Снижение риска ожирения
Изобретение относится к применению питательной композиции для грудных детей. Предложено применение арахидоновой кислоты в производстве питательной композиции для скармливания детям в первые 3 года жизни для снижения риска развития инсулинорезистентности в более поздней жизни. При этом питательная композиция представляет собой смесь для грудного ребенка или последующую детскую смесь, содержащую источник белка, источник липидов и источник углеводов, в которой источник липидов включает арахидоновую кислоту в количестве, обеспечивающем от 5 до 100 мг арахидоновой кислоты на 1 кг в день указанному ребенку, и в которой содержание белка составляет менее 1,85 г/100 ккал, причем указанная питательная композиция не содержит докозогексаеновую кислоту (DHA). 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл., 3 пр.
Настоящее изобретение относится к применению питательной композиции, такой как смесь для грудных детей или продукт детского питания, содержащей n-6 длинноцепочечную полиненасыщенную жирную кислоту, для снижения риска развития ожирения и инсулинорезистентности в более позднем возрасте.
Материнское молоко рекомендуется всем грудным детям. Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является неадекватным или неуспешным, либо не рекомендуется по медицинским показаниям, либо сама мать отказывается от кормления грудью вообще или на период больше нескольких недель. Для таких ситуаций разработаны смеси для грудных детей. Равным образом, потребности грудного ребенка в питательных веществах остаются специфическими вплоть до раннего детства. Бывают ситуации, когда потребности ребенка не могут быть адекватно удовлетворены за счет пищи, потребляемой его семьей. Поэтому наиболее подходящим дополнительным источником питания в младенчестве и раннем детстве являются сбалансированные по нутриентам продукты детского питания, разработанные с учетом конкретных потребностей ребенка.
За последние 30 лет распространенность ожирения и избыточного веса у взрослых, детей и подростков резко возросла в США и во всем мире и продолжает расти. В настоящее время в мире 18 миллионов детей младше 5 лет имеют избыточный вес и страдают ожирением. Почти 30% детей и подростков в США и от 10% до 30% детского населения европейских стран имеют избыточный вес или страдают тучностью.
Все в большей степени представляется вероятным, что первые 6 месяцев жизни являются одним из самых важных постнатальных периодов для развития жировой массы у человека и, следовательно, могут служить критическим “окном” для программирования избыточной адипозности в более позднем возрасте. Более того, эпидемиологические данные населения и исследования на животных свидетельствуют о том, что повышенная масса тела при рождении или в период грудного вскармливания ассоциируется с риском развития в более позднем возрасте таких заболеваний, как синдром инсулинорезистентности (называемый также метаболическим синдромом), диабет 2-го типа и сердечно-сосудистые заболевания.
Massiera et al. изучали влияние длинноцепочечной полиненасыщенной жирной кислоты - арахидоновой кислоты С20:4, n-6 (ARA) - на дифференцировку клональных преадипоцитов. Ими было установлено, что по сравнению с комбинацией определенных агонистов рецепторов δ и γ, активируемых пероксисомальным пролифератором, и таких агонистов, как насыщенные, мононенасыщенные и n-3 полиненасыщенные жирные кислоты, ARA в значительной мере способствует дифференцировке клональных преадипоцитов. Ими также было открыто, что этот эффект блокируется ингибиторами циклооксигеназ и имитируется карбациклином, выполняющим функцию простациклинового рецептора, и активацией цАМР(циклический аденозинмонофосфат) - зависимых путей регуляции экспрессии ССААТ энхансер-связывающих белков β и δ, вовлеченных в адипогенез. В ходе эксперимента, в котором различным группам лактирующих мышей скармливался либо рацион, обогащенный линолевой кислотой (предшественником ARA), либо изокалорийный рацион, содержащий смесь линолевой и α-линоленовой кислот, указанными авторами было установлено, что масса тела, начиная с момента отъема, масса жировой ткани, масса скопления эпидидимального жира и размер адипоцитов в 8-недельном возрасте были выше у мышей, получавших рацион, обогащенный линолевой кислотой. При проведении аналогичного эксперимента на мышах с дефицитом простациклинового рецептора различий между группами не наблюдалось, что указывает на то, что передача сигнала простациклиновым рецептором вносит определенный вклад в развитие жировой ткани. В своем комментарии авторы указывают на то, что полученные ими результаты могут приобрести важное значение ввиду относительно высокого содержания линолевой кислоты в смесях для грудных детей, поскольку линолевая кислота является предшественником ARA.
В WO2008/054192 заявлено, что общая масса жировой ткани у грудных детей не может служить надежным прогностическим показателем для определения риска развития заболеваний в более позднем возрасте и что в этой связи целесообразнее учитывать накопление массы висцерального жира в раннем детстве. Показано, что количество висцеральных адипоцитов определяется преимущественно в младенчестве, из чего следует, что возможность контроля адипогенеза именно в этот период является весьма актуальной. Среди возможных решений, предлагаемых в WO2008/054192, высказывается предположение, что прием n-3 длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот - докозагексаеновой кислоты, стеаридоновой кислоты, докозапентаеновой кислоты и/или эйкозапентаеновой кислоты может снизить накопление массы висцерального жира при одновременном поддержании нормального роста и развития. Однако рекомендуется не включать сюда ARA на основании того, что ARA противостоит действию n-3 длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот.
