Низкокалорийная питательная композиция с высоким содержанием белка для стимуляции синтеза белка в мышцах
Настоящее изобретение касается применения низкокалорийной питательной композиции с высоким содержанием белка для профилактики или лечения заболеваний у млекопитающих, связанных с инволюцией мышц. Питательная композиция содержит на 100 ккал: по меньшей мере 12 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде; источник жира и источник усваиваемых углеводов. При этом питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит от 80 до 200 ккал. Композиция может быть представлена в жидком и твердом виде и дополнительно содержать один или несколько микронутриентов, выбранных из группы каротиноидов, витамина A, кальция, магния, витамина B6, витамина D3, витамина C, витамина E, фолиевой кислоты, витамина B12, селена и цинка. Изобретение позволяет получить композицию с улучшенной биодоступностью лейцина для стимуляции синтеза белка в мышцах. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается применения низкокалорийной питательной композиции с высоким содержанием белка, пригодной для профилактики или лечения заболеваний у млекопитающих, связанных с инволюцией мышц, а также специфических низкокалорийных питательных композиций с высоким содержанием белка, пригодных для стимуляции синтеза белка в мышцах у млекопитающих.
Уровень техники
Связанная с возрастом непроизвольная потеря мышечной массы и силы происходит при старении и именуется саркопенией [1]. Что касается дегенеративной потери массы скелетных мышц, то она происходит со скоростью 3-8% за десятилетие в возрасте после 30 лет и ускоряется после 60 лет. Уменьшение мышечной массы и силы мышц связано с возрастной потерей мышечной функции.
Основными движущими факторами поддержания массы скелетных мышц является стимуляция синтеза белка в мышцах и ингибирование распада белка в мышцах. Синтез белка в мышцах стимулируется биодоступностью аминокислот (в частности, лейцина) и физической активностью. Поэтому именно они способствуют положительному общему балансу белка в мышцах (т.е. разности между синтезом белка и распадом белка в мышцах; чистый синтез белка в мышцах). Важно поддерживать мышечную массу и предотвращать потерю и истощение мышц. Белковое голодание и бездействие мышц, которые часто происходят с возрастом и болезнями, приводят к неспособности поддерживать мышечную массу и вызывают мышечное истощение. С возрастом возникает дисбаланс между синтезом и распадом белка в мышцах. Кроме того, снижается анаболическая реакция на питание, что еще больше способствует недостаточному общему синтезу белка в мышцах и последующей инволюции мышц с возрастом [1-6]. По сравнению с более молодыми, людям старшего возраста нужен более высокий уровень аминокислот в крови - особенно лейцина - для стимуляции синтеза белка в мышцах. Этот феномен снижения восприимчивости мышц, возникающий у пожилых, называется анаболической резистентностью, которая приводит к инволюции мышц. Поэтому полезно иметь пищевую композицию, особенно для пожилых, для преодоления этой резистентности и стимуляции (общего) белкового синтеза в мышцах. Действительно, так называемый источник "быстрого" белка с высоким содержанием лейцина оказался более эффективным у пожилых, чем такое же количество белка с низким содержанием лейцина, т.е. "медленный" белок [7, 8]. Таким образом, адекватный анаболический стимул для мышц все еще способен активировать сигнальный путь мышечных белков и тем самым стимулировать синтез белка в мышцах у млекопитающих, в особенности у пожилых млекопитающих.
Определенные аминокислоты известны по их стимулирующему эффекту на синтез белка в мышцах; эти аминокислоты считаются "анаболическими". Из них незаменимые аминокислоты (EAAs) в особенности способны стимулировать синтез белка в мышцах у пожилых, тогда как не незаменимые EAAs могут быть менее полезными для мышечного анаболизма [9, 10]. Пожилым требуется более высокая доза EAAs (>6,7 г EAAs) за один раз для стимулирования мышечного анаболизма [11, 12]. Поэтому связанное с возрастом снижение восприимчивости также можно преодолеть увеличением приема лейцина (от 1,7 г до 2,8 г лейцина в смеси из 6,7 г EAAs) [8]. Лейцин также действует как сигнальная молекула [13]. Значение лейцина для белкового синтеза в мышцах также подтвердилось в исследовании на животных для источников интактного белка с различным уровнем лейцина (молочная сыворотка и казеин). В этой работе у старых крыс наблюдалось постепенное усиление синтеза белка в мышцах одновременно с увеличением уровня лейцина в источнике белка, как в случае белка молочной сыворотки [14]. У здоровых пожилых людей белок сыворотки также вызывает большее усиление синтеза белка во всем организме по сравнению с казеином [15].
Синтез белка в мышцах положительно зависит от внеклеточной концентрации аминокислот [16] и появления внутриклеточных аминокислот в мышцах [17]. Повышение концентрации аминокислот в сыворотке может стимулировать синтез белка в мышцах, но пожилым нужен более высокий уровень незаменимых аминокислот и особенно лейцина [8, 11]. Таким образом, стратегии, которые могут значительно повысить уровень лейцина в крови, по-видимому, способствуют восстановлению острой анаболической реакции на питание у пожилых. На уровень аминокислот в крови после приема пищи может повлиять тип пищи. Часть поступающих с пищей аминокислот поступает в кишечник и печень для локального синтеза белка (т.н. висцеральная экстракция или депонирование). Оставшиеся аминокислоты поступают в системный кровоток и достигают других органов, причем крупнейшим хранилищем белков являются мышцы [18]. Поступающие с пищей белки варьируют по составу аминокислот, по скорости расщепления и степени висцеральной экстракции, и все это влияет на последующее появление аминокислот в кровотоке. Поскольку в белке молочной сыворотки содержится больше лейцина, чем в казеине, то уровень лейцина в сыворотке повышается сильнее после приема белка молочной сыворотки [15]. В предыдущих исследованиях при сравнении белка казеина и белка молочной сыворотки казеин оказался "медленным", а белок сыворотки - "быстрым" белком, судя по скорости появления аминокислот в кровотоке [7, 19]. Важным фактором в этой концепции медленных/быстрых белков является скорость переваривания [20], которая частично определяется скоростью опорожнения желудка. У пожилых людей поступление аминокислот в кровь уменьшается [15], поскольку у них висцеральная экстракция выше [21, 22], а скорость переваривания/опорожнения желудка - ниже [23], чем у молодых.
Учитывая потребность в обеспечении более высокого уровня аминокислот для повышения биодоступности анаболических аминокислот для стимуляции синтеза белка в мышцах у млекопитающих, особенно у пожилых людей, исследовали уровни аминокислот в сыворотке у пожилых после приема низкокалорийных питательных композиций с высоким содержанием белка молочной сыворотки. В клиническом исследовании оценивали биодоступность аминокислот у пожилых после приема такой питательной композиции.
Сущность изобретения
Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что незаменимые аминокислоты, в частности лейцин, проявляют лучшую биодоступность аминокислот для стимуляции синтеза белка в мышцах и последующей мышечной массы при использовании новой, низкокалорийной композиции с высоким содержанием белка. Не придерживаясь какой-либо теории, полагаем, что аминокислоты поступают в кровоток быстрее и достигают более высокого уровня в крови, когда питательной белок вводится в виде низкокалорийной композиции по сравнению с высококалорийной композицией, предпочтительно используя молочную сыворотку, хотя такой же, но меньший эффект отмечен и для казеина. По всей настоящей заявке этот эффект будет называться низкоэнергетическим эффектом. Этот низкоэнергетический эффект можно с выгодой использовать для лечения лиц, страдающих любым заболеванием, профилактика или лечение которого связано с синтезом белка в мышцах, в частности, саркопенией - заболеванием, при котором происходит инволюция мышц с недостаточным (общим) синтезом белка в мышцах, и инволюцией мышц, связанной со старением.
Раскрытие изобретения
Согласно одному аспекту, настоящее изобретение касается питательной композиции, содержащей на 100 ккал:
(i) по меньшей мере 12 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(ii) источник жира и источник усваиваемых углеводов;
для применения при профилактике или лечении заболеваний, связанных с инволюцией мышц у млекопитающих, причем питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит от 80 до 200 ккал.
В контексте данной заявки термин "по меньшей мере" также включает начальную точку открытого интервала. Например, количество "по меньшей мере 95%" означает любое количество, равное 95% или больше.
В контексте данной заявки термин "примерно" означает колебание на 5% или меньше от данного значения, как то 4%, 3%, 2%, 1% или меньше 1%. Например, количество "примерно 12 г" означает любое количество, равное 12 г ± 0,6 г, т.е. любое количество в диапазоне от 11,4 до 12,6 г. Причина использования термина "примерно" заключается в том, чтобы учесть неопределенность, связанную со способом определения или с вариабельностью способа производства, когда это касается производства питательной композиции.
В контексте данной заявки термин "или" определяется как "и/или", если не указано иначе. Поэтому формулировка "A или B" включает индивидуальных членов А и В, а также комбинацию членов A и B.
В контексте данной заявки форма единственного числа подразумевает как единственное, так и множественное число того существительного, к которому оно относится. Поэтому формулировка "белок" означает один или несколько белков.
Белковые вещества
Питательная композиция по изобретению содержит по меньшей мере 12 г белковых веществ на 100 ккал. Термином "белковые вещества" обозначаются белки и любые части белков, такие, без ограничения, как негидролизованные белки, нативные белки, гидролизованные белки, пептиды, как то олигопептиды и дипептиды, и аминокислоты. Предпочтительно белковые вещества происходят из молочных белков, таких как белок молочной сыворотки и казеин. Аминокислоты - в основном L-аминокислоты, поскольку метаболически доступны только L-аминокислоты.
Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 12,5 г, по меньшей мере 13 г, по меньшей мере 13,5 г и наиболее предпочтительно 14 г белковых веществ на 100 ккал.
Согласно другому воплощению, питательная композиция по изобретению содержит по меньшей мере 48 эн.% от белковых веществ на 100 ккал. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 50 эн.%, по меньшей мере 52 эн.%, по меньшей мере 54 эн.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 56 эн.% от белковых веществ на 100 ккал.
Белковые вещества по изобретению включают по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки, предпочтительно по меньшей мере 85 масс.% белка молочной сыворотки, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс.% и наиболее предпочтительно 95 масс.% белка молочной сыворотки.
Как изложено выше, белок молочной сыворотки считается "быстрым" белком, судя по скорости появления аминокислот в циркуляции. Белок молочной сыворотки может представлять собой интактный белок молочной сыворотки, гидролизованный белок молочной сыворотки, белок в виде микрочастиц, белок в виде наночастиц, мицеллярный белок молочной сыворотки и др. Предпочтительно белок молочной сыворотки является интактным белком молочной сыворотки, т.е. белком молочной сыворотки в интактном виде, который присутствует в свежем молоке. Гидролизованный белок молочной сыворотки страдает тем недостатком, что у него неприятный вкус.
