α－酮戊二酸用於治療營養不良或高血漿葡萄糖症狀的用途的製作方法

2023-07-06 05:09:36 2

專利名稱：α－酮戊二酸用於治療營養不良或高血漿葡萄糖症狀的用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於在包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物中改善胺基酸的吸收的方法，以及用於減少葡萄糖吸收的方法。本發明還涉及用於改善所述脊椎動物中胺基酸吸收的組合物的生產。
背景技術：
糖尿病是嚴重的代謝疾病，它是通過慢性升高的血漿葡萄糖含量的出現確定的。成年人糖尿病的典型症狀是多尿，煩渴，酮尿，快速體重下降和較高水平的血漿葡萄糖。
正常禁食血漿葡萄糖濃度為低於每升115mg/dl。在糖尿病患者中，發現禁食濃度超過每升140毫克。一般，糖尿病是由於胰腺的β細胞的損傷而出現的。這種損傷可能由於原發性糖尿病而出現，其中，β細胞被自身免疫系統破壞或者作為針對其他原發性疾病的繼發性糖尿病反應，如胰腺疾病，不是由於缺少胰島素作用的激素異常，藥物或化學誘導，胰島素受體異常，遺傳症狀或其他。
原發性糖尿病可以被分類為I型糖尿病(又被稱作胰島素依賴性糖尿病或IDDM)和II型糖尿病(又被稱作非胰島素依賴性糖尿病或NIDDM)。
I型，青少年發作或胰島素依賴性糖尿病是眾所周知的激素缺陷狀態。其中，胰腺β細胞似乎已經被身體自身的免疫防禦機制所破壞。患有I型糖尿病的患者少有或沒有內源胰島素分泌能力。這些患者會出現極端高血糖症。I型糖尿病是致命的，直到大約70年前引入胰島素替代治療-首次使用來自動物來源的胰島素，最近，使用通過重組DNA技術製備的人胰島素。現在已經清楚，I型糖尿病中β細胞的破壞導致了兩種激素，胰島素和糊精的組合的缺陷。在胰腺細胞被破壞時，分泌胰島素和糊精的能力喪失了。
在II型糖尿病中胰腺β細胞損傷的性質尚不清楚。與I型糖尿病患者的胰腺β細胞不同，II型糖尿病患者的β細胞保持了合成和分泌胰島素和糊精的能力。II型糖尿病以胰島素和抗性為特徵，即，外周組織對胰島素的作用不能作出正常的代謝反應。換句話說，胰島素抗性是這樣一種症狀，其中，循環胰島素產生了低於正常的生物學反應。在臨床上，在面對正常的或較高水平的胰島素卻表現持續正常的或較高的血漿葡萄糖含量時表明存在胰島素抗性。與II型糖尿病相關的高血糖症有時是可以通過飲食恢復或緩解的或者體重減輕足以恢復外周組織對胰島素的敏感性。實際上，II型糖尿病通常以在出現高於正常水平的血漿胰島素條件下的高血糖症為特徵。II型糖尿病的發展與高濃度血漿葡萄糖相關，並且伴有葡萄糖誘導的胰島素分泌速度的相對降低。因此，例如，在II型糖尿病的晚期，可能存在胰島素缺乏。
已知的糖尿病治療和預防治療所有類型糖尿病的主要目的是相同的，即將血漿葡萄糖濃度儘可能地降低到接近正常水平，從而減少這種疾病的短期和長期併發症(Tchobroutsky，Diabetologia 15143-152(1978))。
糖尿病患者的高血糖症的嚴重程度和所引起的長期併發症之間的關係由National Institutes of Health(The Diabetes Control andComplications Trial Research Group，N.Eng.J.Med.329977(1993))最近完成的糖尿病控制和併發症試驗(DCCT)進一步地驗證。DCCT是用10年時間在美國和加拿大的29個臨床中心進行的，證實了降低I型糖尿病患者的平均血漿葡萄糖濃度，減少了最終的器官併發症。視網膜病的發生降低了76％，視網膜病的發展降低了54％，並且對腎病(蛋白尿症，白蛋白尿)的指標有所緩解。明顯的神經病變的發生同樣減少。
I型糖尿病的治療必然涉及施用恢復劑量的胰島素，通過腸胃外途徑施用。與正確的飲食和自我血漿葡萄糖監測結合，大部分I型糖尿病患者能夠取得對血漿葡萄糖的某種程度的控制。
與I型糖尿病相反，II型糖尿病的治療通常不需要使用胰島素。II型糖尿病的治療方案通常涉及飲食治療試驗和生活方式調整，通常首先進行6-12周時間。
糖尿病患者飲食的特徵包括適當的，但不是過量的總的卡路裡攝取，有規律的進餐，限制飽和脂肪的含量，同時增加多不飽和脂肪酸的含量，以及增加膳食纖維的攝取。
生活方式改變包括保持經常的運動，作為啟動控制和減少胰島素抗性程度的輔助手段。
如果在適當的飲食試驗和生活方式改變之後，仍然存在禁食高血糖症，就可以作出″原發性飲食缺陷″的診斷，並且需要口服降血糖治療試驗或直接胰島素治療的指導機構需要產生血漿葡萄糖控制，並因此減少這種疾病的併發症。不能對飲食和體重減輕作出反應的II型糖尿病患者可能對用口服降血糖藥，如磺醯脲或雙胍進行的治療作出反應。不過，胰島素治療被用於治療患有II型糖尿病的其他患者，特別是出現了原發性飲食缺陷並且不肥胖的患者或出現了原發性飲食缺陷和繼發性降血糖失敗的患者。
在美國專利號5,124,314和5,175,145中已經披露將糊精刺激劑用於治療糖尿病。已經提出了將模擬II型糖尿病和糊精抑制的過量糊精的作用作為新的治療方法。
例如，已知的治療有糖尿病藥丸，例如，基於磺醯脲的藥丸，它有助於胰腺產生更多的胰島素，並且有助於身體更好地使用胰島素。可能的副作用低血糖症，肚子痛，皮疹或瘙癢和體重增加。
基於雙胍的其他藥丸能夠限制肝臟的葡萄糖產生，並且同樣能降低身體中的胰島素量，改善血液脂肪和膽固醇狀態。可能的副作用有與酒精組合的嘔吐，現有腎臟和疾病的加重，虛弱，頭暈，呼吸困難，噁心，和腹瀉。
基於α-葡萄糖苷酶抑制劑的其他藥丸能抑制消化澱粉的酶。可能的副作用有胃腸問題。
基於噻唑烷二酮的其他藥丸有助於細胞對於胰島素更為敏感。可能的副作用是，它們不能與肝臟疾病組合使用(定期檢查)，低血糖症，和只能與其他治療組合，不能有效地通過藥丸節育，體重增加，貧血危險，腫脹(浮腫)。
基於美各裡替尼的其他藥丸有助於胰腺在用餐後生產更多的胰島素。可能的副作用是低血糖症，和體重增加。
另外，存在組合的口施用藥，例如，基於優降糖(磺醯脲)和甲福明二甲雙胍(雙胍)，例如，″Glucovance″。可能的副作用是低血糖症，不能與腎病同時使用，並且不能與酒精組合使用。
US 5,234,906披露了包括胰高血糖素和糊精刺激劑的組合物，以及將它們用於控制或治療高血糖症狀的用途。
WO 93/10146披露了糊精刺激劑，以及將其用於治療或預防低血糖症狀，包括需要胰島素的症狀，如糖尿病的用途。
腎衰竭和機能障礙腎衰竭或腎機能障礙是腎臟不能清除體內的廢物的狀態。腎衰竭導致了有毒的廢物在血液中的積累。腎臟通常具有額外的清除能力，並且在出現症狀之前，腎臟的能力可能有50％的正常的。症狀包括瘙癢，疲勞，噁心，嘔吐，食欲不振，導致營養不良。腎衰竭通常與糖尿病和高血壓相關。在患有腎衰竭的對象中，出現上述症狀，即，嘔吐和導致營養不良的食欲不振。
透析方法能夠減輕來自廢物對腎臟的壓力。另外，它是花費時間的方法。患者可能需要每周進行數次治療。進行透析處理的患者需要醫學關注，並且該方法是成本和時間消耗型的。
穀氨酸氧化從Windmueller和Spaeth(1)進行的原位大鼠研究開始，已知穀氨酸和穀氨醯胺是小腸的重要的代謝燃料。Windmueller和Spaeth首次報導了在吸收期間由腸道對穀氨酸(95％)和穀氨醯胺(70％)的大比例的代謝。他們的結果已經在小豬(2)和人(3)上在體內得到了驗證。