Сущность изобретения
Совершенно неожиданно авторами настоящего изобретения было сделано открытие, что умеренное потребление арахидоновой кислоты на ранних этапах жизни снижает накопление общей жировой массы и улучшает чувствительность к инсулину в более позднем возрасте.
Поэтому настоящее изобретение предлагает использовать арахидоновую кислоту в производстве питательной композиции для скармливания грудному ребенку в первые 6 месяцев, в первый год или в первые 3 года жизни ребенка с тем, чтобы снизить риск развития ожирения и инсулинорезистентности в более позднем возрасте. Изобретение относится, в частности, но не ограничивается только этим, к грудным детям с предрасположенностью к ожирению или синдрому инсулинорезистентности.
Изобретение распространяется также на способ снижения риска развития ожирения и инсулинорезистентности в более позднем возрасте, включающий скармливание ребенку в первый год его жизни питательной композиции, содержащей арахидоновую кислоту.
Предпочтительно питательная композиция включает арахидоновую кислоту в количестве, достаточном для обеспечения суточной дозы от 5 до 100 мг/кг/сутки. В рамках питательной композиции, обеспечивающей сбалансированное питание, такой как смесь для грудных детей, это может соответствовать содержанию арахидоновой кислоты от 0,6 масс.% до 1,2 масс.% в пересчете на общее процентное содержание жирных кислот в композиции.
Краткое описание фигур
Фиг.1 показывает постепенное увеличение массы тела в двух группах новорожденных морских свинок, получавших разные рационы в первые 136 дней жизни.
Фиг.2 показывает постепенное увеличение массы жировой ткани, выраженной в граммах, в двух группах, начиная с 21 дня и кончая 128 днем.
Фиг.3 показывает постепенное увеличение массы жировой ткани, выраженной в % общей массы тела, в двух группах на 79 день, 107 день и 128 день.
Фиг.4 показывает средние уровни инсулина в плазме в двух группах на 136 день.
Фиг.5 показывает содержание панкреатического инсулина в двух группах на 136 день.
Раскрытие изобретения
В настоящем описании следующие выражения имеют значения, раскрываемые ниже.
“ARA” или “АА” означает арахидоновую кислоту (С20:4 n-6).
“DHA” означает докозагексаеновую кислоту (С22:6 n-3).
“Грудной ребенок” относится к младенцу в возрасте до 12 месяцев, отсюда производное - “грудной возраст, младенчество”.
“В более позднем возрасте” в контексте “грудной ребенок” означает любой этап жизни по окончании периода грудного вскармливания. Одним из примеров такого этапа может служить возраст повторного скачка в развитии адипозности, который у детей в типичных случаях происходит между пятью и шестью годами.
“Предрасположенность к ожирению” включает все факторы влияния у грудных детей или плода на развитие избыточного веса или статуса ожирения в более позднем возрасте. Такие факторы могут включать генетические факторы, наследственные факторы, приобретенные факторы, факторы влияния окружающей среды, метаболические факторы, географические, социальные и/или экономические факторы, которые обусловливают предрасположенность грудных детей или плода к развитию ожирения или избыточного веса. Определение терминов “ожирение” или “избыточный вес” регламентируется действующими международными стандартами (учитывающими индекс массы тела).
“Инсулинорезистентность” - это неспособность клеток организма реагировать на действие инсулина. Со временем это приводит к гиперинсулинемии (избыток инсулина в крови). Инсулинорезистентность ассоциируется с абдоминальным ожирением, высоким кровяным давлением, высоким содержанием триглицеридов, низким уровнем HDL (липопротеины высокой плотности) холестерина. Эти состояния составляют часть целого комплекса нарушений, который называется “синдромом инсулинорезистентности” или “метаболическим синдромом”. Как и в случае предрасположенности к ожирению, предрасположенность к инсулинорезистентности учитывает все факторы, обусловливающие риск развития инсулинорезистентности.
Все процентные количества и соотношения приводятся в пересчете на массу, если не указано что-либо иное.
Питательная композиция для применения согласно настоящему изобретению может представлять собой любой продукт, пригодный для скармливания ребенку в первый год жизни. Примеры таких продуктов включают смесь для грудных детей от рождения до 6 месяцев, смесь для грудных детей от 6 месяцев и старше, молоко для детей от 1 года до 3 лет, детские каши, фруктовые и овощные пюре и готовые блюда для детского питания, такие как смеси из мяса или рыбы с овощами, реализуемые обычно в однопорционных упаковках.
Предпочтительно питательная композиция для применения согласно настоящему изобретению является сбалансированной по нутриентам питательной композицией т.е. композицией, которая удовлетворяет все потребности грудного ребенка в питательных веществах, например, смесью для грудных детей от рождения до 6 месяцев или смесью для грудных детей от 6 месяцев и старше. Такая композиция содержит, по меньшей мере, 50 мг ARA в суточном количестве питательной композиции, предпочтительно, по меньшей мере, 340 мг, наиболее предпочтительно - от 500 до 850 мг ARA в суточном количестве питательной композиции.
В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция изобретения содержит большее количество арахидоновой кислоты, которое превышает среднее количество арахидоновой кислоты, предусмотренное стандартом или усредненным рационом питания для соответствующей возрастной группы млекопитающих. Предполагается, что повышенное обеспечение млекопитающего арахидоновой кислотой за счет питательной композиции изобретения будет индуцировать описанный выше эффект. Рассматриваемый здесь стандартный рацион может обеспечить потребление от 0 до менее 34 мг ARA/сутки/кг млекопитающего. В некоторых случаях стандартный рацион может обеспечить потребление от 5 до менее 20 мг ARA/сутки/кг млекопитающего. В таких вариантах композиция изобретения может содержать большее количество ARA, способное обеспечить указанные выше диапазоны при употреблении композиции в рекомендуемой суточной дозе (с учетом возраста, природы композиции и др.). Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения композиция изобретения обеспечивает большее количество ARA, чем стандартный рацион.