В качестве источника белка молочной сыворотки для настоящего изобретения можно использовать любой коммерчески доступный источник белка молочной сыворотки, а именно, молочную сыворотку, полученную любым известным способом получения молочной сыворотки, а также полученные из нее фракции белка молочной сыворотки или белки, составляющие основную массу белков молочной сыворотки - β-лактоглобулин, α-лактальбумин и сывороточный альбумин, как то молочная сыворотка в жидком виде или в виде порошка типа изолята белка молочной сыворотки (WPI) или концентрата белка молочной сыворотки (WPC). Концентрат белка молочной сыворотки богат белками молочной сыворотки, но он содержит и другие компоненты, такие как жиры, лактоза и гликомакропротеид (GMP) - родственный казеину неглобулярный белок. Как правило, концентрат белка молочной сыворотки получают фильтрованием через мембранный фильтр. С другой стороны, изолят белка молочной сыворотки состоит главным образом из белков молочной сыворотки с минимальным количеством жира и лактозы. Получение изолята белка молочной сыворотки обычно требует более жесткого способа разделения типа комбинации из микрофильтрации и ультрафильтрации или ионообменной хроматографии. В общем смысле изолятом белка молочной сыворотки считается смесь, в которой по меньшей мере 90 масс.% сухого вещества составляют белки молочной сыворотки. В концентрате белка молочной сыворотки их содержание находится между исходным количеством в побочном продукте (примерно 12 масс.%) и изолятом белка молочной сыворотки. В частности, в качестве источника белка молочной сыворотки можно использовать сладкую сыворотку, получаемую в виде побочного продукта при производстве сыра, кислую сыворотку, получаемую в виде побочного продукта при производстве кислотного казеина, нативную сыворотку, получаемую при микрофильтрации молока, или сычужную сыворотку, получаемую в виде побочного продукта при производстве сычужного казеина.
Кроме того, белки молочной сыворотки могут происходить из любых видов млекопитающих, таких, к примеру, как коровы, овцы, козы, лошади, буйволы и верблюды. Предпочтительно белок молочной сыворотки является коровьим.
Предпочтительно источник белка молочной сыворотки доступен в виде порошка, предпочтительно источником белка молочной сыворотки является WPC или WPI.
Согласно другому воплощению изобретения, белковые вещества по изобретению содержат по меньшей мере 45 масс.% незаменимых аминокислот (ЕАА), предпочтительно по меньшей мере 47 масс.% и более предпочтительно по меньшей мере 50 масс.% ЕАА. Незаменимые аминокислоты - это аминокислоты из числа изолейцина (Ile), лейцина (Leu), лизина (Lys), метионина (Met), фенилаланина (Phe), треонина (Thr), триптофана (Trp) и валина (Val).
Поскольку нативный белок молочной сыворотки содержит максимум (в зависимости от источника) 45 масс.% ЕАА, то может потребоваться добавление в пищевую композицию EAAs в виде аминокислот или пептидов. Было обнаружено, что общее содержание ЕАА в питательной композиции должно составлять как минимум 45 масс.%.
Белковые вещества по изобретению содержат по меньшей мере 11 масс.% лейцина. Поскольку натуральный белок молочной сыворотки содержит максимум (в зависимости от источника) 11 масс.% лейцина, то может потребоваться добавление лейцина в пищевую композицию в виде аминокислот или пептидов. Было обнаружено, что общее содержание лейцина в питательной композиции должно составлять как минимум 11 масс.%.
Предпочтительно белковые вещества по изобретению содержат по меньшей мере 12 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 12,5 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 13 масс.% лейцина и наиболее предпочтительно по меньшей мере 14 масс.% лейцина.
Общее количество лейцина включает не менее 20 масс.%, предпочтительно не меньше 22,5 масс.%, предпочтительно не меньше 26 масс.% лейцина в свободном виде относительно общего количества лейцина. Общее количество лейцина включает не более 70 масс.%, предпочтительно не больше 60%, предпочтительно не больше 50% лейцина в свободном виде относительно общего количества лейцина. Под "свободным видом" имеется в виду пептид, содержащий от 1 до 5 аминокислот, предпочтительно от 1 до 3 аминокислот, более предпочтительно 1 аминокислоту. Предпочтительно лейцин представлен свободной аминокислотой в виде основания, соли или хелата.
Согласно другому воплощению белковые вещества по изобретению содержат общее количество лейцина, валина и изолейцина в соотношении лейцин:валин:изолейцин=1,7-3:1:1. Альтернативно, весовое отношение лейцин:(валин+изолейцин) составляет 0,9 или больше, предпочтительно 1,0 или больше. Подходящие уровни валина и изолейцина могут обеспечиваться белком молочной сыворотки или добавленными аминокислотами, либо в свободном виде - оснований или солей, либо в виде пептидов.
Жиры и углеводы
Низкокалорийная питательная композиция по изобретению должна содержать источник жира и источник углеводов. Присутствие этих компонентов препятствует избыточному использованию белка в качестве источника энергии вместо того, чтобы он стимулировал синтез белка в мышцах.
Общее количество энергии, обеспечиваемой жирами и углеводами (усваиваемыми и не усваиваемыми), должно соответствовать общей энергии, обеспечиваемой белковыми веществами. Следовательно, общее количество жира и углеводов на 100 ккал должно составлять не более 52 эн.%, в частности не более 50 эн.%, предпочтительно не более 48 эн.%, более предпочтительно не более 46 эн.% или же около 44 эн.%.
Количество энергии, обеспечиваемой соответственно жирами и углеводами, может варьировать в широких пределах, если только присутствуют оба компонента. Согласно одному воплощению количество жира может составлять от 10 до 35 эн.%, предпочтительно от 15 до 30 эн.%. Согласно одному воплощению количество углеводов может составлять от 10 до 35 эн.%, предпочтительно от 15 до 30 эн.%. Согласно одному воплощению сумма количества жира и углеводов может составлять от 10 до 60 эн.%.
В предпочтительном воплощении питательная композиция по изобретению содержит около 2 г жира и от 6,2 до 6,4 г усваиваемых углеводов на 100 ккал. В другом предпочтительном воплощении питательная композиция по изобретению содержит около 2 г жира и около 6,4 г усваиваемых углеводов на 100 ккал.
В отношении типа жира возможен широкий выбор, лишь бы только жир был пищевого качества.
Жир может представлять собой либо животный жир, либо растительный жир или то и другое. Хотя животные жиры, такие как сало или масло, имеют практически равные значения калорийности и питательности и могут использоваться взаимозаменяемо, но в практике настоящего изобретения растительные масла более предпочтительны вследствие легкой доступности, простоты составления, отсутствия холестерина и меньшей концентрации насыщенных жирных кислот. В одном воплощении представленная композиция содержит рапсовое масло, кукурузное масло или подсолнечное масло. Жир может включать источник среднецепочечных жирных кислот (в основном от 8 до 10 атомов углерода) типа среднецепочечных триглицеридов (MCT), источник длинноцепочечных жирных кислот (в основном не менее 18 атомов углерода) типа полиненасыщенных жирных кислот (PUFAs) типа омега-3 и омега-6 жирных кислот, включая ЕРА, DHA и длинноцепочечные триглицериды (LCT), и связанные с фосфолипидами жирные кислоты типа связанных с фосфолипидами ЕРА или DHA, или любые комбинации двух типов источников. MCTs выгодны, так как они легко всасываются и метаболизируются у пациентов с метаболическим стрессом. Более того, использование MCTs снижает риск мальабсорбции питательных веществ. Такие источники LCT, как нерафинированное и рафинированное рапсовое масло, подсолнечное масло, соевое масло, оливковое масло, кокосовое масло, пальмовое масло, льняное масло, осветительное масло или кукурузное масло полезны, так как известно, что LCTs могут модулировать иммунитет в организме человека. Независимо от противовоспалительных свойств омега-3-жирных кислот, такие омега-3-жирные кислоты, как ЕРА и DHA, могут стимулировать синтез белка в мышцах путем усиления анаболической сигнальной активности в мышцах. Поэтому, согласно предпочтительному воплощению, источник жирных кислот содержит омега-3-жирные кислоты, в частности ЕРА и DHA.
В отношении типа углеводов возможен широкий выбор, лишь бы только углеводы были пищевого качества. Расщепляемые углеводы положительно влияют на уровень энергии у субъекта и способствуют положительному эффекту питательной композиции по изобретению. Расщепляемые углеводы могут включать как простые, так и сложные углеводы или любые их смеси. Для применения в настоящем изобретении подходят глюкоза, фруктоза, сахароза, трегалоза, палатиноза, кукурузный сироп, солод, мальтоза, изомальтоза, частично гидролизованный кукурузный крахмал, мальтодекстрины, олиго- и полисахариды глюкозы.
Жидкая энтеральная питательная композиция по изобретению необязательно может быть обогащена питательной клетчаткой (или пребиотической клетчаткой) типа неусваиваемых углеводов, таких как галактоолигосахариды, фруктоолигосахариды, инулин и пектин (гидролизованный пектин, пектин с низкой вязкостью (продукт разложения пектина с DP=2-250) или другие продукты разложения пектина). В одном воплощении настоящего изобретения композиция по изобретению содержит от 0,5 г/100 ккал до 6 г/100 ккал неусваиваемых углеводов. Питательная клетчатка включает нерасщепляемые олигосахариды с DP от 2 до 20, предпочтительно от 2 до 10. Более предпочтительно эти олигосахариды не содержат значительных количеств (менее 5 масс.%) сахаридов за пределами этих диапазонов DP, причем они растворимы. Эти олигосахариды могут включать фруктоолигосахариды (FOS), транс-галактоолигосахариды (TOS), ксилоолигосахариды (XOS), соевые олигосахариды и др. Необязательно в композицию по изобретению можно включать и высокомолекулярные соединения, такие как инулин, соевые полисахариды, полисахариды акации (гуммиарабика), целлюлоза, резистентный крахмал и др. Содержание нерастворимой клетчатки типа целлюлозы предпочтительно меньше 20 масс.% фракции питательной клетчатки в композиции по изобретению или меньше 0,6 г/100 ккал. Содержание полисахаридов-загустителей типа каррагинана, ксантана, пектина, галактоманнана и других высокомолекулярных (DP>50) неусваиваемых полисахаридов предпочтительно мало, т.е. меньше 20% массы фракции клетчатки или менее 1 г/100 ккал. Вместо них можно преимущественно включать гидролизованные полисахариды, как то гидролизованные пектины и галактоманнаны.
Предпочтительным волокнистым компонентом является нерасщепляемый олигосахарид с длиной цепи (DP) от 2 до 10, к примеру, Fibersol® (устойчивая олигоглюкоза), в частности, гидрогенизованный Fibersol®, или смесь олигосахаридов с DP от 2 до 10, таких как фруктоолигосахариды или галактоолигосахариды (GOS), которые также могут содержать небольшое количество более длинных сахаридов (напр., с DP от 11 до 20). Такие олигосахариды предпочтительно составляют от 50 масс.% до 90 масс.% фракции клетчатки или от 0,5 г/100 ккал до 3 г/100 ккал композиции по изобретению. Другие подходящие волокнистые компоненты включают такие сахариды, которые усваиваются только частично.
В предпочтительном воплощении композиция по изобретению содержит один или несколько из фруктоолигосахаридов, инулина, полисахаридов гуммиарабика, соевых полисахаридов, целлюлозы и устойчивого крахмала.
