本發(fā)明屬于人類保健品和藥品技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物在制備人類抗疲勞、提高運(yùn)動(dòng)能力方面的保健品和藥品的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

疲勞是指腦力或體力到達(dá)一定階段時(shí)必然出現(xiàn)的一種正常的生理現(xiàn)象。疲勞的表現(xiàn)主要是運(yùn)動(dòng)時(shí)體內(nèi)能量降低和肌肉力量的下降，測(cè)定機(jī)體持續(xù)運(yùn)動(dòng)到力竭的時(shí)間可以反映機(jī)體的耐力，而負(fù)荷運(yùn)動(dòng)引起機(jī)體的生化指標(biāo)變化可反映疲勞的程度。因此所謂抗疲勞就是延緩疲勞的發(fā)生和加速疲勞的消除。提高耐力，延緩疲勞是生物科學(xué)和營(yíng)養(yǎng)科學(xué)領(lǐng)域的重要課題?？蛊诤吞岣吣土?，不僅僅是體育競(jìng)技中的需求，隨著當(dāng)今人民的生活水平的提高、老齡化加重，越來越多的人開始關(guān)注身體健康和疲勞指數(shù)。

肌肉組織在運(yùn)動(dòng)的過程中按照一定的優(yōu)先級(jí)別分別利用葡萄糖和脂肪酸作為能量底物，以各種維生素和礦物質(zhì)元素為輔酶或輔基，通過糖酵解和脂肪酸β氧化，以及三羧酸循環(huán)代謝產(chǎn)生大量的高能物質(zhì)（如nadh和atp）。運(yùn)動(dòng)初期肌肉組織以葡萄糖供能為主，隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)則轉(zhuǎn)向脂肪酸的氧化。但由于葡萄糖和三羧酸代謝中間產(chǎn)物的快速耗竭，大大限制了有氧氧化的供能速度，從而導(dǎo)致機(jī)體疲勞的產(chǎn)生。

以往抗疲勞的解決方案多是提供易于代謝利用的能量底物，如葡萄糖、果糖、中短鏈脂肪酸和氨基酸等等。也有方案在提供能量底物的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步補(bǔ)充維生素或微量元素，以提高氧化代謝各環(huán)節(jié)的酶活和氧化磷酸化速度，提高atp的生成水平。但這些這些方案只能在一定程度上緩解疲勞癥狀，尚未在根本上解決三羧酸循環(huán)代謝中間產(chǎn)物不足的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有抗疲勞和提高運(yùn)動(dòng)能力方案的缺陷和不足，提供α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物在制備人類抗疲勞、提高運(yùn)動(dòng)能力方面的保健品和藥品的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是提供α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物在作為或制備緩解機(jī)體疲勞和/或提高肌肉力量的藥品、食品、飲料或保健品方面的應(yīng)用。

本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的研究結(jié)果顯示，α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，能顯著提高小鼠快速運(yùn)動(dòng)和慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，提高肌肉抓握力，并能降低小鼠血清尿素氮及乳酸水平，添加akg也可以提高代謝過程中的一些酶活，增強(qiáng)機(jī)體的代謝作用，增加α-酮戊二酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶活性，抑制乳酸脫氫酶活性。因此akg可以在增強(qiáng)肌肉力量的同時(shí)提高機(jī)體的代謝能力，降低代謝過程中一些對(duì)機(jī)體不利的因素，為制備緩解機(jī)體疲勞，提高運(yùn)動(dòng)能力的保健品提供了技術(shù)和成本支持。

因此，以下應(yīng)用均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)：

α-酮戊二酸、α-酮戊二酸鹽或α-酮戊二酸衍生物在作為或制備緩解機(jī)體疲勞和/或提高肌肉力量的產(chǎn)品方面的應(yīng)用。

α-酮戊二酸、α-酮戊二酸鹽或α-酮戊二酸衍生物在作為或制備增加肌肉抓握力（即增加肌肉力量）、增加快速運(yùn)動(dòng)及慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)間（即增加肌肉的運(yùn)動(dòng)耐力）、降低血清尿素氮和乳酸含量（即延緩小鼠疲勞發(fā)生）和/或增加α-酮戊二酸脫氫酶活性和谷氨酸脫氫酶活性并抑制乳酸脫氫酶活性（即增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)后α-酮戊二酸的代謝，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力，延緩小鼠的疲勞程度）的產(chǎn)品方面的應(yīng)用。

優(yōu)選地，上述產(chǎn)品包括藥品、食品、飲料或保健品等。

優(yōu)選地，所述α-酮戊二酸鹽α-酮戊二酸鈣（akgca）、α-酮戊二酸鈉或α-酮戊二酸鉀等。

優(yōu)選地，所述α-酮戊二酸衍生物為α-酮戊二酸二甲酯（dakg）或α-酮戊二酸甘油酯等。

另外，一種具有緩解機(jī)體疲勞和/或提高肌肉力量的產(chǎn)品，包含有α-酮戊二酸、α-酮戊二酸鹽和/或α-酮戊二酸衍生物中的一種或幾種，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

