Питательная композиция для содействия здоровому развитию и росту
Изобретение относится к медицине, в частности к питательной композиции, включающей липид или жир, источник белка, по меньшей мере около 5 мг/100 ккал источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который содержит докозагексаеновую кислоту, и по меньшей мере около 0,2 мг/100 ккал пребиотической композиции, включающей множество олигосахаридов, так что общий профиль скорости ферментации пребиотической композиции обеспечивает увеличенную популяцию полезных бактерий в кишечнике человека в течение продолжительного периода времени, а также от 0,015 до 0,1 миллионных долей (пг/мкг) TGF-α. Композиция дополнительно содержит по меньшей мере один пробиотик. Изобретение обеспечивает улучшенную перевариваемость и может быть использовано для недоношенных младенцев. 10 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение в целом относится к области питательных композиций. Более конкретно, изобретение относится к питательной композиции, содержащей пребиотическую композицию с общим профилем ферментации, обеспечивающим увеличенную популяцию полезных бактерий в кишечнике человека в течение длительного периода времени; питательная композиция обеспечивает улучшенную перевариваемость по сравнению с традиционными композициями.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Кишечная микрофлора человека представляет собой сложную коллекцию взаимозависимых микробов, которые действуют совместно для облегчения процесса пищеварения. В случае младенцев кишечная микрофлора быстро устанавливается в течение первых нескольких недель после рождения. Природа этой кишечной колонизации первоначально определяется начальной экспозицией источников микробов окружающей среды, а также здоровьем младенца. На кишечную бактериальную популяцию также оказывает сильное влияние, чем кормят младенца - грудным молоком или молочной смесью.
У младенцев, которых кормят грудным молоком, например, Bifidobacterium spp. доминирует среди кишечных бактерий со Streptococcus spp. и Lactobacillus spp. как менее распространенными участниками. С другой стороны микрофлора младенцев, вскармливаемых молочной смесью, является более разнообразной, охватывая Bifidobacterium spp. и Bacterioides spp., также как более патогенные виды Staphylococcus, Escherichia coli и Clostridia. Разные виды Bifidobacterium в стуле младенцев, которых кормят грудным молоком, и младенцев, вскармливаемых молочной смесью, также различаются.
Бифидобактерии (Bifidobacteria) обычно считаются «полезными» бактериями и известно, что они защищают против колонизации патогенными бактериями. Это вероятно происходит при посредстве конкуренции за рецепторы клеточной поверхности, конкуренции за жизненно важные питательные вещества, продукции противомикробных агентов и продукции ингибирующих соединений, таких как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), которые могут снижать фекальный pH и ингибировать потенциально патогенные бактерии.
Бифидобактерии (Bifidobacteria) также ассоциируются с резистентностью в желудочно-кишечном (GI) тракте и респираторной инфекцией, а также с усиленной иммунной функцией, особенно у детей и младенцев. Поэтому стимуляция кишечной внутренней среды, в которой бифидобактерии доминируют, становится целью при разработке питательных композиций, включая питательные составы для взрослых и детей и композиции для младенцев, вскармливаемых молочной смесью.
Молоко человека (HM) содержит ряд факторов, которые могут способствовать росту и заселению бифидобактерий (Bifidobacteria) в кишечной микрофлоре младенцев. Среди этих факторов имеется сложная смесь более чем 130 различных олигосахаридов, которая достигает уровней до 8-12 г/л в переходном и зрелом молоке. Kunz, et al., Oligosaccharides in Human Milk: Structure, Functional, and Metabolic Aspects, Ann. Rev. Nutr. 20: 699-722 (2000). Эти олигосахариды являются резистентными к ферментативному перевариванию в верхней части желудочно-кишечного тракта и достигают толстой кишки в интактном виде, где они служат субстратами для ферментации в толстой кишечнике.
Считается, что олигосахариды HM способствуют увеличению числа бифидобактерий (Bifidobacteria) в толстокишечной флоре наряду со снижением числа потенциально патогенных бактерий. Kunz, et al., Oligosaccharides in Human Milk: Structure, Functional, and Metabolic Aspects, Ann. Rev. Nutr. 20: 699-722 (2000); Newburg, Do the Binding Properties of Oligosaccharides in Milk Protect Human Infants from Gastrointestinal Bactria?, J. Nutr. 217:S980-S984 (1997). Один способ, посредством которого олигосахариды HM могут увеличивать число бифидобактерий (Bifidobacteria) и снижать число потенциально патогенных бактерий, представляет собой действие в качестве конкурентных рецепторов и ингибирование связывания патогенов на клеточной поверхности. Rivero-Urgell, et al., Oligosaccharides: Application in Infant Food, Early Hum. Dev. 65(S):43-52 (2001).
В дополнение к снижению числа патогенных бактерий и стимуляции популяции бифидобактерий (Bifidobacteria) при ферментации олигосахаридов HM они вырабатывают SCFA, такие как уксусную, пропионовую и масляную кислоты. Считается, что эти SCFA вносят вклад в содержание калорий, служат в качестве основного источника энергии для кишечного эпителия, стимулируют абсорбцию натрия и воды в толстой кишечнике и усиливают переваривание и абсорбцию в тонкой кишечнике. Кроме того, считается, что SCFA способствуют общему здоровому состоянию желудочно-кишечного тракта путем модуляции желудочно-кишечного развития и иммунной функции.
