КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ КАТАЛИЗИРУЕМЫХ ЛИПАЗОЙ РЕАКЦИЙ
COMPOSITION FOR REGULATION OF LIPASE-CATALISED REACTIONS

Изобретение относится к области опосредуемого липазами липолиза. В частности, настоящее изобретение относится к модулированию активности липазы посредством управления доступом субстрата липазы к поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой. Воплощения настоящего изобретения - это композиции и их применение в соответствии с формулой изобретения.
Липазы являются группой ферментов, присутствующих в желудочно-кишечном тракте. Их основная функция заключается в гидролизе, то есть в переваривании входящих в рацион жиров, например триглицеридов или диглицеридов, делая возможным их усвоение организмом. Липазы могут также использоваться для гидролиза жиров нетриглицеридной природы, таких как п-нитрофенилпальмитат, или децилхлорацетат, или другие. Образующиеся липидные молекулы главным образом являются жирными кислотами в свободном состоянии и моноглицеридами (при использовании триглицеридов). Бесконтрольное поглощение жиров в процессе переваривания может приводить к различным явлениям: повышенное поглощение таких жировых компонентов может приводить к серьезным проблемам со здоровьем, таким как ожирение, артериосклероз или связанные с ними нарушения, а низкий уровень поглощения жиров может приводить к таким нарушениям здоровья, как мальабсорбция и истощение.
В настоящее время в литературе обсуждаются несколько стратегий, направленных на снижение усвоения организмом в процессе переваривания входящих в рацион жиров.
Одна стратегия достижения этой цели состоит в замене жира в пищевых продуктах заменителями жиров (например, US 2001003119 A; US 2003215556 A) или другими имитирующими жиры ингредиентами, которые не гидролизуются липазами (например, модифицированным крахмалом, декстринами, волокном овса, полидекстрозой, камедями). Однако заменители жиров обычно приводят к несколько отличающемуся вкусовому впечатлению и/или вкусу конечного продукта.
Другая стратегия состоит в уменьшении поглощения жиров посредством добавления компонента, действующего как ингибитор липаз. Соответствующий пример представляет Orlistat, который является фосфонатной молекулой, которая употребляется в качестве добавки и необратимо связывается с каталитическим центром липаз. В силу этого гидролиз триглицеридов ослабляется. Однако при этом могут наблюдаться нежелательные побочные эффекты (например, слабительное действие и ухудшение поглощения липофильных витаминов).
Третья стратегия относится к добавлению компонентов, которые ограничивают усвоение входящих в рацион жиров, физически захватывая жир или жировые глобулы. Патент US 6214349 описывает смесь неусваиваемого пищевого волокна и эмульгатора, которая таким образом снижает поглощение жиров во время переваривания. Однако обычно такие продукты являются относительно дорогими и сложными в производстве. Кроме того, они могут оказывать воздействие на текстуру конечного продукта.
Четвертая стратегия состоит в том, чтобы добавлять ингредиенты, которые вызывают сжигание жира. Патент US 6762203 раскрывает композицию, основанную на смеси диглицеридов/моноглицеридов, которая демонстрирует свою эффективность в этом отношении. Однако добавление таких средств оказывает давление на метаболизм в организме, чего в некоторых случаях может быть желательным избегнуть.
Таким образом, одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть недостатки технологий существующего уровня техники и обеспечить новый альтернативный подход к снижению усвоения жиров организмом людей или животных в процессе переваривания.
Эта новый подход использует средство, которое является способным регулировать молекулярную структуру поверхности раздела масло-вода, которая является местом локализации протекания реакций липазы. Поверхность раздела масло-вода главным образом составлена (i) липазой (и со-липазой) и (ii) субстратами липазы (например, триглицеридами (сокращенно TAG) и/или диглицеридами (сокращенно DAG). Если жир присутствует в эмульгированной форме, поверхность раздела масло-вода также содержит эмульгаторы, которые используются в процессе эмульгирования для получения физически устойчивого продукта в виде жировой эмульсии.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что биокатализ жиров может сдерживаться при использовании на поверхности раздела поверхностно активных молекул, которые снижают доступность субстратов (например, триглицеридов или диглицеридов) для липазы.
Такой контроль композиции поверхности раздела масло-вода в настоящем изобретении может быть осуществлен посредством добавления ПАВ (липид), который обладает более сильно выраженными поверхностно-активными свойствами по отношению к жировой композиции, чем субстраты липазы (TAG или DAG). Как следствие, этот ПАВ вытесняет субстраты липазы с поверхности раздела, что в свою очередь приводит к снижению (контролю) доступа липазы к ее субстрату. Вытеснение субстрата с поверхности раздела снижает липолитическую активность липаз.
