КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ОЛИГОСАХАРИДЫ ГРУДНОГО МОЛОКА, ПРИМЕНЯЕМАЯ ДЛЯ МЛАДЕНЦЕВ ИЛИ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ВОЗРАСТА В ЦЕЛЯХ ПРОФИЛАКТИКИ ИЛИ ЛЕЧЕНИЯ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
COMPOSITION CONTAINING HUMAN MILK OLIGOSACCHARIDES USED FOR INFANTS AND YOUNG CHILDREN TO PREVENT OR TREAT ALLERGIES

Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к питательным композициям, содержащим специфические олигосахариды, применяемые для профилактики и/или лечения аллергических реакций у младенцев или детей младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности кишечного пропионата, у таких младенцев или детей младшего возраста. Питательные композиции настоящего изобретения призваны обеспечивать профилактику аллергических реакций и лечение аллергических реакций. В первом случае младенцы или дети младшего возраста здоровы, с обычным риском развития аллергии или более высоким риском развития аллергии, поскольку один из членов семьи первой линии страдает или страдал аллергией. Во втором случае младенцы или дети младшего возраста страдают аллергией или нуждаются в лечении, т.е. нездоровы.
Предпосылки создания изобретения
Аллергические реакции относятся к наиболее распространенным проблемам со здоровьем, влияющим на жизнь пациентов всех возрастов. Аллергические заболевания в настоящее время признаны Всемирной организацией здравоохранения эпидемическими. Было показано, что в последние десятилетия возросла распространенность аллергических реакций. Современный стиль жизни, особенно в городе, ассоциировался с широкой распространенностью и более серьезной тяжестью аллергических проявлений.
Решающее значение и наибольший интерес представляет аллергическая сенсибилизация в детском возрасте, особенно в раннем детстве и особенно к пищевым аллергенам, поскольку было продемонстрировано, что развитие «аллергического фенотипа» или «атопии» способствует последующим сенсибилизации и аллергическим реакциям на другие аллергены. Таким образом, аллергии в детском возрасте могут быть первой стадией аллергического каскада, приводящего к множественным аллергиям в дальнейшей жизни. Этот процесс обычно называют «атопическим маршем». Например, в когортах людей было продемонстрировано, что дети со стойкой пищевой гиперчувствительностью на ранних этапах жизни имеют значительно повышенный риск развития аллергического ринита (сенной лихорадки) или бронхиальной астмы позднее в детстве (Ostblöm et al. 2008). Дети с более легкими формами пищевой гиперчувствительности также имеют повышенный риск развития респираторных аллергий, но в меньшей степени, чем дети со стойкой пищевой гиперчувствительностью. Поэтому снижение степени тяжести пищевой гиперчувствительности может являться решающим фактором для замедления «атопического марша».
В этом контексте важнейшее значение имеет лечение случаев аллергии и профилактика аллергии в детстве и младенчестве.
Иммунная система младенцев активно развивается на протяжении первых нескольких лет жизни. Воздействие на аллергические реакции, их профилактика, предотвращение, лечение, уменьшение или модуляция у таких пациентов младшего возраста может в краткосрочной перспективе влиять на их аллергический профиль, а также оказывать долгосрочное влияние в дальнейшей жизни.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что младенчество может быть критическим периодом для развития аллергических реакций. По разным причинам материнское молоко рекомендовано всем младенцам. В частности, сообщалось, что грудное вскармливание снижает риск развития аллергических реакций у потомства (Lodge, CJ, Breastfeeding and asthma and allergies: a systematic review and meta-analysis, Acta Paediatrica, 2015).
Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является недостаточным или неэффективным по медицинским причинам, или мать отказывается от грудного вскармливания. Для этих ситуаций были разработаны детские смеси. Также разработаны обогатители для обогащения материнского молока или детской смеси определенными ингредиентами.
Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), в частности, вырабатываются в результате микробной ферментации пищевых волокон в толстом кишечнике. Пропионат относится к SCFA, которые, как было показано, защищают от аллергического воспаления в легких и снижают аллергическую сенсибилизацию (присутствие общего IgE) (Trompette et al., “Gut Microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis”, Nature Medicine, 2013). Аллергическая сенсибилизация (присутствие общего IgE) является маркером повышенного риска развития аллергических симптомов, так что ее снижение, демонстрируемое по уровню общего IgE, следует рассматривать как показатель эффективности пропионата для профилактики и/или лечения аллергии не только в отношении аллергического воспаления в легких, но и в целом.
Поэтому повышение уровня пропионата является привлекательной задачей для защиты от аллергии и аллергических симптомов. Вместе с тем при пероральном применении SCFA могут вызывать неприятные вкусовые ощущения.