В другом воплощении настоящего изобретения композиция по изобретению может содержать смесь нейтральных и кислых олигосахаридов, как изложено в WO 2005/039597 (N.V. Nutricia), включенном сюда в виде ссылки во всей полноте. В частности, степень полимеризации (DP) кислого олигосахарида составляет от 1 до 5000, предпочтительно от 1 до 1000, более предпочтительно от 2 до 250, еще более предпочтительно от 2 до 50 и наиболее предпочтительно от 2 до 10. При использовании смеси кислых олигосахаридов с различной степенью полимеризации среднее значение DP смеси кислых олигосахаридов предпочтительно составляет от 2 до 1000, более предпочтительно от 3 до 250, еще более предпочтительно от 3 до 50. Кислый олигосахарид может быть гомогенным или гетерогенным углеводом. Кислые олигосахариды могут быть получены из пектина, пектата, альгината, хондроитина, гиалуроновой кислоты, гепарина, гепарана, бактериальных углеводов, сиалогликанов, фукоидана, фукоолигосахаридов или каррагинана, а предпочтительно их получают из пектина или альгината. Кислые олигосахариды могут быть получены способами, описанными в WO 01/60378, включенном сюда в виде ссылки. Кислый олигосахарид предпочтительно получают из сильно метоксилированного пектина, который характеризуется степенью метоксилирования выше 50%. В настоящем изобретении "степень метоксилирования" (так же именуется как DE или "степень этерификации") служит для обозначения степени, до которой были этерифицированы (напр., путем метилирования) свободные карбоксильные группы, содержащиеся в цепи полигалактуроновой кислоты. Кислые олигосахариды предпочтительно характеризуются степенью метоксилирования более 20%, предпочтительно более 50%, еще более предпочтительно более 70%. Предпочтительно степень метоксилирования кислых олигосахарид ов составляет более 20%, предпочтительно более 50%, еще более предпочтительно более 70%. Кислый олигосахарид предпочтительно вводится в количестве от 10 мг до 100 г в день, предпочтительно от 100 мг до 50 г в день.
Термином "нейтральные олигосахариды" в настоящем изобретении обозначаются сахариды, у которых степень полимеризации монозных звеньев превышает 2, более предпочтительно превышает 3, еще более предпочтительно превышает 4 и наиболее предпочтительно превышает 10, которые не расщепляются или только частично расщепляются в кишечнике под действием кислот или расщепляющих ферментов в верхних отделах пищеварительного тракта человека (тонкая кишка и желудок), но ферментируются кишечной флорой человека и предпочтительно не содержат кислотных групп. Нейтральные олигосахариды по структуре (химически) отличаются от кислых олигосахаридов. Термин "нейтральные олигосахариды" в настоящем изобретении предпочтительно относится к сахаридам, у которых степень полимеризации олигосахарида составляет менее 60 звеньев монозы, предпочтительно менее 40, еще более предпочтительно менее 20 и наиболее предпочтительно менее 10. Термин "монозные звенья" относится к звеньям, имеющим структуру замкнутого кольца, предпочтительно гексозы, напр., в виде пиранозы или фуранозы. Нейтральный олигосахарид предпочтительно содержит по меньшей мере 90%, более предпочтительно по меньшей мере 95% звеньев монозы, выбранных из группы, состоящей из маннозы, арабинозы, фруктозы, фукозы, рамнозы, галактозы, D-галактопиранозы, рибозы, глюкозы, ксилозы и их производных, в пересчете на общее число содержащихся в нем монозных звеньев. Подходящие нейтральные олигосахариды предпочтительно ферментируются кишечной флорой. Предпочтительно олигосахарид выбирают из группы, состоящей из: целлобиозы (4-O-D-D-глюкопиранозил-О-глюкозы), целлодекстринов ((4-O-β-D-глюкопиранозил)n-D-глюкозы), В-циклодекстринов (циклических молекул соединенной α-l-4-связью D-глюкозы: α-циклодекстрин-гексамера, β-циклодекстрин-гептамера и γ-циклодекстрин-октамера), нерасщепляемого декстрина, гентиоолигосахаридов (смесь соединенных β-1-6-связью остатков глюкозы с некоторыми 1-4-связями), глюкоолигосахаридов (смесь α-D-глюкозы), изомальтоолигосахаридов (линейные соединенные α-1-6-связью остатки глюкозы с некоторыми 1-4-связями), изомальтозы (6-О-α-D-глюкопиранозил-D-глюкозы); изомальтриозы (6-О-α-D-глюкопиранозил-1-6)-α-D-глюкопиранозил-D-глюкозы), панозы (6-О-α-D-глюкопиранозил-1-6)-α-D-глюко-(l-4)-D-глюкозы), лейкрозы (5-O-α-D-глюко-пиранозил-D-фруктопиранозида), палатинозы или изомальтулозы (6-O-α-D-глюко-пиранозил-D-фруктозы), теандерозы (O-α-D-глюкопиранозил-1-6)-O-α-D-глюко-пиранозил-1-2)-β-D-фруктофуранозида), D-агатозы, D-ликсо-гексулозы, лактосазарозы (O-β-D-галактопиранозил-(1-4)-O-α-D-глюкопиранозил-(1-2)-β-D-фруктофуранозида), α-галактоолигосахаридов, включая раффинозу, стахиозу и другие соевые олигосахариды (O-α-D-галактопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-D-фруктофуранозиды), β-галакто-олигосахариды или трансгалактоолигосахариды (β-D-галактопиранозил-(1-6)-[β-D-глюкопиранозил]n-(1-4)-α-D-глюкозы), лактулозы (4-O-D-D-галактопиранозил-D-фруктозы), 4'-галактозиллактозы (O-D-галактопиранозил-(1-4)-O-β-D-глюкопиранозил-1-4)-D-глюкопиранозы), синтетических галактоолигосахаридов (неогалактобиозы, изогалактобиозы, галсахарозы, изолактозы I, II и III), фруктанов типа левана (β-D-(2→6)-фруктофуранозил)n-α-D-глюкопиранозида), фруктанов типа инулина (β-D-((2→1)-фруктофуранозил)n-α-D-глюкопиранозида), 1f-β-фруктофуранозилнистозы (β-D-((2→1)-фруктофуранозил)n-β-D-фруктофуранозида), ксилоолигосахаридов (β-D-((1→4)-ксилозы)n, лафинозы, лактосахарозы и арабиноолигосахаридов.
Согласно следующему предпочтительному воплощению нейтральные олигосахариды выбираются из группы, состоящей из фруктанов, фруктоолигосахаридов, неусваиваемых декстринов, галактоолигосахаридов (включая трансгалактоолигосахариды), ксилоолигосахаридов, арабиноолигосахаридов, глюкоолигосахаридов, манноолигосахаридов, фруктоолигосахаридов и их смесей. Наиболее предпочтительно нейтральные олигосахариды выбирают из группы, состоящей из фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов и трансгалактоолигосахаридов.
Подходящие олигосахариды и способы их получения подробно описаны в Laere K.J.M. (Laere K.J.M., Degradation of structurally different non-digestible oligosaccharides by intestinal bacteria: glycosylhydrolases of Bi. adolescentis. PhD-thesis (2000), Wageningen Agricultural University, Wageningen, Нидерланды), все содержание которого включено сюда в виде ссылки. Трансгалактоолигосахариды (TOS), к примеру, продаются под торговой маркой Vivinal™ (Borculo Domo Ingredients, Нидерланды). Неусвояемый декстрин, который может быть получен пиролизом кукурузного крахмала, содержит α(1→4) и α(1→6) глюкозидные связи, которые присутствуют в природном крахмале, а также 1→2 и 1→3 связи и левоглюкозан. Благодаря этим структурным характеристикам неусваиваемый декстрин содержит хорошо развитые, разветвленные частицы, которые частично гидролизуются пищеварительными ферментами человека. Многие другие источники олигосахаридов легко доступны и хорошо известны специалистам. Например, трансгалактоолигосахариды доступны от Yakult Honsha Co., Tokyo, Japan. Соевые олигосахариды фирмы Calpis Corporation поставляются фирмой Ajinomoto U.S.A. Inc., Teaneck, N.J.
В следующем предпочтительном воплощении композиция по изобретению содержит кислый олигосахарид со значением DP от 2 до 250, полученный из пектина (типа гидролизированного пектина (кислый олигосахарид (AOS)) и пектина с низкой вязкостью), альгината и их смесей; и нейтральный олигосахарид, выбранный из группы, состоящей из фруктанов, фруктоолигосахаридов, неусваиваемых декстринов, галактоолигосахаридов, включая трансгалактоолигосахариды, ксилоолигосахаридов, арабино-олигосахаридов, глюкоолигосахаридов, манноолигосахаридов, фруктоолигосахаридов и их смесей.
В следующем предпочтительном воплощении композиция по изобретению содержит два химически разных нейтральных олигосахарида. Было обнаружено, что введение кислых олигосахаридов в сочетании с двумя химически разными нейтральными олигосахаридами дает оптимальный синергетический иммуностимулирующий эффект. Предпочтительно, композиция по изобретению содержит:
- кислые олигосахариды, как определено выше (предпочтительно пектин с низкой вязкостью);
- нейтральный олигосахарид на основе галактозы (у которого более 50% звеньев монозы представлено звеньями галактозы), предпочтительно выбранный из группы, состоящей из галактоолигосахарида и трансгалактоолигосахарида; и
- нейтральный олигосахарид на основе фруктозы или глюкозы (у которого более 50% звеньев монозы представлено звеньями фруктозы или глюкозы, предпочтительно звеньями фруктозы), предпочтительно инулин, фруктан или фруктоолигосахарид, наиболее предпочтительно длинноцепочечный фруктоолигосахарид (со средним значением DP от 10 до 60).
Предпочтительно питательная композиция дополнительно содержит одну или несколько питательных клетчаток, выбранных из группы короткоцепочечных GOS, длинноцепочечных FOS, инулина и пектина с низкой вязкостью.
В особенно предпочтительном воплощении питательная композиция содержит на 100 ккал:
(i) около 14 г белковых веществ, содержащих около 95 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 14 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 26 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(ii) около 2 г жира и от 6,2 до 6,4 г усваиваемых углеводов;
для профилактики или лечения заболеваний, связанных с инволюцией мышц у млекопитающих, причем питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит около 150 ккал.
В другом особенно предпочтительном воплощении питательная композиция содержит на 100 ккал:
(i) около 14 г белковых веществ, содержащих около 95 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 14 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 26 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(ii) около 2 г жира и около 6,2 г усваиваемых углеводов;
для профилактики или лечения заболеваний, связанных с инволюцией мышц у млекопитающих, причем питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит около 150 ккал.
Микронутриенты
Пожилые люди подвергаются риску дефицита микронутриентов, что частично вызвано тем, что у них зачастую снижается поступление энергии, тогда как рекомендации по многим микронутриентам возрастают [24]. В результате этого у 25-60% пожилых не выполняются рекомендации по приему микронутриентов и обычно отмечается дефицит витаминов A, С, D, E, B6, фолиевой кислоты, B12, кальция, магния и цинка [25-27]. Более того, дефицит микронутриентов связан со слабостью. Так, малое поступление витамина D, Е, С и фолата связано со слабостью [28], а низкий уровень в сыворотке каротиноидов, витамина E, витамина D, селена и цинка наблюдается у ослабленных пожилых в отличие от не ослабленных [29].
