КОМПОЗИЦИЯ НАПИТКА
BEVERAGE COMPOSITION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к композиции спортивного восстанавливающего напитка. В частности, настоящее изобретение относится к композиции восстанавливающего напитка, поддерживающего и восстанавливающего жидкостный баланс спортсмена во время спортивного соревнования или тренировки.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В условиях, когда потеря жидкости и солей является чрезвычайно высокой, таких как жаркий/влажный климат и/или области высокого атмосферного давления или ветреные и жаркие климатические условия, указанная потеря влаги и солей приводит в большинстве случаев к потере работоспособности спортсмена или даже расстройству сознания и увеличивает риск возникновения, например, аритмии. В таких условиях проблемой также является уменьшение объема кровяной жидкости, например, уменьшение объема плазмы. Это происходит в результате кровопотери в окружающие ткани, поскольку соль выпотевает из крови (гипонатриемия физической нагрузки). Этот риск особенно велик при высоких нагрузках и длительных нагрузках, во время которых потребление и поглощение жидкости из желудочно-кишечного тракта нарушено. В такой ситуации потребляемая жидкость должна раздражать желудок и пищеварительный тракт как можно меньше и быть в состоянии предотвращать обезвоживание организма.
Как правило, для того, чтобы скомпенсировать это состояние, используют спортивные напитки. Одним из широко известных примеров такого продукта является напиток Gatorade, описанный в патентном документе GB 1252781, где напиток содержит 21 мэкв/л натрия, 2 мэкв/л калия и 6% сахарозы.
В патентном документе US 4042684 описан напиток, восполняющий диетические потребности в сахаре и необходимых солях в организме млекопитающего, расходующиеся при интенсивной физической нагрузке, вследствие чего повышается уровень доступной усвояемой энергии внутри организма, включающий водный раствор сахара, хлорид натрия, хлорид калия и свободную лимонную кислоту в точных композиционных диапазонах.
Однако стандартные спортивные напитки содержат в основном значительные количества жидкости (воды), довольно много сахара и небольшие количества солей. Проблема, связанная с такими напитками, заключается в том, что напиток не остается в крови, а жидкость «утекает» из плазмы, приводя к увеличению концентрации гемоглобина. Также будет увеличиваться концентрация мочи. Вследствие этого подобные спортивные напитки обеспечивают лишь временную помощь в поддержании жидкостного баланса организма.
Таким образом, существует потребность в более эффективных восстанавливающих напитках, которые могут поддерживать жидкостный баланс и, следовательно, работоспособность спортсмена в течение более длительного времени.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторами изобретения было неожиданно обнаружено, что при использовании в спортивном напитке определенного количества солей и белков и лишь незначительного количества сахаров можно поддерживать жидкостный баланс в течение длительного времени. Это, по-видимому, вызвано тем, что аминокислоты, входящие в состав белков, предотвращают утечку жидкости из крови. По всей вероятности, синергический эффект белков и солей вместе вызывает увеличение и/или поддержание осмотического давления, тем самым удерживая жидкость в плазме.
Настоящее изобретение предлагает композицию напитка для поддержания и/или восстановления жидкостного баланса во время спортивного соревнования или тренировки, где композиция напитка включает белки в диапазоне 0,5-0,15 мас.%, углеводы в диапазоне 1,3-2,0 мас.% и соли в диапазоне 0,08-0,12 мас.%.
Настоящее изобретение также предлагает применение указанной композиции напитка для поддержания и/или восстановления жидкостного баланса во время спортивного соревнования или тренировки.
Одно из преимуществ настоящего изобретения заключается в том, что жидкостный, углеводный и водно-солевой баланс тела может сохраняться и/или поддерживаться в течение длительного времени во время спортивного соревнования или тренировки.
Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что во время спортивного соревнования или тренировки можно избежать высокой концентрации мочи.
Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно поддерживает выносливость.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На Фиг.1 показано резкое изменение массы тела во время 30-километрового высокоэффективного тренировочного пробега в условиях жаркого климата и при повышенном давлении. Группа 1 (n=5) потребляла 100 сл традиционного спортивного напитка, а группа 2 (n=5) потребляла 100 сл композиции напитка согласно изобретению.
На Фиг.2 показано резкое изменение удельного веса мочи во время 30-километрового высокоэффективного тренировочного пробега в условиях жаркого климата и при повышенном давлении. Группа 1 (n=5) потребляла 100 сл традиционного спортивного напитка, а группа 2 (n=5) потребляла 100 сл композиции напитка согласно изобретению.