Поэтому необходимо разработать альтернативные решения, более подходящие для младенцев и детей младшего возраста.
Олигосахариды грудного молока (ОГМ) являются в совокупности третьим по величине компонентом сухих веществ в человеческом грудном молоке после лактозы и жира. ОГМ обычно состоят из лактозы на восстанавливающем конце с углеводным ядром, которое часто содержит фукозу или сиаловую кислоту на невосстанавливающем конце. Из грудного молока выделено и охарактеризовано более ста молочных олигосахаридов.
Для различных важных для здоровья целей, в основном целей развития иммунитета, разработано несколько композиций с использованием ингредиентов ОГМ, таких как фукозилированные олигосахариды, лакто-N-тетраоза, лакто-N-неотетраоза и/или сиалилированные олигосахариды.
При этом применение ОГМ для профилактики аллергии и аллергических симптомов до конца не исследовано.
Существует очевидная потребность в разработке приемлемых способов профилактики и/или лечения аллергии у младенцев и детей младшего возраста.
Также существует потребность обеспечения таких полезных для здоровья эффектов способом, который особенно приемлем для молодых субъектов (младенцев и детей младшего возраста), причем такой способ не должен включать в себя классическое фармацевтическое вмешательство, поскольку младенцы или дети младшего возраста особенно уязвимы.
Существует потребность в обеспечении у младенцев и детей младшего возраста таких полезных для здоровья эффектов с помощью способа, который не вызывает побочных эффектов и/или который можно легко осуществлять и который вполне приемлем для родителей или медицинских работников.
Также существует потребность в обеспечении таких полезных эффектов способом, который позволит сохранять разумную и доступную для большинства стоимость такого обеспечения.
Изложение сущности изобретения
Авторами настоящего изобретения в рамках животной модели было установления, что композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, может увеличивать выработку кишечного пропионата.
Поскольку хорошо известно, что пропионат обеспечивает защиту от аллергии, такая композиция в силу этого может преимущественно использоваться для профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста.
В особенно преимущественном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением содержит 2’-фукозиллактозу (2-FL) и лакто-N-неотетраозу (LNnT) и, в частности, весовое соотношение 2FL : LNnT составляет от 1 : 2 до 2 : 1.
Фигуры
На фиг. 1 представлены данные о выработке пропионата в слепой кишке мышей, находящихся на рационах с низким содержанием пищевых волокон и рационах с низким содержанием пищевых волокон с добавлением 5% различных тестируемых пищевых волокон.
Сокращения: Pos ctr = положительный контроль; HMO = олигосахариды грудного молока (ОГМ), тестировались 2FL + LNnT в весовом соотношении 1 : 1; PDX = полидекстроза.
На фиг. 2 приводится соотношение медианы содержания каждой SCFA в обогащенном пищевыми волокнами рационе, деленное на медиану содержания в рационе положительного контроля.
Сокращения: Ctrl pos = положительный контроль; HMO = олигосахариды грудного молока (ОГМ), тестировались 2FL + LNnT в весовом соотношении 1 : 1; PDX = полидекстроза.
На фиг. 3 приводятся уровни IgE, измеренные у мышей из различных групп экспериментов, представленных в примере 3.
На фиг. 4 приводятся уровни пропионата слепой кишки, измеренные у мышей из различных групп экспериментов, представленных в примере 3.
На фиг. 5 приводятся уровни пропионата в фекалиях мышей из различных групп экспериментов, представленных в примере 3.
Подробное описание изобретения
В настоящем документе следующие термины имеют приведенные ниже определения.
Термин «младенец» означает ребенка в возрасте до 12 месяцев.
Выражение «ребенок младшего возраста» означает ребенка в возрасте от одного до трех лет (также называют ребенком, начинающим ходить).
«Младенец или ребенок младшего возраста, рожденный посредством кесарева сечения» означает младенца или ребенка младшего возраста, рожденного посредством кесарева сечения. Это означает, что младенец или ребенок младшего возраста не был рожден посредством вагинальных родов.
«Младенец или ребенок младшего возраста, рожденный посредством вагинальных родов» означает младенца или ребенка младшего возраста, который был рожден посредством вагинальных родов, а не посредством кесарева сечения.
«Недоношенный» или «преждевременно родившийся» означает младенца или ребенка младшего возраста, который родился раньше срока. По существу, этот термин относится к младенцу или ребенку младшего возраста, рожденному до 36й недели беременности.
Выражение «питательная композиция» означает композицию, которой питается субъект. Такая питательная композиция обычно вводится перорально или внутривенно. Она может включать источник липидов или жира, источник углеводов и/или источник белка. В конкретном варианте осуществления питательная композиция представляет готовую к употреблению жидкую композицию, например готовую к употреблению жидкую смесь.
