一、前言
β-羥基-β-甲基丁酸(HMB)是從必需胺基酸亮氨酸代謝而來的一種生物活性物質。自 1996 年 Nissen 等人首次證實 HMB 能降低阻力訓練後的肌肉蛋白分解、促進肌肉合成以來,HMB 補充劑在運動營養領域逐漸受到重視。本文將綜合現有文獻,探討 HMB 的代謝動力學、最佳補充策略(包括劑量、服用頻率與時機)、作用機制以及對不同訓練狀態、能量限制狀態及年齡層的影響,同時闡述其安全性。
二、HMB 的代謝與吸收動力學
HMB 是由亮氨酸經由可逆轉胺作用轉化為α-酮異戊酸(KIC),再由α-酮異戊酸雙加氧酶在細胞質中生成 HMB。人體內約僅有 5% 的亮氨酸轉化為 HMB,故透過補充劑攝入成為一種有效途徑。現有研究常用的補充劑量為每日約 3 克 HMB,並建議分為三次服用,以保持穩定的血中濃度。此外,HMB 補充劑主要有兩種形式:鈣鹽型(HMB-Ca)和游離酸型(HMB-FA)。研究顯示,HMB-FA 具有更快的吸收速度與更高的血漿峰值,通常建議在運動前 30–60 分鐘服用;而 HMB-Ca 的吸收較慢,建議在運動前 60–120 分鐘服用。
三、HMB 對運動恢復與肌肉保護的影響
- 減少肌肉損傷與蛋白質分解
多項研究指出,HMB 補充可降低血清中肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)及尿液中 3-甲基組胺(3-MH)的濃度,這些指標均反映肌肉損傷與蛋白質分解的程度。尤其在高強度阻力訓練或長時間有氧運動後,HMB 能夠加速肌肉修復與降低延遲性肌肉酸痛。 - 促進肌肉合成與增強力量
HMB 補充能通過激活 mTOR 信號通路及可能調節 GH/IGF-1 軸,促進肌肉蛋白質合成,進而提升瘦體重與力量表現。研究顯示,未訓練者在 3 至 4 週內即可見到顯著改善,而訓練有素的運動員則可能需要超過 6 週的補充以達到最佳效果。 - 改善有氧表現與體脂控制
除了在阻力訓練中的應用外,HMB 補充劑亦有助於促進脂肪氧化與線粒體生物生成,進而提高 VO₂peak 及延遲乳酸閾值出現,改善有氧耐力。此外,HMB 在能量限制狀態下有助於防止瘦體重下降,同時促進體脂減少,對體重級別運動員具有重要意義。
四、補充策略:劑量、頻率與時機
HMB 的最佳補充方案包括以下要點:
- 劑量與頻率:建議每日 3 克 HMB,通常分為三次均勻服用,以確保血中 HMB 濃度穩定。此補充方案已在多項研究中證實可有效促進肌肉合成、降低蛋白質分解並加速恢復。
- 服用時機:
- 使用 HMB-Ca 時,建議在運動前 60 至 120 分鐘內服用;
- 使用 HMB-FA 時,則建議在運動前 30 至 60 分鐘內服用。 此外,開始補充 HMB 至少應提前兩週,以便在高強度訓練前達到最佳保護效果。
五、HMB 的作用機制
HMB 的正面作用主要透過以下兩個方面實現:
- 促進蛋白質合成
HMB 可激活 mTOR 信號通路,增加 S6K 與 4EBP1 的磷酸化,從而提升肌肉蛋白質合成。部分研究亦顯示 HMB 可能通過調節 GH/IGF-1 軸來進一步促進肌肉生長。 - 抑制蛋白質分解
HMB 通過減弱泛素-蛋白酶體系統的活性及抑制 caspase 活性,降低肌肉細胞凋亡和蛋白質降解,有效保持肌肉質量。
此外,HMB 還能促進肌肉衛星細胞的活化與分化,增強肌肉的再生能力,進一步支持肌肉修復與生長。
六、安全性與未來展望
多項研究證明,長期補充 HMB 對各年齡層與不同訓練狀態的個體均具有良好的安全性。在動物實驗及臨床研究中,即使以高於常規補充量(如每日 6 克)的劑量進行,均未顯示對肝、腎功能及血脂產生不良影響。近期部分動物研究提示 HMB 可能影響胰島素敏感性,但現有人體研究尚未觀察到類似現象。未來研究仍需進一步探索 HMB 的最佳劑量分配、服用時機以及與其他補充劑的交互作用。
七、結論
綜合目前的科學證據,HMB 補充劑在多個方面具有顯著的應用價值:
- 它能夠加速高強度運動後的肌肉恢復,減少肌肉損傷指標。
- 通過促進蛋白質合成與抑制蛋白質分解,HMB 有助於增加瘦體重與提高力量。
- HMB 補充對提升有氧運動表現、促進脂肪氧化以及改善能量代謝均具有潛在益處。
- 最佳的補充策略是每日 3 克 HMB,分為三次服用;補充時機則依補充形式而異,HMB-FA 建議在運動前 30–60 分鐘服用,而 HMB-Ca 建議在運動前 60–120 分鐘服用,並建議至少提前兩週開始補充以達到最佳效果。
- 長期補充 HMB 安全性良好,適用於各種訓練狀態、年齡層及在能量限制狀態下使用。
總結而言,HMB 補充劑為運動員及健身愛好者提供了一種科學且安全的營養策略,不僅能促進恢復與肌肉保護,還可能進一步提升力量、有氧耐力及整體體組成。雖然部分細節尚需進一步研究,但現有文獻已足以支持 HMB 在運動營養中的廣泛應用。