В теоретическом примере продукта детского питания для ребенка весом 10 кг суточное потребление ARA ребенком при обычном рационе питания может составлять 50 мг/сутки. Целевое суточное потребление ARA для этого ребенка может составлять согласно изобретению 500 мг/сутки или, по меньшей мере, 500 мг/сутки (=50 мг/сутки/кг веса ребенка). Следовательно, 450 мг или, по меньшей мере, 450 мг ARA должны обеспечиваться ежесуточно композицией изобретения. Композиция изобретения может быть рекомендована к потреблению в дозе 450 г/сутки. Следовательно, концентрация ARA в композиции изобретения может составлять, по меньшей мере, 1 мг ARA/г композиции. В других вариантах осуществления изобретения композиция включает от 0,5 мг ARA/г композиции до 3 мг ARA/г композиции; предпочтительно - от 1,5 до 2 мг ARA/г композиции. Оптимальные диапазоны определяются видом питательной композиции и рекомендуемым ежесуточным количеством ее потребления. В случае других композиций изобретения, предназначенных для различных детей, композиция содержит от 0,1 мг ARA/г композиции до 1,5 мг ARA/г композиции. Высококонцентрированные композиции изобретения, предназначенные для других целей, могут содержать от 5 мг ARA/г композиции до 10 мг ARA/г композиции, предпочтительно - от 6 до 8 мг ARA/г композиции.
В одном варианте осуществления изобретения количество ARA, содержащейся в питательной композиции, составляет от 0,30 мг до 0,85 мг ARA/ккал питательной композиции, предпочтительно - от 0,3 мг до 0,7 мг. Предполагается, что такие диапазоны обеспечивают соответствующий баланс между полезным эффектом, вкусом и стоимостью без оказания значительного влияния на общее содержание калорий.
В одном варианте осуществления изобретения содержание ARA в композиции составляет в диапазоне от 0,1% до 2% ARA, выраженное в % общего содержания жирных кислот в композиции, более предпочтительно - от 0,6% до 1,2%. Предполагается, что указанные диапазоны обеспечивают соответствующий баланс между полезным эффектом, вкусом и стоимостью.
Источник ARA в питательной композиции изобретения может выбираться из ингредиентов композиции и/или может добавляться в композицию как отдельный выделенный нутриент. Предпочтительно композиция содержит ARA из ингредиентов и дополняется выделенной ARA для достижения целевого уровня потребления ARA ребенком или для достижения целевого содержания ARA в композиции.
В типичных случаях ARA получают из биомассы гриба, например, культивированием вида Mortierella alpine, что хорошо известно и описано в уровне техники. ARA может вводиться в питательные композиции для применения согласно изобретению путем добавления небольших количеств концентрированного ARA масла, такого как ARA масло, реализуемое на рынке под торговой маркой ARASCO® от Martek Biosciences Inc. Альтернативно ARA может извлекаться из биомассы с помощью масла-переносчика и вводиться в питательную композицию вместе с маслом-переносчиком, как описано в ЕР 1239022, содержание которого включено в настоящую заявку в виде ссылки.
В одном варианте осуществления изобретения композиция содержит источник белка, источник липидов и источник углеводов. Источник липидов содержит арахидоновую кислоту в количестве, достаточном для обеспечения млекопитающего от 5 мг до 100 мг арахидоновой кислоты/кг/сутки, предпочтительно - от 35 до 85 мг/кг/сутки, наиболее предпочтительно - от 50 до 60 мг/кг/сутки. Содержание ARA в композиции может регулироваться с учетом суточного рациона целевого млекопитающего, его возраста и веса.
В одном варианте осуществления изобретения содержание ARA в композиции регулируется с учетом количества в суточном рационе ARA, полученной из других источников, а не содержащейся в самой композиции, и необязательно регулируется также с учетом возраста и веса. Это может гарантировать, что общее суточное потребление ARA останется в допустимых пределах для каждой возрастной/весовой группы во избежание индуцирования побочных эффектов.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения ARA вводится как отдельное соединение (добавка) в композицию, предпочтительно - в твердый пищевой продукт, который уже содержит значительное количество жирных кислот (т.е. более 20% общего количества энергии обеспечивается за счет жирных кислот).
Млекопитающее, о котором говорится в настоящем изобретении, предпочтительно является молодым млекопитающим, наиболее предпочтительно - ребенком в возрасте от рождения до 3-х лет. Период от младенчества до указанного возраста фактически рассматривается как возрастная группа, в которой влияние специфической пищи для предупреждения ожирения и/или инсулинорезистентности является наиболее эффективным.
Настоящее изобретение относится также к применению композиции в производстве композиции для скармливания ребенку в первые месяцы/годы жизни, предпочтительно - в первые 12 месяцев жизни, более предпочтительно - в первые 6 месяцев, с целью снизить риск развития ожирения и/или инсулинорезистентности в более позднем возрасте. В одном варианте осуществления изобретения композиция изобретения наиболее пригодна для младенцев вплоть от отъема, включая и период отъема.