В конкретном варианте осуществления композиция настоящего изобретения представляет собой гипоаллергенную питательную композицию. Выражение «гипоаллергенная питательная композиция» означает питательную композицию, для которой вероятность того, что она вызовет аллергические реакции, является малой.
В конкретном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения представляет собой «искусственную питательную композицию». Выражение «искусственная питательная композиция» означает смесь, полученную с помощью химических и/или биологических средств, или смесь, включающую компоненты, полученные с помощью химических и/или биологических средств (включая, например, средства очистки и разделения), причем смесь может быть химически идентичной смеси природного происхождения, присутствующей в молоке млекопитающих, или может содержать компоненты, которые являются идентичными компонентам природного происхождения, присутствующим в молоке млекопитающих (т.е. искусственная питательная композиция не является грудным молоком).
Выражение «детская смесь» при использовании в настоящем документе относится к продукту питания, специально предназначенному для применения в пищу младенцами в течение первых месяцев жизни, который сам по себе удовлетворяет потребности в питании этой категории лиц (статья 2(c) Директивы Европейской комиссии 91/321/EEC 2006/141/EC от 22 декабря 2006 г. о детских смесях и смесях для прикармливаемых детей). Оно также относится к питательной композиции, предназначенной для младенцев, как определено в Codex Alimentarius (Codex STAN 72-1981) и стандарте «Специальные продукты для младенцев» (включая статью «Продукты питания для специальных медицинских целей»). Выражение «детская смесь» охватывает как «начальную детскую смесь», так и «смесь последующего уровня» или «смесь для прикармливаемых детей».
Смесь последующего уровня или смесь для прикармливаемых детей дают начиная с 6-го месяца. Она составляет главный жидкий элемент в постепенно увеличивающемся разнообразии рациона для лиц данной категории.
Выражение «детское питание» означает продукт питания, специально предназначенный для применения в пищу младенцами или детьми младшего возраста в течение первых лет жизни.
Выражение «детская композиция на зерновой основе» означает продукт питания, специально предназначенный для применения в пищу младенцами или детьми младшего возраста в течение первых лет жизни.
Термин «обогатитель» относится к жидким или твердым питательным композициям, которые подходят для смешивания с грудным молоком или детской смесью.
Выражение «период отлучения от груди» означает период, в течение которого в рационе младенца или ребенка младшего возраста материнское молоко или детские смеси замещают другой пищей.
Выражения «в возрасте X дней/недель/месяцев/лет», «X дней/недель/месяцев/лет жизни» и «X дней/недель/месяцев/лет после рождения» могут использоваться взаимозаменяемо.
Термин «профилактика и/или лечение аллергии/аллергической реакции/аллергических симптомов/аллергического заболевания» означает профилактику и/или уменьшение частоты, и/или распространенности, и/или тяжести, и/или продолжительности «аллергии» или «аллергической реакции», или «аллергических симптомов», или «аллергического заболевания». Распространенность относится к числу таких случаев, как «аллергия» или «аллергическая реакция», или «аллергические симптомы», или «аллергическое заболевание». Частота относится к числу упомянутых выше случаев, таких как «аллергия» или «аллергическая реакция», или «аллергические симптомы», или «аллергическое заболевание». Такая профилактика включает снижение частоты и/или тяжести упомянутых случаев, таких как «аллергия» или «аллергическая реакция», или «аллергические симптомы», или «аллергическое заболевание», в дальнейшей жизни. Термин «в дальнейшей жизни» включает эффект после прекращения вмешательства.
Выражения «в дальнейшей жизни» и «в последующей жизни» могут использоваться взаимозаменяемо. Они относятся к эффектам, измеренным у того или иного лица (младенца или ребенка младшего возраста) старше возраста несколько недель, несколько месяцев или несколько лет после рождения, например старше возраста 6 месяцев после рождения, например старше возраста 8 месяцев после рождения, например старше возраста 10 месяцев после рождения, например старше возраста 1 год после рождения, например старше возраста 2 года, предпочтительно старше возраста 4 года, более предпочтительно старше возраста 5 лет, еще более предпочтительно старше возраста 7 лет после рождения или более, и по сравнению со средними данными наблюдений для субъектов того же возраста. Предпочтительно они относятся к эффекту, наблюдаемому после по меньшей мере 1 года жизни или после меньшей мере 2, 5, 7, 10 или 15 лет жизни. Таким образом, выражение «в дальнейшей жизни» может относиться к данным наблюдения в младенческом возрасте, в детском возрасте, в подростковый период или во взрослом возрасте. Предпочтительно, оно относится к наблюдению в детском возрасте, в подростковый период или во взрослом возрасте. Термин «в дальнейшей жизни» включает эффект после прекращения вмешательства.