Ферментация олигосахаридов HM также снижает уровень фекального аммиака, амина и концентраций фенола в фекалиях, которые являются основными компонентами запаха фекалий. Cummings & Macfarlane, The Control and Consequences of Bacterial Fermentation in the Human Colon, J. Appl. Bacteriol. 70:443-459 (1991); Miner & Hazen, Ammonia and Amines: Components of Swine-Building Odor ASAE 12:772-774 (1969); Spoelstra, Origin of Objectionable Components in Piggery Wastes and the Possibility of Applying Indicator Components for Studying Odour Development, Agric. Environ. 5:241-260 (1980); O'Neill & Phillips, A Review of the Control of Odor Nuisance from Livestock Buildings: Part 3. Properties of the Odorous Substances which have been Identified in Livestock Wastes or in the Air Around them J. Agric. Eng. Res. 53:23-50 (1992).
Вследствие присутствия олигосахаридов, представленных в HM, профиль SCFA у вскармливаемого грудью младенца сильно отличается от такового вскармливаемого молочной смесью младенца. Например, вскармливаемые грудью младенцы практически не вырабатывают бутират, с ацетатом, включающим приблизительно 96% общей продукции SCFA. Lifschitz, et al., Characterization of Carbohydrate Fermentation in Feces of Formula-Fed and Breast-Fed Infants, Pediatr. Res. 27:165-169 (1990); Siigur, et al., Faecal Short-Chain Fatty Acids in Breast-Fed and Bottle-Fed Infants. Acta. Paediatr. 82:536-538 (1993); Edwards, et al., Faecal Short-Chain Fatty Acids in Breast-Fed and Formula-Fed Babies, Acta. Paediatr. 72:459-462 (1994); Parrett & Edwards, In Vitro Fermentation of Carbohydrates by Breast Fed and Formula Fed Infants, Arch. Dis. Child 76:249-253 (1997). С другой стороны, когда вскармливаемые молочной смесью младенцы также содержат ацетат (74%) в качестве основного SCFA в фекалиях, они содержат значительное количество пропионата (23%) и также представлено небольшое количество бутирата (3%). Эти различия между профилями SCFA у младенцев, которых кормили грудным молоком, и у младенцев, которых кормили молочной смесью, могут влиять на энергию, переваривание и общее самочувствие младенцев, получавших молочную смесь.
Так как коровье молоко и коммерчески доступные молочные смеси, которые основаны на коровьем молоке, обеспечивают только следовые количества олигосахаридов, пребиотики часто используются в качестве добавки к диете младенцев, вскармливаемых молочной смесью. Пребиотики были определены как «неперевариваемые пищевые ингредиенты, которые благоприятно действуют на хозяина путем селективной стимуляции роста и/или активности одной или ограниченного числа бактерий в толстой кишечнике, которые могут улучшать самочувствие хозяина». Gibson, G.R. & Roberfroid, M.B., Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota-Introducing the Concept of Probiotics, J. Nutr., 125:1401-1412 (1995). Обычные пребиотики включают фрукто-олигосахарид, глюко-олигосахарид, галакто-олигосахарид, изомальто-олигосахарид, ксило-олигосахарид и лактулозу.
Было раскрыто включение различных пребиотических ингредиентов в молочные смеси. Например, Заявка США № 2003/0072865 Bindels с сотр. раскрывает молочную смесь с улучшенным содержанием белка и по меньшей мере одним пребиотиком. Пребиотический компонент может представлять собой лакто-N-тетаозу, лакто-N-фуко-пентаозу, лактулозу (LOS), лактосахарозу, раффинозу, галакто-олигосахарид (GOS), фрукто-олигосахарид (FOS), олигосахариды, полученные из соевых полисахаридов, основанные на маннозе олигосахариды, арабино-олигосахариды, ксило-олигосахариды, изомальто-олиго-сахариды, глюканы, сиалил олигосахариды и фуко-олигосахариды.
Аналогично Заявка США № 2004/0191234 Haschke раскрывает способ усиления иммунного ответа, который включает введение по меньшей мере одного пребиотика. Пребиотик может представлять собой олигосахарид, полученный из глюкозы, галактозы, ксилозы, мальтозы, сахарозы, лактозы, крахмала, ксилана, гемицеллюлозы, инулина или их смеси. Пребиотик может присутствовать в каше для младенцев.
Кроме того, считается, что другие факторы, присутствующие в грудном молоке человека, благоприятны для развития организма. Например, функциональные белки, такие как трансформирующий фактор роста-бета (TGF-β), играют важную роль во многих процессах, необходимых для здоровья и развития младенцев и детей, а также взрослых.
Конкретнее, TGF-β представляет собой общее название семейства полипептидов, члены которого обладают многофункциональными регуляторными активностями. Три дифференциально регулируемые изоформы млекопитающего (названные как TGF-β1, TGF-β2 и TGF-β3) играют важные роли в большом числе процессов в развитии младенцев, детей и взрослых. TGF-β представляет собой 25 кД гомодимерный цитокин, который, как известно, опосредует плейотропные функции в иммунной системе и системно, он экспрессируется в различных клеточных типах слизистой кишечника, включая лимфоциты, эпителиальные клетки, макрофаги и стромальные клетки, а также T-клетки, нейтрофилы, макрофаги, эпителиальные клетки, фибробласты, тромбоциты, остеобласты, остеокласты и другие. Кроме того, TGF-β присутствует в грудном молоке человека и может влиять на множество аспектов здоровья и развития младенцев.