Не желая связываться с теорией, авторы изобретения выдвинули предположение, что эффекты, проиллюстрированные в нижеописанных экспериментах, могут относиться и к грудному ребенку, преимущественно к детям младенческого возраста или к детям, начинающим ходить (от 1 до 3 лет). Так, риск развития ожирения в более позднем возрасте или развития избыточного веса можно снизить за счет приема заявленной композиции. Показатели содержания ARA в композиции были рассчитаны на основе экспериментальных данных и экстраполированы к грудным детям. При этом были учтены источники ARA из обычной пищи, а также наблюдавшееся в большинстве случаев максимальное количество ARA в рационе питания, которое не индуцирует побочных эффектов (его оценка проводилась примерно при 100 мг ARA/кг/сутки).
Предпочтительно композиция изобретения включает ARA в количестве, способном обеспечить большее содержание ARA, чем обычно обеспечивает повседневный рацион. Как таковое, содержание ARA наиболее предпочтительно регулируется с тем, чтобы обеспечить от 35 до 85 мг ARA/кг/сутки или от 50 до 60 мг ARA/кг/сутки. Предполагается, что такое количество позволяет достигнуть соответствующего баланса между относительно высоким количеством ARA (обеспечивающим значительный полезный эффект) при одновременном поддержании количества на достаточно низком уровне, не способном индуцировать побочные эффекты, особенно у грудных детей.
В одном варианте осуществления изобретения композиция поставляет несколько больше ARA, чем обычно обеспечивает стандартный рацион, при этом оно остается в диапазоне, достаточно ниже того, который, как было показано, индуцировал побочный эффект. В таком варианте композиция способна обеспечить от 35 до 55 мг ARA/кг/сутки или от 40 до 50 мг ARA/кг/сутки.
В частности, эффект, наблюдавшийся авторами изобретения, применим к детям с предрасположенностью к развитию ожирения в более позднем возрасте или к набиранию избыточного веса.
Риск развития ожирения или избыточного веса можно оценить путем измерения частоты встречаемости ожирения или избыточного веса в целевой популяции (в сравнении с такой же популяцией, не получавшей композиции изобретения).
Предпочтительно смесь для детей от рождения до 6 месяцев или смесь для детей от 6 месяцев и старше для применения в настоящем изобретении имеет содержание белка ниже 1,85 г/100 ккал. Предполагается, что подробный состав источника белка не является критическим применительно к настоящему изобретению при условии, что он удовлетворяет минимальным требованиям к содержанию незаменимых аминокислот и гарантирует удовлетворительный рост. Так, можно использовать источники белка на основе белков коровьего молока, таких как белки молочной сыворотки, казеин и их смеси, а также источники белка на основе сои. Однако предпочтительными являются смеси белков молочной сыворотки и казеина. Отношение казеин: сывороточный белок может составлять в пределах от 70:30 до 30:70, но предпочтительно 30:70.
Белок(белки) в источнике белка может быть интактным или частично гидролизованным, либо может использоваться смесь из интактного и гидролизованного белков. Источник белка может быть дополнен свободными аминокислотами, если это необходимо для удовлетворения минимальным требованиям к содержанию незаменимых аминокислот. Эти требования опубликованы, например, в Директиве ЕС 2006/141/ЕС.
Как отмечалось выше, предпочтительным источником белка является смесь казеина и белков молочной сыворотки. Сывороточный белок может быть представлен сывороточно-белковым изолятом, кислой сывороткой, сладкой сывороткой или сладкой сывороткой, из которой удален казеино-гликомакропептид (модифицированная сладкая сыворотка). Однако предпочтительной формой сывороточного белка является модифицированная сладкая сыворотка. Сладкая сыворотка является легкодоступным побочным продуктом сыроделия и часто используется в производстве питательных композиций на основе коровьего молока. Однако сладкая сыворотка включает компонент, который, что нежелательно, богат треонином и беден триптофаном, называемый казеино-гликомакропептидом (CGMP). Удаление CGMP из сладкой сыворотки приводит к получению белка с содержанием треонина, близким к его содержанию в женском молоке. Способ удаления CGMP из сладкой сыворотки описан в ЕР 880902.
Если в качестве сывороточного белка в смеси из 70% сыворотки и 30% казеина используется модифицированная сладкая сыворотка, то этот источник белка может быть дополнен свободным гистидином в количестве от 0,2% до 0,5% общего содержания белка.
Сбалансированная питательная композиция для применения согласно настоящему изобретению содержит источник углеводов. Предпочтительным источником углеводов является лактоза, хотя могут также использоваться и другие углеводы, такие как сахароза, мальтодекстрин и крахмал. Предпочтительно содержание углеводов в питательной композиции составляет от 9 до 14 г/100 ккал.
Сбалансированная питательная композиция для применения согласно настоящему изобретению содержит источник липидов. В дополнение к ARA, источник липидов может включать любой липид или жир, который пригоден для использования в питательных композициях, скармливаемых грудным детям. Предпочтительные источники жира включают кокосовое масло, рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты (масло канолы), соевый лецитин, олеин пальмового масла и подсолнечное масло. Могут также вводиться незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая кислота (С18:2 n-6; LA) и α-линоленовая кислота (С18:3 n-3; ALA). Предпочтительно отношение линолевая кислота: α-линоленовая кислота в источнике липидов составляет менее 7:1. Могут также добавляться небольшие количества предварительно полученной докозагексаеновой кислоты (С22:6 n-3; DHA). Рыбий жир и масло одноклеточных микроорганизмов являются подходящими источниками докозагексаеновой кислоты (DHA). Если докозагексаеновая кислота присутствует, то отношение арахидоновая кислота: докозагексаеновая кислота в источнике липидов предпочтительно составляет от 2:1 до 1:1. В целом содержание липидов в питательной композиции может составлять от 4,4 до 6 г/100 ккал.