Выражение «расстройство(-а) здоровья» включает любые состояния здоровья и/или болезни, и/или нарушения функций, которые влияют на организм человека.
Выражения «аллергия» или «аллергическая реакция» или «аллергические симптомы» или «аллергическое заболевание» могут использоваться взаимозаменяемо. К таким терминам без ограничений относятся аллергическая сенсибилизация, пищевая аллергия, атопический дерматит и экзема, бронхиальная обструкция, астма, аллергический ринит, риноконъюнктивит, эозинофильный эзофагит, гиперчувствительность, анафилаксия, уртикария. Аллергия может развиваться по отношению к различным аллергенам, и все они включаются в объем настоящего изобретения. К не имеющим ограничительного характера примерам относятся белки, получаемые из таких продуктов, как коровье молоко, яйца, зерновые, орехи, или белки из пыльцы, из перхоти животных, из домашнего пылевого клеща.
Термин SCFA означает короткоцепочечную жирную(-ые) кислоту(-ы).
Выражение «увеличение выработки пропионата» означает, что количество системного и/или кишечного пропионата больше у получающего питательную композицию в соответствии с настоящим изобретением (т.е. содержащую по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид), по сравнению со стандартной композицией (т.е. питательной композицией, не содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид) и/или по сравнению со стандартной композицией с добавками обычных пищевых волокон, например полидекстрозы или пектина. Выработка пропионата может оцениваться с помощью методик, известных специалистам в данной области, например методом газожидкостной хроматографии.
Выражение «увеличение выработки кишечного пропионата» означает, что количество пропионата, измеряемого в толстой кишке (или толстом кишечнике) или ее части, например в слепой кишке, больше у получающего питательную композицию в соответствии с настоящим изобретением (т.е. содержащую по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид), по сравнению со стандартной композицией (т.е. питательной композицией, не содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид) и/или по сравнению со стандартной композицией с добавками обычных пищевых волокон, например полидекстрозы или пектина. Выработка пропионата может оцениваться с помощью методик, известных специалистам в данной области, например методом газожидкостной хроматографии.
Под «материнским молоком» следует понимать грудное молоко или молозиво матери.
Термин «ОГМ» относится к олигосахариду(-ам) грудного молока. Такие углеводы обладают высокой устойчивостью к ферментативному гидролизу под действием пищеварительных ферментов (например, поджелудочной железы и/или щеточной каемки), что указывает на то, что они могут проявлять функции, которые непосредственно не относятся к их калорийности. В первую очередь было показано, что они играют жизненно важную роль в раннем развитии младенцев и детей младшего возраста, например в развитии иммунной системы. В грудном молоке обнаружено много различных видов ОГМ. Каждый отдельный олигосахарид основан на комбинации глюкозы, галактозы, сиаловой кислоты (N-ацетилнейраминовой кислоты), фукозы и/или N-ацетилглюкозамина с образованием многочисленных и разнообразных связей между ними, что обусловливает присутствие огромного числа различных олигосахаридов в грудном молоке — на данный момент было выявлено более 130 таких структур. Почти все они на своем восстанавливающем конце имеют лактозный фрагмент, в то время как сиаловая кислота и/или фукоза (при наличии) занимают концевые положения на невосстанавливающих концах. ОГМ могут быть кислотными (например, содержащий заряженную сиаловую кислоту олигосахарид) или нейтральными (например, фукозилированный олигосахарид).
«Фукозилированный олигосахарид» представляет собой олигосахарид, имеющий остаток фукозы. Он имеет нейтральный характер. Некоторыми примерами являются 2’-FL (2’-фукозиллактоза или 2-фукозиллактоза, или 2FL, или 2-FL), 3-FL (3-фукозиллактоза), дифукозиллактоза, лакто-N-фукопентаоза (например, лакто-N-фукопентаоза I, лакто-N-фукопентаоза II, лакто-N-фукопентаоза III, лакто-N-фукопентаоза V), лакто-N-фукогексаоза, лакто-N-дифукогексаоза I, фукозиллакто-N-гексаоза, фукозиллакто-N-неогексаоза, дифукозиллакто-N-гексаоза I, дифукозиллакто-N-неогексаоза II и любая их комбинация.
Выражения «фукозилированные олигосахариды, содержащие 2’-фукозил-эпитоп» и «2-фукозилированные олигосахариды» включают фукозилированные олигосахариды с определенной гомологией формы, поскольку они содержат 2’-фукозил-эпитоп, следовательно, можно ожидать определенную гомологию функции.
