Ácido beta-hidroxi-beta-metilbutírico

Ácido β-hidróxi β-metilbutírico[1]
Nomes
Nome IUPAC Ácido 3-hidróxi-3-metilbutírico
Outros nomes Ácido β-hidroxi-isovalérico
Ácido 3-hidroxi-isovalérico
HMB
Identificadores
Número CAS 625-08-1
PubChem 69362
ChemSpider 62571
SMILES
 
  • O=C(O)CC(O)(C)C
InChI
 
  • InChI=1/C5H10O3/c1-5(2,8)3-4(6)7/h8H,3H2,1-2H3,(H,6,7)
    Key:AXFYFNCPONWUHW-UHFFFAOYAC
Propriedades
Fórmula química C5H10O3
Massa molar 118,131 g/mol
Densidade 0.,938 g/mL
Ponto de fusão −80 °C, 193 K, -112 °F
Ponto de ebulição 88 °C a 1 mmHg
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão.
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Alerta sobre risco à saúde.

Ácido β-hidróxi-β-metilbutírico (HMB), ou β-hidroxi β-metilbutirato, é um metabolito do aminoácido essencial leucina e é sintetizado no corpo humano. Desempenha atividade em síntese de proteínas e foi descoberto pelo Dr. Steven L. Nissen na Universidade Estadual de Iowa. É uma substância produzida naturalmente em humanos que é utilizada como suplemento alimentar e como ingrediente em certos alimentos medicinais que se destinam a promover a cicatrização de feridas e a fornecer suporte nutricional a pessoas com perda de massa muscular devido a cancro ou VIH.[sources 1] Em adultos saudáveis, a suplementação com HMB demonstrou aumentar os ganhos induzidos pelo exercício em tamanho muscular, força muscular e massa corporal magra, reduzir os danos do músculo esquelético causados ​​pelo exercício, melhorar o desempenho em exercícios aeróbicos e acelerar a recuperação do exercício.[sources 2]Revisões medicinais e meta-análises indicam que a suplementação de HMB também ajuda a preservar ou aumentar a massa corporal magra e a força muscular em indivíduos que sofrem de perda muscular relacionada com a idade.[note 1][6][7][12] O HMB produz estes efeitos em parte estimulando a produção de proteínas e inibindo a quebra de proteínas no tecido muscular.[6][8][13] Não foi encontrado nenhum efeito adverso no uso a longo prazo como suplemento alimentar em adultos.[14][15][16]

Os efeitos do HMB no músculo esquelético humano foram descobertos pela primeira vez por Steven L. Nissen na Iowa State University em meados da década de 1990.[3][17] Desde 2018 O HMB não foi banido pela National Collegiate Athletic Association, World Anti-Doping Agency ou qualquer outra organização atlética nacional ou internacional de destaque.[18][19][20] Em 2006, apenas cerca de 2% dos atletas universitários nos Estados Unidos utilizavam o HMB como suplemento alimentar.[9][21] Em 2017, o HMB passou a ser amplamente utilizado como suplemento ergogénico entre os jovens atletas.[22]

Tem sido usado em estudos científicos para supostamente aumentar a massa muscular (hipertrofia muscular) e diminuir a catabolia muscular. No entanto, Nissen mantém a patente original sobre o metabolito como um suplemento nutricional. Foi descoberto em porcos e pequenas quantidades podem também ser encontradas em toranjas, alfafa, e nos bagres. Como suplemento normalmente é vendido como um sal de cálcio.[23]

Pesquisa publicada no Journal of Applied Physiology (Revista de Fisiologia Aplicada) tem mostrado que HMB pode ter efeito em aumentar a massa muscular e força.[24] Uma revisão na publicação Nutrition & Metabolism fornece uma análise profunda e objetiva das pesquisas sobre HMB.[25]

Notas

  1. ↑ A meta-análise descobriu que o aumento médio da massa muscular devido à suplementação de HMB em adultos mais velhos foi de 0,35 kilograms (0,77 lb).[6] O intervalo de confiança de 95% para o aumento estimado da massa muscular devido à suplementação de HMB é de 0,11–0,59 kilograms (0,24–1,30 lb).[6]
    Os sete ensaios clínicos randomizados que foram incluídos na meta-análise continham um total de 147 adultos mais velhos nos grupos de tratamento e controlo de HMB e 140 adultos mais velhos nos grupos de controlo.[6] Os sete ensaios tiveram durações de 2 a 11 meses e a duração média dos estudos, ponderada pelo tamanho da amostra, foi de aproximadamente 6 meses.[6]