在穀氨酸氧化期間，第一個步驟是由任何數量的酶進行的轉氨作用，通過穀氨酸脫氫酶(GDH)進行的脫氨基，其中的很多酶是在胃腸道中表達的(4，5)。由GDH進行的脫氨基產生了AKG和游離氨。在由支鏈氨基轉移酶(BCAT)進行的轉氨作用期間，穀氨酸將氨基部分提供給支鏈α-酮酸，形成了AKG和相應的支鏈胺基酸。
α-酮戊二酸穀氨醯胺及其衍生物，例如，α-酮戊二酸(AKG)是在通過三羧酸循環進行的系統性和腸道代謝中具有關鍵作用的分子。不過，其作用機制尚不完全了解(Pierzynowski，S.G.，和Sjodin，A.(1998)J.Anim.a.Feed Sci.779-91；和Pierzynowski S.G.，等EdsKBK Knutsen和J-E Lindberg.，Uppsala 19-21 June，2001)。
理論上講，AKG(2-氧-戊二酸，2-酮戊二酸，α-酮戊二酸，α-氧-戊二酸，2-酮戊二酸，2-氧-1，5-戊二酸，2-氧-戊二酸，2-酮戊二酸)可能是穀氨醯胺，穀氨酸鹽，穀氨酸體內代謝降解的產物。另外，它還可以不僅起著穀氨醯胺和精氨酸的前體的作用，而且還可以用作某些其他胺基酸的前體，因此，被認為是蛋白分解代謝的保護劑。Olin等，1992證實了在魚飼料中添加AKG時，排出的尿素減少了。類似地，在人體中，當總的腸胃外營養(TPN)溶液中添加AKG並且與其他胺基酸混合時，在手術之後觀察到了對氮損失的良好的保護作用(Pierzynowski，S.G.，和Sjdin，A.(1998)J.Anim.a.Feed Sci.779-91)。對於人類來說，AKG可能與肌肉蛋白降解結合，以滿足在所謂的手術後脅迫期間腸道的需求，例如，分解代謝，飢餓等。
腸道功能對穀氨醯胺家族相關的代謝物的需求最近得到了Reeds等的證實(1996，Am.J.of Physiol.-Endocrinology and Metabolism270413-418)，該作者報導了在手術通過新生豬崽小腸時幾乎100％的穀氨酸/穀氨醯胺利用率。
AKG可能是重要的能量供體，通過少數幾種轉化途徑，例如通過鳥氨酸和腐胺形成GABA或琥珀酸鹽。理論上講，AKG還可以起著銨離子清除劑的作用，可能是通過向穀氨酸/穀氨醯胺轉化。
已經認識到-不過尚未公開過-腸細胞取決於它們來自銨的生長。
因此，考慮到上述問題，特別需要開發用於治療和預防哺乳動物，例如，貓，狗或人類的低血糖症狀，如糖尿病，以及與糖尿病相關的營養不良，例如腎衰竭的裝置和方法，其中，與現有裝置和方法的問題或副作用可以避免。另外，除了腎病患者和糖尿病的營養狀態之外，還需要改善健康狀況。在這一方面，本發明滿足了上述需要和優點。
發明概述考慮到上述在預防，治療和/或緩解糖尿病以及其他低血糖相關疾病領域中已知的問題以及用於治療和用於校正與例如糖尿病和腎衰竭相關的營養不良，本發明提供了用於預防，治療和/或緩解糖尿病和營養不良的新的和改良的方法和組合物。
本發明的一個目的是提供用於改善包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的胺基酸吸收的方法。該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對胺基酸吸收產生希望的作用。
所述方法的一種實施方案是這樣的，其中，所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物選自下列一組α-酮戊二酸(AKG)、鳥氨酸-AKG、精氨酸-AKG、穀氨醯胺-AKG、穀氨酸-AKG、亮氨酸-AKG、脫乙醯殼多糖-AKG、AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽、AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG、Ca(AKG)2和NaAKG。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述脊椎動物是齧齒動物，如小鼠，大鼠，豚鼠或兔子；禽類，如火雞，母雞，小雞或其他雛雞；耕畜，如母牛，馬，豬，小豬或其他自由走動的耕畜；或寵物，如狗或貓。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述脊椎動物是人類。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述胺基酸是任何必需胺基酸。
海一種實施方案是這樣的，其中，所述必需胺基酸是異亮氨酸，亮氨酸，賴氨酸，和脯氨酸。
本發明還包括用於減少包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的葡萄糖吸收的方法。該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對葡萄糖吸收產生需要的影響。
本發明還包括用於預防，抑制或緩解包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的高葡萄糖症狀的方法。該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對所述症狀產生需要的影響。
一種實施方案是這樣的，其中，所述高葡萄糖症狀是I型或II型糖尿病。
本發明還包括AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療高葡萄糖症狀的組合物的用途。
一種實施方案是這樣的，其中，所述高葡萄糖症狀是I型或II型糖尿病。
本發明還涉及AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療營養不良的組合物的用途。
所述用途的一種實施方案是這樣的，其中，所述組合物是藥用組合物，並且可選擇性地包括可以藥用的載體和/或添加劑。
所述用途的另一種實施方案是這樣的，其中，所述組合物是食品或飼料添加劑。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述食品或飼料添加劑是食品添加劑和/或固體食品和/或飲料形式的成分。
另一種實施方案是這樣的，其中，在生產的組合物中所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物是治療有效量的。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述治療有效量為0.01-0.2g/kg體重每日劑量。
附圖的簡要說明

圖1表示在對照和AKG輸注豬體內的整體亮氨酸動力學。值是均值±SEM；n＝9，每一頭豬接受對照和AKG。在進行誤差分析(ANOVA)時，AKG的值與對照沒有差別。AKG代表α-酮戊二酸；NOLD代表非氧化性亮氨酸處理；Ra代表亮氨酸出現速度；平衡，即Ra從NOLD中扣除，表示蛋白體亮氨酸平衡。
發明的詳細說明定義在本申請和發明的上下文中，使用了以下定義在本文中，術語″藥用組合物″表示本發明的治療有效的組合物。