Таким образом, будет полезно предоставить питательную композицию, которая обеспечит комбинацию питательных веществ, предназначенных для поддержания здорового развития и роста, особенно у младенцев. В питательную композицию должно быть включено пребиотическое вещество, которое стимулирует функциональные качества олигосахаридов молока человека у младенцев, такие как увеличение популяции и видов полезных бактерий в кишечнике младенцев и выработку профиля SCFA, сходного с таковым вскармливаемого грудью младенца, и материалы, которые обеспечивают диетический источник биоактивного TGF-β. Дополнительно питательная композиция должна быть высоко толерантной для животных, особенно для младенцев, и не должна продуцировать или вызывать избыток газа, вздутие живота, метеоризм или диарею.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вкратце, настоящее раскрытие направлено в варианте выполнения изобретения на питательную композицию, включающую липид или жир, источник белка, источник длинноцепочечных жирных кислот, который включает докозагексаеновую кислоту (DHA), пребиотическую композицию, которая включает множество олигосахаридов, так что общий профиль скорости ферментации пребиотической композиции обеспечивает увеличенную популяцию полезных бактерий в кишечнике человека в течение продолжительного периода времени. Конкретнее, пребиотическая композиция включает множество олигосахаридов, так что по меньшей мере один из олигосахарид имеет относительно быструю скорость ферментации и один из олигосахарид имеет относительно медленную скорость ферментации, посредством чего комбинация олигосахаридов обеспечивает повышенную скорость ферментации. В некоторых вариантах выполнения изобретения пребиотики включают комбинацию галакто-олигосахарида и полидекстрозы.
Изобретение также направлено на питательную композицию включающую:
а. до около 7 г/100 ккал жира и липида, более предпочтительно около от 3 до около 7 г/100 ккал жира и липида;
b. до около 5 г/100 ккал источника белка, более предпочтительно от около 1 до около 5 г/100 ккал источника белка;
c. от около 5 до около 100 мг/100 ккал источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает DHA, более предпочтительно от около 10 до около 50 мг/100 ккал источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает DHA;
и
d. от около 1,0 до около 10,0 г/л, более предпочтительно от около 2,0 г/л до около 8,0 г/л пребиотической композиции, включающей множество олигосахаридов, так что общий профиль скорости ферментации пребиотической композиции обеспечивает увеличенную популяцию полезных бактерий в кишечнике человека в течение продолжительного периода времени. В некоторых вариантах выполнения изобретения питательная композиция также включает от около 0,015 до около 0,1 (пикограмм/микрограмм) миллионных долей TGF-β, более предпочтительно от около 0,0225 до около 0,075 (пг/мкг) миллионных долей TGF-β.
В еще другом варианте изобретение направлено на питательную композицию, имеющую улучшенную перевариваемость, композиция включает липид или жир, источник белка, источник длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает докозагексаеновую кислоту (DHA), пребиотическую композицию, которая включает по меньшей мере 20% олигосахаридной смеси, включающей полидекстрозу и галакто-олигосахарид, и при необходимости TGF-β.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании новых питательных композиций, которые легко перевариваются, приносят физиохимическую пользу и/или приносят физиологическую пользу. В варианте по настоящему изобретению питательная композиция включает липид или жир, источник белка, источник длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает докозагексаеновую кислоту (DHA), и пребиотическую композицию, которая включает множество олигосахаридов, так что общий профиль скорости ферментации пребиотической композиции обеспечивает увеличенную популяцию полезных бактерий в кишечнике человека в течение продолжительного периода времени, и включает по меньшей мере 20% олигосахаридной смеси, которая включает смесь D-глюкозы и D-галактозы (обычно называемые как галакто-олигосахарид или транс-галакто-олигосахарид или GOS) и полидекстрозу (обычно называемую как PDX). Конкретнее, композиция, раскрытая в данном описании, включает:
а. до около 7 г/100 ккал жира и липида, более предпочтительно около от 3 до около 7 г/100 ккал жира и липида;
b. до около 5 г/100 ккал источника белка, более предпочтительно от около 1 до около 5 г/100 ккал источника белка;
c. от около 5 до около 100 мг/100 ккал источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает DHA, более предпочтительно от около 10 до около 50 мг/100 ккал источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает DHA;
и
d. от около 1,0 до около 10,0 г/л пребиотической композиции, содержащей по меньшей 20% олигосахаридной смеси, которая включает галакто-олигосахарид и полидекстрозу, более предпочтительно от около 2,0 г/л до около 8,0 г/л пребиотической композиции, содержащей по меньшей 20% смеси галакто-олигосахарида и полидекстрозы.
В некоторых вариантах выполнения изобретения питательная композиция может представлять собой молочную смесь. Как использовано в данном описании термин «младенец» означает ребенка в возрасте не более 12 месяцев. Термин «молочная смесь» применяется для композиции в жидкой или порошкообразной форме, которая удовлетворяет потребностям в питательных веществах младенца путем замены молока человека. В Соединенных Штатах состав молочной смеси предписан правительственными нормативными актами, изложенными в 21 C.F.R. §§100, 106 и 107. Эти нормативные акты определяют уровни макронутриента, витамина, минерала и других ингредиентов в попытке стимулировать питательные и другие свойства грудного молока человека. В отдельном варианте выполнения изобретения питательная композиция может представлять собой обогатитель грудного молока человека, подразумевая, что она представляет собой композицию, которая добавляется в молоко человека для усиления питательной ценности молока человека. Как обогатитель молока человека, композиция может находиться в порошкообразной или жидкой форме. В еще другом варианте выполнения изобретения питательная композиция может представлять собой детскую питательную композицию. Термин «ребенок младшего возраста» или «дети младшего возраста», как использовано в данном описании, означает ребенка в возрасте старше 12 месяцев до трех лет (36 месяцев). Термин «ребенок» или «дети», как использовано в данном описании, означает ребенка старше 3 лет и до пубертатного возраста.
