kg，但肌肉增长达0.85Kg，且脂肪量降低了0.4Kg，而对照组体重增长0.14Kg，肌肉增长了0.13Kg，脂肪量无明显变化。说明冬训期间，对照组体重增加仅为训练引起的肌肉增长，而橘皮素干预下，大幅减少了运动员的脂肪含量，促进了肌肉的合成。这些结果表明，在一定情况下，橘皮素能促进脂肪代谢和肌肉生成，改善运动员身体成分，提高运动机能。
2.2补充4周橘皮素对身体机能生化指标的影响
实验组与对照组4周干预实验过程中各项生化指标的变化(血清尿酸、尿素、肌酐及肌酸激酶)可见表2。实验前(T1)，实验组与对照组的各项生化指标均无显著性差异。整个干预试验期间，实验组的血清尿酸水平整体呈下降趋势，尤其男性运动员(图2B)变化明显；而对照组运动员尿酸水平小幅上升，波动较大。
通过对实验组所有受试者的肌酐、尿素和肌酸激酶的检测观察(图3-5)，由图5可知，橘皮素干预后受试者尿素水平整体下降，尤其在男性运动员身上，趋势更为明显(图5B)，这可能是男性比女性运动员代谢更为旺盛造成的。在女性运动员组(图3A)，尿素呈波动变化，尤其在T3到T4时期，开始出现波动，但整体维持稳定。
另外，实验组所有受试者肌酐水平(图4)整体平稳，小幅下降，波动仍出现在T3到T4时期，这可能是T2期训练结束后，休假时间较长造成的内环境波动。同样，所有实验组的受试者血清肌酸激酶稳步下降(图5)，说明橘皮素干预能够有效减少肌酸激酶含量，减少肌肉损害发生，尤其在#3受试者身上体现明显T1-T3显著下降(图5B)，同时在T2到T4时期，#10受试者肌酸激酶含量大幅上升后又快速恢复到正常水平(图5A)，进一步提示橘皮素干预效果显著且反应迅速，对机体肌肉有良好的保护效果。
表1 补充橘皮素对身体成分的影响
注：与初始值(T1)比较，#，p<0.05；与对照组比较，**，p<0.01.
表2 补充橘皮素对机体血清尿酸、皮质醇、肌酐及肌酸激酶的影响
3.讨论：
本研究旨在探讨橘皮素补充对短跑运动员冬训期间血清尿酸、尿素及其它相关生化指标(肌酐和肌酸激酶)和身体成分的影响。研究发现，经过4周橘皮素(200mg/d)补充，运动员的血清尿酸水平显著下降并逐渐趋于稳定，同时血清尿素含量显著降低，肌酐及肌酸激酶小幅变化，逐渐趋于平稳；同时，体重、肌肉量和蛋白质比显著上升，体脂率和脂肪量显著下降。结果证实了橘皮素可降低血清尿酸水平，减少尿酸在机体的积累。这充分证明了4周橘皮素补充能减少高强度运动引起的机体应激反应，有效降低机体应激造成的高血尿酸水平，改善身体成分，调节机体平衡。
尿酸是人体食源性和内源性嘌呤代谢的最终产物，主要是在肝脏和小肠中由黄嘌呤氧化酶/黄嘌呤脱氢酶(XO/XDH)生成。在大多数哺乳动物中，尿酸会在尿酸酶(UO)的作用下进一步氧化为尿囊素，但人类在进化过程中因为基因突变导致尿酸酶失活。人体产生的尿酸随尿液排出时，会经过肾脏的复杂处理，其中包括肾小球过滤、分泌和重吸收等。尿酸具有一定的抗氧化性，能够清除单态氧、自由基、过氧亚硝酸盐和过渡金属鳌合物，但是当它所处的化学微环境改变时，尿酸也可以是氧化剂。关于尿酸的抗氧化性己得到很多学者的支持，在一些专著中也将尿酸列为主要的非酶类抗氧化剂，在一些临床研究中也将尿酸作为反映机体抗氧化能力的标记物。有研究显示在体外环境下，尿酸可以直接清除体内活性氧。也有研究显示人体在高强度运动前通过注射尿酸可以减轻剧烈运动引起的氧化应激。因此，在短期/长期运动状态下尿酸作为体内的抗氧化剂，其血清水平会逐渐提升，甚至累计过高。与上述研究类似，本研究发现，运动员冬训开始后，其体内尿酸水平逐步提升，冬训结束后，实验组运动员的尿酸水平显著低于运动组(图2)，表明橘皮素对于运动引起的高血尿酸具有显著降低效果，将其作为一种运动补剂具有良好的应用潜力。