Сбалансированная питательная Композиция может также содержать все витамины и минералы, которые считаются незаменимыми в повседневном рационе, в значимых в питательном отношении количествах. Минимальные потребности в определенных витаминах и минералах регламентированы. Примеры минералов, витаминов и других нутриентов, необязательно присутствующих в питательной композиции, включают витамин А, витамин B1, витамин В2, витамин В6, витамин B12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевую кислоту, инозит, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлорид, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляются в форме солей.
При необходимости питательная композиция может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, сложные лимоннокислые эфиры моно- и диглицеридов и т.п. Это касается преимущественно композиции в жидком виде.
Питательная композиция может необязательно содержать другие вещества, которые могут оказывать полезное действие, такие как пробиотические бактерии, пищевые волокна, лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и т.п. в количествах, в каких они традиционно вводятся в питательные композиции для детского питания.
Питательная композиция может приготовляться любым подходящим способом. Например, питательная композиция может приготовляться путем смешивания в соответствующих пропорциях источника белка, источника углеводов и источника липидов. На этой стадии в смесь могут вводиться эмульгаторы, если таковые используются. Витамины и минералы также могут добавляться в этот момент, но обычно они добавляются позже во избежание их распада при нагревании. Липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. могут предварительно растворяться в источнике жира перед смешиванием. Затем может подмешиваться вода, предпочтительно вода, обработанная методом обратного осмоса, для получения жидкой смеси.
Полученная жидкая смесь может подвергаться тепловой обработке для снижения бактериальной нагрузки. Например, жидкая смесь может подвергаться быстрому нагреву до температуры примерно от 80°С до 110°С в течение примерно от 5 секунд до 5 минут. Это может осуществляться путем прямой инжекции пара или в теплообменнике, например в пластинчатом теплообменнике.
Затем жидкая смесь может охлаждаться до температуры примерно от 60°С до 85°С, например, путем мгновенного охлаждения. После этого жидкая смесь может гомогенизироваться, например, в две стадии - при давлении примерно от 7 МПа до 40 МПа на первой стадии и примерно от 2 МПа до 14 МПа на второй стадии. Гомогенизированная смесь может далее охлаждаться, и в нее могут добавляться чувствительные к нагреву компоненты, такие как витамины и минералы. Величину рН и содержание сухих веществ в гомогенизированной смеси удобно стандартизировать именно в этот момент.
При необходимости получения сухой (порошкообразной) композиции гомогенизированная смесь подается в подходящую для этой цели сушильную установку, например в распылительную сушилку или сублимационную сушилку, и превращается в порошок. Влагосодержание порошка должно быть ниже примерно 5 масс.%.
При необходимости получения жидкой композиции гомогенизированная смесь разливается в подходящие контейнеры, предпочтительно в асептических условиях. Однако жидкая композиция может стерилизоваться в автоклаве прямо в контейнере. Подходящее оборудование для асептического розлива имеется на рынке. Жидкая композиция может быть приготовлена в виде готовой к употреблению композиции с содержанием сухих веществ примерно от 10% до 14 масс.% или может быть приготовлена в виде концентрата, содержание сухих веществ в котором обычно составляет примерно от 20% до 26 масс.%.
Альтернативно для грудных детей от шести до двенадцати месяцев желательная суточная доза ARA может обеспечиваться за счет введения подходящих количеств ARA в различные продукты детского питания, потребляемые ребенком в течение суток, такие как, например, детские каши, смеси для детей от 6 месяцев и старше и готовые блюда для детей.
Изобретение иллюстрируется далее следующими примерами.