Степенью вытеснения субстрата можно управлять с помощью, например, (i) подбора (типа) добавляемого ПАВ (важными аспектами при этом являются его поверхностная активность по сравнению с поверхностной активности субстрата липазы и/или то, не является ли само ПАВ гидролизуемым липазами) и (ii) посредством регулирования концентрации ПАВ в продукте и, отсюда, концентрации ПАВ на поверхности раздела между гидрофильной и гидрофобной фазами.
ПАВ может либо добавляться к продукту до переваривания, или же может продуцироваться in situ в процессе переваривания, например, благодаря активности эстераз, протеаз или липаз, которые присутствуют в желудочно-кишечном тракте.
Эта возможность контроля композиции поверхности раздела масло-вода может использоваться для регулирования усвоения жиров в процессе переваривания, то есть уменьшения усвоения жиров у субъектов, страдающих от ожирения и связанных с ним проблем со здоровьем, или влиять на насыщение и/или чувство сытости.
Не претендуя на широту охвата, авторы настоящего изобретения полагают, что адсорбция ПАВ на поверхности раздела масло-вода способна по меньшей мере частично блокировать субстраты липазы, например триглицериды или диглицериды от доступа к активному центру липазы. Это ведет к снижению глубины и кинетики гидролиза триглицерида (или диглицерида). Само ПАВ может быть гидролизуемым или негидролизуемым липазами.
Для настоящего изобретения существенно, что применяемое ПАВ демонстрирует более высокую поверхностную активность, чем субстраты липазы, такие как, например, TAG или DAG, вследствие чего оно вытесняет молекулы субстрата с поверхности раздела, тем самым ухудшает возможность их контакта с молекулами липазы и, как следствие, ослабляет гидролитическое действие липазы на масляные субстраты.
Согласно настоящему изобретению, содержащая жиры диета может быть обогащена ПАВ, которые способны к со-адсорбции с липазой на поверхности раздела масло-вода во время процесса пищеварения. Это уменьшает количество молекул TAG и/или TAG на поверхности раздела и тем самым ухудшается возможность их молекулярного контакта с молекулами липазы на поверхности раздела. Гидролитическая активность липаз в отношении TAG и DAG падает. Вместо этого в процесс пищеварения вовлекается гидролизуемое ПАВ, обладающее более выраженными поверхностно-активными свойствами, или в случае, если само ПАВ является негидролизуемым, липаза может вместо этого, исходя из ПАВ и других поверхностно-активных молекул, находящихся на поверхности раздела масло-вода, таких как жирные кислоты, синтезировать диглицериды и/или триглицериды.
Отсюда, первое воплощение настоящего изобретения представляет собой применение рецептуры, содержащей по меньшей мере одно ПАВ с межфазным давлением, которое достаточно высоко для того, чтобы контролировать доступ субстратов липазы к поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой, с тем, чтобы регулировать липолиз.
Следовательно, по меньшей мере одно ПАВ оказывается способным по меньшей мере частично замещать субстраты липазы на поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой. Следовательно, настоящее изобретение относится также к применению рецептуры, содержащей по меньшей мере одно ПАВ для по меньшей мере частичного замещения субстратов липазы на поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой.
Следующее воплощение настоящего изобретения представляет собой применение рецептуры, содержащей по меньшей мере одно ПАВ с межфазным давлением, которое достаточно высоко для того, чтобы по меньшей мере частично замещать субстраты липазы на поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой с тем, чтобы иметь возможность регулировать липидный липолиз.
«Межфазное давление» (IP) означает поверхностное натяжение между чистыми липофильной/гидрофильной фазами (Io) - поверхностное натяжение между липофильной/гидрофильной фазами с адсорбированным на поверхность раздела материалом (I). То есть, IP=Io-I.
Например, в модельной системе межфазное давление может быть вычислено как поверхностное натяжение субстрата липазы на поверхности раздела декана и фосфатного буфера - поверхностное натяжение субстрата липазы и ПАВ на поверхности раздела декана и фосфатного буфера.
«Липолиз» следует понимать как реакцию липаз с субстратом на границе раздела фаз, который содержит гидролиз липидов, синтез липидов, образование эфира, расщепление эфира, образование амида, расщепление амида, переэтерификацию.
«Субстраты липазы» содержат молекулы, содержащие ацильные группы, и предпочтительно являются описанными здесь липидами.