具體地，所述產(chǎn)品可以包括藥品、食品、飲料或保健品等。

本發(fā)明基于機(jī)體疲勞形成的代謝原理，直接給小鼠補(bǔ)充akg、α-酮戊二酸鹽（α-酮戊二酸鈣，akgca）或α-酮戊二酸衍生物（α-酮戊二酸二甲酯，dakg），發(fā)現(xiàn)可快速補(bǔ)充能量代謝中間產(chǎn)物不足，達(dá)到抗疲勞的作用。原理主要涉及α-酮戊二酸（α-ketoglutaricacid，akg）是三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵代謝中間產(chǎn)物，有氧氧化過程中，機(jī)體將動(dòng)員一部分游離氨基酸脫氨分解形成α-酮戊二酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)，以補(bǔ)充代謝中間產(chǎn)物的耗竭。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物可顯著提高動(dòng)物快速運(yùn)動(dòng)、慢速運(yùn)動(dòng)及抓握力，并能降低血清尿素氮及乳酸水平，提高肌肉代謝酶活，加快能量供應(yīng)。而且，使用α-酮戊二酸后對(duì)人體無負(fù)面影響，從而保證人的正常健康前提下，實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)肌肉力量、緩解機(jī)體疲勞的功效。

而且，過量的α-酮戊二酸可以被機(jī)體完全代謝，不會(huì)對(duì)人體健康有任何毒副作用，可直接使用，為制備緩解機(jī)體疲勞、提高運(yùn)動(dòng)能力的產(chǎn)品（包括藥品、食品、飲料、保健品等等）提供了技術(shù)和成本支持，具有很好的推廣應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)正常c57bl/6j小鼠肌肉力量的影響。

圖2是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)正常c57bl/6j小鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響。

圖3是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)c57bl/6j小鼠血液生化指標(biāo)的影響。

圖4是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)c57bl/6j小鼠運(yùn)動(dòng)代謝酶活的影響。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)試劑、方法和設(shè)備。

除非特別說明，以下實(shí)施例所用試劑和材料均為市購。

實(shí)施例1α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)小鼠運(yùn)動(dòng)能力及肌肉力量的影響

1、為研究α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)小鼠運(yùn)動(dòng)能力及肌肉力量的影響，試驗(yàn)以小鼠為研究對(duì)象，選取40只5周齡的c57bl/6j小鼠，平均分為4組，分別如下：

對(duì)照組：飲用無菌水；

處理組1：飲水中添加2%α-酮戊二酸衍生物，α-酮戊二酸二甲酯（dakg）；

處理組2：飲水中添加2%α-酮戊二酸鹽，α-酮戊二酸鈣（akgca）；

處理組3：飲水中添加2%α-酮戊二酸（akg）。

以上各組調(diào)整飲水ph至7.0，自由采食及飲水，12小鼠循環(huán)光照，環(huán)境濕度在70%±10%，溫度恒定在23℃±1℃。通過飲水添加2%的α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，飼養(yǎng)8周用于肌肉力量及運(yùn)動(dòng)時(shí)間的檢測(cè)。

2、測(cè)定α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)正常c57bl/6j小鼠肌肉力量的影響

（1）具體的測(cè)定方法為：

小鼠飼養(yǎng)至8周，每組取10只鼠置于抓力儀(bio-gs3,bioseb/france)上進(jìn)行3組連續(xù)10次的拉力試驗(yàn)，記錄每次試驗(yàn)的最大拉力值，取每次試驗(yàn)的最大值的平均值用于統(tǒng)計(jì)分析。

（2）結(jié)果如附圖1所示，圖1是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)正常c57bl/6j小鼠肌肉力量的影響。

飲水添加2%α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物飼喂小鼠8周，可顯著增加小鼠肌肉抓握力（p<0.05），單獨(dú)添加α-酮戊二酸組效果最明顯。說明α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物能夠增加小鼠肌肉力量。

3、測(cè)定α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)正常c57bl/6j小鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響

（1）具體的測(cè)定方法為：

小鼠飼養(yǎng)至8周，每組取10只用于運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。將小鼠跑步機(jī)傾斜角度調(diào)整為11^o,每組取10只鼠于小鼠跑步機(jī)（成都泰盟軟件股份有限公司）以10m/min的速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，小鼠休息10min，若休息結(jié)束后給予小鼠10m/min的速度，然后小鼠速度每2min增加5m/min，直至最大速度增加至40m/min作為小鼠的快速運(yùn)動(dòng)，并記錄小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)間；若休息結(jié)束后給予小鼠10m/min的速度，然后小鼠速度每3min增加1m/min，直至最大速度增加至20m/min作為小鼠的慢速運(yùn)動(dòng)，并記錄小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

（2）結(jié)果如附圖2所示，圖2是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)正常c57bl/6j小鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響。