Пример 1а
Ниже приводится пример состава сбалансированной питательной композиции для применения согласно изобретению (таблица “Сбалансированная по нутриентам питательная композиция”)
| Таблица | ||
| “Сбалансированная по нутриентам питательная композиция” | ||
| Нутриент | на 100 ккал | на литр |
| Энергетическая ценность (ккал) | 100 | 630 |
| Белок (г) | 1,5 | 9,45 |
| (сухое обезжиренное молоко, модифицированная сладкая сыворотка) свободный гистидин (мг) | ||
| 2,5 | 15,8 | |
| отношение казеин: сывороточный белок | 40:60 | 40:60 |
| Жир (г) | 5,3 | 33,4 |
| линолевая кислота (г) | 0,7 | 4,4 |
| α-линоленовая кислота (мг) | 106 | 668 |
| DHA (докозагексаеновая кислота) (мг) | 79 | 500 |
| ARA (арахидоновая кислота) (мг) | 79 | 500 |
| линолевая кислота: α-линоленовая кислота | 6,5 | 6,5 |
| Лактоза (г) | 11,6 | 73,1 |
| Минералы и электролиты | ||
| Na (мг) | 25 | 158 |
| К(мг) | 89 | 561 |
| Сl (мг) | 64 | 403 |
| Ca (мг) | 64 | 403 |
| Р (мг) | 32 | 202 |
| Са/Р | 2,0 | 2,0 |
| Mg (мг) | 6,9 | 43,5 |
| Мn (мкг) | 8,0 | 50,4 |
| Витамины и микроэлементы | ||
| Витамин А (IU=Международных Единиц) | 350 | 2205 |
| Витамин D (IU) | 60 | 378 |
| Витамин Е (IU) | 1,2 | 7,6 |
| Витамин К1 (мкг) | 8,0 | 50,4 |
| Витамин С (мг) | 10 | 63 |
| Витамин В1 (мг) | 0,07 | 0,44 |
| Витамин В2(мг) | 0,15 | 0,95 |
| Ниацин (мг) | 1,0 | 6,3 |
| Витамин В6 (мг) | 0,075 | 0,47 |
| Фолиевая кислота (мкг) | 12 | 75,6 |
| Пантотеновая кислота (мг) | 0,45 | 2,83 |
| Витамин В 12 (мкг) | 0,3 | 1,89 |
| Биотин (мкг) | 2,2 | 13,9 |
| Холин (мг) | 10 | 63 |
| Инозит (мг) | 5,0 | 31,5 |
| Таурин (мг) | 7,0 | 44,1 |
| Карнитин (мг) | 1,6 | 10,1 |
| Fe (мг) | 1,2 | 7,56 |
| I (мкг) | 15 | 94,5 |
| Сu (мг) | 0,07 | 0,44 |
| Se (мкг) | 2,0 | 12,6 |
| Zn (мг) | 0,75 | 4,72 |
| Нуклеотиды | ||
| СМР (цитозинмонофосфат) (мг) | 2,3 | 14,5 |
| UMP (урацилмонофосфат) (мг) | 1,5 | 9,5 |
| AMP (аденозинмонофосфат) (мг) | 0,7 | 4,4 |
| GMP (гуанозинмонофосфат) (мг) | 0,3 | 1,9 |
Эта питательная композиция может скармливаться грудному ребенку в качестве единственного источника питания от рождения и до четырех-шести месяцев, а впоследствии как часть смешанного рациона при введении в него твердой пищи до окончания периода отъема от груди в возрасте примерно 12 месяцев.
Пример 1b
Другим примером композиции изобретения является твердый продукт детского питания. Продукт представлен в стеклянных баночках, и его основной вариант (без добавления ARA, следовательно, не входит в объем настоящего изобретения) реализуется в торговой сети США под названием “3rd FOODS Dinners - Chicken Noodle” [Детские обеды - куриная лапша]. В нижеприведенной таблице показан состав указанного продукта. Нижеописанный продукт детского питания содержит также 60 мг ARA/контейнер (=одна порция). Это соответствует 0,5 мг ARA/ккал детского продукта.
Ингредиенты: вода, морковь, куриный фарш, рисовая мука, обогащенная яичная лапша (мука-крупка из твердых сортов пшеницы, сухой яичный желток, ниацин, сульфат железа, тиамина мононитрат, рибофлавин, фолиевая кислота), куриный жир, концентрат грушевого сока, луковый порошок, бальзамический уксус, сухая петрушка.
Сведения о продукте:
размер порции: 1 баночка
число порций/контейнер: 1
1 порция продукта содержит:
калорий 120
| общее содержание жира | 3 г |
| транс-жирных кислот | 0 г |
| натрий | 45 мг |
| калий | 200 мг |
| общее содержание углеводов | 18 г |
| пищевых волокон | 2 г |
| сахаров | 4 г |
| белок | 4 г |
% покрытия суточной потребности:
| в белке: 21% | в витамине А:290% |
| в витамине С:0% | в кальции: 4% |
| в железе: 4% | в цинке: 15% |
Пример 2
Настоящий пример исследует влияние рациона кормления новорожденных морских свинок с добавлением или без добавления ARA на развитие общей жировой массы у них в период после отъема. Новорожденные морские свинки считаются адекватной животной моделью для изучения процесса развития жировой массы у грудных детей: подобно новорожденным детям, морские свинки рождаются с значительным количеством туловищного жира, в то время как крысы и мыши рождаются очень тощими.
Схема эксперимента
Новорожденных морских свинок-самцов распределяли по двум группам по 20 животных/группа. Каждая группа в течение 21 дня получала рацион, предназначенный для подсосного периода/периода отъема, в котором 44% энергии покрывалось за счет жира. Эти разные рационы были изокалорийными и отличались только содержанием ARA. Рацион с ARA содержал 1,5% ARA в пересчете на общее содержание жирных кислот; контрольный рацион не содержал ARA. Группа, получавшая рацион с ARA, была обозначена как “ARA рацион“ или “+АА” ниже по тексту и на фигурах. Группа, не получавшая ARA, была обозначена как “контрольный рацион” или “-АА” ниже по тексту и на фигурах. Уровни линолевой и α-линоленовой кислот сохранялись относительно постоянными в указанных рационах так, чтобы соотношение линолевой кислоты к α-линоленовой кислоте составляло примерно 35. Прочие подробности жирнокислотного состава двух рационов даются в табл.1.