在本文中，術語″治療有效量″或″有效量″或″治療有效的″，表示能夠對特定症狀和施用方案產生治療效果的用量。它是計算出能夠產生與需要的添加劑和稀釋劑相關的理想的治療作用的活性材料的預定量；即，載體或施用介質。另外，它還可用於表示足以減輕，最優選預防宿主的活性，功能和反應的臨床學上的顯著缺陷的用量。另外，治療有效量是足以導致宿主的臨床顯著症狀的改善。正如本領域技術人員可以理解的，化合物的用量可以根據它的比活性而改變。合適的劑量可以包括預定量的活性組合物，它被計算出能夠產生與需要的稀釋劑相關的理想的治療效果；即，載體或添加劑。在用於生產本發明的組合物的方法和用途中，提供了治療有效量的活性成分。治療有效量可以由普通的醫生或獸醫工作者根據患者的特徵確定，如年齡，體重，性別，症狀，併發症，其他疾病等，正如本領域所公知的。
在本文中，術語″derviate ″或″衍生物″表示直接或通過修飾或部分取代來自母體的化學物質。
在本文中，術語″類似體″或″類似物″表示結構上彼此相似，但是不一定是異構體的化合物。類似物具有類似的功能，不過在結構或進化起源上有所不同。
在本文中，″治療″表示以治癒為目的的處理，它可能是症狀的完全/全面或部分治癒。
在本文中，術語″緩解″表示不僅是減輕症狀的強度，而且還推遲了症狀的發作。
在本文中，術語″預防″表示確保某些事件不會發生，例如，與不成熟的GIT相關的症狀不會發生。通過預防某些症狀，可以推遲所述症狀的發生。
在本文中，術語″增加的胺基酸吸收″表示與沒有接受本發明的治療或施用的脊椎動物相比，脊椎動物的胺基酸的淨吸收發生了改變，如果與沒有接受所述治療的相同種類的脊椎動物相比，在所述脊椎動物中所述淨吸收的量更大的話，就認為所述改變是加強。
在本文中，術語″動力學″表示連續或經常監測或測量脊椎動物的胺基酸和葡萄糖吸收的讀數，以便確定它的吸收速度。
在本文中，術語″鈉-AKG″可以與術語″AKG-Na″，″Na-AKG″，″AKG的鈉鹽″，″AKG(鈉鹽)″交換使用。
在本文中，術語″脫乙醯殼多糖-AKG″可以與術語″AKG-脫乙醯殼多糖″，″AKG(脫乙醯殼多糖鹽)″交換使用。
I型和II型糖尿病的診斷患有I型和II型糖尿病的患者的診斷屬於本領域技術人員的能力和知識的範圍。例如，年齡超過35歲的，具有煩渴，多尿症，貪食症(有或沒有體重減輕)並且與較高的血漿葡萄糖濃度相關，並且沒有酮酸的病史的個體通常被診斷為II型糖尿病。肥胖的出現，II型糖尿病的陽性家族史，和正常的或較高的禁食血漿胰島素和c-肽濃度是患有II型糖尿病的大多數患者的其他特徵。″治療有效量″表示一個或多個劑量的用量，它優選可降低患有II型糖尿病的對象的血漿葡萄糖濃度。
本發明人已經吃驚地發現，在輸注部位對AKG吸收具有影響。在十二指腸灌輸AKG之後，驚奇地觀察到了增強了的胺基酸吸收和減弱了的葡萄糖吸收。
因此，本發明可用於降低非-胰島素-攝入II型糖尿病對象的血漿葡萄糖。
營養不良的診斷患有營養不良的患者，即不能適當地攝入營養或營養不良的診斷，屬於本領域技術人員的能力和知識的範圍。通常，對個體的一般健康狀態進行評估，以便確定營養不良。
腎衰竭的診斷患有腎衰竭的患者的診斷屬於本領域技術人員的能力和知識的範圍。
有兩種形式的腎衰竭，急性和慢性腎衰竭(ACF和CRF)。急性腎衰竭通常是可以恢復的，而慢性腎衰竭通常是發展的。CRF可以區分成預透析和尿毒症的主動治療，例如，使用透析或移植。不存在預透析的起點的確切限制，不過，通常預透析被確定為診斷出腎衰竭和開始主動治療之間的時間。
透析和移植被認為是主動治療。
改善胺基酸吸收的方法根據本發明，披露了用於改善包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的胺基酸吸收的方法。該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對胺基酸吸收產生需要的影響。
所述胺基酸吸收在與沒有接受所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物的包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的胺基酸吸收相比時被認為改善了。
所述方法的另一種實施方案是這樣的，其中，所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物選自下列一組α-酮戊二酸(AKG)，鳥氨酸-AKG，精氨酸-AKG，穀氨醯胺-AKG，穀氨酸-AKG，亮氨酸-AKG，脫乙醯殼多糖-AKG，AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽；AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG，CaAKG2，和NaAKG。
其他實施方案是這樣的，其中，所述脊椎動物是齧齒動物，如小鼠、大鼠、豚鼠或兔子；禽類，如火雞、母雞、小雞或其他雛雞；耕畜，如母牛、馬、豬、小豬或自由走動的耕畜；或寵物，如狗或貓。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述脊椎動物是人類。所述人類可以是需要治療營養不良的患者，所述營養不良是由於，例如，腎衰竭，糖尿病，運動員，年齡(兒童和老年人)，懷孕，神經性食慾缺乏，易餓病，過食症，強迫性過食症或其他沒有指出的飲食疾病(EDNOS)。
在另一種實施方案中，所述脊椎動物，如人，可以是需要增加胺基酸的可利用性和利用度的任何脊椎動物，例如，必需胺基酸或條件胺基酸，特別是異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸和脯氨酸。
必需胺基酸的例子是α-胺基酸，如在人體中為異亮氨酸(Ileu)，亮氨酸(Leu)，賴氨酸(Lys)，甲硫氨酸(Met)，苯基丙氨酸(Phe)，蘇氨酸(Thr)，色氨酸(Try)和纈氨酸(Val)。物種之間的必需胺基酸是不同的。大鼠需要兩種其他胺基酸，即精氨酸(Arg)和組氨酸(His)。
其他實施方案是這樣的，其中，所述胺基酸是任何胺基酸，如丙氨酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，脯氨酸，苯基丙氨酸，色氨酸，甲硫氨酸，蘇氨酸，胱氨酸，酪氨酸，穀氨醯胺，組氨酸，賴氨酸，精氨酸，天冬氨酸，天冬醯胺，穀氨酸，穀氨醯胺，甘氨酸和絲氨酸。
其他實施方案是這樣的，其中，所述胺基酸是任何必需或條件必需胺基酸。必需或條件必需胺基酸的例子如表2所示。
另一種實施方案是這樣的，其中，所述必需或條件必需胺基酸選自下列一組異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸和脯氨酸。
用於減少葡萄糖吸收的方法和用於預防，抑制或緩解血漿葡萄糖增加的方法血漿葡萄糖含量是血液中葡萄糖(糖)的含量。它還被稱作血清葡萄糖含量。血液中葡萄糖的含量被表達為每升毫摩爾(mmol/l)或mg/dL。
通常，在人體中，血漿葡萄糖含量在一天中保持在窄的上下限範圍內，大約4-8mmol/l。在進餐之後的葡萄糖含量較高，並且在清晨最低。禁食時通常為大約70-110mg/dL(3.9-6.1mmol/L)，並且在進餐2小時之後，通常為大約80-140mg/dL(4.4-7.8mmol/L)。進餐之後2小時＞180mg/dL(＞10.0mmol/l)的血漿葡萄糖含量通常被認為是高血漿葡萄糖值。在禁食時當血漿葡萄糖值＞140mg/dL時也是這種情況。