Из микронутриентов селен, цинк, каротиноиды, витамин А, витамин С и витамин Е обладают свойствами антиоксидантов. В связи с публикацией о восстановлении при добавлении антиоксидантов пониженной способности лейцина стимулировать синтез белка в мышцах у старых крыс [30] в пищевую композицию включена смесь антиоксидантов.
Витамин D3 входит в композицию ради отмеченной связи его с мышечной силой и уменьшения частоты падений и переломов у пожилых при добавлении витамина D; минимальная рекомендованная доза витамина D для уменьшения риска падений составляет от 700 до 1000 МЕд в день (что эквивалентно от 17,5 до 25 мкг/день) [31-33]. Такая доза витамина D достигается с помощью предложенной питательной композиции.
Витамины B - фолиевая кислота, витамин В6 и витамин В12 участвуют в метаболическом пути гомоцистеина, известного как фактор риска для распространенных у пожилых заболеваний [34], причем обычно пожилым их не хватает [27]. Вследствие положительного эффекта фолиевой кислоты, витамина В6 и витамина В12 на снижение уровня гомоцистеина эти витамины входят в пищевую композицию.
Итак, питательная композиция по изобретению необязательно может включать один или несколько микронутриентов, определяемых как минералы, микроэлементы и витамины, выбранных из группы натрия, калия, хлорида, кальция, фосфора, магния, каротиноидов, витамина A, витамина D3, витамина E, витамина K, витамина B1, витамина B2, витамина B3, витамина B5, витамина B6, фолиевой кислоты, витамина В12, биотина, витамина C, цинка, железа, меди, марганца, молибдена, селена, хрома, фторида и йодида, предпочтительно из группы каротиноидов, витамина A, витамина B6, витамина B12, витамина C, витамина D3, витамина E, фолиевой кислоты, кальция, фосфора, магния, селена и цинка. Предпочтительно питательная композиция по изобретению включает каротиноиды, витамин A, витамин D3, витамин E, витамин B6, витамин C, фолиевую кислоту, витамин B12, селен и цинк. Предпочтительно питательная композиция по изобретению содержит на 100 ккал от 10 до 500 мкг каротиноидов, от 80 до 140 мкг витамина A, от 8 до 750 мкг витамина B6, от 2 до 25 мг витамина C, от 0,5 до 25 мкг витамина D3, от 0,5 до 10 мг витамина E, от 10 до 150 мкг фолиевой кислоты, от 0,05 до 5 мкг, в частности от 0,07 до 5 мкг витамина B12, от 2,5 до 20 мкг селена и от 0,5 до 2,0 мг цинка.
Медицинское применение
Питательная композиция по изобретению преимущественно может применяться для профилактики или лечения заболеваний, связанных с инволюцией мышц у млекопитающих, предпочтительно людей в возрасте 30 лет и старше, более предпочтительно в возрасте 30 лет и старше, наиболее предпочтительно у пожилых людей. Инволюция мышц включает любые заболевания, выбранные из числа саркопении; уменьшения мышечной массы в связи со старением, во время или после процесса похудения, во время или после ограничения энергии, во время или после постельного режима, во время или после лечения физической травмы (перелома), либо во время или после невесомости; недостаточного синтеза белка в мышцах; деградации мышц; нарушения восстановления мышц; повреждения мышц; мышечного протеолиза; мышечной атрофии; мышечной дистрофии; мышечного катаболизма; истощения мышц; ослабления мышц; ухудшения функции мышц; ухудшения физической способности; ухудшения физических показателей; нарушения подвижности; слабости; нетрудоспособности и риска падения.
Восстановление мышц означает структурное или функциональное восстановление мышечной ткани (клеток, волокон, саркомеров). Повреждение мышц означает механическое разрушение мышечных волокон, их оболочки или окружающей их соединительной ткани или связок. Деградация мышц означает разрушение или ухудшение качества мышечной ткани. Мышечная атрофия означает истощение или лишение мышечной ткани в результате болезни или неупотребления. Мышечная дистрофия характеризуется прогрессирующей слабостью мышц и потерей мышечной ткани. Истощение мышц означает потерю мышечной ткани в результате болезни или неупотребления. Физическая способность означает способность к выполнению физической деятельности. Физические показатели означают способность к выполнению физических задач (напр., равновесие, скорость хождения, сила или выносливость) на требуемом уровне. Слабость означает состояние, относящееся к набору симптомов или маркеров, главным образом вызванных возрастной потерей и дисфункцией скелетных мышц, как то: уменьшение физической активности, мышечная слабость, снижение работоспособности, физическая слабость, плохая выносливость, утомляемость, медленное хождение, снижение силы мышц. У пожилых людей слабость повышает риск неблагоприятных событий типа смерти, инвалидности и помещения в специальное заведение. Нетрудоспособность означает неспособность к выполнению физической деятельности.
В соответствии со следующим воплощением, питательная композиция по изобретению преимущественно может применяться для диетологического лечения саркопении, возрастной потери мышечной массы, силы и функции мышц.
В соответствии со следующим воплощением, питательная композиция по изобретению преимущественно может применяться для любого из нижеследующего у млекопитающих, самого по себе или в комбинации:
- поддержки восстановления мышечной массы или силы мышц;
- лечения саркопении;
- стимуляции синтеза белка в мышцах, силы мышц или функции мышц;
- поддержки улучшения синтеза белка в мышцах, силы мышц или функции
мышц;
- улучшения или поддержания подвижности;
- удовлетворения потребностей страдающих саркопенией млекопитающих;
- стимуляции синтеза белка в мышцах;
- увеличения мышечной массы или силы мышц;
- увеличения силы мышц или улучшения функции мышц и
- улучшения физической работоспособности.
В соответствии с одним воплощением, млекопитающие представлены людьми в возрасте 30 лет и старше, более предпочтительно в возрасте 50 лет и старше. Более предпочтительно млекопитающие представлены пожилыми людьми. В этом отношении полагаем, что в контексте настоящей заявки пожилыми людьми являются лица в возрасте 50 лет и старше, в частности 55 лет и старше, более предпочтительно 60 лет и старше или же в возрасте 65 лет и старше. Такое весьма широкое определение принимает во внимание то, что средний возраст колеблется в различных популяциях, на разных континентах и т.д. В наиболее развитых странах мира в качестве определения "пожилых" лиц принят хронологический возраст 60 лет и больше, в частности 65 лет и больше (это связано с возрастом, при котором можно начать получать пенсию), но, как и в случае других западных концепций, это плохо применимо, напр., к ситуации в Африке. В данный момент не существует стандартного числового критерия Объединенных Наций (OOH), но для обозначения пожилого населения в западном мире в OOH принят возраст в 60+лет. Более традиционное определение пожилых людей в Африке соответствует хронологическому возрасту от 50 до 65 лет, в зависимости от условий, региона и страны.
Дозировка
Питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит от 80 до 200 ккал, предпочтительно около 150 ккал. Предпочтительно питательная композиция вводится в виде 1 порции в день. При использовании питательной композиции в жидком виде порция может составлять от 50 до 250 мл питательной композиции по изобретению, наиболее предпочтительно 20 мл на порцию. При использовании питательной композиции в твердом виде типа порошка порция может составлять от 20 до 100 г питательной композиции по изобретению, более предпочтительно от 30 до 70 г на порцию, наиболее предпочтительно около 40 г на порцию.
Питательная композиция может вводиться по схеме дозировки, которая может варьировать по времени и в соответствии с потребностями пациента. Типичная схема включает введение 2 порций в день в период лечения, напр., около 3 месяцев, а затем введение 1 порции в день для профилактики или в качестве поддерживающей дозы. Предпочтительно питательная композиция вводится в виде 1 порции в день для профилактики или в качестве поддерживающей дозы.
Питательные композиции
Настоящее изобретение также касается определенных низкокалорийных питательных композиций с высоким содержанием белка для стимуляции синтеза белка в мышцах, в жидком или в твердом виде.
Согласно одному воплощению изобретение касается жидкой питательной композиции, пригодной для стимуляции синтеза белка в мышцах, содержащей на 100 мл:
(i) менее 100 ккал энергии;
(ii) по меньшей мере 10 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(iii) источник жира и источник усваиваемых углеводов и
(iv) один или несколько микронутриентов, выбранных из группы каротиноидов, витамина A, кальция, магния, витамина B6, витамина C, витамина D3, витамина E, фолиевой кислоты, витамина B12, селена и цинка.
Предпочтительно жидкая питательная композиция по изобретению содержит менее 90 ккал, предпочтительно менее 80 ккал энергии на 100 мл.
Согласно другому воплощению изобретение касается жидкой питательной композиции, содержащей на 100 мл:
(i) около 75 ккал энергии;
(ii) около 10,5 г белковых веществ, содержащих около 10 г белка молочной сыворотки и содержащих от 1,4 до 1,5 г лейцина, из которого около 0,4 г находится в свободном виде;
(iii) около 1,5 г жира и от 4,4 до 4,8 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,15 мг каротиноидов, 75 мкг витамина A, 375 мкг витамина B6, 1,5 мкг витамина B6, 16 мг витамина C, 10 мкг витамина D3, 3,8 мг витамина E, 100 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг селена и 1,1 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
Согласно следующему воплощению изобретение касается жидкой питательной композиции, содержащей на 100 мл:
(i) около 75 ккал энергии;
(ii) около 10,5 г белковых веществ, содержащих около 10 г белка молочной сыворотки и содержащих около 1,5 г лейцина, из которого около 0,4 г находится в свободном виде;
(iii) около 1,5 г жира и около 4,4 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,15 мг каротиноидов, 75 мкг витамина A, 375 мкг витамина B6, 1,5 мкг витамина B12, 16 мг витамина C, 10 мкг витамина D3, 3,8 мг витамина E, 100 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг селена и 1,1 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
Согласно следующему воплощению, изобретение касается жидкой питательной композиции, содержащей на 100 мл:
(i) около 75 ккал энергии;
(ii) около 10,5 г белковых веществ, содержащих около 10 г белка молочной сыворотки и содержащих около 1,4 г лейцина, из которого около 0,4 г находится в свободном виде;
(iii) около 1,5 г жира и около 4,4 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,15 мг каротиноидов, 75 мкг витамина A, 375 мкг витамина B6, 1,5 мкг витамина B12, 16 мг витамина C, 10 мкг витамина D3, 3,8 мг витамина E, 100 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг селена и 1,1 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
Если в вышеприведенную композицию добавляется источник питательной клетчатки, то он предпочтительно добавляется в общем количестве около 0,83 г питательной клетчатки на 100 мл и содержит 0,63 г GOS, 0,07 г FOS/инулина и 0,14 г пектина низкой вязкости.
Такие большие количества белка молочной сыворотки достигаются способами изобретения, как то изложено в WO 2009/113858, содержание которого включено сюда путем ссылки.