«Переваривание» для целей настоящего изобретения следует понимать как выход липолиза, превышающий 90% при физиологических условиях и длительности реакции в 3 часа.
В одном предпочтительном воплощении настоящего изобретения липолиз представляет собой переваривание липидов.
Регулирование процесса переваривания липидов согласно настоящему изобретению может, в свою очередь, служить нескольким целям. Одна предпочтительная цель состоит в терапии и/или профилактике метаболических синдромов и/или ожирения.
Рецептура, используемая в настоящем изобретении, может в своей самой простой форме состоять из одного ПАВ с поверхностной активностью, которая достаточно высока для того, чтобы по меньшей мере частично замещать субстраты липазы на поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой. С тем же успехом она может содержать более одного ПАВ с такой поверхностной активностью, как описано выше. Для точной регулировки общей поверхностной активности рецептуры могут использоваться различные ПАВ для специального приспособления рецептуры к данному конкретному применению.
Рецептура, используемая в настоящем изобретении, может также содержать липофильное соединение и/или гидрофильное соединение. По меньшей мере одно описанное выше ПАВ может быть растворено или в липофильной, и/или в гидрофильной фазе. Предпочтительно рецептура настоящего изобретения содержит как липофильную, так и гидрофильную фазу.
Рецептура настоящего изобретения может предназначаться для добавления к пищевому продукту перед его употреблением. Она также сама по себе может являться пищевым продуктом. С тем же успехом может быть предусмотрено, чтобы рецептура употреблялась до, во время и/или после приема пищи для регулирования переваривания присутствующих в пищевых продуктах жиров. В этом случае предпочтительным является прием рецептуры перед употреблением пищи.
В одном воплощении настоящего изобретения используемая в настоящем изобретении рецептура может содержать липофильную фазу и гидрофильную фазу и может присутствовать в форме эмульсии. Эмульсия является смесью двух несмешивающихся материалов. Одно вещество, представляющее дисперсную фазу, диспергируется в другой, непрерывной фазе. Примеры эмульсий включают масло и маргарин, кофе эспрессо или майонез. Эмульсии обладают тем преимуществом, что ПАВ хорошо распределено по всей эмульсии, прежде всего - по многочисленным поверхностям раздела между гидрофильными и липофильными фазами. Это равномерное распределение обеспечивает хорошую дозируемость и равномерность распределения в организме после употребления, делая возможным достижение оптимальной эффективности. Такая эмульсия может иметь средний диаметр частиц от 5 нм до 100 мкм. Эмульсия может быть микроэмульсией. В этом случае размер частиц может располагаться в диапазоне от около 5 нм до 500 нм. Микроэмульсии обладают тем преимуществом, что они демонстрируют очень высокую устойчивость. Обычные эмульсии могут иметь размер частиц от около 1 мкм до 100 мкм. Преимущество обычных эмульсий состоит в том, что их приготовление более просто, требует меньших энергозатрат и, следовательно, они являются более экономичными.
В рамках настоящего изобретения может применяться стабилизатор. Такой стабилизатор может быть стабилизатором для эмульсий. Он также может быть, например, антиоксидантом, предназначенным для стабилизирования питательно ценных масел.
Липофильная фаза предпочтительно содержит по меньшей мере один липид.
Для целей настоящего изобретения липиды содержат жирные кислоты и их производные, такие как моно-, ди-, триглицериды и фосфолипиды, а также другие жирорастворимые стероидные молекулы, такие как холестерин.
Добавление липидов непосредственно к рецептуре имеет то преимущество, что после употребления рецептуры липаза сталкивается одновременно и с ПАВ, и с липидом, таким образом, действие ПАВ оказывается максимальным тогда, когда это требуется больше всего. Липид предпочтительно может быть питательно ценным маслом или масляной композицией.
В целом, масло может быть выбрано из группы, состоящей, из триглицеридов, производных жирных кислот, таких как амиды жирных кислот, и их смесей.
Используемые в рецептуре липид или масло могут быть либо растительным жиром или маслом, либо животным жиром или маслом, либо их смесью. Растительный жир или масло предпочтительно выбираются из группы, состоящей из соевого масла, кукурузного масла, рапсового масла, подсолнечного масла, пальмолеина, применяемых индивидуально или в смеси. В предпочтительной композиции рапсовое масло является маслом канолы. В случае животного масла или жира предпочтительным его источником является молочный жир или талловый жир. Используемые в рецептуре липид или масло могут, кроме того, являться воском или эфирным маслом, содержащим сложноэфирную группу.