如果一個人患有例如，糖尿病，他們的血漿葡萄糖含量有時候可能會超出上述極限。所有糖尿病人的基本缺陷是胰島素誘導身體細胞從血液中清除葡萄糖(糖)分子的能力較低。無論這種較低的胰島素活性是由於所產生的胰島素的量的減少(例如，I型糖尿病)或者是由於細胞對正常含量的胰島素不敏感，其結果是相同的，即，血漿葡萄糖含量過高。它被稱作″高血糖症″或″高血糖症″或″高血糖″，它表示″血液中的高葡萄糖″。通常，當血漿葡萄糖＞240mg/dL(＞13.4mmol/L)時就被認為是高血糖症。
根據本發明，披露了用於減弱包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物在內的血漿葡萄糖吸收的方法。該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對葡萄糖的吸收產生需要的影響。
在施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物之後，葡萄糖吸收的減少可以為起始血漿葡萄糖值的5-50％，如5，10，15，20，25，30，35，40，45或50％。
在另一種實施方案中，所述吸收的降低為起始血漿葡萄糖值的20-40％。
在另一種實施方案中，所述降低為起始血漿葡萄糖值的30％。
另外，披露了用於預防，抑制或緩解包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的高血漿葡萄糖症狀的方法。所述方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對所述高葡萄糖症狀產生理想的作用。
在另一種實施方案中，所述高葡萄糖症狀是高血糖症狀。
與高葡萄糖或低血糖症相關的所述方法包括其他實施方案，其中，所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，選自下列一組α-酮戊二酸(AKG)，鳥氨酸-AKG，精氨酸-AKG，穀氨醯胺-AKG，穀氨酸-AKG，亮氨酸-AKG，脫乙醯殼多糖-AKG、AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽；AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG，CaAKG2和NaAKG。
其他實施方案是這樣的，其中，所述脊椎動物是齧齒動物，如小鼠、大鼠、豚鼠或兔子；禽類，如火雞、母雞、小雞或其他雛雞；耕畜，如母牛、馬、豬、小豬或自由走動的耕畜；或寵物，如狗或貓。
其他實施方案是這樣的，其中，所述脊椎動物是人類。
其他實施方案是這樣的，其中，所述高葡萄糖症狀是由於，例如，肢端肥大症，柯興氏欣症候群，甲狀腺機能亢進，胰腺癌，胰腺炎，嗜鉻細胞瘤，胰島素含量不足或過多的食物攝取過多。
其他實施方案是這樣的，其中，所述高葡萄糖水平是由於I型或II型糖尿病造成的。
將AKG用於治療糖尿病和用於治療營養不良根據本發明，披露了AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療高葡萄糖症狀的組合物的用途。
高葡萄糖症狀和高血糖症狀已經在前面的段落中進行了描述。
其他實施方案包括，其中，所述高血糖症狀是I型或II糖尿病。
根據本發明，披露AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療營養不良的組合物的用途。
在所述用途的其他實施方案中，所述組合物是藥用組合物，它可選擇性地包括可以藥用的載體和/或添加劑。
在其他實施方案中，所述組合物是食品或飼料添加劑。
在其他實施方案中，所述食品或飼料添加劑是食品添加劑和/或固體食品和/或飲料形式的成分。
在其他實施方案中，在生產的組合物中的所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，是治療有效量的。
在其他實施方案中，所述治療有效量為0.01-0.2g/kg體重每日劑量。
施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物根據上文所披露的方法，給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物；齧齒動物，如小鼠、大鼠、豚鼠或兔子；禽類，如火雞、母雞、小雞或其他雛雞；耕畜，如母牛、馬、豬、小豬或自由走動的耕畜；或寵物，如狗或貓施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物。
施用可以通過不同的方法進行，取決於要治療的脊椎動物的物種，需要所述方法的脊椎動物的症狀，以及要治療的具體指標。
在一種實施方案中，所述施用是以食品或飼料添加劑形式進行的，如食品添加劑和/或固體食品和/或飲料形式的成分。其他實施方案可以是懸浮液或溶液形式的，如下面進一步披露的飲料。
另外，劑型可以包括膠囊或片劑，如可咀嚼的或可溶性的，例如泡騰片劑，以及粉劑和本領域技術人員所公知的其他乾燥形式，如小球，如微球體，顆粒和粉。
正如上文所披露的，所述施用可以是腸胃外，直腸或口腔食品或飼料添加劑形式的。腸胃外介質包括氯化鈉溶液，Ringer′s葡萄糖，葡萄糖和氯化鈉，乳酸化Ringer′s或固定油類。
所述食品和飼料添加劑還可以是乳化的。然後可以將活性治療成分與賦形劑混合，所述賦形劑是可以藥用的，並且與所述活性成分相容。合適的賦形劑有，例如，水，鹽水，葡萄糖，甘油或乙醇等，以及它們的組合。另外，如果需要的話，所述組合物可以含有微量的輔助物質，如溼潤劑或乳化劑，pH緩衝劑，它們能夠增強所述活性成分的效果。
可以補充腸胃外食品或飼料添加劑的不同的劑型，如固體食品，液體或冷凍乾燥的或其他乾燥的製劑。它可以包括具有各種緩衝物的稀釋劑(例如，Tris-HCl，乙酸，磷酸)，pH和離子強度，添加劑，如白蛋白或凝膠，以便防止對表面的吸附，去汙劑(例如，Tween 20，Tween 80，Pluronic F68，膽酸鹽)，增溶劑，(例如，甘油，聚乙二醇)，抗氧化劑(例如，抗壞血酸，焦亞硫酸鈉)，防腐劑(例如，硫柳汞，苄醇，對羥基苯甲酸酯類)，填充物質或滲透壓調節劑(例如，乳糖，甘露糖醇)，諸如聚乙二醇的聚合物與所述組合物的共價結合。與金屬離子的絡合或所述材料整合到如聚乳酸，聚乙醇酸，水凝膠等的聚合物的顆粒狀製劑中或其上，或整合到脂質體，微乳狀液，膠束，單層或多層囊泡，紅細胞影或原生質球上。
飲料在一種實施方案中，所述食品或飼料添加劑是以飲料或它的乾燥組合物形式，通過本發明的任何方法施用的。
所述飲料包括有效量的AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以及營養上可以接受的水溶性載體，如礦物質，維生素，碳水化合物，脂肪和蛋白。AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物的例子有α-酮戊二酸(AKG)，鳥氨酸-AKG，精氨酸-AKG，穀氨醯胺-AKG，穀氨酸-AKG，亮氨酸-AKG，脫乙醯殼多糖-AKG、AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽；AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG，CaAKG2和NaAKG。
如果所述飲料是以乾燥形式提供的話，上述所有成分都是以乾燥形式提供的。以可以直接消費的形式提供的飲料還包括水。最終的飲料溶液還可以具有受控制的滲透壓和酸度，如作為按照以上段落中的一般性說明製備的緩衝溶液。