試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組比，飲水添加2%α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物飼喂小鼠8周，可分別顯著增加小鼠的快速運(yùn)動(dòng)及慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)間（p<0.05）。說明α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物能夠增加小鼠肌肉的運(yùn)動(dòng)耐力。

綜上所述，飲水添加2%α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物可顯著增加小鼠肌肉抓握力，增加小鼠快速運(yùn)動(dòng)和慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

表明了α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物能增加小鼠肌肉力量及運(yùn)動(dòng)耐力。

實(shí)施例2α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)小鼠血液生化指標(biāo)的影響

1、為研究α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)小鼠血液生化指標(biāo)的影響，試驗(yàn)以小鼠為研究對(duì)象，選取40只5周齡的c57bl/6j小鼠，平均分為4組，分別如下：

對(duì)照組：飲用無菌水；

處理組1：飲水中添加2%α-酮戊二酸衍生物，α-酮戊二酸二甲酯（dakg）；

處理組2：飲水中添加2%α-酮戊二酸鹽，α-酮戊二酸鈣（akgca）；

處理組3：飲水中添加2%α-酮戊二酸（akg）。

以上各組調(diào)整飲水ph至7.0，自由采食及飲水，12小鼠循環(huán)光照，環(huán)境濕度在70%±10%，溫度恒定在23℃±1℃。通過飲水添加2%的α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，飼養(yǎng)8周后通過眼球靜脈采集小鼠血液。

2、測(cè)定α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)c57bl/6j小鼠血液生化指標(biāo)的影響

（1）具體的測(cè)定方法為：

通過飲水給予c57bl/6j小鼠添加2%的α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，飼養(yǎng)8周后通過眼球靜脈采集小鼠血液，分離血清分別使用尿素氮（bun）及乳酸檢測(cè)試劑盒（南京建成生物科技有限公司）檢測(cè)血清尿素氮和乳酸水平。

（2）結(jié)果如附圖3所示，圖3是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)c57bl/6j小鼠血液生化指標(biāo)的影響。

試驗(yàn)結(jié)果表明，飲水添加2%α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物可顯著降低c57bl/6j小鼠血清尿素氮和乳酸含量。說明，α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物具有延緩小鼠疲勞發(fā)生的能力。

實(shí)施例3α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)小鼠骨骼肌運(yùn)動(dòng)代謝酶活的影響

1、為研究α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)小鼠骨骼肌運(yùn)動(dòng)代謝酶的影響，試驗(yàn)以小鼠為研究對(duì)象，選取40只5周齡的c57bl/6j小鼠，平均分為4組，分別如下：

對(duì)照組：飲用無菌水；

處理組1：飲水中添加2%α-酮戊二酸衍生物，α-酮戊二酸二甲酯（dakg）；

處理組2：飲水中添加2%α-酮戊二酸鹽，α-酮戊二酸鈣（akgca）；

處理組3：飲水中添加2%α-酮戊二酸。

以上各組調(diào)整飲水ph至7.0，自由采食及飲水，12小鼠循環(huán)光照，環(huán)境濕度在70%±10%，溫度恒定在23℃±1℃。通過飲水添加2%的α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，飼養(yǎng)8周。

2、測(cè)定α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)c57bl/6j小鼠骨骼肌運(yùn)動(dòng)代謝酶的影響

（1）具體的測(cè)定方法為：

通過飲水給予c57bl/6j小鼠添加2%的α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，飼養(yǎng)8周后給予小鼠以20m/min的速度慢速跑步30min，試驗(yàn)結(jié)束后采集小鼠腓腸肌，置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。使用高速勻漿機(jī)使用0.9%nacl溶液勻漿分離獲取肌肉組織液，用于總蛋白濃度（thermobca試劑盒）及運(yùn)動(dòng)代謝酶活試劑盒檢測(cè)，包括α-酮戊二酸脫氫酶、乳酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶的酶活檢測(cè)試劑盒（南京建成生物科技有限公司）。

（2）結(jié)果如附圖4所示，圖4是α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物對(duì)c57bl/6j小鼠運(yùn)動(dòng)代謝酶活的影響。

試驗(yàn)結(jié)果表明，飲水添加2%α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物可顯著增加α-酮戊二酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶的活性，并能抑制乳酸脫氫酶的活性。說明α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物能增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)后α-酮戊二酸的代謝，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力，延緩小鼠的疲勞程度。

本發(fā)明的研究結(jié)果顯示，α-酮戊二酸（鹽）及其衍生物，能顯著提高小鼠快速運(yùn)動(dòng)、慢速運(yùn)動(dòng)及抓握力，并能降低小鼠血清尿素氮及乳酸水平，添加akg也可以提高代謝過程中的一些酶活，增強(qiáng)機(jī)體的代謝作用。因此akg可以增強(qiáng)肌肉力量的同時(shí)提高機(jī)體的代謝能力，降低代謝過程中一些對(duì)機(jī)體不利的因素，為制備緩解機(jī)體疲勞，提高運(yùn)動(dòng)能力的保健品提供了技術(shù)和成本支持。