Согласно одному воплощению питательная композиция расфасовывается порциями по 100-300 мл, более предпочтительно порциями по 200 мл.
Согласно одному воплощению изобретение касается твердой питательной композиции, пригодной для стимуляции синтеза белка в мышцах, содержащей на 100 г сухой массы:
(i) менее 500 ккал энергии;
(ii) по меньшей мере 49 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(iii) источник жира и источник усваиваемых углеводов; и
(iv) один или несколько микронутриентов, выбранных из числа каротиноидов, витамина A, кальция, магния, витамина B6, витамина C, витамина D3, витамина E, фолиевой кислоты, витамина B12, селена и цинка.
Твердая питательная композиция по изобретению содержит на 100 г менее 445 ккал, предпочтительно менее 395 ккал энергии.
Согласно другому воплощению изобретение касается твердой питательной композиции, пригодной для стимуляции синтеза белка в мышцах, содержащей на 100 г сухой массы:
(i) около 375 ккал энергии;
(ii) от 52 до 53 г белковых веществ, содержащих около 50 г белка молочной сыворотки и содержащих от 7,2 до 7,5 г лейцина, из которого от 1,8 до 2 г находится в свободном виде;
(iii) около 7,5 г жира и от 23 до 24 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,75 мг каротиноидов, 376 мкг витамина A, 1,88 мг витамина В6, 80 мг витамина C, 50 мкг витамина D3, 18,8 мг витамина E, 500 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг витамина B12, 38 мкг селена и 5,5 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
Согласно следующему воплощению изобретение касается твердой питательной композиции, пригодной для стимуляции синтеза белка в мышцах, содержащей на 100 г сухой массы:
(i) около 375 ккал энергии;
(ii) около 52 г белковых веществ, содержащих около 50 г белка молочной сыворотки и содержащих около 7,5 г лейцина, из которого около 1,9 г находится в свободном виде;
(iii) около 7,5 г жира и около 23 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,75 мг каротиноидов, 376 мкг витамина A, 1,88 мг витамина В6, 80 мг витамина C, 50 мкг витамина D3, 18,8 мг витамина E, 500 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг витамина B12, 38 мкг селена и 5,5 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
Согласно следующему воплощению, изобретение касается твердой питательной композиции, пригодной для стимуляции синтеза белка в мышцах, содержащей на 100 г сухой массы:
(i) около 375 ккал энергии;
(ii) около 52 г белковых веществ, содержащих около 50 г белка молочной сыворотки и содержащих около 7,2 г лейцина, из которого около 2 г находится в свободном виде;
(iii) около 7,5 г жира и около 23 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,75 мг каротиноидов, 376 мкг витамина A, 1,88 мг витамина B6, 80 мг витамина C, 50 мкг витамина D3, 18,8 мг витамина E, 500 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг витамина Bn, 38 мкг селена и 5,5 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
Если в вышеприведенную композицию добавляется источник питательной клетчатки, то он предпочтительно добавляется в общем количестве 4,13 г питательной клетчатки и содержит около 3,1 г GOS, 0,34 г FOS/инулина и 0,69 г пектина низкой вязкости на 100 г сухой массы.
Предпочтительно твердая питательная композиция по изобретению составляется в виде порошка, растворимого в водном растворе.
Предпочтительно твердая питательная композиция по изобретению представляется в виде порций по 20-70 г, более предпочтительно по 40 г.
Порошок может быть представлен в виде пакетика, стаканчика и т.д., размер которого примерно равен величине порции, или же в контейнере, содержащем несколько порций, как то от 7 до 25 порций, напр., от 10 до 25 порций, необязательно вместе с дозатором типа ложки.
В отношении и жидких, и твердых питательных композиций по изобретению применимо одно или несколько из следующих требований:
- количество жира может составлять от 10 до 35 эн.%, предпочтительно от 15 до 30 эн.%;
- количество углеводов может составлять от 10 до 35 эн.%, предпочтительно от 15 до 30 эн.%;
- сумма количества жира и углеводов может составлять от 10 до 60 эн.%, напр., от 30 до 60 эн.%;
- белковые вещества содержат по меньшей мере 85 масс.% белка молочной сыворотки, предпочтительно по меньшей мере 90 масс.% и более предпочтительно по меньшей мере 95 масс.% белка молочной сыворотки;
- белковые вещества содержат по меньшей мере 45 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 47 масс.% и более предпочтительно по меньшей мере 50 масс.% незаменимых аминокислот (ЕАА);
- белковые вещества содержат по меньшей мере 12 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 12,5 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 13 масс.% лейцина;
- белковые вещества содержат по меньшей мере 22,5 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 26 масс.% лейцина от общего количества лейцина в свободном виде;
- белковые вещества содержат общее количество лейцина, валина и изолейцина в соотношении лейцин: валин:изолейцин=1,7-3:1:1;
- питательная композиция дополнительно содержит одну или несколько питательных клетчаток, выбранных из группы короткоцепочечных GOS, длинноцепочечных FOS, инулина и пектина с низкой вязкостью.
Композиции по изобретению могут быть получены способами, известными специалистам, в частности, как изложено в WO 2009/113858, который включен сюда путем ссылки во всей полноте. Порошки могут быть получены способами, широко известными специалистам, как то распылительной сушкой жидкой композиции или сухим смешиванием ингредиентов порошка либо сочетанием того и другого.
Далее изобретение будет подробно изложено на нескольких примерах, которыми оно не должно ограничиваться.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - графики средней концентрации лейцина в сыворотке от времени.
Фиг.2 - графики средней общей концентрации незаменимых аминокислот в сыворотке от времени.
Фиг.3 - графики средней общей концентрации аминокислот в сыворотке от времени.
Фиг.4 - схема постановки клинического исследования.
Экспериментальная часть
1. КЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Клиническое исследование проводилось с целью изучения острого эффекта источника белка и калорийности пероральной питательной композиции с высоким содержанием белка на уровень аминокислот в сыворотке у пожилых. При этом низкокалорийную композицию с высоким содержанием белка молочной сыворотки (21 г) и обогащенную лейцином (3 г) (композиция по изобретению - продукт "Активный") сравнивали с изонитрогенной пероральной питательной композицией с белком казеина ("Контроль-1", низкокалорийная) или с высококалорийной ("Контроль-2", белок казеина; "Контроль-3", белок молочной сыворотки). Использовали рандомизованную, контролируемую, одностороннюю слепую перекрестную схему на 12 здоровых пожилых субъектах (5 мужчин, 7 женщин), набранных из базы данных по добровольцам в отделении клинических исследований в Нидерландах. Субъекты были в возрасте от 65 до 70 лет и имели нормальный или слегка избыточный вес (индекс массы тела (BMI) в пределах 21,7-29,7 кг/м2). Статистику выполняли на смешанной модели дисперсионного анализа со случайным эффектом для субъектов, фиксированным эффектом для источника белка (2 уровня: молочная сыворотка, казеин) и калорийности (2 уровня: низкая, высокая) и фиксированным взаимодействием источник белка × калорийность. Статистическая модель в качестве независимых переменных включала концентрации сывороточного альбумина, сывороточного C-реактивного белка (CRP) и базовый параметр исходов в сыворотке. Проводился дополнительный анализ по максимальной концентрации лейцина в сыворотке (Leumax) с использованием возраста, уровня физической активности, пола или BMI (категории ≤25 и >25 кг/м2) в качестве дополнительных независимых переменных. Использовали двусторонний критерий при α=0,05.
Leumax оказался существенно выше у продукта "Активный" по сравнению с Контролем-1 (521 против 260 мкМ, р<0,001). Источник белка оказывал аналогичный эффект и для высококалорийных продуктов: Leumax был существенно выше у Контроля-3 по сравнению с Контролем-2 (406 против 228 мкМ, р<0,001). Потребление низкокалорийных продуктов вызывало значительное повышение Leumax по сравнению с высококалорийными продуктами (р<0,001 при групповом анализе). Эффект источника белка был выражен сильнее у низкокалорийных продуктов (р<0,001 для эффекта взаимодействия). Эти эффекты (источника белка, калорийности и взаимодействия также проявлялись и для максимальной общей концентрации незаменимых аминокислот в сыворотке (EAAmax) и максимальной общей концентрации аминокислот в сыворотке (AAmax). Источник белка и калорийность также влияли на инкрементную площадь под кривой (iAUC) на протяжении 4 часов после потребления продукта для лейцина (44588 мкмоль/л×мин [Активный] против 22207 мкмоль/л×мин [Контроль-1], р<0,001; 35952 мкмоль/л×мин [Контроль-3] против 15793 мкмоль/л×мин [Контроль-2], р<0,001; и р<0,001 при групповом анализе низкокалорийных против высококалорийных продуктов). Такие же эффекты проявлялись для iAUC ЕАА и iAUC АА. Время достижения полу-iAUC (t½) для лейцина оказалось значительно короче у продукта "Активный" по сравнению с Контролем-1 (87 против 119 мин, р<0,001), а также значительно короче у Контроля-3 по сравнению с Контролем-2 (101 против 118 мин, p=0,003). Эффект источника белка на t½ также отмечен для ЕАА и АА.
Максимальная концентрация инсулина в сыворотке не отличалась ни между "Активным" и Контролем-1 (p=0,915), ни между Контролем-3 и Контролем-2 (p=0,989). Для максимальной концентрации инсулина в сыворотке не отмечалось эффекта взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,933). Отсутствие эффекта источника белка и эффекта взаимодействия также отмечалось для iAUC инсулина в сыворотке. Максимальная концентрация глюкозы в сыворотке была существенно ниже у "Активного" по сравнению с Контролем-1: 5,54 против 6,05 мМ (p=0,013). У высококалорийных продуктов отсутствовал эффект источника белка (Контроль-3 [6,42 мМ] против Контроля-2 [6,66 мМ], p=0,195). Для максимальной концентрации глюкозы в сыворотке не отмечалось эффекта взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,314). Эффект источника белка и эффект взаимодействия отсутствовал для iAUC глюкозы в сыворотке. Эффект калорийности проявлялся для максимальной концентрации и iAUC инсулина и глюкозы, при меньших значениях у низкокалорийных продуктов (все значения р<0,001 при групповом анализе). Не отмечалось клинически значимых отличий по отрицательным эффектам и желудочно-кишечным симптомам. Основные показатели состояния организма и профили валина и изолейцина в сыворотке не вызывали опасений по безопасности. "Активный" ассоциировался с меньшим чувством сытости, чем Контроль-1; голод особенно усиливался через 4 часа после приема.