| Таблица 1. | ||
| Жирнокислотный состав рационов подсосного периода/периода отъема | ||
| % общего содержания жирных кислот | Контрольный рацион | ARA рацион |
| С12:0 | 7,9 | 6,6 |
| С14:0 | 3,7 | 3,3 |
| С16:0 | 21,8 | 22,2 |
| С16:1 | 0,1 | 0,1 |
| С18:0 | 3,0 | 3,4 |
| С18:1 | 33,3 | 33,5 |
| C18:2n-6(LA) | 28,5 | 27,9 |
| C18:3n-3(ALA) | 0,8 | 0,8 |
| С20:0 | 0,0 | 0,0 |
| С20:1 | 0,0 | 0,0 |
| С20:4 n-6 (ARA) | 0,0 | 1,5 |
| С20:5 n-3 | 0,0 | 0,0 |
| С22:0 | 0,0 | 0,0 |
| С22:5 n-3 | 0,0 | 0,0 |
| С22:6 n-3 (DHA) | 0,0 | 0,0 |
В конце подсосного периода/периода отъема (на 21 день) обеим группам скармливался рацион с умеренно высоким содержанием жира (35% энергии за счет жира), не содержавший ARA вплоть до 136 дня. Масса тела и масса жировой ткани определялись на 21, 51, 79, 107, 128 и 136 день, а жирнокислотный состав плазмы крови и концентрации инсулина в плазме крови - на 21 день и 136 день.
Результаты
Как и ожидалось, группа, получавшая добавку ARA, показала более высокий уровень включения ARA в фосфолипиды плазмы (табл.2) и триглицериды (табл.3), чем контрольная группа.
| Таблица 2. | ||
| Жирнокислотный (мкг/мл) состав фосфолипидов плазмы на 21 день. Среднее±SEM (сканирующая электронная микроскопия) | ||
| Контрольный рацион | ARA рацион | |
| С10:0 | 0,1±0,07 | 0,1±0,01 |
| С12:0 | 0,3±0,13 | 0,2±0,01 |
| С14:0 | 1,1±0,17 | 0,8±0,13 |
| С16:0 | 40,2±3,6 | 37,8±3,4 |
| С17:0 | 1,2±0,10 | 1,1±0,29 |
| С18:0 | 68,6±4,2 | 83,6±4,6 |
| С18:1 n-9 цис+транс | 23,2±1,9 | 24,9±1,8 |
| С18:1 n-7 цис+транс | 5,2±0,9 | 4,3±0,3 |
| С18:2 n-6 (LA) | 77,0±7,5 | 61,5±4,3 |
| C18:3 n-6 (GLA) | 0,2±0,13 | 0,1±0,04 |
| C18:3 n-3(ALA) | 0,6±0,2 | 0,4±0,14 |
| С20:0 | 0,9±0,03 | 1,0±0,05 |
| C20:1 n-9 | 0,6±0,1 | 0,5±0,03 |
| С20:2 n-6 | 1,3±0,2 | 1,0±0,05 |
| С20:3 n-6 | 1,0±0,07 | 1,1±0,06 |
| С20:4 n-6 (ARA) | 11,7±1,1a | 40,7±3,2b |
| С20:3 n-3 | 0,1±0,03 | 0,4±0,02 |
| С22:0 | 1,1±0,2 | 1,2±0,08 |
| С22:1 n-9 | 1,5±1,0 | 0,3±0,02 |
| С20:5 n-3 (ЕРА) | 0,1±0,03 | ND |
| С22:2 n-6 | 0,8±0,1 | 0,8±0,06 |
| С22:4 n-6 | 1,2±0,2a | 2,8±0,1b |
| C24:0 | 1,9±0,4 | 2,3±0,1 |
| C24:1 n-9 | 2,0±0,5 | 1,8±0,1 |
| C22:5 n-3 (DPA) | 0,9±0,1 | 0,7±0,09 |
| C22:6 n-3 (DHA) | 0,7±0,1 | 0,6±0,06 |
Разные буквы указывают на статистическую значимость при Р<0,05; ND=не обнаружено; GLA=гамма-линоленовая кислота; ЕРА=эйкозапентаеновая кислота; DPA=докозапентаеновая кислота.
| Таблица 3. | ||
| Жирнокислотный (мкг/мл) состав триглицеридов плазмы на 21 день. Среднее±SEM | ||
| Контрольный рацион | ARA рацион | |
| С10:0 | 0,2±0,01 | 0,2±0,09 |
| С12:0 | 0,8±0,3 | 0,8±0,1 |
| С14:0 | 4,0±2,4 | 4,1±0,7 |
| С16:0 | 42,2±18 | 57,5±3,2 |
| С17:0 | 0,7±0,09 | 1,0±0,1 |
| С18:0 | 10,5±3,5 | 16,7±4,6 |
| С18:1 n-9 цис | 63,2±18 | 88,7±16,1 |
| С18:1 n-7 цис | 2,0±0,6 | 2,7±0,5 |
| C18:2 n-6(LA) | 71,1±27,9 | 87,0±14,5 |
| C18:3 n-6(GLA) | 0,5±0,1 | 0,9±0,1 |
| C18:3 n-3(ALA) | 2,7±0,2 | 3,9±0,6 |
| С20:0 | 0,2±0,1 | 0,7±0,1 |
| C20:1 n-9 | 1,1±0,5 | 1,1±0,1 |
| С20:2 n-6 | 1,6±0,8 | 1,4±0,2 |
| С20:3 n-6 | 0,6±0,09 | 1,1±0,1 |
| С20:4 n-6 (ARA) | 3,7±0,3a | 13,3±1,2 |
| С20:3 n-3 | 0,1±0,09 | 0,2±0,07 |
| С22:0 | 0,3±0,02 | 0,4±0,04 |
| С22:1 n-9 | 0,2±0,03 | 0,2±0,04 |
| С20:5 n-3 (ЕРА) | 0,1±0,08 | 0,1±0,04 |
| С22:2 n-6 | 0,2±0,08 | 0,2±0,02 |
| С22:4 n-6 | 0,9±0,2 | 1,8±0,26 |
| С24:0 | 0,6±0,1 | 0,8±0,1 |
| С22:5 n-3 (DPA) | 0,4±0,01 | 0,4±0,07 |
| С22:6 n-3 (DHA) | 0,2±0,05 | 0,2±0,1 |
Разные буквы указывают на статистическую значимость при Р<0,05; ND=не обнаружено
Как можно видеть из фиг.1, существенных различий в средней массе тела между группами в ходе эксперимента не установлено.