На Фиг.3 показано ежедневное изменение массы тела (BW) и удельного веса мочи (USG) для одного из бегунов в течение одной недели. Испытания проводили в тех же условиях, что и 30-километровый тренировочный бег.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает композицию напитка для поддержания и/или восстановления жидкостного баланса во время спортивного соревнования или тренировки. Особенно подходящие виды спорта или тренировки - те, которые вызывают значительную потерю жидкости и обезвоживание организма. Например, тренировку проводят в областях с высоким атмосферным давлением или высокой влажностью, при этом жаркие климатические условия либо высокоинтенсивные и продолжительные тренировки будут приводить к такой потере жидкости и, следовательно, потребуется восстановление или поддержание жидкостного баланса. Напиток может потребляться до, во время или после проведения тренировки.
Композиция напитка включает белки, помогающие удерживать потребленную жидкость в циркуляции. Концентрация белков составляет 0,05-0,15 масс.%, предпочтительно, 0,07-0,13 масс.%. Согласно одному из вариантов осуществления, концентрация белков составляет приблизительно 0,1 масс.%. Может быть использован любой подходящий белок, но предпочтительными являются белки, имеющие хороший аминокислотный профиль, такие как сывороточные белки.
Композиция напитка также включает углеводы, поддерживающие сахарный баланс крови и мышечный гликоген. Концентрация углеводов составляет 1,3-2,0 масс.%, предпочтительно, 1,45-1,55 масс.%. Согласно одному из вариантов осуществления, концентрация углеводов составляет приблизительно 1,5 масс.%. Согласно одному из вариантов осуществления, углеводы являются сахарами. Предпочтительными являются моносахариды, такие как глюкоза и фруктоза, благодаря их быстрому действию. Также могут быть добавлены дисахариды, такие как сахароза. В некоторых случаях в небольших количествах, например, 5-10%, в качестве поддержки также могут быть добавлены более длинные углеводы, такие как полимер глюкозы мальтодекстрин. Могут также использоваться комбинации этого, однако особенно предпочтительной является глюкоза. Согласно одному из вариантов осуществления, глюкозу используют в виде сиропа. В любом случае концентрация сахара не должна превышать 3%, поскольку слишком концентрированный сахарный раствор приводит к осмотическому давлению, замедляющему функции желудка.
Композиция напитка также включает соли, которые будут замещать соли, потерянные во время тренировки, и поддерживать и восстанавливать естественную концентрацию солей. Концентрация солей лежит в диапазоне 0,08-0,12 масс.%, предпочтительно, 0,09-0,11 масс.%. Согласно одному из вариантов осуществления, концентрация солей составляет приблизительно 0,1 масс.%. Приемлемые соли включают соли натрия, калия, такие как хлорид натрия или хлорид калия, и их комбинации. Могут быть включены также и другие соли, такие как соли магния. Как правило, натриевая соль является наиболее важной солью, особенно для избежания гипонатриемии.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция напитка настоящего изобретения включает по существу приблизительно 0,1 масс.% белков, приблизительно 1,5 масс.% углеводов и приблизительно 0,1 масс.% солей. Для настоящего изобретения является важным, чтобы концентрация не слишком сильно отклонялась от этих величин. Предпочтительные диапазоны являются оптимальными.
Согласно другому варианту осуществления, композиция напитка настоящего изобретения включает по существу приблизительно 0,1 масс.% сывороточных белков, приблизительно 1,5 масс.% сахаров, предпочтительно, моносахаридов, таких как глюкоза, и приблизительно 0,1 масс.% солей, таких как хлорид натрия, и необязательно хлорид калия.
Важно, чтобы осмоляльность композиции напитка не была слишком высокой, вызывающей течение жидкостей из тела в кишечник. Композиция напитка должна иметь осмоляльность менее 300 мосмоль/л, предпочтительно, менее 280 мосмоль/л. Теоретически, приблизительно 250 мосмоль/л было бы оптимальным.