Данное исследование подтвердило, что белок молочной сыворотки является более быстрым источником аминокислот, чем казеин, что приводит к более высокому уровню аминокислот в сыворотке. Неожиданно оказалось, что низкая калорийность дополнительно способствует эффекту источника белка на уровень аминокислот. Комбинация белка молочной сыворотки и низкой калорийности дает наиболее выраженный эффект на максимальную концентрацию лейцина. Следовательно, продукт "Активный" является предпочтительным для усиления синтеза белка в мышцах, по крайней мере перед продуктами с казеином, а также, вероятно, перед высококалорийным эквивалентом. Не наблюдалось клинически значимых отличий по уровню инсулина и глюкозы между продуктами, содержащими молочную сыворотку и казеин. Не было проблем по безопасности в связи с потреблением 1 дозы какого-либо из исследуемых продуктов. Клиническое исследование показало, что композиция (150 ккал в клиническом исследовании) вызывала повышение в крови уровня (максимального уровня и iAUC) лейцина, незаменимых аминокислот и общих аминокислот по сравнению с аналогичной белковой композицией в 320 ккал (около 26 эн.% белка). Композиция дает большее и более быстрое повышение в крови уровня (максимального уровня и iAUC) лейцина, незаменимых аминокислот и общих аминокислот по сравнению с белковой композицией, содержащей 100% медленного белка казеина, как при 150 ккал, так и при 320 ккал.
Эти данные свидетельствуют, что (периферическая) биодоступность анаболических аминокислот (лейцина и незаменимых аминокислот) является оптимальной, если композиция содержит молочную сыворотку с лейцином в качестве источника белка в составе, содержащем мало калорий (частично происходящих из жира и СНО). Поскольку из литературы известно, что уровни лейцина и незаменимых аминокислот положительно связаны со стимуляцией синтеза белка в мышцах, то ожидается, что стимуляция синтеза белка в мышцах будет оптимальной с предлагаемой питательной композицией.
Испытуемые и методы
Испытуемые
В данном рандомизованном, контролируемом, односторонне слепом перекрестном исследовании участвовали 12 здоровых пожилых субъектов (5 мужчин, 7 женщин в возрасте от 65 до 70 лет, BMI в пределах 21,7-29,7 кг/м2). Субъектов с известным или предполагаемым сахарным диабетом (концентрация глюкозы ≥7,0 ммоль/л) исключали из исследования. Кроме того, субъектов исключали в случае любых (прошлых) желудочно-кишечных заболеваний, нарушающих функцию желудочно-кишечного тракта, известной аллергии на молоко и молочные продукты или галактоземии, текущего или недавнего (за последние 3 месяца) курения, текущей инфекции или высокой температуры за последние 7 дней на усмотрение врача, применения антибиотиков в пределах 3 недель от записи в исследование, текущего применения кортикостероидов, гормонов, антацидов или любых лекарств, влияющих на продукцию кислоты в желудке, потребности в искусственном питании или соблюдения какой-либо специфической диеты (напр., для похудания, вегетарианской).
Все субъекты подписывали информированное согласие и назначались случайным образом на получение 4 исследуемых продуктов в индивидуальном порядке. Это были: 1) продукт по изобретению - "Активный", с высоким содержанием молочной сыворотки и лейцина, 150 ккал; 2) Контроль-1 с высоким содержанием казеина, 150 ккал; 3) Контроль-2 с высоким содержанием казеина, 320 ккал; 4) Контроль-3 с высоким содержанием молочной сыворотки и лейцина, 320 ккал (табл.1). Каждый исследуемый продукт давали болюсом (употребляли за 5 мин) в жидком составе.
| Таблица 1 | |||||
| Питательный состав исследуемых продуктов | |||||
| Нутриент | Едини | Активный | Контроль-1 | Контроль-2 | Контроль-3 |
| ца | высокое | высокое | высокое | высокое | |
| содержание | содержание | содержание | содержание | ||
| мол. сыво | Казеина, | Казеина, | мол. сыво | ||
| ротки/Leu, | 150 ккал | 320 ккал | ротки/Leu, | ||
| 150 ккал | 320 ккал | ||||
| Энергия | ккал | 150 | 150 | 320 | 320 |
| Белок | г | 21 | 21 | 21 | 21 |
| - интактная мол. | г | 20 | - | - | 20 |
| сыворотка | |||||
| - казеин | г | - | 21 | 21 | - |
| - лейцин (всего) | г | 3 | 2 | 2 | 3 |
| - ЕАА (всего) | г | 10 | 9 | 9 | 10 |
| Углеводы | г | 10,5 | 10,1 | 32,0 | 32,9 |
| Жиры | г | 3 | 3 | 12 | 12 |
Экспериментальный протокол
Субъекты посещали исследовательскую базу натощак 4 раза по утрам. После приема исследуемого продукта субъекты оставались там еще 4 часа, чтобы пройти обследование. Посещения отстояли друг от друга по меньшей мере на 1 неделю (через 7-10 дней после предыдущего посещения). На фиг.4 представлена схема исследования.
При каждом посещении субъектов опрашивали на счет сопутствующих заболеваний, сопутствующего приема лекарств и питательных добавок и их потребления с пищей и физической активности за последние 24 часа. Если субъекты а) претерпевали инфекцию или высокую температуру за последние 7 дней, b) применяли антибиотики, кортикостероиды, гормоны, антациды или любые лекарства, влияющие на продукцию кислоты в желудке, или c) не были натощак, то посещение переносили на другое время.
При каждом посещении методика была одинакова и включала: оценку желудочно-кишечной устойчивости в исходном состоянии (-30 мин), кровяное давление (BP) и пульс (HR) в t=-20 мин. В вену на руке вставляли гибкую канюлю для взятия проб крови. Потребляли исследуемый продукт (t0) и брали пробы крови (5 мл) на всем 4-часовом протяжении исследования: 2 пробы в t=-15 мин и остальные 13 проб в t=0 мин (перед употреблением продукта), 15 мин, 30 мин, 45 мин, 1 ч, 1 ч 15 мин, 1 ч 30 мин, 1 ч 45 мин, 2 ч, 2 ч 30 мин, 3 ч, 3 ч 30 мин и 4 ч. Пробы крови у субъекта брали в сидячем положении. B t=4 ч опять измеряли кровяное давление, пульс и желудочно-кишечную устойчивость.
Анализ образцов
Кровь центрифугировали для получения сыворотки, которую после этого хранили при -20°C до анализа. Определяли концентрации 21 аминокислоты (лейцина, изолейцина, валина, гистидина, лизина, метионина, фенилаланина, треонина, триптофана, аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты, цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты, глутамина, глицина, серина, таурина и тирозина) по всем временным точкам, используя метод HPLC, хорошо известный специалистам. Концентрации 9 незаменимых аминокислот: гистидина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, треонина, триптофана и валина суммировали (ЕАА). Концентрации всех 21 аминокислот тоже суммировали (АА).
Статистический анализ
Все зависимые переменные анализировали, используя смешанную модель со случайным эффектом для субъектов, фиксированным эффектом для таких факторов, как белок (2 уровня: молочная сыворотка, казеин) и калорийность (2 уровня: низкая, высокая) и фиксированным взаимодействием белок × калорийность. По отдельности, для анализа различий между обработками, анализировали различия между продуктом "Активный" и Контролем-1, а также между "Активным" и Контролем-3 и между Контролем-1 и Контролем-2.
Результаты
Лейцин в сыворотке
На фиг.1 представлены графики средней концентрации лейцина в сыворотке от времени. Максимальная концентрация лейцина в сыворотке оказалась существенно выше у "Активного", чем у Контроля-1: 521 против 260 мкМ (p<0,001). Это различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином для низкокалорийных продуктов также отмечалось, хотя и в меньшей степени, для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [406 мкМ] против Контроля-2 [228 мкМ] (р<0,001).
Групповой анализ низкокалорийных против высококалорийных продуктов ("Активный" и Контроль-1 против Контроля-2 и Контроля-3) показал значительное повышение Leumax при низкой калорийности (p<0,001). Этот эффект был выражен сильнее у обогащенных лейцином продуктов с высоким содержанием молочной сыворотки ("Активный" против Контроля-3, р<0,001), чем у продуктов с высоким содержанием казеина (Контроль-1 и Контроль-2, p=0,042), что отражается в значительном эффекте взаимодействия между источником белка и калорийностью (p<0,001).
iAUC Leu оказалась существенно выше у "Активного", чем у Контроля-1: 44588 против 22207 мкмоль/л×мин (p<0,001). Это различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином для низкокалорийных продуктов также отмечалось и для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [35952 мкмоль/л×мин] против Контроля-2 [15793 мкмоль/л×мин] (р<0,001). Групповой анализ низкокалорийных против высококалорийных продуктов показал значительное повышение iAUC Leu при низкой калорийности (р<0,001). Для iAUC Leu не отмечалось существенного эффекта взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,286).
Значение t½ Leu оказалось существенно ниже у "Активного", чем у Контроля-1: 87 против 119 мин (p<0,001). Различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином также отмечалось для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [101 мин] против Контроля-2 [118 мин] (p=0,003). Не отмечалось значительных различий между низкой и высокой калорийностью (p=0,100). Наблюдалась тенденция к появлению эффекта взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,074).
Незаменимые аминокислоты (ЕАА) в сыворотке
На фиг.2 представлены графики средней общей концентрации незаменимых аминокислот в сыворотке от времени. Общая концентрация незаменимых аминокислот в сыворотке в исходном состоянии (EAAbaseiine) была на близком уровне у всех продуктов (860-890 мкМ). EAAbaseiine включали в качестве ковариаты в статистическую модель.
Максимальная концентрация незаменимых аминокислот в сыворотке (EAAmax) оказалась существенно выше у "Активного", чем у Контроля-1: 2187 против 1540 мкМ (р<0,001). Это различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином для низкокалорийных продуктов также отмечалось, хотя и в меньшей степени, для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [1792 мкМ] против Контроля-2 [1420 мкМ] (р<0,001).
Групповой анализ низкокалорийных против высококалорийных продуктов показал значительное повышение EAAmax при низкой калорийности (p<0,001). Этот эффект был выражен сильнее у обогащенных лейцином продуктов с высоким содержанием молочной сыворотки ("Активный" против Контроля-3, p<0,001), чем у продуктов с высоким содержанием казеина (Контроль-1 и Контроль-2, p=0,042), что отражается в значительном эффекте взаимодействия между источником белка и калорийностью (p<0,001).
iAUC ЕАА оказалась существенно выше у "Активного", чем у Контроля-1: 129793 против 100516 мкмоль/л×мин (p<0,001). Это различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином для низкокалорийных продуктов также отмечалось и для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [101181 мкмоль/л×мин] против Контроля-2 [75181 мкмоль/л×мин] (p<0,001). Групповой анализ низкокалорийных против высококалорийных продуктов показал значительное повышение iAUC ЕАА при низкой калорийности (p<0,001). Для iAUC ЕАА не отмечалось существенного эффекта взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,673).
Значение t1/2 ЕАА оказалось существенно ниже у "Активного", чем у Контроля-1: 83 против 115 мин (p<0,001). Различие между молочной сывороткой+лейцин и казеином также отмечалось для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [94 мин] против Контроля-2 [117 мин] (p<0,001). Наблюдалась тенденция к появлению эффекта калорийности на t½ ЕАА (p=0,093). Эффект взаимодействия между источником белка и калорийностью отсутствовал (p=0,223).
Общие аминокислоты (АА)
На фиг.3 представлены графики средней общей концентрации аминокислот в сыворотке от времени. Общая концентрация незаменимых аминокислот в сыворотке в исходном состоянии (AAbaseiine) была близкой для всех продуктов (2780-2880 мкМ). AAbaseiine включали в качестве ковариаты в статистическую модель.