Выражение «N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы)» подразумевает как «N-ацетиллактозамин», так и «олигосахарид(-ы), содержащий(-ие) N-ацетиллактозамин». Они являются нейтральными олигосахаридами, имеющими остаток N-ацетиллактозамина. Подходящими примерами являются LNT (лакто-N-тетраоза), пара-лакто-N-неогексаоза (пара-LNnH), LNnT (лакто-N-неотетраоза) или любая их комбинация. Другими примерами являются лакто-N-гексаоза, лакто-N-неогексаоза, пара-лакто-N-гексаоза, пара-лакто-N-неогексаоза, лакто-N-октаоза, лакто-N-неооктаоза, изо-лакто-N-октаоза, пара-лакто-N-октаоза и лакто-N-декаоза.
Выражения «по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид» и «по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид» означают «по меньшей мере один тип фукозилированного олигосахарида» и «по меньшей мере один тип N-ацетилированного олигосахарида».
«Предшественник ОГМ» представляет собой ключевое соединение, которое включается в выработку ОГМ, такое как сиаловая кислота и/или фукоза.
«Сиалилированный олигосахарид» представляет собой олигосахарид, содержащий заряженную сиаловую кислоту, т.е. олигосахарид, имеющий остаток сиаловой кислоты. Он имеет кислотный характер. Отдельными примерами являются 3-SL (3’-сиалиллактоза) и 6-SL (6’-сиалиллактоза).
Выражения «галактоолигосахарид», «галакто-олигосахарид» и GOS можно применять взаимозаменяемо. Они относятся к олигосахариду, включающему две или более незаряженных молекул галактозы и не содержащему остатка N-ацетила (т.е. представляют собой нейтральные олигосахариды). В конкретном варианте осуществления упомянутые две или более молекул галактозы соединены β-1,2-, β-1,3-, β-1,4- или β-1,6-связью. В другом варианте осуществления «галактоолигосахарид» и GOS также включают олигосахариды, содержащие одну молекулу галактозы и одну молекулу глюкозы (т.е. дисахариды), соединенные β-1,2-, β-1,3- или β-1,6-связью.
Питательная композиция настоящего изобретения может быть представлена в твердой форме (например, порошок) или в жидком виде. Количество различных ингредиентов (например, олигосахаридов) может быть выражено в г/100 г композиции в расчете на массу сухого вещества, если композиция находится в твердой, например в порошкообразной, форме или в виде концентрации в г/л композиции, когда она относится к форме жидкости (последнее также охватывает жидкую композицию, которую можно получать из порошка после растворения в жидкости, такой как молоко, вода и т.п., например растворенную детскую смесь или смесь для прикармливаемых детей/смесь последующего уровня, или детский продукт на зерновой основе, или любую другую рецептуру, предназначенную для детского питания).
Термины «пребиотик», «пищевое(-ые) волокно(-а)» и «клетчатка» могут использоваться взаимозаменяемо. Они означают неперевариваемые углеводы, которые благоприятно влияют на хозяина, выборочно стимулируя рост и/или активность полезных для здоровья бактерий, таких как бифидобактерии, в толстом кишечнике человека (Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr. 1995; 125:1401–12).
Термин «пробиотик» означает препараты из клеток микроорганизмов или компоненты клеток микроорганизмов, которые оказывают благоприятное воздействие на здоровье или самочувствие организма-хозяина. (Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al. «Probiotics: how should they be defined» Trends Food Sci. Technol. 1999:10 107–10). Клетки микроорганизмов, по существу, представляют собой бактерии или дрожжи.
Под термином «КОЕ» следует понимать колониеобразующую единицу.
Если не указано иное, все процентные содержания представляют собой мас.%.
Дополнительно в контексте изобретения термины «содержащий» или «содержит» не исключают других возможных элементов. Композиция настоящего изобретения, включая многие варианты осуществления, описанные в настоящем документе, может содержать существенные элементы и ограничения изобретения, описанные в настоящем документе, а также любые дополнительные или необязательные ингредиенты, компоненты или ограничения, описанные в настоящем документе или иные, в зависимости от потребностей, состоять или, по существу, состоять из них.
Любую ссылку на документы предшествующего уровня техники в данном описании не следует рассматривать как признание того, что такой предшествующий уровень техники является широко известным или составляет часть общеизвестных знаний в данной области.
Ниже представлено более подробное описание изобретения. Следует отметить, что различные аспекты, признаки, примеры и варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, могут быть совместимыми и/или комбинироваться друг с другом.
Поэтому настоящее изобретение относится к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения в профилактике и/или лечении симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности кишечного, у упомянутого младенца или ребенка младшего возраста.