pH優選在大約2-5的範圍內，特別是大約2-4，以便抑制細菌和真菌生長。還可以使用消毒的飲料，其pH為大約6-8。
所述飲料可以單獨使用或者與一種或多種治療有效的組合物一起使用。
AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物的用途根據本發明，披露了用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療高血糖症狀，如I型和II型糖尿病，以及用於治療營養不良的組合物的用途。
本發明的另一種實施方案包括用途，其中，所述組合物是藥用組合物。該藥用組合物可以與可以藥用的載體和/或添加劑，如稀釋劑，防腐劑，增溶劑，乳化劑，佐劑和/或載體一起用於本發明所披露的方法和用途中。
另外，在本文中，″可以藥用的載體″為本領域技術人員所熟知，並且包括，但不局限於0.01-0.05M磷酸緩衝液或0.8％鹽水。另外，所述可以藥用的載體可以是水或非水溶液，懸浮液和乳液。非水溶劑的例子有丙二醇，聚乙二醇，植物油，如橄欖油和可以注射的有機酯，如油酸乙酯。含水載體包括水，醇類/水溶液，乳液或懸浮液，包括鹽水和緩衝介質。腸胃外介質包括氯化鈉溶液，Ringer′s葡萄糖，葡萄糖和氯化鈉，乳酸化的Ringer′s或固定油類。還可以使用防腐劑和其他添加劑，例如，抗微生物製劑，抗氧化劑，螯合劑和惰性氣體等。
本發明的另一種實施方案包括用途，其中，所述組合物是食品添加劑和/或固體食品和/或飲料形式的成分，這種生產的組合物，如藥用組合物或食品或飼料添加劑，包括本發明的組合物，並且可選擇性地包括載體和/或一定量的第二種或能夠影響任何高血糖症狀，如I型和II型糖尿病，以及營養不良的其他活性成分。
施用的藥用組合物的劑量根據本發明，AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物用於生產本發明的組合物的用途，包括給需要它的諸如禽類或哺乳動物的脊椎動物施用治療有效量。所述治療有效量為大約0.01-0.2g/kg體重每日劑量。
AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物根據本發明，包括AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物。AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物的例子有α-酮戊二酸(AKG)，鳥氨酸-AKG，精氨酸-AKG，穀氨醯胺-AKG，穀氨酸-AKG，亮氨酸-AKG，脫乙醯殼多糖-AKG，AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽；AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG，CaAKG2，NaAKG。
施用目標正如本領域普通技術人員很好理解的，本發明的方法和藥用組合物特別適合給需要它的任何脊椎動物施用，如禽類，包括，但不局限於，火雞，母雞或小雞以及其他雛雞和自由走動的動物或哺乳動物，包括，但不局限於，家畜，如貓或犬對象，耕畜，例如，但不局限於牛，馬，公山羊，綿羊和豬對象，野生動物，無論是生活在野外的或生活在動物園內的，研究動物，如小鼠，大鼠，兔子，山羊，綿羊，豬，狗，貓等，即用於獸醫醫學目的。
另外，在治療任何高葡萄糖水平或高血糖症狀，如I型和II型糖尿病，以及在例如，腎衰竭，I型和II型糖尿病之後的與營養不良相關的任何症狀時，作為施用對象包括人類。
另外，所述施用對象還可以是任何脊椎動物，如上述動物之一，它需要提高胺基酸的有效性和可利用性，所述胺基酸例如是必需胺基酸或條件胺基酸，特別是異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸和脯氨酸。所述人類還可以是需要治療營養不良或增加胺基酸的有效性和可利用性的患者，例如由於腎衰竭，手術治療，例如，胰腺切除術或移植，老年症狀，糖尿病，運動員，年齡(兒童和老年人)，懷孕，神經性食慾缺乏，易餓病，過食症，強迫性過食症，營養疾病，代謝紊亂或其他沒有指出的進食紊亂(EDNOS)，褥瘡，食欲不振的脊椎動物或由於消耗病。
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實施例下面將通過多個非限定性實施例對本發明進行說明。儘管已經結合某些披露的實施方案對本發明進行了說明，技術人員可以預見沒有具體提到的但是仍然屬於所附權利要求書範圍的改變或組合。
例1-2的材料和方法部分動物維持動物的圈養和護理符合U.S.Department of Agricultureguidelines的規定。
研究設計雌性小豬(n＝9)是從Texas Department of Criminal Justice，Huntsville，TX購買的。
這些豬(14天大)到達Children′s Nutrition Research Center，並且進行7天的調整期，以50g/(kg.d)的速度用液體代乳品(LitterLife，Merrick，Middleton，WI)飼養。
所述代乳品的配方(每千克乾物質)500g乳糖，100g脂肪和250g蛋白。
7天之後，取消所述小豬的食物，過夜，並且讓它們作好按上述方法進行手術的準備(2)。
簡單地講，在異氟烷麻醉和無菌條件下，將聚乙烯插管(外徑為1.27mm，Becton Dickinson，Sparks，MD)插入小豬的普通門靜脈，並且將矽橡膠插管(外徑1.78mm)插入頸外靜脈和頸動脈。
將超聲波流量探頭(內徑8-10mm，Transonic，Ithaca，NY)放置在門靜脈周圍。
將矽插管(外徑為2.17mm，Baxter Healthcare，McGaw Park，IL)插入十二指腸的內腔，所述插管填充含有肝素(2.5×104U/L)的無菌鹽水，並且從腹部左側(門靜脈和十二指腸插管，流量探頭導向)或從肩胛骨之間(頸靜脈和頸動脈插管)由腹取出。
在即將進行外科手術之前，對動物進行肌內注射抗生素(20mg/kg蒽氟沙星，Bayer，Shawnee Mission，KS)，並且肌內注射鎮痛劑(0.1mg/kg butorphenol tartrate，Fort Dodge Labs，Fort Dodge，IA)。
在手術之後，恢復腸道進食之前，這些豬通過全面腸胃外營養維持24小時，供給速度為5mL kg-1h-1。讓這些豬用7天時間從手術中恢復。在所有小豬體內食物攝取和體重增加速度恢復到手術前的水平。
樣品製備將血液樣品馬上放置在冰上並且離心。
收集血漿，馬上在液氮中，並且在-80℃下保存直到分析。
胺基酸分析為了進行血漿胺基酸分析，將0.2mL的等份血漿樣品與等體積的甲硫氨酸碸的水溶液(4mmol/L)混合，並且以10,000×g的速度通過10-kDa的截斷過濾器離心120分鐘。
乾燥50μL的等份所述濾液樣品，並且通過反相HPLC對胺基酸的苯異硫氰酸鹽衍生物進行分析(Pico Tag，Waters，Woburn，MA)。
通過略微改進的Brgmeyer和Bernt(8)的方法測定血漿AKG。
簡單地講，測定是在0.5mL的工作溶液中進行的，該溶液包括100mmol/L磷酸緩衝液(pH 7.6)，4mmol/L氯化銨和50μmol/L NADH。
向所述工作溶液中添加含有1-10nmol的AKG的適量的血漿。