Notas de referências

  1. ↑ [2][3][4][5]
  2. ↑ [2][6][7][8][9][10][11]

Referências

  1. ↑ β-Hydroxyisovaleric acid em Sigma-Aldrich (em inglês)
  2. ↑ a b Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (fevereiro de 2013). «International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB)». Journal of the International Society of Sports Nutrition. 10 (1). PMC 3568064Acessível livremente. PMID 23374455. doi:10.1186/1550-2783-10-6Acessível livremente. A [Sociedade Internacional de Nutrição Desportiva] concluiu o seguinte. 1. O HMB pode ser utilizado para melhorar a recuperação atenuando os danos musculares esqueléticos induzidos pelo exercício em populações treinadas e não treinadas. 4.º Foi demonstrado que trinta e oito mg·kg·BM−1 diários de HMB aumentam a hipertrofia, a força e a potência do músculo esquelético em populações treinadas e não treinadas quando é utilizada a prescrição de exercício apropriada. 8. Os mecanismos de ação do HMB incluem uma inibição e um aumento da proteólise e da síntese proteica, respetivamente. 9. O consumo crónico de HMB é seguro tanto em populações jovens como em idosas. 
  3. ↑ a b Linn J (13 de maio de 2013). «Proteins in Human Health and Performance». Iowa State University. Consultado em 31 de julho de 2016. Arquivado do original em 27 de agosto de 2016. O Dr. Nissen e o seu colaborador, Dr. Naji N. Abumrad, Professor e Chefe do Departamento de Cirurgia da Universidade de Vanderbilt, descobriram o beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) e os seus efeitos benéficos na saúde e no desempenho humano. O HMB é atualmente comercializado a nível nacional pela Abbott Laboratories como Revigor™, um componente do Ensure® Muscle Health, e Juven®, uma bebida nutricional clinicamente comprovada que promove a recuperação após lesões ou cirurgias. 
  4. ↑ Khamsi R (maio de 2013). «Rethinking the formula». Nature Medicine. 19 (5): 525–529. PMID 23652097. doi:10.1038/nm0513-525Acessível livremente. As questões sobre o que define um alimento medicinal provavelmente crescerão à medida que o mercado cresce — e este mercado estende-se agora muito para além da PKU e de outros distúrbios metabólicos hereditários. O Juven da Abbott Nutrition fornece nutrientes a pessoas com VIH ou SIDA que estão a enfrentar uma perda excessiva de peso devido à doença. 
  5. ↑ «JUVEN Added to Abbott Laboratories' Nutritional Product Line for People With Cancer, HIV/AIDS and Wounds/Pressure Ulcers». PR Newswire. Abbott Laboratories. 12 de março de 2004. Consultado em 11 de dezembro de 2016. Arquivado do original em 20 de dezembro de 2016 
  6. ↑ a b c d e f g Wu H, Xia Y, Jiang J, Du H, Guo X, Liu X, Li C, Huang G, Niu K (setembro de 2015). «Efeito da suplementação de beta-hidroxi-beta-metilbutirato na perda muscular em idosos: uma revisão sistemática e meta-análise». Archives of Gerontology and Geriatrics. 61 (2): 168–175. PMID 26169182. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020. No geral, esta meta-análise indica que o HMB pode prevenir a perda de massa magra nos idosos. No entanto, os efeitos do HMB na força muscular e na função física parecem variar nas diferentes populações. São necessários estudos clínicos adicionais bem delineados para confirmar a eficácia do HMB na prevenção da perda de força muscular e de função física. Os mecanismos subjacentes ao papel do HMB na regeneração muscular também foram explorados: os resultados indicaram que o HMB aumenta a síntese proteica através da regulação positiva das vias de sinalização anabólica e atenua a proteólise através da regulação negativa das vias de sinalização catabólica (Wilkinson et al., 2013). 
  7. ↑ a b Holeček M (agosto de 2017). «Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation and skeletal muscle in healthy and muscle-wasting conditions». Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 8 (4): 529–541. PMC 5566641Acessível livremente. PMID 28493406. doi:10.1002/jcsm.12208  zero width space character character in |citation= at position 516 (ajuda)