Композиция напитка настоящего изобретения может также включать в себя, например, консерванты, к примеру, сорбат калия или бензоат натрия. Также могут быть включены агенты для регулирования уровня рН, такие как бикарбонаты и цитраты. Цитраты являются предпочтительными, поскольку в организме они оказываются более сильными буферными веществами, чем бикарбонаты. Приемлемые цитраты включают в себя, например, трикалийцитрат и цитрат магния. Согласно одному из вариантов осуществления, величина pH композиции напитка составляет приблизительно pH 4,0. Согласно другому варианту осуществления, брикс (содержание сухих веществ по реометру Брикса) композиции напитка составляет приблизительно 3,1. Могут быть включены также и другие подходящие ингредиенты, такие как антиокислители и ароматизирующие и вкусовые вещества.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция напитка имеет форму концентрата.
Один из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагает применение указанной композиции напитка для поддержания и/или восстановления жидкостного баланса во время спортивного соревнования или тренировки.
ПРИМЕРЫ
Целью следующего исследования было выяснить, может ли композиция напитка настоящего изобретения предотвращать обезвоживание организма бегунов на длинные дистанции международного уровня во время высокоинтенсивного и продолжительного бега в условиях жаркого климата и повышенного давления. В исследовании приняли участие десять (10) бегунов (см. Таблицу 1), которые тренировались перед исследованием в Элдорет, Кения, на высоте 2000-2200 м в течение по меньшей мере одного месяца.
Таблица 1
Данные бегунов (n=10)
Возраст
Рост (см)
Вес (кг)
Рекорд полумарафона
27,8±6,1
181,0±6,9
60,2±5,5
63:20±1:10
Бегуны выполняли 30-километровый тестовый забег на маршруте, начинающемся на высоте 2100 м и заканчивающемся на высоте 2200 м над уровнем моря. Забег стартовал после 10-минутной разминки в 11:00, когда температура воздуха составляла 25°C. Во время всего тестового забега солнце светило с безоблачного неба, и температура повышалась приблизительно на 2°C.
Непосредственно перед и после тестового забега бегунов взвешивали, и они сдавали анализ мочи для определения удельного веса мочи. Бегунов произвольно разбивали на две группы. Первая группа (Группа 1) потребляла во время разминки и забега 100 сл спортивного напитка, содержащего короткоцепочечные углеводы (4%). Вторая группа (Группа 2) потребляла 100 сл композиции напитка согласно изобретению, содержащего 0,1 масс.% сывороточного белка, 1,5 масс.% глюкозы и 0,1 масс.% хлорида натрия.
Массу тела бегунов измеряли по шкале с точностью ±100 г. Удельный вес мочи измеряли с помощью портативного цифрового рефрактометра, где удельный вес наиболее разбавленной мочи (=воды) соответствовал 1,000.
Результаты изучали как среднее значение и стандартное отклонение. Разницу в массе тела и удельном весе мочи исследовали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями. В качестве уровня статистической значимости использовали величину P<0,05.
Результаты
Бегуны из обеих групп пробежали 30-километровый тестовый забег приблизительно за одинаковое время. Время первой группы составило 1:46:02±0:00:16, а время второй группы - 1:46:08±0:00:16. Во время забега масса тела уменьшилась по существу одинаково для обеих групп: 3,5±0,6% для первой группы и 3,7±0,7% для второй группы (Фиг.1).
Удельный вес мочи изменялся по-разному (P<0,05) между двумя группами. В первой группе удельный вес увеличился у четырех бегунов (среднее 0,1±0,3%), а во второй группе он уменьшился у всех бегунов (среднее 0,4±0,1%) (Фиг.2).
Выводы
Исследование продемонстрировало, что композиция напитка согласно изобретению делала мочу более разбавленной по сравнению с традиционным спортивным напитком, обычно используемым в таких забегах на длинные дистанции в жестком климате. При потреблении композиции напитка согласно изобретению ни у одного из бегунов моча не была концентрированной, несмотря на значительную потерю жидкости (свыше 3%). Низкий удельный вес мочи, как правило, связан с хорошим условием гидратации.
Согласно последующему контролю одного из бегунов представляется, что удельный вес мочи снижается систематически каждый день, несмотря на потерю жидкости и резкое изменение массы тела (Фиг.3).
Следует принимать во внимание, что способы настоящего изобретения могут быть объединены в виде ряда вариантов осуществления, лишь немногие из которых раскрыты в данном контексте. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что существуют и другие варианты осуществления, не отклоняющиеся от объема изобретения. Таким образом, описанные варианты осуществления являются иллюстративными, и их не следует рассматривать, как ограничительные.