Питательные композиции по изобретению могут предоставлять минимальную, частичную или общую питательную основу. Композиции могут представлять собой питательные добавки или заменители пищи. В некоторых вариантах выполнения изобретения композиции могут вводиться совместно с пищевой или питательной композицией. В этом варианте выполнения изобретения композиции могут быть смешаны с пищей или с другими питательными композициями до приема внутрь субъектом или могут быть введены субъекту до или после приема пищи или питательной композиции. Композиции могут быть введены недоношенным младенцам, получающим молочную смесь, грудное молоко, обогатитель грудного молока человека или их комбинации. Как использовано в данном описании термин «недоношенные младенцы» или «недоношенные младенцы» означает младенцев, родившихся ранее 37 недель беременности. В одном из вариантов выполнения изобретения композиция вводится недоношенным младенцам как энтеральная питательная добавка.
Композиции могут быть, но необязательно, диетически полноценными. Специалист в данной области знает, что «диетическая полноценность» варьирует в зависимости от ряда факторов, включая, но не ограничиваясь ими, возраст, клиническое заболевание и пищевой рацион субъекта, к которому относится термин. В общем «диетически полноценный» означает, что питательная композиция по настоящему изобретению обеспечивает адекватное количество всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, условно незаменимых аминокислот, витаминов, минералов и энергии, необходимое для нормального роста. Применительно к питательным веществам термин «незаменимый» относится к любому питательному веществу, которое не может быть синтезировано организмом в количестве, достаточном для нормального роста и поддержания здоровья, и которое поэтому должно быть добавлено в диету. Термин «условно незаменимый» применительно к питательным веществам означает, что питательное вещество должно быть добавлено посредством диеты в условиях, когда адекватное количество соединения-предшественника отсутствует в организме для осуществления эндогенного синтеза.
Композиция, которая является «диетически полноценной» для недоношенного младенца будет, по определению, обеспечивать качественно и количественно адекватное количество всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, условно незаменимых аминокислот, витаминов, минералов и энергии, необходимое для нормального роста недоношенного младенца. Специалист в данной области знает [термин] «доношенный младенец» как относящийся к младенцам, родившимся после 37 недель беременности и обычно между 37 и 42 неделями беременности. Композиция, которая является «диетически полноценной» для доношенного младенца, будет по определению обеспечивать качественно и количественно адекватное количество всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, условно незаменимых аминокислот, витаминов, минералов и энергии, необходимое для нормального роста доношенного младенца. Композиция, которая является «диетически полноценной» для ребенка, будет по определению обеспечивать качественно и количественно адекватное количество всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, условно незаменимых аминокислот, витаминов, минералов и энергии, необходимое для роста ребенка с учетом специфического возраста и стадии развития указанного ребенка.
Питательная композиция может быть представлена в любой форме, известной в данной области, включая порошок, гель, суспензию, пасту, твердое вещество, жидкость, жидкий концентрат или готовый к использованию продукт. В одном из предпочтительных вариантов выполнения изобретения питательная композиция представляет собой молочную смесь, особенно молочную смесь, адаптированную для использования в качестве единственного источника питания младенца. В другом варианте выполнения изобретения питательная композиция представляет собой композицию, адаптированную для использования в качестве единственного источника питания недоношенных младенцев. В других вариантах выполнения изобретения питательная композиция может представлять собой прикором, молочную смесь для детей 1-3 лет, молочный модификатор и их комбинации.
В предпочтительных вариантах выполнения изобретения питательная композиция, раскрытая в данном описании, может быть введена энтерально. Как использовано в данном описании «энтеральный» означает [введение] через или в желудочно-кишечный или пищеварительный тракт, и «энтеральное введение» включает оральное вскармливание, внутрижелудочное вскармливание, транспилоральное введение или любое другое введение в пищеварительный тракт.
Приемлемые источники жира или липида для применения по настоящему изобретению могут быть любыми известными или используемыми в данной области, включая, но не ограничиваясь ими, животные источники, например, молочный жир, масло, жир масла, липид яичного желтка; морские источники, такие как рыбные масла, масла морепродуктов, масла одноклеточных; растительные масла и масла масличных растений, такие как кукурузное масло, каноловое масло, подсолнечное масло, соевое масло, пальмолеин, кокосовое масло, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, масло энотеры, рапсовое масло, оливковое масло, льняное масло (масло из жмыха льняного семени), хлопковое масло, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, пальмовый стеарин, пальмоядровое масло, масло проростков пшеницы, масла среднецепочечных триглицеридов и эмульсии, и сложные эфиры жирных кислот; и любые их комбинации.
Источники молочного белка крупного рогатого скота, используемые для применения по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваясь ими, порошки молочного белка, концентраты молочного белка, изоляты молочного белка, обезжиренный сухой молочный остаток, обезжиренное молоко, обезжиренное сухое молоко, сывороточный белок, изоляты сывороточного белка, концентраты сывороточного белка, сладкую сыворотку, кислую сыворотку, казеин, кислый казеин, казеинат (например, натрия казеинат, натрия кальция казеинат, кальция казеинат) и любые их комбинации.