  8. ↑ a b Silva VR, Belozo FL, Micheletti TO, Conrado M, Stout JR, Pimentel GD, Gonzalez AM (setembro de 2017). «β-hydroxy-β-methylbutyrate free acid supplementation may improve recovery and muscle adaptations after resistance training: a systematic review» (PDF). Nutrition Research. 45: 1–9. PMID 29037326. doi:10.1016/j.nutres.2017.07.008. hdl:11449/170023Acessível livremente. Os mecanismos de ação do HMB são geralmente considerados como relacionados com o seu efeito tanto na síntese proteica muscular como na degradação proteica muscular (Figura 1) [2, 3]. O HMB parece estimular a síntese proteica muscular através de uma regulação positiva do complexo 1 alvo mamífero/mecanístico da rapamicina (mTORC1), uma cascata de sinalização envolvida na coordenação do início da tradução da síntese proteica muscular [2, 4]. Além disso, o HMB pode ter efeitos antagónicos na via ubiquitina-proteossoma, um sistema que degrada proteínas intracelulares [5, 6]. As evidências sugerem também que o HMB promove a proliferação miogénica, diferenciação e fusão celular [7]. A administração exógena de HMB-FA demonstrou aumentar a sinalização anabólica intramuscular, estimular a síntese proteica muscular e atenuar a degradação proteica muscular em humanos [2]. 
  9. ↑ a b Momaya A, Fawal M, Estes R (abril de 2015). «Performance-enhancing substances in sports: a review of the literature». Sports Medicine. 45 (4): 517–531. PMID 25663250. doi:10.1007/s40279-015-0308-9. Atualmente, o HMB está disponível como suplemento sem receita médica. O medicamento não é testado nem proibido por nenhuma organização desportiva. Wilson et al. [91] demonstraram que, quando homens não treinados em resistência receberam HMB antes do exercício, o aumento dos níveis de lactato desidrogenase (LDH) foi reduzido, e o HMB tendeu a diminuir a dor. Knitter et al. [92] demonstraram uma diminuição da LDH e da creatina fosfoquinase (CPK), um subproduto da degradação muscular, pelo HMB após uma corrida prolongada. A utilidade do HMB parece ser afetada pelo momento da ingestão antes dos treinos e pela dosagem [97]. Além disso, o consumo crónico de HMB parece seguro [97]. Não foi relatado qualquer efeito adverso grave do consumo de HMB. 
  10. ↑ Luckose F, Pandey MC, Radhakrishna K (2015). «Effects of amino acid derivatives on physical, mental, and physiological activities». Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 55 (13): 1793–1807. PMID 24279396. doi:10.1080/10408398.2012.708368. O HMB, um derivado da leucina, previne os danos musculares e aumenta a força muscular, reduzindo a proteólise induzida pelo exercício nos músculos, além de ajudar no aumento da massa corporal magra. O HMB é convertido em HMB-CoA, que é depois utilizado para a síntese de colesterol nas células musculares (Nissen e Abumrad, 1997). O colesterol é necessário para o crescimento, reparação e estabilização das membranas celulares durante o exercício (Chen, 1984). Os estudos de meta-análise e os estudos individuais conduzidos apoiam a utilização do HMB como um auxílio eficaz para aumentar a força e a composição corporal e prevenir os danos musculares durante o treino de resistência. 
  11. ↑ Rahimi MH, Mohammadi H, Eshaghi H, Askari G, Miraghajani M (2018). «Efeitos da suplementação de beta-hidroxi-beta-metilbutirato na recuperação após lesão muscular induzida pelo exercício: uma revisão sistemática e meta-análise». Journal of the American College of Nutrition. 37 (7): 640–649. PMID 29676656. doi:10.1080/07315724.2018.1451789. As evidências atuais revelaram um efeito dependente do tempo do HMB na redução dos níveis séricos de LDH e CK em adultos. O HMB pode, portanto, ser visto como um agente prioritário de recuperação de danos musculares em intervenções. 