在340nm波長下獲得最初的吸收讀數。
在所述起始吸收讀數之後，向每一個試管中添加大約6單位(體積為10μL)的牛GDH(G2501；Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)。
在培養10分鐘之後，在340nm波長下獲得第二個吸收讀數。
樣品中AKG的含量直接與第一和第二次讀數之間吸收的減弱成正比。
通過使用標準曲線計算AKG濃度。
血漿氨測定血漿氨是使用分光光度測定試劑盒(171C，Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)測定的。
血漿葡萄糖測定血漿葡萄糖是使用分光光度測定試劑盒(315-100；Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)測定的。
血液碳酸氫鹽測定為了估算血液碳酸氫鹽的濃度，將全血的等份樣品(1.0mL)放置在10-mL Vacutainer(Becton Dickinson，Franklin Lakes，NJ)中，並且添加0.5mL的高氯酸(10％wt/wt)。
將通過鹼石灰(Sodasorb；Grace Container Products，Lexington，MA)過濾的室內空氣(10mL)注入Vacutainer，抽吸到氣密性注射器中，並且放入第二個Vacutainer中。
氣體樣品中二氧化碳的同位素濃度是在連續流動氣體同位素比質譜儀(ANCA；Europa Instruments，Crewe，U.K.)上測定的。
血漿酮異已酸的測定血漿酮異已酸(KIC)是通過陽離子交換層析(AG-SOV resin，Bio-Rad)分離的。
用氫氧化鈉(100μL；10N)和羥胺HCl(200μL；0.36M)處理洗脫液，並且加熱(60℃；30分鐘)。在冷卻之後，將樣品的pH調整到＜2。
用5mL的乙酸乙酯提取酮酸，並且在氮氣中在室溫條件下乾燥。
KIC的衍生化是通過添加50μL的N-甲基-N-t-丁基-二甲基甲矽烷基-三氟乙醯胺+1％t-丁基-二甲基氯代矽烷完成的。
通過EI GC-MS(Hewlett Packard 5970GC-質譜儀，裝有HewlettPackard 5890 Series II GC)，在316m/z和317m/z的條件下通過監測離子測定KIC的同位素濃度。
尿素同位素濃度的測定通過EI GC-MS分析測定血漿尿素同位素濃度。
用200μL冰鎮丙酮從50μL的血漿中沉澱蛋白。
在渦旋攪拌之後，通過離心分離蛋白，並且取出上清液，在氮氣下乾燥。
向所述乾燥的上清液中添加250μL的丙醛bid(二甲基乙縮醛)的1∶20的稀釋液和濃縮HCl(30wt％)。在室溫下培養所述樣品2小時，然後蒸發至乾燥(Speedvac，Savant Insturments，FormaScientific，Marietta，OH)。
用50μL的N-甲基-N-t-丁基-二甲基甲矽烷基-三氟乙醯胺+1％t-丁基-二甲基氯代矽烷對所述尿素進行衍生化，並且使用EI GC-MS分析通過在153-155m/z的條件下監測離子測定血漿同位素濃度。
計算代謝物的淨門靜脈平衡[μmol/(kg h)]是按以下方法計算的(Conc.PORT-Conc.ART)×PBF (1)當Conc.是血液濃度(μmol/L)時，PORT和ART表示門靜脈和動脈血液，而PBF是門靜脈血流量[L/(kg h)]。
按以下方法計算全血整體亮氨酸流量[Q；μmol/(kg h)]Q＝R*[(IE灌輸注/IE血漿)-1] (2)R是示蹤劑灌輸速度[μmol/(kg h)]，而IE灌輸注和IE血漿分別是灌輸的示蹤劑和血漿KIC的同位素濃度(表示為mol％)。
身體CO2產量是按以下公式計算的 其中，IE灌輸注是灌輸注中H13CO3-(超出的摩爾百分比)的濃度，IE動脈碳酸氫鹽是動脈血液中的濃度(超出的摩爾百分比)，以及在每一個處理階段進行的靜脈內灌注碳酸氫鹽期間的示蹤劑灌輸速度e[μmol/(kg h)]，。整個公式除以0.82，以便校正灌輸的碳酸氫鹽中的標記碳的回收。
整體亮氨酸氧化[μmol/(kg h)]是按以下方法計算的[IECO2/IEKIC]×公式3(4)其中，IECO2是在1-13C-亮氨酸灌輸期間碳酸氫鹽的同位素濃度，而IELEU是在1-13C-亮氨酸灌輸期間1-13C-KIC的同位素濃度。
整體非氧化亮氨酸處理(NOLD)是對整合到肌肉中的亮氨酸的估算。NOLD[μmol/(kg h)]是通過以下公式計算的NOLD＝公式2-公式4 (5)整體亮氨酸出現率(Ra)[μmol/(kg h)]是對蛋白分解代謝的估算，並且按以下公式計算Ra＝公式2-亮氨酸攝取 (6)整體尿素流量是按以下公式計算的尿素流量＝[([15N2]尿素IE/[15N2]尿素PE)-1]×[15N2]尿素IR (7)其中，IE是灌輸注濃度，PE是在輸注尿素期間的穩定狀態下的血漿濃度，而IR是輸注速度。
統計學分析對所有統計學檢驗來說，0.05的p值被用於表示統計學顯著性。
在例1中，AKG對動脈，門靜脈的作用，以及單個胺基酸，AKG，葡萄糖，氨和亮氨酸動力學的淨門靜脈出現進行分析，使用一般線性模型方法(Minitab.Inc.，State College，PA)。所述模型包括添加AKG的作用和豬。豬是作為隨機變量包括在內的。使用LSMEANS選項計算處理平均值。利用單向Student’s T檢驗檢測AKG淨門靜脈平衡是否明顯大於在對照處理期間的零值。
例1-血漿AKG，葡萄糖，氨，血流量和整體尿素流量的測量。
目的本實施例的目的是評估AKG輸注對血漿AKG，葡萄糖，氨，血流量和整體尿素流量的影響。
動物實驗在開始本實驗之前，剝奪小豬的食物15小時。
在實驗當天，在-1小時，開始連續十二指腸灌注預先準備好的代乳品[Litter Life，Merrick，Middleton，WI；7.75mL/(kg·h)](7.75mL/kg；25％wt/wt水溶液；口服)，它是作為25％(wt/wt)水溶液製備的，它能提供大約920kJ和12.5g蛋白/(kg d)。
將鹽水(對照；930mmol/L NaCl)或鈉-AKG(Na-AKG)，930mmol/L，購自Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)溶解在所述代乳品中。
根據以前的數據(6)，通過外面的實驗室選擇AKG含量，其中，為了觀察到可檢測的AKG門靜脈平衡，需要攝取超過2.5％的飲食乾物質。
豬還接受15N2-尿素[20μmol/(kg h)]的靜脈內(200μmol/kg)連續的6小時輸注(98％；Cambridge Isotope Laboratories)。
在0h時間，開始2個小時的連續的NaH13CO2輸注(15μmol/kg)預先準備好的(15μmol/(kg h)；99％；Cambridge IsotopeLaboratories，Andover，MA)。
在開始NaH13CO2輸注之後0，90，105和120分鐘獲得動脈樣品，用於測定整體CO2產量。
在2小時，終止NaH13CO2輸注，並且開始1-13C-亮氨酸(40μmol/(kg h)；99％；Cambridge Isotope Laboratories)連續4個小時輸注預先準備好的(40μmol/kg h)。
在4，5和65小時獲得動脈和門靜脈樣品，用於測定亮氨酸和尿素動力學，以及氨，AKG，葡萄糖和胺基酸的質量平衡。