Настоящее изобретение также применимо для регулирования липолиза этерифицированных соединений в целом и, в частности, этерифицированных пищевых соединений.
Источники липидов или масла могут содержать длинноцепочечные триглицериды (LCT) и триглицериды со средней длиной цепи (МСТ).
МСТ могут быть смесью C6-C12. Например, МСТ могут быть смесью C6:0(1-2%), C8:0(65-75%), C10:0(25-30%) и C12:0(1-2%). В одном воплощении МСТ содержат 20% источника липидов или масел, a LCT содержат 80% источника липидов или масел.
Применение МСТ помогает при переваривании. Переваривание МСТ может быть легче, чем LCT, в том отношении, что LCT перевариваются различными липазами; в противоположность LCT, панкреатическая липаза не является существенной для переваривания МСТ. Кроме того, поглощение МСТ происходит более быстро по сравнению с LCT. LCT требуют вхождения в хиломикрон клетками слизистой оболочки кишечника. Аналогичным образом транспорт МСТ происходит по портальному кровообращению непосредственно к печени, тогда как LCT перед тем как в итоге оказаться в печени, перемещаются по лимфатической системе и большому кругу кровообращения. LCT окисляются более медленно, требуя карнитина для вхождения в митохондрии. Источник МСТ может содержать фракционированное кокосовое масло.
LCT предпочтительно обеспечиваются в виде масла канолы, оливкового масла и высокоолеинового сафлорового масла. Хотя могут использоваться и другие масла, такие как, например, соевое масло, высокоолеиновое подсолнечное масло или любое масло, богатое мононенасыщенными жирными кислотами (MUFA). Эти масла не только обеспечивают линолевую кислоту, являющуюся незаменимой жирной кислотой, но также обеспечивают и n-3 жирные кислоты. Линоленовая кислота, преобладающая среди n-3 жирных кислот, обеспечиваемых маслами, может выполнить функцию предшественника для других n-3 жирных кислот, которые обладают противовоспалительной активностью. Композицией настоящего изобретения в выражении калорийности предпочтительно обеспечивается по меньшей мере 4%-10% незаменимых жирных кислот.
В одном воплощении соотношение n-6 и n-3 жирных кислот предпочтительно составляет приблизительно 4. Однако могут использоваться и другие соотношения с предпочтительными величинами соотношения n-6:n-3, составляющими 2-10. Более низкая величина этого соотношения может способствовать улучшению иммунного ответа.
Помимо этого, источник жиров может содержать в выражении общей калорийности от приблизительно 40% до около 70% мононенасыщенных жирных кислот (MUFA). В одном предпочтительном воплощении содержание в жирах MUFA составляет приблизительно 58% в выражении калорийности. Этот высокий уровень содержания MUFA, представляющих часть диеты с высоким содержанием жиров и умеренным содержание углеводов, обеспечивает более низкий уровень липидов сыворотки крови, чем маложирная диета, не содержащая значительных количеств MUFA.
Одно предпочтительное воплощение настоящего изобретения представлено по меньшей мере одним ПАВ, по меньшей мере частично локализующимся на поверхности раздела масло-вода. Еще более предпочтительным является, когда по меньшей мере одно ПАВ главным образом локализуется на поверхности раздела масло-вода. Еще более предпочтительным является, когда по меньшей мере одно ПАВ почти исключительно, например, на >95% локализуется на поверхности раздела масло-вода.
ПАВ может также иметь более высокое сродство к поверхности раздела между гидрофильной и липофильной фазой, чем по меньшей мере один липид, и может, кроме того, быть не поддающимся расщеплению липазами организма.
«Не поддающийся расщеплению» для целей настоящего изобретения означает, что при физиологических условиях и длительности реакции в 1 час соединение под действием липаз гидролизуется менее чем на 10%.
«Липаза» является молекулой, способной, например, выступать медиатором гидролиза по ацильно-эфирным связям нерастворимых в воде и амфифильных молекул при физиологических условиях.
Предпочтительно липаза может быть выбрана из группы, состоящей из желудочно-кишечных липаз, в частности, язычной липазы, желудочной липазы и панкреатической липазы, или их смесей.