В одном из вариантов выполнения изобретения белки предлагаются в виде интактных белков. В других вариантах выполнения изобретения белки предлагаются как комбинация интактных белков и частично гидролизованных белков со степенью гидролиза между около 4% и 10%. В еще другом варианте выполнения изобретения белковый источник может быть добавлен с глутамин-содержащими пептидами.
В конкретном варианте выполнения изобретения отношение сыворотка: казеин белкового источника сходно с таковым, обнаруженным в грудном молоке человека. В варианте выполнения изобретения белковый источник включает от около 40% до около 80% сывороточного белка и от около 20% до около 60% казеинов.
В одном из вариантов выполнения изобретения питательная композиция может содержать один или несколько пробиотиков. Термин «пробиотик» означает микроорганизм, который оказывает полезные эффекты на здоровье хозяина. Любой пробиотик, известный в данной области, может быть приемлем в этом варианте выполнения изобретения, обеспечивая достижение планируемого результата. В конкретном варианте выполнения изобретения пробиотик может быть выбран из видов Lactobacillus, Lactobacillus rhamnosus GG, видов Bifidobacterium, Bifidobacterium longum, и Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12.
При включении в композицию количество пробиотика может варьировать от около 104 до около 1010 колониеформирующих единиц (cfu) на кг массы тела в день. В другом варианте выполнения изобретения количество пробиотика может варьировать от около 106 до около 109 cfu на кг массы тела в день. В еще другом варианте выполнения изобретения количество пробиотика может составлять по меньшей мере около 106 cfu на кг массы тела в день.
В варианте выполнения изобретения пробиотик(и) могут быть жизнеспособными или нежизнеспособными. Как использовано в данном описании термин «жизнеспособный» относится к живым микроорганизмам. Термин «нежизнеспособный» или «нежизнеспособный пробиотик» означает нежизнеспособные пробиотические микроорганизмы, их клеточные компоненты и/или их метаболиты. Такие нежизнеспособные пробиотики могут быть убиты нагреванием или же инактивированы, но сохраняют способность полезного влияния на здоровье хозяина. Пробиотики, используемые в настоящем изобретении, могут быть природными, синтетическими или полученными посредством генетической манипуляции организмов, [независимо от того], известен ли сейчас такой новый источник или [будет] разработан впоследствии.
Питательная композиция содержит один или несколько пребиотиков. Термин «пребиотик», как использовано в данном описании, относится к неперевариваемым пищевым ингредиентамм, которые приносят пользу для здоровья хозяина. Такая польза для здоровья может включать, но не ограничиваясь ими, селективную стимуляцию роста и/или активности одного или ограниченного числа полезных кишечных бактерий, стимуляцию роста и/или активности усваиваемых пробиотических микроорганизмов, селективное снижение [уровня] кишечных патогенов и благоприятное влияние на кишечный профиль короткоцепочечных жирных кислот. Такие пребиотики могут быть природными, синтетическими или полученными посредством генетической манипуляции организмов и/или растений, [независимо от того], известен ли сейчас такой новый источник или [будет] разработан впоследствии. Пребиотики, используемые в настоящем изобретении, могут включать олигосахариды, полисахариды и другие пребиотики, которые содержат фруктозу, ксилозу, сою, галактозу, глюкозу и маннит. Конкретнее, пребиотики, используемые в настоящем изобретении, могут включать полидекстрозу, порошок полидекстрозы, лактулозу, лактосахарозу, раффинозу, глюко-олигосахарид, инулин, фрукто-олигосахарид, изомальто-олигосахарид, соевые олигосахариды, лактосахарозу, ксило-олигосахарид, хито-олигосахарид, манно-олигосахарид, арабино-олигосахарид, сиалил олигосахарид, фуко-олигосахарид, галакто-олигосахарид и гентио-олигосахариды.
В варианте выполнения изобретения общее количество пребиотиков, представленных в питательной композиции, может составлять от около 1,0 г/л до около 10,0 г/л композиции. Как отмечено, общее количество пребиотиков, представленных в питательной композиции, может составлять от около 2,0 г/л до около 8,0 г/л композиции. По меньшей мере 20% пребиотиков должны включать смесь галакто-олигосахарида и полидекстрозы. Количество каждого галакто-олигосахарида и полидекстрозы в питательной композиции может в варианте выполнения изобретения находиться в диапазоне от около 1,0 г/л до около 4,0 г/л.
Количество галакто-олигосахарида в питательной композиции, может в варианте выполнения изобретения находиться в диапазоне от около 0,1 мг/100 ккал до около 1,0 мг/100 ккал. В другом варианте выполнения изобретения количество галакто-олигосахарида в питательной композиции может составлять от около 0,1 мг/100 ккал до около 0,5 мг/100 ккал. Количество полидекстрозы в питательной композиции, может в варианте выполнения изобретения находиться в диапазоне от около 0,1 мг/100 ккал до около 0,5 мг/100 ккал. В другом варианте выполнения изобретения количество полидекстрозы может составлять около 0,3 мг/100 ккал. В конкретном варианте выполнения изобретения галакто-олигосахарид и полидекстроза добавляются в питательную композицию в общем количестве от около по меньшей мере около 0,2 мг/100 ккал и могут составлять от около 0,2 мг/100 ккал до около 1,5 мг/100 ккал.
Питательная композиция по изобретению содержит источник длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (LCPUFA), который включает докозагексаеновую кислоту (DHA). Другие приемлемые LCPUFA включают, но не ограничиваясь ими, α-линолевую кислоту, γ-линолевую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, эйкозапентаноевую кислоту (EPA) и арахидоновую кислоту (ARA).