В конце подсосного периода/периода отъема (21 день) различий в общей массе жировой ткани, измеренной ЯМР, между группами не наблюдалось.
Удивительно, но по окончании подсосного периода/периода отъема и, как можно видеть из фиг.2 и 3, ARA группа (обозначенная как “+АА”) показала более низкую массу жировой ткани как в граммах, так и в процентном выражении, чем контрольная группа (обозначенная как “-АА”).
По уровням инсулина в плазме крови не установлено различий между группами на 21 день. Однако, как показано на фиг.4, в конце эксперимента ARA группа показала снижение концентрации инсулина примерно в 1,6 раза по сравнению с контрольной группой. Фиг.5 показывает, что одинаковые результаты наблюдались и в случае содержания панкреатического инсулина. ARA группа показала снижение содержания панкреатического инсулина примерно в 1,6 раза по сравнению с контрольной группой. По уровням глюкозы в плазме крови не установлено различий между группами ни на 21 день, ни на 136 день (данные не показаны).
Не будучи связанным с теорией, настоящий пример ясно показывает, что скармливание ARA-обогащенного рациона в подсосный период играет важную роль в программировании или импринтинге жировой ткани, позволяя снизить предрасположенность к ее избыточному развитию в более позднем возрасте. Если говорить более конкретно, то результаты указывают на то, что умеренное потребление ARA в подсосный период/период отъема снижает риск ожирения и инсулинорезистентности в более позднем возрасте.
1. Применение арахидоновой кислоты в производстве питательной композиции для скармливания детям в первые 3 года жизни для снижения риска развития инсулинорезистентности в более поздней жизни, при этом питательная композиция представляет собой смесь для грудного ребенка или последующую детскую смесь, содержащую источник белка, источник липидов и источник углеводов, в которой источник липидов включает арахидоновую кислоту в количестве, обеспечивающем от 5 до 100 мг арахидоновой кислоты на 1 кг в день указанному ребенку, и в которой содержание белка составляет менее 1,85 г/100 ккал, причем указанная питательная композиция не содержит докозогексаеновую кислоту (DHA).
2. Применение по п. 1, где питательная композиция является таковой для скармливания грудному ребенку в первые 12 месяцев жизни ребенка.
3. Применение по п. 1 или 2 для того, чтобы обеспечить снижение риска развития ожирения и инсулинорезистентности в более поздней жизни.
4. Применение по п. 1 или 2, где количество арахидоновой кислоты составляет от 35 до 85 мг/кг/день.
5. Применение по п. 1 или 2, где количество арахидоновой кислоты составляет от 50 до 60 мг/кг/день.
6. Применение по п. 1 или 2, где питательная композиция содержит от 0,6 масс. % до 1,2 масс. % арахидоновой кислоты в пересчете на общее процентное содержание жирных кислот в указанной питательной композиции.
7. Применение по п. 1 или 2, где питательная композиция содержит от 0,3 мг до 0,7 мг арахидоновой кислоты/ккал указанной питательной композиции.
8. Применение по п. 1 или 2, где указанный ребенок имеет предрасположенность к инсулинорезистентности или к ожирению и инсулинорезистентности.
9. Способ снижения риска развития инсулинорезистентности у детей в более поздней жизни, который предусматривает скармливание детям в первые 3 года жизни питательной композиции в виде смеси для грудного ребенка или последующей детской смеси, содержащей источник белка, источник липидов и источник углеводов, в которой источник липидов включает арахидоновую кислоту в количестве, обеспечивающем от 5 до 100 мг арахидоновой кислоты на 1 кг в день указанному ребенку, и имеющей содержание белка менее 1,85 г/100 ккал, причем указанная питательная композиция не содержит докозогексаеновую кислоту (DHA).
10. Способ по п. 9, где питательная композиция является таковой для скармливания грудному ребенку в первые 12 месяцев жизни ребенка.
11. Способ по п. 9 или 10 для того, чтобы обеспечить снижение риска развития ожирения и инсулинорезистентности в более поздней жизни.
12. Способ по п. 9 или 10, где количество арахидоновой кислоты составляет от 35 до 85 мг/кг/день.
13. Способ по п. 9 или 10, где количество арахидоновой кислоты составляет от 50 до 60 мг/кг/день.
14. Способ по п. 9 или 10, где питательная композиция содержит от 0,6 масс. % до 1,2 масс. % арахидоновой кислоты в пересчете на общее процентное содержание жирных кислот в указанной питательной композиции.
15. Способ по п. 9 или 10, где питательная композиция содержит от 0,3 мг до 0,7 мг арахидоновой кислоты/ккал указанной питательной композиции.
16. Способ по п. 9 или 10, где указанный ребенок имеет предрасположенность к инсулинорезистентности или к ожирению и инсулинорезистентности.