Поэтому в одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения в профилактике и/или лечении симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки кишечного пропионата, в частности пропионата, у упомянутого младенца или ребенка младшего возраста.
Не ограничиваясь какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) обладают синергическим действием и неожиданно обеспечивают упомянутые выше полезные для здоровья эффекты. Такая особая комбинация олигосахаридов будет существенно увеличивать выработку пропионата у того или иного человека, а потому будет полезна для применения в профилактике и/или лечении симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности кишечного пропионата, у упомянутого младенца или детей младшего возраста.
Питательная композиция настоящего изобретения содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид. В ней может присутствовать один или несколько типов фукозилированных олигосахаридов. Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) можно фактически выбирать из перечня, включающего в себя 2’-фукозиллактозу, 3’-фукозиллактозу, дифукозиллактозу, лакто-N-фукопентаозу (например, лакто-N-фукопентаозу I, лакто-N-фукопентаозу II, лакто-N-фукопентаозу III, лакто-N-фукопентаозу V), лакто-N-фукогексаозу, лакто-N-дифукогексаозу I, фукозиллакто-N-гексаозу, фукозиллакто-N-неогексаозу (например, фукозиллакто-N-неогексаозу I, фукозиллакто-N-неогексаозу II), дифукозиллакто-N-гексаозу I, дифуко-лакто-N-неогексаозу, дифукозиллакто-N-неогексаозу I, дифукозиллакто-N-неогексаозу II, фукозил-пара-лакто-N-гексаозу, три-фуко-пара-лакто-N-гексаозу I и любую их комбинацию.
В некоторых конкретных вариантах осуществления фукозилированный олигосахарид содержит 2’-фукозил-эпитоп. Он может быть, например, выбран из списка, содержащего 2’-фукозиллактозу, дифукозиллактозу, лакто-N-фукопентаозу, лакто-N-фукогексаозу, лакто-N-дифукогексаозу, фукозиллакто-N-гексаозу, фукозиллакто-N-неогексаозу, дифукозиллакто-N-гексаозу дифуко-лакто-N-неогексаозу, дифукозиллакто-N-неогексаозу, фукозил-пара-лакто-N-гексаозу и любую их комбинацию.
В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением содержит 2’-фукозиллактозу (или 2FL, или 2’FL, или 2-FL, или 2’-FL). В конкретном варианте осуществления не используется никакой другой тип фукозилированного олигосахарида, кроме 2’-фукозиллактозы, т.е. питательная композиция настоящего изобретения в качестве фукозилированного олигосахарида содержит только 2’-фукозиллактозу.
Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может(могут) быть выделен(-ы) из природного источника, такого как молоко животных, методами хроматографии или фильтрации. В альтернативном варианте осуществления его можно получать с помощью биотехнологических средств с использованием специфических фукозилтрансфераз и/или фукозидаз, либо посредством применения метода ферментации на основе ферментов (рекомбинантных или природных ферментов), либо методом микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут экспрессировать свои природные ферменты и субстраты, или возможно создание микроорганизмов, вырабатывающих соответствующие субстраты и ферменты. Можно применять культуры из микроорганизмов одного вида и/или смешанные культуры. Образование фукозилированного олигосахарида может быть инициировано акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP) от DP = 1 и далее. В альтернативном варианте осуществления фукозилированные олигосахариды можно получать с помощью химического синтеза из лактозы и свободной фукозы. Кроме того, в продаже доступны, например, фукозилированные олигосахариды производства компании Kyowa, Hakko, Kogyo, Япония.
Композиция настоящего изобретения также содержит по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид. В ней может присутствовать один или несколько типов N-ацетилированных олигосахаридов. N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может(могут) представлять собой, например, лакто-N-тетраозу (LNT), лакто-N-неотетраозу (LNnT) или любую их комбинацию. В некоторых конкретных вариантах осуществления N-ацетилированный олигосахарид представляет собой лакто-N-неотетраозу (LNnT), пара-лакто-N-неогексаозу (пара-LNnH) или любую их комбинацию. В некоторых конкретных вариантах осуществления N-ацетилированный олигосахарид представляет собой LNnT. В некоторых конкретных вариантах осуществления N-ацетилированный олигосахарид представляет собой LNT. В некоторых других конкретных вариантах осуществления N-ацетилированный олигосахарид представляет собой смесь LNT и LNnT. В некоторых конкретных вариантах осуществления композиция содержит как LNT, так и LNnT в соотношении LNT : LNnT от 5 : 1 до 1 : 2 или от 2 : 1 до 1 : 1, или от 2 : 1,2 до 2 : 1,6.