Применимым для целей настоящего изобретения в общем смысле является любой ПАВ с межфазным давлением, которое достаточно высоко, чтобы контролировать доступ субстратов липазы к поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой. Поскольку рецептура предназначается для употребления внутрь, предпочтительно, чтобы ПАВ имело пищевую категория качества или было ПАВ фармацевтической категории. ПАВ может быть моно- или диацилглицеридом, возможно ацилированным в Sn2 положении. Остатки жирной кислоты ПАВ специальным образом не ограничиваются. Однако, например, для пищевых применений предпочтительно, чтобы они имеют длину цепи между 8 и 22 атомами углерода. Остаток жирной кислоты может быть выбран из группы, состоящей из остатков насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот.
ПАВ может быть выбрано из группы, состоящей из низкомолекулярных ПАВ или высокомолекулярных ПАВ. Низкомолекулярное ПАВ может иметь молекулярную массу менее 2000 Дальтон, в то время как высокомолекулярное ПАВ может иметь молекулярную массу более 2000 Дальтон.
ПАВ может быть предпочтительно выбрано из группы, состоящей из низкомолекулярных ПАВ, например, миристиновой кислоты, олеиновой кислоты, лауриновой кислоты, стеариновой кислоты, пальмитиновой кислоты, ПЭГ-1,4-стеарата, ПЭГ-2,4-олеата, ПЭГ-4-дилаурата, ПЭГ-4-диолеата, ПЭГ-4-дистеарата, ПЭГ-6-диолеата, ПЭГ-6-дистеарата, ПЭГ-8-диолеата, ПЭГ-3,16-касторового масла, ПЭГ-5,10-гидрогенизированного касторового масла, ПЭГ-6,20-кукурузного масла, ПЭГ-6,20-миндального масла, ПЭГ-6-оливкового масла, ПЭГ-6-арахисового масла, ПЭГ-6-пальмоядрового масла, ПЭГ-6-гидрогенизированного пальмоядрового масла, ПЭГ-4-капринового/каприлового триглицерида, моно-, ди-, три-, тетраэфиров растительного масла и сорбита, пентаэритритилди-, тетрастеарата, изостеарата, олеата, каприлата или каприната, полиглицерил-3-диолеата, стеарата или изостеарата, полиглицерил-4,10-пентаолеата, полиглицерил-2,4-олеата, стеарата или изостеарата, полиглицерил-3-диолеата, полиглицерил-6-диолеата, полиглицерил-10-триолеата, полиглицерил-3-дистеарата, моно- или диэфиров пропиленгликоля и жирной кислоты C6-C20, моноглицеридов жирной кислоты C6-C2, моноглицеридных производных молочной кислоты, диглицеридных производных молочной кислоты, моноглицеридного эфира диацетилвинной кислоты, триглицерида моностеарата холестерина, фитостерина, ПЭГ-5,20-стеролов сои, ПЭГ-6-тетрасорбитана, гексастеарата, ПЭГ-6-сорбитантетраолеата, монолаурата сорбитана, монопальмитата сорбитана, моно- и триолеата сорбитана, моно- и тристеарата сорбитана, моноизостеарата сорбитана, сесквиолеата сорбитана, сесквистеарата сорбитана, ПЭГ-2,5-олеилового эфира, 2,4-полиоксиэтиленового эфира лауриловой кислоты, ПЭГ-2-цетилового эфира, ПЭГ-2-стеарилового эфира, эфира сахарозы, дистеарата сахарозы, дипальмитата сахарозы, этилолеата, изопропилмиристата, изопропилпальмитата, этиллинолеата, изопропиллинолеата, полоксамеров, фосфолипидов, лизофосфолипидов, лецитинов, цефалинов, липидов овса, гликолипидов и амфифильных липидов растений; или из высокомолекулярных ПАВ, например, белков растительного или животного происхождения, или их смесей.
Количество используемого в рецептуре настоящего изобретения ПАВ специальным образом не ограничивается. Может использоваться любое эффективное количество. Однако предпочтительно ПАВ присутствует в количестве 0,1-99 масс.%, предпочтительно 5-80 масс.%, более предпочтительно 10-70 масс.%, еще более предпочтительно 15-60 масс.%, наиболее предпочтительно 20-50 масс.% от массы рецептуры.
Настоящее изобретение содержит применение описанной выше рецептуры для приготовления композиции. Применение настоящего изобретения предусматривает, кроме того, медицинские применения и немедицинские применения. Отсюда, композиция может быть фармацевтической композицией или пищевым продуктом.
Если композиция является пищевым продуктом, то предпочтительно она является продуктом, содержащим липиды. Конкретные предпочтительные продукты являются такими пищевыми продуктами, как, например, майонезы, заправки для салата, продукты на молочной основе, забеливатели для кофе, полуфабрикаты, порошкообразные пищевые концентраты, биологически активные добавки к пище. Конкретные предпочтительные фармацевтические продукты могут быть кремами для местного применения, шампунями, системами доставки, композициями для энтерального применения.
