3-ヒドロキシイソ吉草酸とは？わかりやすく解説

3-ヒドロキシイソ吉草酸
β-ヒドロキシ β-メチル酪酸
	上：β-ヒドロキシ β-メチル酪酸 ; 下：β-ヒドロキシ β-メチル酪酸
臨床データ
その他名称	共役酸型：; β-ヒドロキシイソ吉草酸; 3-ヒドロキシイソ吉草酸; 共役塩基型：; ヒドロキシメチル酪酸塩
投与経路	経口投与 or 経鼻胃管
ATCコード	none;
法的地位
法的地位	US: 栄養補助食品; UN: 予定無し;
薬物動態学データ
代謝物質	HMB-CoA（英語版）、HMG-CoA、メバロン酸、コレステロール、アセチルCoA、アセト酢酸、β-ヒドロキシ酪酸
作用の発現	HMB-FA: 30–60 分; HMB-Ca: 1–2 時間
消失半減期	HMB-FA: 3 時間; HMB-Ca: 2.5 時間
排泄	腎臓 (10–40% 排泄)
識別子
	IUPAC名 3-hydroxy-3-methylbutanoic acid ;
CAS登録番号	625-08-1 ;
PubChem CID	69362;
ChemSpider	62571 ;
UNII	3F752311CD;
KEGG	C20827 ;
ChEBI	CHEBI:37084 ;
CompTox; ダッシュボード (EPA)	DTXSID20211535 ;
ECHA InfoCard	100.128.078
化学的および物理的データ
化学式	C5H10O3
分子量	118.13 g·mol−1
3D model (JSmol)	Interactive image;
密度	~1.1 g/cm3 at 20 °C
融点	−80 °C (−112 °F) (glass)
沸点	128 °C (262 °F) 7 mmHg
	SMILES CC(C)(CC(=O)O)O ;
	InChI InChI=1S/C5H10O3/c1-5(2,8)3-4(6)7/h8H,3H2,1-2H3,(H,6,7) ; Key:AXFYFNCPONWUHW-UHFFFAOYSA-N ;
	(verify)

3-ヒドロキシイソ吉草酸 (3ヒドロキシイソきっそうさん、β‐ヒドロキシ‐β‐メチル酪酸、英: 3-Hydroxy 3-MethylButyrate, HMB, 3-HydroxyIsovaleric Acid, 3-HIA)はイソ吉草酸のβ位の炭素にヒドロキシ基が結合した短鎖分岐ヒドロキシ脂肪酸である。必須アミノ酸であるロイシンの代謝中間体のひとつ(KEGG)で、1996年にアイオワ州立大学のDr. Steven L. Nissen によりその効能が発見された^[7]。筋肉量の増大あるいは減少抑制を目的とした研究に用いられたり、ボディビル用サプリメントとしてカルシウム塩(英)などの形で海外では販売されている。^[8]^[9] サプリメントではその成分を β-Hydroxy β-MethylButyrateと表示することが多いが同じ物質である。

生合成

人体は一日あたり0.2〜0.4グラムのHMBを産生しているとされている。

ロイシン → α-ケトイソカプロン酸 → 5-10% → HMB → HMB-CoA

ロイシン → α-ケトイソカプロン酸 → 90-95% → イソバレリルCoA → 3-メチルクロトニルCoA → ビオチン欠乏時 → HMB → HMB-CoA

経路は2つあるものの体内ではおよそ5〜10%しか変換されないので、3グラムのHMBを充足するには30〜60グラムのロイシンを摂取する必要が出てくる。

代謝経路図

作用機序

現在のところHMBの作用機序は

mTOR経路によるタンパク質合成促進
ユビキチン／プロテアソーム経路の抑制によるタンパク質分解の抑制
HMB-CoAはHMG-CoAに変換されコレステロール合成促進による筋鞘安定化

によるものと考えられている。

効果

一日あたりHMBカルシウム塩(英)を3グラム摂取することで

タンパク質の異化(分解)抑制
筋肉量の増加、筋肉減少の抑制、筋肉の修復、耐久性増加

を助ける可能性がある。なお70歳代の老人においても筋肉量の増加や体脂肪減少が実験により確認されている。

また、がん悪液質、糖尿病、エイズ、火傷などいくつかの体重が減少する疾患においてHMBが症状改善につながらないか研究がなされつつある。

存在

HMBは次の食品にも含まれるとされる。

脚注

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f “International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB)”. Journal of the International Society of Sports Nutrition 10 (1). (February 2013). doi:10.1186/1550-2783-10-6. PMC 3568064. PMID 23374455. "The [International Society of Sports Nutrition] has concluded the following. 1. HMB can be used to enhance recovery by attenuating exercise induced skeletal muscle damage in trained and untrained populations. ... 4. Thirty-eight mg·kg·BM⁻¹ daily of HMB has been demonstrated to enhance skeletal muscle hypertrophy, strength, and power in untrained and trained populations when the appropriate exercise prescription is utilized. ... 8. HMB's mechanisms of action include an inhibition and increase of proteolysis and protein synthesis, respectively. 9. Chronic consumption of HMB is safe in both young and old populations."
^ “Product Information: Ensure Enlive Advanced Therapeutic Nutrition Shake”. Abbott Nutrition (2016年8月9日). 2016年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年8月22日閲覧。 “
• Use under medical supervision.
• HMB + protein for muscle health.”