В одном из вариантов выполнения изобретения питательная композиция добавляется как с DHA, так и с ARA. В этом варианте выполнения изобретения массовое отношение ARA:DHA может составлять от около 1:3 до около 9:1. В одном из вариантов осуществления по настоящему изобретению это отношение составляет от около 1:2 до около 4:1.
Количество длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в питательной композиции является благоприятным при по меньшей мере от около 5 мг/100 ккал и может варьировать от около 5 мг/100 ккал до около 100 мг/100 ккал, более предпочтительно от около 10 мг/100 ккал до около 50 мг/100 ккал.
Питательная композиция может быть добавлена с маслами, содержащими DHA и ARA, с использованием стандартных методов, известных в данной области. Например, DHA и ARA могут быть добавлены в композицию путем замещения эквивалентного количества масла, такого как подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, обычно присутствующее в композиции. В другом примере масла, содержащие DHA и ARA, могут быть добавлены в композицию путем замещения эквивалентного количества остатка полностью жировой смеси, обычно присутствующей в композиции без DHA и ARA.
При использовании источник DHA и ARA может представлять собой любой источник, известный в данной области, такой как масло морепродуктов, рыбное масло, масло одноклеточных, липид яичного желтка и мозговой липид. В некоторых вариантах выполнения изобретения DHA и ARA получают из Martek масла одноклеточных, DHASCO® или их вариантов. DHA и ARA могут находиться в природной форме при условии, что остаток источника LCPUFA не приводит к какому-либо вредному воздействию на младенца. С другой стороны DHA и ARA могут быть использованы в очищенной форме.
В варианте по настоящему изобретению источники DHA и ARA представляют собой масла одноклеточных, как сообщено в Патентах США № 5374567; 5550156 и 5397591, раскрытие которых включено в данное описание во всей своей полноте посредством ссылки. Однако настоящее изобретение не ограничено только такими маслами.
В конкретном варианте выполнения изобретения композиция по изобретению представляет собой основанную на молоке питательную композицию, которая обеспечивает физиохимическую и физиологическую пользу. Как известно в данной области молочный белок крупного рогатого скота включает два основных компонента: кислоторастворимый сывороточный белок и кислотонерастворимый казеин, последний представляет около 80% общего содержания белка молока крупного рогатого скота. При попадании в кислую внутреннюю среду желудка казеин осаждается и связывается с минералами с формированием полутвердых сгустков различного размера и твердости. Более мягкие маленькие сгустки легче перевариваются организмом, чем более большие твердые сгустки. Образование сгустков может являться важным фактором при разработке питательных композиций, включая, но не ограничиваясь ими, молочные смеси, продукты питания для медицинских целей и молочные смеси для недоношенных младенцев. В варианте по настоящему изобретению композиция по изобретению предоставляет питательную композицию, содержащую более мягкие маленькие сгустки по сравнению с таковыми стандартных молочных смесей.
Как обсуждалось выше, в некоторых вариантах выполнения изобретения питательная композиция по изобретению также содержит TGF-β. В конкретном варианте выполнения изобретения уровень TGF-β в композиции составляет от около 0,0150 (пг/мкг) миллионных долей до около 0,1 (пг/мкг) миллионных долей. В другом варианте выполнения изобретения уровень TGF-β в композиции составляет от около 0,0225 (пг/мкг) миллионных долей до около 0,0750 (пг/мкг) миллионных долей.
В конкретном варианте выполнения изобретения уровень TGF-β в композиции составляет от около 2500 пг/мл до около 10000 пг/мл композиции, более предпочтительно от около 3000 пг/мл до около 8000 пг/мл.
В одном из вариантов выполнения изобретения отношение TGF-β1:TGF-β2 в композиции находится в диапазоне от около 1:1 до около 1:20, или конкретнее в диапазоне от около 1:5 до около 1:15.
В некоторых вариантах выполнения изобретения биоактивный TGF-β в питательной композиции усиливается путем добавления обогащенной биоактивными [соединениями] сывороточной фракции. Любая биоактивная сывороточная фракция, известная в данной области, может быть использована в этом варианте выполнения изобретения, обеспечивая достижение планируемого результата. В варианте выполнения изобретения эта биоактивная сывороточная фракция может представлять собой концентрат сывороточного белка. В конкретном варианте выполнения изобретения концентрат сывороточного белка может представлять собой Salibra® 800, полученный от Glanbia Nutritionals. В другом варианте выполнения изобретения концентрат сывороточного белка может представлять собой Nutri Whey 800, полученный от DMV International. В еще другом варианте выполнения изобретения концентрат сывороточного белка может представлять собой Salibra-850, полученный от Glanbia Nutritionals. В еще другом варианте выполнения изобретения концентрат сывороточного белка может представлять собой Prolacta Lacatalis WP190, полученный от Lactilus Industrie U.S.A., Inc. В дальнейшем варианте выполнения изобретения концентрат сывороточного белка может быть получен от MG Nutritionals.