ПАВ может присутствовать в такой композиции в количестве 0,1-50 масс.%, предпочтительно 2-45 масс.%, более предпочтительно 4-40 масс.%, еще более предпочтительно 8-35 масс.%, наиболее предпочтительно 10-30 масс.% от массы композиции.
Межфазное давление ПАВ может составлять около 5-50 мН/м, предпочтительно 30-50 мН/м.
Применение настоящего изобретения может быть осуществлено в организме животного, предпочтительно в организме млекопитающего, в частности, в организме человека или домашнего животного. В этом случае настоящее изобретение относится к применению рецептуры, содержащей по меньшей мере одно ПАВ с межфазным давлением, которое достаточно высоко для того, чтобы контролировать доступ субстратов липазы к поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой, с тем, чтобы приготовить композицию для регулирования липолиза.
Рецептура и/или композиция настоящего изобретения могут использоваться, в частности, для вытеснения субстратов липазы с поверхности раздела масло-вода в желудке, двенадцатиперстной кишке, подвздошной кишке и/или тощей кишке.
Объекты настоящего изобретения могут, таким образом, применяться для подавления переваривания липидов, замедления переваривания жиров, уменьшения энерговыделения из поглощаемой пищи, продления ощущения сытости и/или улучшения насыщения.
Следовательно, настоящее изобретение относится к применению рецептуры, содержащей по меньшей мере одно ПАВ с межфазным давлением, которое достаточно высоко для того, чтобы контролировать доступ субстратов липазы к поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой, с тем, чтобы приготовить композицию для подавления переваривания липидов, замедления переваривания жиров, уменьшения энерговыделения из поглощаемой пищи, продления ощущения сытости и/или улучшения насыщения.
«Сытость» определяется как ощущение того, что съедено уже достаточно.
«Насыщение» определяется как состояние отсутствия голода.
Следовательно, рецептура настоящего изобретения может использоваться для терапии или профилактики метаболических нарушений, таких как ожирение, диабет, артериальная гипертензия и/или сердечно-сосудистые заболевания, и может внести значительный вклад в благополучие современной популяции населения во многих странах, в частности, в развитых странах, например, стимулируя похудание и содействуя оптимизации массы тела.
Специалистам в данной области ясно, что все описанные выше признаки настоящего изобретения в отношении применения настоящего изобретения или в отношении применяемой рецептуры применимы и к композиции настоящего изобретения, и наоборот, если не указывается иного. Аналогичным образом все признаки, упоминаемые в отношении композиции, применимы и к рецептуре и ее применению.
Следовательно, настоящее изобретение относится к композиции, содержащей по меньшей мере одно ПАВ с межфазным давлением, которое достаточно высоко для того, чтобы по меньшей мере частично замещать субстраты липазы на поверхности раздела между липофильной фазой и гидрофильной фазой.
В рамках одного предпочтительного воплощения настоящее изобретение относится к композиции, содержащей по меньшей мере одно масло и обогащенной по меньшей мере одним ПАВ, в которой ПАВ является не поддающимся расщеплению по меньшей мере одной липазой, имеет более высокое сродство к поверхности раздела между гидрофильной и липофильной фазой, чем по меньшей мере один липид, и присутствует в массовом отношении к по меньшей мере к одному липиду, составляющем от около 1:1000 до 100: 1.
«Обогащенный» для целей настоящего изобретения означает введение молекул в концентрации, превышающей встречающуюся в природе.
«Имеющий более высокое сродство к поверхности раздела» между гидрофильной и липофильной фазой, чем по меньшей мере один липид, для целей настоящего изобретения означает, что ПАВ является более амфифильным, чем субстрат липазы.
Композиция настоящего изобретения может, кроме того, обладать всеми признаками, описанными выше для рецептуры и ее применения, если не указывается иного.
Специалистам в данной области ясно, что они могут свободно объединять все описанные здесь признаки настоящего изобретения, не отступая от его объема в той степени, как он раскрывается в данном описании.
Дальнейшие преимущества и воплощения настоящего изобретения будут очевидны из следующих далее Фигур и Примеров.
Фигура 1 показывает экспериментальную установку, представляющую пример модели желудочно-кишечного тракта от TNO, принятую для исследования действия поверхностно-активных молекул на гидролиз трикаприлина (TC8).