人体内尿酸合成通路主要包括两大过程，即嘌呤的合成与降解。嘌呤合成过程又分为从头合成途径(de novo synthesis)和补救合成途径(salvage pathway)。其中从头合成途径占主导作用。而嘌呤的降解过程主要从脱去氨基开始。在腺苷脱氨酶(ADA)的催化下，腺苷脱去氨基生成次黄嘌呤核苷。鸟嘌呤在鸟嘌呤脱氨酶(GDA)的催化下脱氨生成次黄嘌呤。随后，次黄嘌呤和黄嘌呤在XO的作用下被氧化生成尿酸。当人们长期摄入大量富含腺嘌呤和次黄嘌呤的食物时，会促进ADA、GDA等脱氨酶及XO的活性，产生大量尿酸，导致血清浓度增加。同样的，高强度剧烈运动下，机体内的糖类和脂肪物质会进行有氧氧化，产生大量的能量，以实现机体能量供应。此过程中尿酸合成底物三磷酸腺苷(ATP)大量产生，在黄嘌呤氧化酶作用下促进尿酸大量合成。而肾脏作为尿酸重要的排泄器官，能够有效排泄正常人每天产生的70％的尿酸，剩余尿酸通过肠道和胆道排出。肾脏中尿酸排泄过程主要包括肾小球的过滤、肾小管和集合管的重吸收、肾小管的分泌以及肾小管分泌后尿酸的重吸收过程。而当尿酸生成过量，超出人体每日可排泄最大量，肾小管就会发挥对过量尿酸的重吸收作用，导致尿酸盐在肾脏组织结晶，同时被吸收的尿酸通过血液运输至人体周身。在本研究中，橘皮素显著降低运动员的血清尿酸水平，结合文献报道，橘皮素等类黄酮化合物可抑制黄嘌呤氧化酶活性，阻断尿酸合成途径，减少尿酸生成。同时，受试运动员的血清尿素水平也进一步降低，可以推断橘皮素补剂的使用可能在减少尿酸生成的同时，还能够促进尿酸、尿素等物质的排泄，从而实现降尿酸的功能。
血清肌酐、尿素也是衡量肾脏和肝脏健康的一个重要指标。血清肌酐主要用来指示肾小球的滤过能力，血清肌酐含量升高表示肾小球的滤过能力下降，一般这种情况是由慢性肾衰竭等疾病引起。而肾炎、慢性肾衰竭等疾病可能会引起血清尿素升高，蛋白质摄入不足、肝功能衰竭可能会引起尿素偏低。肌酸激酶，主要存在于骨骼肌、脑和心肌组织中。正常情况下，绝大多数肌酸激酶位于肌细胞内，血液中肌酸激酶升高一般提示已有肌肉损害或正发生肌肉损害。本次实验中血清肌酐、尿素和肌酸激酶的含量(图5)，与对照组相比，明显下降。这些结果提示，橘皮素不仅能降低血尿酸水平和抑制皮质醇分泌，同时促进肾小球的滤过能力，减小高强度运动对肝肾的伤害。在本研究结束，发明人发现4周冬训结束时，对照组与实验组运动员的肌肉量均有增加，但是服用橘皮素补剂(橘皮素200mg/d，乳清蛋白粉19.8mg/d)的实验组增加了0.72％(50.65±6.13kg vs 51.50±6.57kg)，而服用安慰剂(乳清蛋白粉20g/d)的对照组仅增加0.02％(48.01±9.13kg vs 48.14±9.17kg)。发明人认为这可能主要归功于橘皮素对肌酸激酶分泌的抑制，减少了肌肉损伤，进而保护机体。
4.结论：
发明人将橘皮素与水或分离乳清蛋白混合，应用于爆发力项目运动员冬训期间身体机能的维持或提升。研究发现，补充橘皮素(橘皮素200mg/d)能减少冬训期间高强度运动引起的机体应激反应，降低运动引起的高血尿酸水平，同时促进尿酸排泄，减少运动后机体体内环境改尿素、肌酐和肌酸酶含量增加，促进肌肉合成，增加机体肌肉含量和蛋白质比，有效改善身体成分，降低运动中的应激伤害并提高身体对高强度运动负荷的适应能力。同时，考虑到所有运动员在服用橘皮素期间无任何生理或情绪不良反应(如，失眠、恶心、烦躁等)，因此橘皮素可作为运动补剂用于辅助运动员训练。
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