В некоторых вариантах выполнения изобретения композиция по изобретению индуцирует оральную толерантность. Как использовано в данном описании термин «оральная толерантность относится к специфической супрессии клеточного и/или гуморального иммунных ответов на антиген путем предварительного введения антигена оральным путем. Оральная толерантность изменяет реактивность локальной иммунной системы в самой слизистой кишечника, таким образом, предотвращая гиперчувствительные реакции на пищевые белки, которые могут в других случаях активировать потенциальные воспалительные реакции в кишечнике. Развитие оральной толерантности является важным компонентом соответствующей иммунной функции слизистой. Оральные антигены, подобно пище, пищевым белкам или симбиотическим бактериям обычно вырабатываются способом, который приводит к регуляции иммунного ответа. Этот ответ не наносит вред хозяину и приводит к системной гипореактивности при последующей оральной сенсибилизации тем же пищевым антигеном. Таким образом, устанавливается оральная толерантность. Оральная толерантность может подавляться, однако, в ответ на развитие и патогенез некоторых иммунологически-зависимых заболеваний, включая воспалительную болезнь кишечника, болезнь Крона и язвенный колит. В конкретном варианте выполнения изобретения комбинация TGF-β и пребиотиков по настоящему изобретению может синергически приводить к индукции оральной толерантности к антигенам в условиях, когда оральная толерантность ранее подавлялась. В некоторых вариантах выполнения изобретения индукция оральной толерантности может усиливаться путем введения композиции по изобретению. В других вариантах выполнения изобретения оральная толерантность, приобретаемая субъектом, может поддерживаться путем введения композиции по изобретению.
Следующий пример описывает вариант осуществления по настоящему раскрытию. Другие варианты выполнения изобретения в объеме формулы изобретения в данном описании будут, по-видимому, очевидны специалисту в данной области вследствие рассмотрения описания или практического осуществления изобретения, как раскрыто в данном описании. Предполагается, что описание вместе с примерами рассматривается только как иллюстративное в объеме и сущности изобретения, приведенными в формуле изобретения, которая подтверждается примерами. В примерах все проценты выражены по массе, если не указано иное.
ПРИМЕР
Этот пример иллюстрирует вариант выполнения изобретения порошкообразной молочной смеси по настоящему раскрытию.
| Ингредиенты | |
| Ингредиент | Количество на 100 кг |
| Лактоза, Grind A | 35,119 кг |
| Пальмовое олеиновое масло | 12,264 кг |
| Кокосовое масло | 5,451 кг |
| Соевое масло | 5,451 кг |
| Подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты | 4,088 кг |
| Обезжиренное сухое молоко, Medium-Heat, сушка распылением | 14,667 кг |
| Концентрат сывороточного белка, 35% белок Super Sack | 14,667 кг |
| Сироп галакто-олигосахарида (77% сухого вещества, 44% волокна) | 3,477 кг |
| Порошок полидекстрозы (96% общего содержания твердого вещества, 96% углеводов, 86% волокна) | 1,770 кг |
| Кальция глюконат, моногидрат | 1,606 кг |
| Масло арахидоновой кислоты одноклеточных | 0,347 кг |
| Докозагексаеновая кислота масла одноклеточных | 0,238 кг |
| Холина битартрат | 0,228 кг |
| Калия хлорид | 0,198 кг |
| Натрия хлорид | 24,780 г |
| Магния оксид легкий | 22,790 г |
| L-карнитин | 9,910 г |
| Аскорбиновая кислота | 156,687 г |
| Инозитол | 39,887 г |
| Кукурузный сироп сухой | 35,478 г |
| Таурин | 33,875 г |
| Сухой витамин E токоферола ацетат, 50% | 25,279 г |
| Витамин A пальмитат, сухие мелкие гранулы, CW | 7,871 г |
| Ниацинамид | 6,475 г |
| Витамин K1, сухой Фитонадион USP порошок, 1% | 5,454 г |
| Кальция пантотенат | 3,299 г |
| Витамин B12, 0,1% в крахмале | 2,122 г |
| Биотин порошок, 1% | 1,608 г |
| Витамин D3 порошок | 0,969 г |
| Рибофлавин | 0,755 г |
| Тиамина гидрохлорид | 0,601 г |
| Пиридоксина гидрохлорид | 0,518 г |
| Фолиевая кислота | 0,122 г |
| Кукурузный сироп сухой | 192,187 г |
| Железа сульфат, гептагидрат | 49,600 г |
| Аскорбиновая кислота | 6,213 г |
| Мальто-декстрин | 146,096 г |
| Цитидин-5'-монофосфат свободная кислота | 11,604 г |
| Уридин-5'-монофосфат, динатриевая соль | 3,419 г |
| Аденозин-5'- монофосфат, свободная кислота | 2,711 г |
| Гуанозин-5'-монофосфат, динатриевая соль | 2,170 г |
| Лактоза, Grind A | 138,017 г |
| Цинка сульфат, моногидрат | 16,422 г |
| Кукурузный сироп сухой | 3,616 г |
| Натрия селенит, безводный | 0,018 г |
| Меди сульфат, порошок (CuSO4·5H2O) | 1,688 г |
| Марганца сульфат, моногидрат | 0,239 г |
| Приближенный анализ | |||
| Грамм на 100 г | Грамм на 100 мл стандартное разведение | Распределение калорий | |
| Белок | 10,84 | 1,47 | 8,50 |
| Жир | 28,57 | 3,89 | 50,67 |
| Углевод | 54,87 | 7,46 | 40,83 |
| Зола | 2,70 | 0,37 | |
| Влажность | 3,02 | 89,9 | |
| Калории | 508 | 69,1 |
| Питательные вещества | |
| Питательное вещество | Количество на 100 калорий |
| Калории | 100 |
| Белок, г | 2,1 |
| Жир, г | 5,6 |