所有豬都以完全隨機設計的方式接受對照和AKG處理，在處理之間間隔至少24小時。
結果在表1中示出了血漿AKG，葡萄糖，氨，血流量和整體尿素流量。
表1.AKG輸注對代謝物濃度，淨門靜脈平衡和整體1-13C-亮氨酸和15N2-尿素動力學的影響。

1AKG，α酮戊二酸；2SEMAKG輸注[(930μmol/(kg.h))提高了(P＜0.01)動脈和門靜脈AKG濃度，以及AKG的淨門靜脈平衡。甚至在沒有AKG灌輸到十二指腸的情況下，AKG的淨門靜脈吸收[19.7±2.8μmol/(kg.h)]也顯著大於0。不過，與對照相比，用AKG處理顯著提高了AKG的淨門靜脈吸收(P＜0.001)。AKG的淨門靜脈平衡為95μmol/(kg.h)，它僅相當於輸注量的10.23％。
10.23％的淨門靜脈平衡實際上略微高估了灌輸的AKG吸收，因為在僅灌輸鹽水時，存在AKG的統計學顯著吸收。如果根據對照飲食對AKG的吸收進行校正的話，在門靜脈排洩中出現的灌輸的AKG的比例降低到8.12％。
有趣的是，用AKG處理，降低了葡萄糖的淨門靜脈平衡(P＜0.05)。門靜脈血流量，氨淨門靜脈平衡和整體尿素流量不受AKG處理的影響。
通過AKG處理，動脈和門靜脈的脯氨酸濃度提高了(P＜0.05)，而門靜脈亮氨酸傾向於(P＜0.01)增加(數據未發表)。在表2中示出了胺基酸的門靜脈質量平衡。AKG處理提高了亮氨酸，賴氨酸和脯氨酸的門靜脈質量平衡(P＜0.05)，並且傾向於(P＜0.10)提高異亮氨酸的門靜脈質量平衡。
表2.接受0或930μmol/(kgh)AKG(n＝5)的十二指腸輸注的豬的胺基酸的淨門靜脈平衡。


a與對照的差異(P≤0.05)；b與對照的差異(P＜0.10)1AKG，α-酮戊二酸；2LS平均值±SEM整體亮氨酸動力學如圖1所示。整體流量NOLD，Ra和氧化不受AKG處理的影響。
例2-測量AKG的平均腸腔消失目的本實施例的目的是評估灌輸的AKG藥團的平均腸腔消失。
動物實驗用含25mg/mL AKG鈉(1040μmol/kg BW)的液體代乳品(LitterLife，Merrick)對豬(n＝7)進行十二指腸藥團灌輸(7.75mL/kg；25％(wt/wt)水溶液)。
1小時之後，宰殺豬。
在十二指腸近端和盲腸遠端小心地將小腸夾住，取出，並且用2×50mL鹽水衝洗，以便洗淨小腸。
收集洗滌液，合併，並且將15mL的等份樣品在液氮中快速冷凍，並且在-80℃下保存，用於隨後的AKG分析。
結果灌輸1040μmol/kg的AKG藥團。在1小時內平均腸腔消失為663±38μmol/kg。這相當於灌輸的1040μmol/kg AKG的63.8。
實驗1和2的討論和一般結論在例1中，將AKG連續灌輸到十二指腸中，並且只有10％的灌輸的AKG出現在門靜脈排出液中。
只有10％的灌輸的AKG出現在門靜脈血漿中這一發現產生了腸腔AKG的命運的若干種可能性。對低的AKG門靜脈出現的一種可能的解釋是腸腔AKG轉運是有限的。鈉/二羧酸能夠轉運AKG的協同轉運蛋白，它存在於豬刷狀緣膜上(9)，因此，AKG似乎不可能不被腸細胞吸收。為了驗證這種可能性，我們灌輸了1040μmol/kg的十二指腸單個藥團，並且發現超過660μmol/kg在1小時內從小豬的小腸中消失了(例2)。因此，大約64％的AKG藥團僅在1小時之內就在十二指腸的腸腔中消失了。
正如以前所觀察到的穀氨酸和穀氨醯胺的淨門靜脈出現不受AKG輸注的影響(6)。如果吸收的AKG轉化成穀氨酸的話，它能夠釋放到門靜脈血液中或者轉化成其他胺基酸。
不過，可以預計，穀氨酸和穀氨醯胺的釋放不會因為AKG而增加，即使出現了向這些胺基酸的顯著轉化，因為在正常飼養條件下，很少有食物穀氨酸或穀氨醯胺是通過PDV釋放的(參考文獻1，2)。已經證實(10)，脯氨酸可以通過腸道組織由腸內穀氨酸合成。假設在AKG處理的豬中，脯氨酸淨門靜脈平衡的增加為138.1μmol/(kg h)，並且超過800μmol/(kg h)的AKG沒有參與門靜脈平衡，脯氨酸淨門靜脈平衡很可能完全是由於AKG的轉化造成的。不過，在腸道細胞中AKG向脯氨酸的這種大規模轉化，應當導致門靜脈氨平衡的降低，但是，門靜脈氨平衡保持不變。對門靜脈氨平衡的影響的缺乏，同樣體現在兩組中整體尿素合成的類似速度上。
支鏈胺基酸(BCAA)轉氨酶能催化AKG和支鏈胺基酸(亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸)之間的反應。BCAA被轉氨，由AKG形成穀氨酸，並且由BCAA形成相應的酮酸。補充的AKG可能通過促進BCAA的轉氨作用形成穀氨酸導致由PDV到BCAA的淨釋放的減少。不過，AKG可以增加亮氨酸的門靜脈釋放，但它不會影響整體亮氨酸動力學。賴氨酸的淨門靜脈平衡也可以用AKG提高。因為用AKG處理對很多胺基酸來說，很多胺基酸的淨門靜脈平衡接近100％，不清楚是因為AKG節餘了所述胺基酸或是由於在門靜脈-引流的內臟中的蛋白水解而增加了胺基酸的釋放。
AKG在腸細胞中的另外一種可能的命運是通過TCA循環氧化。如果以AKG形式灌輸的所有的碳被氧化成CO2的話，可以預計會通過PDV增加CO2的輸出，然而總體上看CO2的產量沒有因為AKG灌輸而增加。有趣的是，通過AKG處理使葡萄糖的淨門靜脈平衡降低了。
由於大量的AKG從小腸的腸腔中消失了，而又沒有造成AKG的門靜脈排洩或者AKG代謝的胺基酸產物的淨平衡，腸道攝取的AKG的命運尚不清楚。不過，在將AKG灌輸到十二指腸時，只有10％的腸腔供給量出現在門靜脈排出液中，然而這種數量的AKG足以提高門靜脈平衡和所述化合物的循環濃度。因此，儘管AKG在腸腔中的確切代謝命運尚不確定，所述結果表明，飲食AKG的腸道可利用性是有限的。
所導致的循環AKG的增加對穀氨酸，穀氨醯胺，氨，BCAA的淨門靜脈出現沒有影響。
另外，增加系統AKG對PDV或整體亮氨酸動力學或尿素流量沒有影響。上述結果與以前的數據吻合，其中，AKG是通過胃腸道途徑提供的。
例3-腸道施用的Na-AKG和脫乙醯殼多糖-AKG對胺基酸和酮酸吸收到腸細胞和血漿中，以及它們的代謝影響的比較目的本實施例的目的是比較腸道施用的Na-AKG(或AKG的Na鹽)和脫乙醯殼多糖-AKG對吸收到腸細胞和血漿中的胺基酸和酮酸以及它們的代謝影響。另外，通過監測血液血漿胺基酸含量測定Na-AKG和脫乙醯殼多糖-AKG對酮酸轉化成胺基酸的影響。本研究檢驗了AKG影響酮酸向胺基酸的腸道轉化並且改善蛋白合成的假說。
動物實驗將一共三頭豬用於本實驗。這些豬的體重大約為20kg。這些豬分開圈養在盒子中，並且餵飼標準食物4-5天，以便適應新的設施。然後通過手術給豬插入插管和腸道套管，並且用3-7天時間恢復。所採用的手術方法是常用於本領域的方法，並且為本領域技術人員所公知。
在手術之後，在這種場合下允許有3天的恢復期，並且每天用標準飼料(3％體重)餵飼一次(在10.00)。在恢復期之後，在施用Na-AKG(參見實驗(ii))，施用脫乙醯殼多糖-AKG(實驗(iii))和不施用AKG(實驗(i))；對照實驗)的條件下測定血漿中的胺基酸含量，下面提供進一步的細節。
AKG施用條件實驗(i)通過十二指腸灌輸(i.d.)，施用酮酸或胺基酸(胺)(總體積為50ml)，*″清晨餵飼當量″1小時。
用1小時提供10份，(50ml劑量+50ml鹽水)。
它表示對照實驗。