Фигура 2 показывает профиль каприловой кислоты (C8), полученный после всасывания в подвздошной кишке и тощей кишке трикаприлина с/без добавления Sn2-монопальмитина (Sn2-M16).
Фигура 3 показывает профиль каприловой кислоты (C8), полученный в полости желудка после введения в TIM трикаприлина с/без Sn2-монопальмитина (Sn2-M16), бета-лактоглобулина (BLG) и лизофосфотидилхолина (LysPC).
Фигура 4 показывает профиль каприловой кислоты (C8), полученный в полости двенадцатиперстной кишки, тощей кишке и эффлюксе после введения в TIM трикаприлина с/без 8п2-монопальмитина (Sn2-M16).
Фигура 5 показывает полученную на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором (GC-FID) хроматограмму, сравнивающую профили каприловой кислоты двух образцов TIM, исследовавшихся в подвздошной кишке после двух часов переваривания. Образец a): наличие а в ходе процесса переваривания; образец b): контрольный - без добавления a.
Фигура 6 показывает действие различных моноглицеридов (1,3 E-3M) на липолитический гидролиз п-нитрофенилпальмитата.
Фигура 7 показывает действие различных моноглицеридов (1,3 E-3M) на липолитический гидролиз трикаприлина.
Фигура 8 показывает пример применения метода висящей капли. Представлено поверхностное натяжение в растворе буфер - декан как функции от количества титрованного (добавленного) Sn2 моноарахидина (негидролизуемый ПАВ).
Фигура 9 показывает сравнение свойств поверхностного натяжения каприловой кислоты (C8), монокаприлина (MC8) и дикаприлина (DC8) на поверхности раздела буфер-декан.
Фигура 10 показывает липолиз п-нитрофенилпальмитата в присутствии легко расщепляемого ПАВа (Sn 1/3 монолаурин) или негидролизуемого ПАВа (Sn2 монолаурин).
Пример 1 показывает ослабление липолитического разложения триглицеридного масла в присутствии поверхностно-активных молекул в системе питания.
8 мл трикаприлина, содержащего 2,0 г Sn2-монпальмитина (нерасщепляющийся ПАВ), было смешано с 200 мл фосфатного буфера (pH 5,5) и 20 мг/мл крахмала (эмульгатор), используя обработку в течение 2 минут в миксере Ultra Turrax и последующую ультразвуковую обработку в течение 10 минут. Сравнительная эмульсионная система содержала такие же количества трикаприлина и крахмала, однако без Sn2-монопальмитина. Модель прохождения процесса переваривания двух образцов была представлена с помощью модельной системы желудочно-кишечного тракта, предоставленной TNO. Физиологические условия (например, температура, вид и количество загружаемого фермента, концентрация желчной соли, pH) задавались с помощью системы программирования TIM. Гидролиз трикаприлина сопровождался контролем высвобождения каприловой кислоты после прохождения различных отделов желудочно-кишечного тракта. Фигура 1 показывает использовавшуюся установку TIM от TNO и различные отделы, представляющие желудок, двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную кишку. Была выполнена экстракция жирных кислот, образующихся после прохождения различных отделов, посредством отбора 100 мкл реакционной смеси, добавления 900 мкл хлороформа со 100 мкл 1М соляной кислоты. Образцы были подвергнуты перемешиванию на вортексе и центрифугированию в течение 10 мин на скорости 5000 об/мин. Было отобрано 500 мкл супернатанта и непосредственно введено в газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором. Для каждой продолжительности прохождения реакции в каждом отделе желудочно-кишечного тракта было проанализировано по 3 образца. Фигура 2 показывает внешний вид профиля каприловой кислоты (C8) после прохождения через подвздошную кишку и тощую кишку в присутствии и отсутствии ПАВ Sn2-монопальмитина (Sn2-M16). При том, что в отсутствии Sn2-M16 могут быть обнаружены значительные количества каприловой кислоты (следствие липолитического разложения трикаприлина), в присутствии Sn2-M16 (негидролизуемое ПАВ) почти никакой каприловой кислоты не обнаруживалось. Подобный результат был получен при измерении содержания каприловой кислоты в полости желудка, двенадцатиперстной кишке, тощей кишке и в эффлюксе в конце пищеварительного пути (см. Фигуры 3, 4 и 5). Это показывает, что добавление к триглицеридному маслу нерасщепляющегося ПАВ (Sn2-M16) позволяет ослаблять липолитический гидролиз жиров и их всасывание. Были выполнены дополнительные эксперименты, в которых Sn2-монопальмитин был заменен на лизофосфотидилхолин (LysoPC). Было изучено действие LysoPC на переваривание жиров в желудке. Как видно из Фигуры 3, LysoPC также имел значительный эффект, проявляющийся в ослаблении липолиза триглицеридов в желудке.