| Углеводы, г | 10,6 |
| Зола, г | 0,6 |
| Вода, мл (стандартное разведение) | 133 |
| Линолевая кислота, мг | 900 |
| α-линоленовая кислота, мг | 85 |
| Арахидоновая кислота, мг | 25 |
| Докозагексаеновая кислота, мг | 17 |
| Витамин A, МЕ | 300 |
| Витамин D, МЕ | 60 |
| Витамин E, МЕ | 2 |
| Витамин K, мкг | 8 |
| Тиамин, мкг | 80 |
| Рибофлавин, мкг | 140 |
| Витамин B6, мкг | 60 |
| Витамин B12, мкг | 0,3 |
| Ниацин, мкг | 1000 |
| Фолиевая кислота, мкг | 16 |
| Пантотеновая кислота, мкг | 500 |
| Биотин, мкг | 3 |
| Витамин C, мг | 12 |
| Холин, мг | 24 |
| Инозитол, мг | 6 |
| Таурин, мг | 6 |
| Карнитин, мг | 2 |
| Кальций, мг | 78 |
| Фосфор, мг | 43 |
| Магний, мг | 8 |
| Железо, мг | 1,8 |
| Цинк, мг | 1 |
| Марганец, мкг | 15 |
| Медь, мкг | 75 |
| Йод, мкг | 10 |
| Натрий, мг | 27 |
| Калий, мг | 108 |
| Хлор, мг | 63 |
| Селен, мкг | 2,8 |
| Полидекстроза | 0,3 |
| Галакто-олигосахарид | 0,3 |
| АМФ эквиваленты, мг | 0,5 |
| ЦМФ эквиваленты, мг | 2,5 |
| ГМФ эквиваленты, мг | 0,3 |
| УМФ эквиваленты, мг | 0,9 |
| Нуклеотидные эквиваленты, мг | 4,2 |
Для получения 1 литра продукта при стандартном разведении (20 ккал/fl.oz. [жидкая унция] 136 грамм порошка смешивали с 895,2 грамм воды. Для получения 1 кварты продукта при стандартном разведении 128,7 грамм порошка смешивали с 847,2 грамм воды.
В результате реконструирования молочная смесь, описанная в этом примере, содержит приблизительно 2 г/л галакто-олигосахарида и 2 г/л полидекстрозы. Молочная смесь содержит уровень ARA 25 мг/100 ккал. Молочная смесь содержит 5,6 г жира/100 ккал для достижения содержания жира, которое аналогично молоку человека. Молочная смесь к тому же имеет низкую буферную емкость.
Все регулировки pH в отношении этой молочной смеси проводили с использованием растворов калия гидрохлорида. Удельная масса молочной смеси составляет 1,03117.
Все ссылки, цитированные в этом описании, включены без ограничения, все статьи, публикации, патенты, патентные заявки, презентации, доклады, сообщения, рукописи, брошюры, книги, Интернет-публикации, журнальные статьи, периодические издания и тому подобное здесь включены посредством ссылки в это описание во всей своей полноте. Обсуждение ссылок в данном описании предназначено лишь для суммирования утверждений, сделанных их авторами, и не допускает того, что любая ссылка представляет предшествующий уровень техники. Заявители оставляют за собой право оспорить точность и уместность цитированных ссылок.
Хотя предпочтительные варианты осуществления изобретения были описаны выше с использованием конкретных признаков, устройств и способов, это описание предназначено только для иллюстративных целей. Использованные термины служат для целей описания, но не ограничения. Понятно, что изменения и модификации могут быть осуществлены специалистами в данной области без выхода из объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что признаки различных вариантов выполнения по изобретению могут быть взаимозаменяемыми полностью или частично. Например, примеры иллюстрируют способы получения коммерчески стерильной жидкой питательной добавки по изобретению, однако предполагается возможность получения добавки по изобретению и другими способами. Поэтому сущность и объем прилагаемой формулы изобретения не должны ограничиваться включенными в описание предпочтительными вариантами.
1. Питательная композиция, содержащая
а. липид или жир;
b. источник белка;
с. по меньшей мере около 5 мг/100 ккал источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, который включает докозагексаеновую кислоту;и
d. по меньшей мере около 0,2 мг/100 ккал пребиотической композиции, причем пребиотическая композиция включает множество олигосахаридов, так что общий профиль скорости ферментации пребиотической композиции обеспечивает увеличенную популяцию полезных бактерий в кишечнике человека в течение продолжительного периода времени; и
е. от около 0,015 до около 0,1 миллионных долей (пг/мкг) TGF-β.
2. Питательная композиция по п.1, в которой источник длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот дополнительно содержит арахидоновую кислоту.
3. Питательная композиция по п.2, в которой отношение арахидоновой кислоты к докозагексаеновой кислоте составляет от около 1:3 до около 9:1.
4. Питательная композиция по п.1, в которой липид или жир присутствует на уровне до около 7 г /100 ккал.
5. Питательная композиция по п.1, в которой белковый источник присутствует на уровне до около 5 г/100 ккал.
6. Питательная композиция по п.1, в которой олигосахарид содержит полидекстрозу.
7. Питательная композиция по п.6, в которой олигосахарид дополнительно содержит галакто-олигосахарид.
8. Питательная композиция по п.1, которая дополнительно содержит по меньшей мере один пробиотик.
9. Питательная композиция по п.1, представляющая собой молочную смесь.
10. Питательная композиция по п.1, в которой уровень TGF-β составляет от около 2500 пг/мл до около 10000 пг/мл композиции.
11. Питательная композиция по п.1, в которой отношение TGF-β1:TGF-β2 составляет от около 1:1 до около 1:20.