(*″清晨餵飼當量″表示所述動物獲得與通常存在於相當於清晨飼料的食物中的相同量的胺基酸)。血液樣品(在0小時時為本底**水平)，是在0、1，2，4消失採集的。
(**本底樣本被定義為在胺基酸/酮酸灌輸之前0時間的樣品)血液樣品(5ml全血用於胺基酸分析，來自動脈，門靜脈，肝靜脈，採集在含有抑肽酶的乙二胺四乙酸(EDTA)上，以便阻止血液凝固和蛋白酶活性。
(處理方法涉及使用5滴EDTA+抑肽酶，離心，並且在-20℃下冷凍血漿)。
實驗(ii)通過十二指腸灌輸(i.d.)施用與Na-AKG混合的酮酸或胺基酸(胺)(總體積為50ml)，劑量為*″清晨餵飼當量″，用1小時時間(用1小時時間提供10份，50ml劑量，選擇性地使用鹽水)。
在0、1，2，4小時採集血液樣品(在0小時時為本底水平)。
將血液樣品(5ml全血用於胺基酸分析，來自動脈，門靜脈，肝靜脈)採集在含有抑肽酶的乙二胺四乙酸(EDTA)上，以便阻止血液凝固和蛋白酶活性。
實驗(iii)通過十二指腸灌輸(i.d.)施用與脫乙醯殼多糖-AKG混合的酮酸或胺基酸(胺)(總體積為50ml)，劑量為*″清晨餵飼當量″，用1小時時間(用1小時時間提供10份，50ml劑量，選擇性地使用鹽水)。
在0、1，2，4小時採集血液樣品(在0小時時為本底水平)。
將血液樣品(5ml全血用於胺基酸分析，來自動脈，門靜脈，肝靜脈)採集在含有抑肽酶的乙二胺四乙酸(EDTA)上，以便阻止血液凝固和蛋白酶活性。
結果下面的表3表示該研究的結果表3.在施用胺基酸之後血液中游離胺基酸的增量增加

I表示Na-AKG鹽II表示脫乙醯殼多糖-AKG鹽
Δ時間增量＝(在Δ0時間的胺基酸-在1，1.5和2.5小時的胺基酸含量)用小寫或大寫字母提供結果的差別表示當p＜0.05時的統計學差異。
例3的討論和一般性結論本實施例證實了脫乙醯殼多糖-AKG鹽能改善必需胺基酸的吸收，這種改善好於用Na-AKG獲得的結果。
這一發現是重要的，並且與將飲食胺基酸更好地用於改善在受損的胃腸組織，例如，常見於糖尿病或老年人患者的胃腸組織中的胺基酸的吸收相關。
權利要求
1.一種用於改善包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物對胺基酸的吸收的方法，該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對胺基酸吸收產生需要的影響。
2.如權利要求1的方法，其中，所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物選自下列一組α-酮戊二酸(AKG)，鳥氨酸-AKG，精氨酸-AKG，穀氨醯胺-AKG，穀氨酸-AKG，亮氨酸-AKG，脫乙醯殼多糖-AKG，AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽；AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG，Ca(AKG)2和NaAKG。
3.如權利要求1-2中任意一項的方法，其中，所述脊椎動物是齧齒動物，如小鼠、大鼠、豚鼠或兔子；禽類，如火雞、母雞、小雞或其他雛雞；耕畜，如母牛、馬、豬、小豬或自由走動的耕畜；或寵物，如狗或貓。
4.如權利要求1-2中任意一項的方法，其中，所述脊椎動物是人類。
5.如權利要求1-4中任意一項的方法，其中，所述胺基酸是任何必需胺基酸。
6.如權利要求5的方法，其中，所述必需胺基酸是異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸和脯氨酸。
7.一種用於減少包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物對血漿葡萄糖的吸收的方法，該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對葡萄糖吸收產生需要的影響。
8.一種用於預防，抑制或緩解包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物的高血漿葡萄糖症狀的方法，該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物，以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠對所述症狀產生需要的影響。
9.如權利要求7-8中任意一項的方法，其中，所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物選自下列一組α-酮戊二酸(AKG)，鳥氨酸-AKG，精氨酸-AKG，穀氨醯胺-AKG，穀氨酸-AKG，亮氨酸-AKG，脫乙醯殼多糖-AKG，AKG與胺基酸和胺基酸衍生物的其他的鹽；AKG的一-和二-金屬鹽，如CaAKG和NaAKG。
10.如權利要求7-9中任意一項的方法，其中，所述脊椎動物是齧齒動物，如小鼠、大鼠、豚鼠或兔子；禽類，如火雞、母雞、小雞或其他雛雞；耕畜，如母牛、馬、豬、小豬或自由走動的耕畜；或寵物，如狗或貓。
11.如權利要求7-10中任意一項的方法，其中，所述脊椎動物是人類。
12.如權利要求8-11中任意一項的方法，其中，所述高血漿葡萄糖症狀是I型或II型糖尿病。
13.AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療高血漿葡萄糖症狀的組合物的用途。
14.如權利要求13的用途，其中，所述高血漿葡萄糖症狀是I型或II型糖尿病。
15.AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物生產用於預防、緩解或治療營養不良的組合物的用途。
16.如權利要求13-15中任意一項的用途，其中，所述組合物是藥用組合物，選擇性地包括可以藥用的載體和/或添加劑。
17.如權利要求13-15中任意一項的用途，其中，所述組合物是食品或飼料添加劑。
18.如權利要求17的用途，其中，所述食品或飼料添加劑是食品添加劑和/或固體食品和/或飲料形式的成分。
19.如權利要求13-18中任意一項的用途，其中，在所述生產的組合物中，所述AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物是治療有效量的。
20.如權利要求19的用途，其中，所述治療有效量是0.01-0.2g/kg體重每日劑量。
全文摘要
一種改善包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物對胺基酸的吸收的方法。該方法包括給包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物以足夠的數量和/或足夠的速度施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便能夠獲得需要的效果。本發明還涉及在由此需要的包括哺乳動物和禽類在內的脊椎動物中用於減少對葡萄糖的吸收的方法，通過施用AKG，AKG衍生物或代謝物，AKG類似物或其混合物，以便減少葡萄糖吸收，以及涉及用於治療的組合物。
文檔編號A23L1/305GK1822827SQ200480020322
公開日2006年8月23日 申請日期2004年7月1日 優先權日2003年7月1日
發明者S·G·皮爾茨諾夫斯基, D·布林 申請人:艾森蒂斯股份公司