Пример 2 демонстрирует контролируемый липолитический гидролиз п-нитрофенилпальмитата или трикаприлина как функцию добавления негидролизуемых и гидролизуемых ПАВ, имеющих цепи различной длины.
В стеклянных пробирках готовилась двухфазная система со следующей композицией:
- верхняя масляная фаза, составленная 7 мл декана при отсутствии (контроль) или наличии (1,3 E-3M) моноглицерида и 20 мкл трикаприлина или п-нитрофенилпальмитата (2E-4M).
- водная фаза, составленная 2 мл фосфатного буфера с pH 5,5, содержащего 3,3 E-6M липазы Rhizomucor miehei.
Образование каприловой кислоты при наличии и отсутствии моноглицеридов (ПАВ) контролировалось газовым хроматографом с пламенно-ионизационным детектором. Отбиралось 100 мкл верхней масляной фазы, которые добавлялись к 900 мкл хлороформа перед непосредственным впрыском в газовый хроматограф. Образование нитрофенола сопровождалось спектральным анализом водной фазы на длине волны 410 нм. Фигуры 7 и 8 показывают количество каприловой кислоты, которая образовывалась после липолитического гидролиза п-нитрофенилпальмитата и трикаприлина в присутствии Sn1 (гидролизуемые ПАВ) или Sn2 (негидролизуемые) моноглицеридов. В то время как кинетика липолитического образования каприловой кислоты в присутствии гидролизуемых ПАВ Sn1-M8 или Sn1-M12 является подобной кинетике при отсутствии ПАВ, кинетика образования каприловой кислоты снижалась в присутствии негидролизуемых ПАВ Sn2-M8, Sn2-M12 или Sn2-M16. Фигура 5 показывает подобный эффект при использовании другого масляного субстрата для липазы. Аналогичным образом в присутствии гидролизуемых ПАВ Sn1-M8, Sn1-M12 или Sn1-M16 кинетика образования нитрофенола оказалась весьма близкой к наблюдаемой в сравнительной системе (отсутствие каких-либо добавленных ПАВ). Однако в присутствии негидролизуемого ПАВ Sn2-M8, Sn2-M12 или Sn2-M16 наблюдалось значительное снижение кинетики образования нитрофенола. Следует отметить, что кинетика образования нитрофенола, наблюдаемая при использовании негидролизуемого ПАВ Sn2-M20:4, снова оказывается подобной кинетике, наблюдаемой в системе без добавления моноглицерида. Это является признаком того, что при данной используемой концентрации моноглицерида (концентрация была постоянной и равнялась 1,3 E-3M) на поверхности раздела масло-вода адсорбируется недостаточно ПАВ, так как Sn2-M20:4 является сильно липофильным и в большей степени распределяется в объеме масла, чем на поверхности раздела.
Пример 3 показывает применение измерений величин поверхностного натяжения для демонстрации того, как для определения поверхностной активности добавленных негидролизуемых ПАВ используется метод висящей капли.
Действие добавления негидролизуемого ПАВ Sn2-моноглицерида моноарахидина показано на Фигуре 8. Он вызывает уменьшение величины измеряемого поверхностного натяжения между раствором буфера и деканом, показывая, что ПАВ адсорбируется на поверхности раздела декана и воды.
Фигура 9 показывает свойства поверхностного натяжения различных ПАВ. Как можно видеть, монокаприлин обладает значительно более выраженными поверхностно активными свойствами, чем соответствующая жирная кислота в свободном состоянии и в форме диглицерида. Поверхностное натяжение чистого трикаприлина (не содержащего никаких остатков полярных липидов), должно сохраняться выше 30 мН/м. Поэтому более поверхностно активная молекула (такая, как монокаприлин) обладает способностью вытеснения триглицеридов с поверхности раздела.
Пример 4 показывает взаимодействие липазы в двухфазных системах в присутствии негидролизуемого и гидролизуемого моноглицерида. Как может наблюдаться даже зрительно, присутствие нерасщепляемых ПАВ ослабляет гидролиз п-нитрофенилпальмитата (при гидролизе п-нитрофенилпальмитата образуется нитрофенол, который является хромогенной молекулой) в большей степени, чем расщепляемые ПАВ (Фигура 10).