Максимальная концентрация аминокислот в сыворотке (AAmax) оказалась существенно выше у "Активного", чем у Контроля-1: 4687 против 3946 мкМ (p<0,001). Это различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином для низкокалорийных продуктов также отмечалось и для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [4141 мкМ] против Контроля-2 [3699 мкМ] (р<0,001).
Групповой анализ низкокалорийных против высококалорийных продуктов показал значительное повышение AAmax при низкой калорийности (p<0,001). Этот эффект был выражен сильнее у обогащенных лейцином продуктов с высоким содержанием молочной сыворотки ("Активный" против Контроля-3, p<0,001), чем у продуктов с высоким содержанием казеина (Контроль-1 и Контроль-2, p=0,003), что отражается в значительном эффекте взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,015).
iAUC АА оказалась существенно выше у "Активного", чем у Контроля-1: 162702 против 143018 мкмоль/л×мин (p=0,032). Это различие между молочной сывороткой + лейцин и казеином для низкокалорийных продуктов также отмечалось и для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [128047 мкмоль/л×мин] против Контроля-2 [105525 мкмоль/лхмин] (p=0,008). Групповой анализ низкокалорийных против высококалорийных продуктов показал значительное повышение iAUC АА при низкой калорийности (p<0,001). Для iAUC АА не отмечалось существенного эффекта взаимодействия между источником белка и калорийностью (p=0,819).
Значение t½ АА оказалось существенно ниже у "Активного", чем у Контроля-1: 78 против 101 мин (p<0,001). Различие между молочной сывороткой+лейцин и казеином также отмечалось для высококалорийных продуктов: Контроль-3 [87 мин] против Контроля-2 [103 мин] (p=0,007). Не отмечалось значительных различий между низкой и высокой калорийностью (p=0,199). Для t½ АА эффект взаимодействия между источником белка и калорийностью отсутствовал (p=0,413).
Заключение
Концентрация лейцина в сыворотке повышалась до более 500 мкМ после приема обогащенного лейцином продукта с высоким содержанием молочной сыворотки. Отличие по Leumax от низкокалорийного продукта с высоким содержанием казеина (520 против 260 мкМ) оказалось большим, чем ожидалось. A priori предполагалось, что эффект вмешательства составит различие в Leumax между продуктом "Активный" и Контролем-1 на 100 мкМ, судя по Dangin et al. [15]. Концентрации ЕАА в сыворотке также были выше после приема обогащенного лейцином низкокалорийного продукта с высоким содержанием белка молочной сыворотки по сравнению с низкокалорийным продуктом с высоким содержанием казеина.
Данное исследование подтвердило, что белок молочной сыворотки является более быстрым источником аминокислот, чем белок казеина, который считается медленным белком [7]. Скорость поступления аминокислот в циркуляцию была намного выше, что отражается во времени достижения полу-iAUC. Значение t½ оказалось ниже у обогащенных лейцином продуктов с высоким содержанием молочной сыворотки, не только для лейцина и общего содержания незаменимых аминокислот, но и для общего содержания всех аминокислот. Графики от времени для других индивидуальных аминокислот, чем лейцин, подтверждают это.
Большой пик лейцина, наблюдавшийся при обогащенных лейцином продуктах с высоким содержанием молочной сыворотки, был выражен сильнее для низкокалорийного продукта. Значения Leumax для высококалорийных продуктов составили 406 (обогащенный лейцином с высоким содержанием белка молочной сыворотки) и 228 (с высоким содержанием белка казеина) мкМ. Концентрации лейцина выше 300 мкМ оказались эффективными в стимулировании синтеза белка в мышцах у пожилых [35] (вливание аминокислот); [36] (питание с добавлением лейцина). Несмотря на то, что нет четких данных о зависимости типа доза-эффект между лейцином в сыворотке и синтезом белка в мышцах, мы полагаем, что обогащенный лейцином низкокалорийный продукт с высоким содержанием белка молочной сыворотки является предпочтительным продуктом для стимулирования синтеза белка в мышцах.
2. ПИТАТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИЦИИ
Следующие питательные композиции по изобретению подходят для профилактики или лечения связанных с синтезом белка в мышцах заболеваний у млекопитающих, к примеру, пожилых млекопитающих (см. табл. 2).
| Таблица 2 | |||||||
| Ингредиент | Наиболее предпочт. (на 100 ккал) | Жидкое питье I (на 100 мл) | Жидкое питье II (на 100 мл) | Жидкое питье III (на 100 мл) | Порошок I (на 100 г) | Порошок II (на 100 г) | Порошок Ш (на 100 г) |
| Энергия (ккал) | 100 | 75 | 75 | 75 | 375 | 375 | 375 |
| белок (эн.%) | 55 | 56 | 55 | 55 | 56 | 55 | 55 |
| жир (эн.%) | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| усв. углеводы (эн.%) | 25 | 23 | 24 | 24 | 23 | 25 | 25 |
| неусв. угл-ды (эн.%) | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 |
| Общий белок (г) | 14,0 | 10,5 | 10,5 | 10,5 | 52,7 | 51,9 | 51,9 |
| Бел. мол. | 13,3 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 50,0 | 49,1 | 49,1 |
| сывор-ки (г) (масс.% от об.б.) | (95%) | (95%) | (95%) | (95%) | (95%) | (95%) | (95%) |
| Своб. лейцин | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 2,0 | 1,8 | 1,9 |
| (г) (масс.% от об.л.) | (26%) | (26%) | (26%) | (26%) | (26%) | (26%) | (26%) |
| Общий лейцин | 2,0 | 1,5 | 1,4 | 1,5 | 7,5 | 7,2 | 7,5 |
| (г) (масс.% от об.б.) | (14%) | (14%) | (14%) | (14%) | (14%) | (14%) | (14%) |
| Общий изолейцин (г) | 1,0 | 0,75 | 0,7 | 0,7 | 3,75 | 3,5 | 3,5 |
| Общий валин (г) | 1,0 | 0,75 | 0,7 | 0,7 | 3,75 | 3,5 | 3,5 |
| ЕАА (г) | 7,0 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 26,4 | 26,0 | 26,0 |
| (масс.% от об.б.) | (50%) | (50%) | (50%) | (50%) | (50%) | (50%) | (50%) |
| Жир (г) | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 |
| Усв. углеводы (г) | 6,4 | 4,8 | 4,4 | 4,4 | 23,9 | 23,1 | 23,1 |
| Неусв. углеводы (г) | 1,11 | 0,84 | 0,98 | 0,98 | 4,17 | 4,17 | 4,17 |
| GOS (г) | 0,83 | 0,63 | 0,63 | 0,63 | 3,13 | 3,13 | 3,13 |
| FOS/инулин (г) | 0,09 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,35 | 0,35 | 0,35 |
| Пектин н.-вязк. (г) | 0,19 | 0,14 | 0,14 | 0,14 | 0,69 | 0,69 | 0,69 |
| Цинк (мг) | 1,5 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 5,5 | 5,5 | 5,5 |
| Селен (мкг) | 10 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 37,5 | 38 | 38 |
| Каротиноиды (мкг) | 200 | 150 | 150 | 150 | 750 | 750 | 750 |
| Витамин C (мг) | 21,3 | 16,0 | 16,0 | 16,0 | 80,0 | 80,0 | 80,0 |
| Витамин E (мг α-ТЕ) | 5,0 | 3,8 | 3,8 | 3,8 | 18,8 | 19,0 | 19,0 |
| Витамин D3 (мкг) | 13,3 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 |
| Витамин B6 (мкг) | 500 | 375 | 375 | 375 | 1875 | 1882 | 1882 |
| Фолиевая к-та (мкг) | 133 | 100 | 100 | 100 | 500 | 501 | 501 |
| Витамин B12 (мкг) | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 |
| Витамин А (мкг) | 100 | 75 | 75 | 75 | 375 | 376 | 376 |
| Размер порции | - | 200 мл | 200 мл | 200 мл | 40 г | 40 г | 40 г |
1. Rolland Y. et al. Sarcopenia: its assessment, etiology, pathogenesis, consequences and future perspectives. J Nutr Health Aging, 2008, 12(7): p.433-50.
2. Short K.R. and Nair K.S. Mechanisms of sarcopenia of aging. J Endocrinol Invest, 1999, 22(5 SuppI): p.95-105.
3. Boirie Y. Physiopathological mechanism of sarcopenia. J Nutr Health Aging, 2009, 13(8): p.717-23.
4. Guillet C. et al. Impaired anabolic response of muscle protein synthesis is associated with S6K1 dysregulation in elderly humans. FASEB J, 2004, 18(13): p.1586-7.
5. Rasmussen B.B. et al. Insulin resistance of muscle protein metabolism in aging. FASEB J, 2006, 20(6): p.768-9.
6. Cuthbertson D. et al. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle. FASEB J, 2005,19(3): p.422-4.
7. Boirie Y. et al. Slow and fast dietary proteins differently modulate postprandial protein accretion. Proc Natl Acad Sci USA, 1997, 94(26): p.14930-5.
8. Katsanos C.S. et al. A high proportion of leucine is required for optimal stimulation of the rate of muscle protein synthesis by essential amino acids in the elderly. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2006, 291(2): p.E381-7.
9. Volpi E. et al. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am J Clin Nutr, 2003, 78(2): p.250-8.
10. Paddon-Jones D. et al. Differential stimulation of muscle protein synthesis in elderly humans following isocaloric ingestion of amino acids or whey protein. Exp Gerontol, 2006, 41(2): p.215-9.
11. Katsanos C.S. et al. Aging is associated with diminished accretion of muscle proteins after the ingestion of a small bolus of essential amino acids. Am J Clin Nutr, 2005, 82(5): p.1065-73.
12. Paddon-Jones D. et al. Amino acid ingestion improves muscle protein synthesis in the young and elderly. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2004, 286(3): p.E321-8.
13. Anthony J.C. et al. Leucine stimulates translation initiation in skeletal muscle of postabsorptive rats via a rapamycin-sensitive pathway. J Nutr, 2000, 130(10): p.2413-9.
14. Rieu I. et al. Increased availability of leucine with leucine-rich whey proteins improves postprandial muscle protein synthesis in aging rats. Nutrition, 2007, 23(4): p.323-31.
15. Dangin M. et al. The rate of protein digestion affects protein gain differently during aging in humans. J Physiol, 2003, 549(Pt 2): p.635-44.
16. Bohe J. et al. Human muscle protein synthesis is modulated by extracellular, not intramuscular amino acid availability: a dose-response study. J Physiol, 2003, 552(Pt 1): p.315-24.
17. Wolfe R.R. Protein supplements and exercise. Am J Clin Nutr, 2000, 72(2 Suppl): p.551S-7S.
18. Marieb E.N. Human anatomy & Physiology. 4 ed. 1998, Menlo Park, California: Benjamin/Cummings Science Publishing. 1192.
19. Dangin M. et al. Influence of the protein digestion rate on protein turnover in young and elderly subjects. J Nutr, 2002,132(10): p.3228S-33S.