“Product Information: Juven”. Abbott Nutrition (2016年5月7日). 2016年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年8月22日閲覧。 “
• Administer orally or as a modular via feeding tube ...
• Use under medical supervision.
• Nutravigor® (CaHMB, calcium β-hydroxy-β-methylbutyrate)”
^ “HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action”. Amino Acids 40 (4): 1015–1025. (April 2011). doi:10.1007/s00726-010-0678-0. PMID 20607321. "HMB is a metabolite of the amino acid leucine (Van Koverin and Nissen 1992), an essential amino acid. The first step in HMB metabolism is the reversible transamination of leucine to [α-KIC] that occurs mainly extrahepatically (Block and Buse 1990). Following this enzymatic reaction, [α-KIC] may follow one of two pathways. In the first, HMB is produced from [α-KIC] by the cytosolic enzyme KIC dioxygenase (Sabourin and Bieber 1983). The cytosolic dioxygenase has been characterized extensively and differs from the mitochondrial form in that the dioxygenase enzyme is a cytosolic enzyme, whereas the dehydrogenase enzyme is found exclusively in the mitochondrion (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Importantly, this route of HMB formation is direct and completely dependent of liver KIC dioxygenase. Following this pathway, HMB in the cytosol is first converted to cytosolic β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA), which can then be directed for cholesterol synthesis (Rudney 1957) (Fig. 1). In fact, numerous biochemical studies have shown that HMB is a precursor of cholesterol (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000)."
^ ^a ^b “Safety data sheet: 3-Hydroxy-3-methyl butyric acid”. Alfa Aesar (2005年3月23日). 2016年9月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年11月9日閲覧。
^ “Syntheses by Free-radical Reactions. V. A New Synthesis of Carboxylic Acids”. Journal of the American Chemical Society 80 (11): 2882–2887. (June 1958). Bibcode: 1958JAChS..80.2882C. doi:10.1021/ja01544a072.
^ “3-OH-isovaleric acid”. ChemSpider. Royal Society of Chemistry. 2015. 2016年8月11日時点のオリジナルよりアーカイブ. 2016年8月10日閲覧. Experimental Boiling Point: ... 128 °C / 7 mm ...
Experimental solubility:
Soluble in water
^ Nissen S, Sharp R, Ray M, et al. (November 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.
^ HMB at gnc.com
^ HMB Sport at Blonyx Biosciences
^ 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 (Feb 2013). “International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB)”. Journal of the International Society of Sports Nutrition 10 (1): 6. doi:10.1186/1550-2783-10-6. PMC 3568064. PMID 23374455.

参考文献

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. doi:10.1186/1743-7075-5-1. PMID 18173841.
HMB, EAS ACADEMY, abbottnutrition.com
Siddiqui R, Pandya D, Harvey K, Zaloga GP. (April 2006 21). “Nutrition modulation of cachexia/proteolysis”. Nutrtion in Clincal Practice 21 (2): 155-167. doi:10.1177/0115426506021002155 2013年4月10日閲覧。.
Michael J. Tisdale (MAY/JUNE 2005). “The ubiquitin-proteasome pathway as a therapeutic target for muscle wasting”. THE JOURNAL OF SUPPORTIVE ONCOLOGY 3 (3): 209-217. PMID 15915823.

分子式：	C₅H₁₀O₃
その他の名称：	3-Hydroxy-3-methylbutyric acid、3-Hydroxyisovaleric acid、3-Methyl-3-hydroxybutanoic acid、β-Hydroxy-β-methylbutyric acid、3-Hydroxy-3-methylbutanoic acid、β-Hydroxy-β-methylbutanoic acid
体系名：	3-メチル-3-ヒドロキシ酪酸、3-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸、3-ヒドロキシイソ吉草酸、3-ヒドロキシ-3-メチル酪酸、3-メチル-3-ヒドロキシブタン酸、β-ヒドロキシ-β-メチル酪酸、β-ヒドロキシ-β-メチルブタン酸

3-ヒドロキシイソ吉草酸とは？わかりやすく解説

３‐ヒドロキシイソ吉草酸