  12. ↑ Rossi AP, D'Introno A, Rubele S, Caliari C, Gattazzo S, Zoico E, Mazzali G, Fantin F, Zamboni M (outubro de 2017). «The Potential of β-Hydroxy-β-Methylbutyrate as a New Strategy for the Management of Sarcopenia and Sarcopenic Obesity». Drugs & Aging. 34 (11): 833–840. PMID 29086232. doi:10.1007/s40266-017-0496-0. Ensaios clínicos realizados em idosos confirmam que o HMB pode atenuar a progressão da sarcopenia nos idosos. A suplementação com HMB resulta num aumento da massa muscular esquelética e da força nos idosos, sendo o seu efeito ainda maior quando combinado com exercício físico. 
  13. ↑ Wilkinson DJ, Hossain T, Hill DS, Phillips BE, Crossland H, Williams J, Loughna P, Churchward-Venne TA, Breen L, Phillips SM, Etheridge T, Rathmacher JA, Smith K, Szewczyk NJ, Atherton PJ (junho de 2013). «Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism». The Journal of Physiology. 591 (11): 2911–2923. PMC 3690694Acessível livremente. PMID 23551944. doi:10.1113/jphysiol.2013.253203. A estimulação do MPS através da sinalização de mTORc1 após exposição ao HMB está de acordo com estudos pré-clínicos (Eley et al. 2008).... Além disso, houve uma clara divergência na amplitude da fosforilação para 4EBP1 (em Thr37/46 e Ser65/Thr70) e p70S6K (Thr389) em resposta a Leu e HMB, sendo que este último apresentou uma fosforilação mais pronunciada e sustentada.... No entanto, como a resposta global do MPS foi semelhante, esta distinção de sinalização celular não se traduziu em efeitos anabólicos estatisticamente distinguíveis na nossa medida de desfecho primário do MPS.... Curiosamente, embora o HMB fornecido oralmente não tenha produzido um aumento da insulina plasmática, causou uma depressão no MPB (−57%). Normalmente, as reduções pós-prandiais da MPB (de ~50%) são atribuídas aos efeitos poupadores de azoto da insulina, uma vez que a fixação da insulina em concentrações pós-absortivas (5 μU ml) enquanto a infusão contínua de AAs (18 g h) não suprimiu a MPB (Greenhaff et al., 2008), razão pela qual optámos por não medir a MPB no grupo Leu, devido a uma hiperinsulinemia antecipada (Fig. 3C). Assim, o HMB reduz a MPB de forma semelhante, mas independente, à insulina. Estas descobertas estão em linha com os relatos dos efeitos anticatabólicos do HMB suprimindo a MPB em modelos pré-clínicos, através da atenuação da proteólise mediada por proteossoma em resposta ao LPS (Eley et al., 2008). 
  14. ↑ Brioche T, Pagano AF, Py G, Chopard A (agosto de 2016). «Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention» (PDF). Molecular Aspects of Medicine. 50: 56–87. PMID 27106402. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006. Concluindo, o tratamento com HMB parece ser claramente uma estratégia segura e potente contra a sarcopenia e, de um modo mais geral, contra a atrofia muscular, uma vez que melhora a massa muscular, a força muscular e o desempenho físico. Parece que o HMB é capaz de atuar em três dos quatro principais mecanismos envolvidos no descondicionamento muscular (renovação proteica, apoptose e processo regenerativo), enquanto se supõe que afeta fortemente o quarto (dinâmica e funções mitocondriais). Além disso, o HMB é barato (~30–50 dólares americanos por mês, na dose de 3 g por dia) e pode prevenir a osteopenia (Bruckbauer e Zemel, 2013; Tatara, 2009; Tatara et al., 2007, 2008, 2012) e diminuir os riscos cardiovasculares (Nissen et al., 2000). Por todas estas razões, o HMB deve ser utilizado rotineiramente em condições de perda muscular, especialmente nos idosos. 3 g de CaHMB tomados três vezes por dia (1 g de cada vez) é a posologia ideal, que permite a biodisponibilidade contínua do HMB no organismo (Wilson et al., 2013) 