20. Dangin M. et al. The digestion rate of protein is an independent regulating factor of postprandial protein retention. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2001,280(2): p.E340-8.
21. Boirie Y., Gachon P., Beaufrere B. Splanchnic and whole-body leucine kinetics in young and elderly men. Am J Clin Nutr, 1997, 65(2): p.489-95.
22. Volpi E. et al. Oral amino acids stimulate muscle protein anabolism in the elderly despite higher first-pass splanchnic extraction. Am J Physiol, 1999,277(3 Pt 1): p.E513-20.
23. Clarkston W.K. et al. Evidence for the anorexia of aging: gastrointestinal transit and hunger in healthy elderly vs. young adults. Am J Physiol, 1997, 272(1 Pt 2): p.R243-8.
24. WHO. Keep fit for life: meeting the nutritional needs of older persons. 2002.
25. Holick M.F. Vitamin D deficiency. N Engl J Med, 2007, 357(3): p.266-81.
26. Lesser S. et al. Nutritional situation of the elderly in Eastern/Baltic and Central/Western Europe - the Ageing Nutrition project. Ann Nutr Metab, 2008, 52 Suppl 1: p.62-71.
27. Raats M.L., de Groot L., van Staveren W. Food for the ageing population. 2009, Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited.
28. Bartali B. et al. Low nutrient intake is an essential component of frailty in older persons. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2006, 61(6): p.589-93.
29. Semba R.D. et al. Low serum micronutrient concentrations predict frailty among older women living in the community. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2006, 61(6): p.594-9.
30. Marzani B. et al. Antioxidant supplementation restores defective leucine stimulation of protein synthesis in skeletal muscle from old rats. J Nutr, 2008,138(11): p.2205-11.
31. Bischoff-Ferrari H.A. et al. Higher 25-hydroxyvitamin D concentrations are associated with better lower-extremity function in both active and inactive persons aged>or=60 y. Am J Clin Nutr, 2004, 80(3): p.752-8.
32. Bischoff-Ferrari H.A. et al. Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a meta-analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med, 2009, 169(6): p.551-61.
33. Bischoff-Ferrari H.A. et al. Fall prevention with supplemental and active forms of vitamin D: a meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ, 2009, 339: p.b3692.
34. Seshadri S. et al. Plasma homocysteine as a risk factor for dementia and Alzheimer's disease. N Engl J Med, 2002, 346(7): p.476-83.
35. Volpi E. et al. Exogenous amino acids stimulate net muscle protein synthesis in the elderly. J Clin Invest, 1998,101(9): p.2000-7.
36. Rieu I. et al. Leucine supplementation improves muscle protein synthesis in elderly men independently of hyperaminoacidaemia. J Physiol, 2006, 575(Pt 1): p.305-15.
1. Питательная композиция, содержащая на 100 ккал:
(i) по меньшей мере 12 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(ii) источник жира и источник усваиваемых углеводов;
для применения при профилактике или лечении заболеваний, связанных с инволюцией мышц у млекопитающих, причем питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит от 80 до 200 ккал.
2. Питательная композиция по п.1, в которой белковые вещества составляют по меньшей мере 12,5 г, по меньшей мере 13 г, по меньшей мере 13,5 г и наиболее предпочтительно 14 г белковых веществ на 100 ккал.
3. Питательная композиция по п.1, в которой белковые вещества включают по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки, предпочтительно по меньшей мере 85 масс.% белка молочной сыворотки, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс.% и наиболее предпочтительно 95 масс.% белка молочной сыворотки.
4. Питательная композиция по п.1, в которой белковые вещества содержат по меньшей мере 45 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 47 масс.% и более предпочтительно по меньшей мере 50 масс.% незаменимых аминокислот (ЕАА).
5. Питательная композиция по п.1, в которой белковые вещества содержат по меньшей мере 12 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 12,5 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 13 масс.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 14 масс.% лейцина.
6. Питательная композиция по п.1, в которой общее количество лейцина включает по меньшей мере 22,5 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 26 масс.% лейцина в свободном виде относительно общего количества лейцина.
7. Питательная композиция по п.1, в которой белковые вещества включают общее количество лейцина, валина и изолейцина в соотношении лейцин : валин : изолейцин = 1,7-3:1:1.
8. Питательная композиция п.1, для которой млекопитающие представлены людьми в возрасте 30 лет и старше, более предпочтительно в возрасте 50 лет и старше, более предпочтительно это пожилые люди.
9. Питательная композиция по п.1, которая вводится в виде 1 порции в день для профилактики или в качестве поддерживающей дозы.
10. Питательная композиция по п.1, где заболевание выбрано из числа саркопении; уменьшения мышечной массы в связи со старением, во время или после процесса похудения, во время или после ограничения энергии, во время или после постельного режима, во время или после лечения физической травмы (перелома), либо во время или после невесомости; недостаточного синтеза белка в мышцах; деградации мышц; нарушения восстановления мышц; повреждения мышц; мышечного протеолиза; мышечной атрофии; мышечной дистрофии; мышечного катаболизма; истощения мышц; ослабления мышц; ухудшения функции мышц; ухудшения физической способности; ухудшения физических показателей; нарушения подвижности; слабости; нетрудоспособности и риска падения.
11. Питательная композиция по п.1, в которой источник жира включает омега-3-жирные кислоты, в частности ЕРА и DHA.
12. Питательная композиция по п.1, в которой содержание углеводов находится в пределах 10-35 эн.% и в которой содержание жира находится в пределах 10-35 эн.%.
13. Питательная композиция по любому из пп.1-12, которая дополнительно содержит одну или несколько питательных клетчаток, выбранных из группы короткоцепочечных GOS, длинноцепочечных FOS, инулина и пектина с низкой вязкостью.
14. Питательная композиция по любому из пп.1-12, которая дополнительно содержит каротиноиды, витамин A, витамин B6, витамин C, витамин D3, витамин E, фолиевую кислоту, витамин B12, селен и цинк.
15. Питательная композиция, содержащая на 100 ккал:
(i) около 14 г белковых веществ, содержащих около 95 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 14 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 26 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(ii) около 2 г жира и около 6,2 г усваиваемых углеводов;
для применения при профилактике или лечении заболеваний, связанных с инволюцией мышц у млекопитающих, причем питательная композиция вводится в виде 1-2 порций в день, а каждая порция содержит около 150 ккал.
16. Питательная композиция п.15, для которой млекопитающие представлены людьми в возрасте 30 лет и старше, более предпочтительно в возрасте 50 лет и старше, более предпочтительно это пожилые люди.
17. Питательная композиция по п.15, которая вводится в виде 1 порции в день для профилактики или в качестве поддерживающей дозы.
18. Питательная композиция по п.15, где заболевание выбрано из числа саркопении; уменьшения мышечной массы в связи со старением, во время или после процесса похудения, во время или после ограничения энергии, во время или после постельного режима, во время или после лечения физической травмы (перелома), либо во время или после невесомости; недостаточного синтеза белка в мышцах; деградации мышц; нарушения восстановления мышц; повреждения мышц; мышечного протеолиза; мышечной атрофии; мышечной дистрофии; мышечного катаболизма; истощения мышц; ослабления мышц; ухудшения функции мышц; ухудшения физической способности; ухудшения физических показателей; нарушения подвижности; слабости; нетрудоспособности и риска падения.
19. Питательная композиция по п.15, в которой источник жира включает омега-3-жирные кислоты, в частности ЕРА и DHA.
20. Питательная композиция по п.15, в которой содержание углеводов находится в пределах 10-35 эн.% и в которой содержание жира находится в пределах 10-35 эн.%.
21. Жидкая питательная композиция, содержащая на 100 мл:
(i) менее 100 ккал энергии;
(ii) по меньшей мере 10 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(iii) источник жира и источник усваиваемых углеводов; и
(iv) один или несколько микронутриентов, выбранных из группы каротиноидов, витамина A, кальция, магния, витамина B6, витамина D3, витамина C, витамина E, фолиевой кислоты, витамина B12, селена и цинка.
22. Жидкая питательная композиция по п.21, содержащая на 100 мл менее 90 ккал, предпочтительно менее 80 ккал энергии.
23. Жидкая питательная композиция по п.21, содержащая на 100 мл:
(i) около 75 ккал энергии;
(ii) около 10,5 г белковых веществ, содержащих около 10 г белка молочной сыворотки и содержащих около 1,5 г лейцина, из которого около 0,4 г находится в свободном виде;
(iii) около 1,5 г жира и около 4,4 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,15 мг каротиноидов, 75 мкг витамина A, 375 мкг витамина B6, 1,5 мкг витамина B12, 16 мг витамина C, 10 мкг витамина D3, 3,8 мг витамина E, 100 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг селена и 1,1 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
24. Жидкая питательная композиция по п.21, в которой источник жира включает омега-3-жирные кислоты, в частности ЕРА и DHA.
25. Жидкая питательная композиция по п.21, в которой содержание углеводов находится в пределах 10-35 эн.% и в которой содержание жира находится в пределах 10-35 эн.%.
26. Жидкая питательная композиция по любому из пп.21-25, расфасованная в виде порций по 200 мл.
27. Твердая питательная композиция, содержащая на 100 г сухой массы:
(i) менее 500 ккал энергии;
(ii) по меньшей мере 49 г белковых веществ, содержащих по меньшей мере 80 масс.% белка молочной сыворотки от общего количества белковых веществ и содержащих по меньшей мере 11 масс.% лейцина от общего количества белковых веществ, из которого по меньшей мере 20 масс.% от общего количества лейцина находится в свободном виде;
(iii) источник жира и источник усваиваемых углеводов; и
(iv) один или несколько микронутриентов, выбранных из числа каротиноидов, витамина A, кальция, магния, витамина B6, витамина C, витамина D3, витамина E, фолиевой кислоты, витамина B12, селена и цинка.
28. Твердая питательная композиция по п.27, содержащая на 100 г менее 445 ккал, предпочтительно менее 395 ккал энергии.
29. Твердая питательная композиция по п.27, содержащая на 100 г сухой массы:
(i) около 375 ккал энергии;
(ii) около 52 г белковых веществ, содержащих около 50 г белка молочной сыворотки и содержащих около 7,5 г лейцина, из которого около 1,9 г находится в свободном виде;
(iii) около 7,5 г жира и около 23 г усваиваемых углеводов;
(iv) около 0,75 мг каротиноидов, 376 мкг витамина A, 1,88 мг витамина B6, 80 мг витамина C, 50 мкг витамина D3, 18,8 мг витамина E, 500 мкг фолиевой кислоты, 7,5 мкг витамина B12, 38 мкг селена и 5,5 мг цинка; и
(v) необязательно источник питательной клетчатки.
30. Твердая питательная композиция по п.27, сформированная в виде порошка, растворимого в водном растворе.
31. Твердая питательная композиция по п.30, представленная в виде порций по 40 г.
32. Твердая питательная композиция по п.27, в которой источник жира включает омега-3-жирные кислоты, в частности ЕРА и DHA.
33. Твердая питательная композиция по п.27, в которой содержание углеводов находится в пределах 10-35 эн.% и в которой содержание жира находится в пределах 10-35 эн.%.