В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением содержит лакто-N-неотетраозу (LNnT). В конкретном варианте осуществления не используется никакой другой тип N-ацетилированного олигосахарида, кроме лакто-N-неотетраозы (LNnT), т.е. питательная композиция изобретения в качестве N-ацетилированного олигосахарида содержит только лакто-N-неотетраозу (LNnT).
N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) можно синтезировать химическим путем с помощью ферментативного переноса сахаридных единиц с донорных фрагментов на акцепторные фрагменты с использованием гликозилтрансфераз, как описано, например, в патенте США № 5,288,637 и публикации WO 96/10086. В альтернативном варианте осуществления LNT и LNnT можно получать путем химического преобразования кетогексоз (например, фруктозы), либо свободных, либо связанных с олигосахаридом (например, лактулозой), в N-ацетилгексозамин или N-ацетилгексозамин-содержащий олигосахарид, как описано в Wrodnigg, T.M.; Stutz, A.E. (1999) Angew. Chem. Int. Ed. 38:827–828. N-ацетиллактозамин, полученный таким образом, можно впоследствии переносить в качестве акцепторного фрагмента на лактозу. N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может(могут) быть также получен(-ы) методами биотехнологии, основанными на технологии микробной ферментации.
В наиболее преимущественном варианте осуществления настоящего изобретения питательная композиция содержит 2’-фукозиллактозу (2FL) и лакто-N-неотетраозу (LNnT).
В другом конкретном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит смесь олигосахаридов, состоящую из 2’-фукозиллактозы (2-FL) и лакто-N-неотетраозы (LNnT). Иными словами, питательная композиция изобретения в качестве фукозилированного олигосахарида содержит только 2’-фукозиллактозу (2-FL) и в качестве N-ацетилированного олигосахарида — только лакто-N-неотетраозу (LNnT).
В некоторых вариантах осуществления весовое соотношение фукозилированного(ых) олигосахарида(-ов) и N-ацетилированного(-ых) олигосахарида(-ов) (например, 2FL : LNnT) в питательной композиции настоящего изобретения составляет от 1 : 10 до 12 : 1, например, от 1 : 7 до 10 : 1 или от 1 : 5 до 5 : 1, или от 2 : 1 до 5 : 1, или от 1 : 3 до 3 : 1, или от 1 : 2 до 2 : 1, или от 1 : 1 до 3 : 1, или от 1 : 5 до 1 : 0,5.
Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) в составе питательной композиции настоящего изобретения могут в суммарном количестве составлять от 0,1 до 10 мас.%, например от 0,5 до 7 мас.% или от 1 до 5 мас.% питательной композиции до растворения в воде. Для растворенной, готовой к употреблению жидкой смеси целевой показатель составляет от 0,01 до 1%, более предпочтительно от 0,05 до 0,7% или от 0,1 до 0,5%.
Питательная композиция настоящего изобретения может, например, содержать:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) в суммарном количестве 0,2–5 г/л, например 0,5–4,5 г/л или 1–4 г/л композиции, или в суммарном количестве 0,13–3,48 г/100 г, например 0,34–3,13 г/100 г или 0,69–2,78 г/100 г в расчете на массу сухого вещества композиции; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) в суммарном количества 0,05–5 г/л, например 0,1–2 г/л или 0,1–1 г/л композиции, или в суммарном количестве 0,03–3,48 г/100 г, например 0,07–1,4 г/100 г или 0,07–0,7 г/100 г в расчете на массу сухого вещества композиции.
Питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением может также содержать по меньшей мере другой(-ие) олигосахарид(-ы) (т.е. отличные от фукозилированного(-ых) олигосахарида(-ов) и N-ацетилированного(-ых) олигосахарида(-ов), которые в обязательном порядке присутствуют в композиции) и/или по меньшей мере клетчатку (пищевые волокна) и/или по меньшей мере предшественник(-и) олигосахарида(-ов) грудного молока. Другой олигосахарид и/или клетчатка и/или предшественник могут быть выбраны из перечня, включающего галактоолигосахариды (GOS), фруктоолигосахариды (FOS), инулин, ксилоолигосахариды (XOS), полидекстрозу, сиалилированные олигосахариды, сиаловую кислоту, фукозу и любую их комбинацию. Они могут присутствовать в количестве от 0 до 10 мас.% композиции.
Подходящие доступные в продаже продукты, которые можно применять дополнительно к олигосахаридам, содержащимся в смеси олигосахаридов, для получения питательных композиций в соответствии с изобретением, включают в себя комбинации FOS с инулином, например продукт, продаваемый компанией BENEO под товарным знаком Orafti, или полидекстрозу, продаваемую компанией Tate & Lyle под товарным знаком STA-LITE.