  15. ↑ Molfino A, Gioia G, Rossi Fanelli F, Muscaritoli M (dezembro de 2013). «Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials». Amino Acids. 45 (6): 1273–1292. PMID 24057808. doi:10.1007/s00726-013-1592-zAcessível livremente. hdl:11573/524784. Normalmente, um indivíduo metaboliza 60 g de L-LEU para obter 3 g de HMB, mas uma pessoa de 70 kg produz 0,2–0,4 g de HMB por dia, dependendo da dose de LEU na dieta (Van Koevering e Nissen, 1992).... A dose habitual de 3 g/dia pode ser recomendada de rotina para manter ou melhorar a massa e a função muscular na saúde e na doença. O perfil de segurança do HMB é inequívoco.... Estes resultados mostram que o HMB/ARG/GLN pode ser utilizado com segurança para tratar a perda de massa muscular relacionada com a SIDA e o cancro. 
  16. ↑ Borack MS, Volpi E (dezembro de 2016). «Efficacy and Safety of Leucine Supplementation in the Elderly». The Journal of Nutrition. 146 (12): 2625S–2629S. PMC 5118760Acessível livremente. PMID 27934654. doi:10.3945/jn.116.230771. Um estudo testou a segurança do HMB para uso a longo prazo em ratos. Fuller et al. (50) realizaram um estudo de 91 dias com a utilização de ratos Sprague-Dawley que testaram a segurança do ácido livre β-hidroxi-β-metilbutírico (HMBFA). Esta nova forma de HMB resulta em concentrações séricas de HMB mais elevadas do que o CaHMB. Neste estudo, os ratos receberam uma intervenção de HMBFA de 0%, 0,8%, 1,6% ou 4% da dieta por peso corporal. A dose mais elevada é o equivalente a ~400 mg ⋅ kg−1⋅ d−1⋅ para o ser humano. Não foi observado nenhum advento adverso para qualquer grupo de tratamento. Da mesma forma, as análises de sangue e urina estavam dentro do intervalo normal em todos os grupos, sem diferenças entre os grupos. Os autores concluíram que o HMBFA era seguro para consumo num modelo de rato. Não foram relatados efeitos secundários graves com a suplementação de leucina, EAA ou HMB; e os riscos para a saúde associados a estes suplementos são poucos e previsíveis. 
  17. ↑ Fitzgerald M (maio de 2014). Diet Cults: The Surprising Fallacy at the Core of Nutrition Fads and a Guide to Healthy Eating for the Rest of Us. [S.l.]: Pegasus Books. p. 148. ISBN 978-1-60598-595-4. Consultado em 31 de julho de 2016. O HMB foi descoberto em meados da década de 1990 por Steve Nissen, investigador da Universidade Estadual de Iowa 
  18. ↑ Rippe JM (março de 2013). Lifestyle Medicine 2nd ed. [S.l.]: CRC Press. p. 724. ISBN 978-1-4398-4544-8. Consultado em 15 de agosto de 2016. Cópia arquivada em 22 de março de 2018 
  19. ↑ «Prohibited List (January 2018)» (PDF). World Anti-Doping Agency. Consultado em 17 de dezembro de 2017. Cópia arquivada (PDF) em 22 de outubro de 2017 
  20. ↑ «2018–19 NCAA Banned Drugs List». National Collegiate Athletic Association. 10 de junho de 2015. Consultado em 22 de agosto de 2018 
  21. ↑ The NCAA Research Staff (janeiro de 2006). «NCAA Study of Substance Use Habits of College Student-Athletes» (PDF). National Collegiate Athletic Association. p. 7. Consultado em 24 de junho de 2016. Cópia arquivada (PDF) em 10 de maio de 2016 
  22. ↑ Cruz-Jentoft AJ (2018). «Beta-hydroxy-beta-methyl butyrate (HMB): From experimental data to clinical evidence in sarcopenia». Current Protein & Peptide Science. 18 (7): 668–672. PMID 28554316. doi:10.2174/1389203718666170529105026. O HMB é amplamente utilizado como suplemento ergogénico por jovens atletas. Este estudo mostra que, em idosos saudáveis, a suplementação com HMB pode preservar a massa muscular durante 10 dias de repouso no leito. Estes resultados são encorajadores, mas precisam de ser confirmados por outros grupos. 
  23. ↑ HMB Arquivado em 27 de janeiro de 2013, no Wayback Machine. em GNC (em inglês)
  24. ↑ Nissen S, Sharp R, Ray M; et al. (novembro de 1996). «Effect of leucine metabolite beta-hydroxy-beta-methylbutyrate on muscle metabolism during resistance-exercise training». J. Appl. Physiol. 81 (5): 2095–104. PMID 8941534 
  25. ↑ Wilson GJ, Wilson JM, Manninen AH. (2008). «Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on exercise performance and body composition across varying levels of age, sex, and training experience: A review.». Nutrition & Metabolism. 5. 1 páginas. PMID 18173841. doi:10.1186/1743-7075-5-1 
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