В конкретном варианте осуществления композиция в соответствии с изобретением может содержать сиалилированный(-ые) олигосахарид(-ы). В ней может присутствовать один или несколько сиалилированных олигосахаридов. Сиалилированный(-ые) олигосахарид(-ы) можно выбирать из группы, содержащей 3’-сиалиллактозу (3-SL), 6’-сиалиллактозу (6-SL) и любую их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция содержит 3-SL и 6-SL. В некоторых конкретных вариантах осуществления соотношение 3’-сиалиллактозы (3-SL) и 6’-сиалиллактозы (6-SL) может находиться в диапазоне от 5 : 1 до 1 : 10 или от 3 : 1 до 1 : 1, или от 1 : 1 до 1 : 10. В некоторых конкретных вариантах осуществления сиалилированный олигосахарид композиции представляет собой 6'-сиалиллактозу (6-SL).
Сиалилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может(могут) быть выделен(-ы) из природного источника, такого как молоко животных, методами хроматографии или фильтрации. В альтернативном варианте осуществления их можно получать с помощью биотехнологических средств с использованием специфических сиалилтрансфераз или сиалидаз, нейраминидаз методом ферментации на основе ферментов (рекомбинантных или природных ферментов), путем химического синтеза или методом микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут экспрессировать свои природные ферменты и субстраты, или возможно создание микроорганизмов, вырабатывающих соответствующие субстраты и ферменты. Можно применять культуры микроорганизмов одного вида или смешанные культуры. Образование сиалилолигосахаридов можно инициировать акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP) от DP = 1 и далее. В альтернативном варианте осуществления сиалиллактозы можно получать путем химического синтеза из лактозы и свободной N’-ацетилнейраминовой кислоты (сиаловой кислоты). Сиалиллактозы также доступны в продаже, например, от компании Kyowa Hakko Kogyo, Япония.
В конкретных примерах композиция может содержать сиалилированный(-ые) олигосахарид(-ы) в суммарном количестве от 0,05 до 5 г/л или, например, от 0,1 до 4 г/л, или от 0,3 до 2 г/л композиции, или в суммарном количестве от 0,03 до 3,5 г/100 г, например от 0,1 до 2 г или от 0,2 до 1 г на 100 г в расчете на массу сухого вещества композиции.
В конкретном варианте осуществления питательная композиция может также содержать по меньшей мере один олигосахарид коровьего молока (BMO). В конкретном варианте осуществления питательная композиция может дополнительно содержать смесь олигосахаридов (BMOS), которая содержит от 0,1 до 4,0 мас.% N-ацетилированного(-ых) олигосахарида(-ов), от 92,0 до 99,5 мас.% галактоолигосахарида(-ов) и от 0,2 до 4,0 мас.% сиалилированного(-ых) олигосахарида(-ов). В публикациях WO2006087391 и WO2012160080 представлены некоторые примеры получения смеси BMO.
В некоторых конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения питательная композиция не содержит сиалилированных олигосахаридов, GOS и/или олигосахаридов коровьего молока.
Композиция в соответствии с настоящим изобретением может также необязательно содержать по меньшей мере один предшественник олигосахарида грудного молока. В ней может присутствовать один или несколько предшественников. Например, предшественником олигосахарида грудного молока является сиаловая кислота, фукоза или их смесь. В некоторых конкретных вариантах осуществления композиция содержит сиаловую кислоту.
В конкретных примерах композиция содержит от 0 до 3 г/л предшественника(-ов) олигосахарида грудного молока или от 0 до 2 г/л, или от 0 до 1 г/л, или от 0 до 0,7 г/л, или от 0 до 0,5 г/л, или от 0 до 0,3 г/л, или от 0 до 0,2 г/л предшественника(-ов) олигосахарида грудного молока.
Композиция в соответствии с изобретением может содержать от 0 до 2,1 г предшественника(-ов) олигосахарида грудного молока на 100 г композиции в расчете на массу сухого вещества, например от 0 до 1,5 г или от 0 до 0,8 г, или от 0 до 0,15 г предшественника(-ов) олигосахарида грудного молока на 100 г композиции в расчете на массу сухого вещества.
Питательная композиция настоящего изобретения может дополнительно содержать по меньшей мере один пробиотик (или пробиотический штамм), такой как пробиотический бактериальный штамм.
Чаще всего применяются пробиотические микроорганизмы, которые главным образом представляют собой бактерии и дрожжи следующих родов: Lactobacillus spp., Streptococcus spp., Enterococcus spp., Bifidobacterium spp. и Saccharomyces spp.
В некоторых конкретных вариантах осуществления пробиотик представляет собой пробиотический бактериальный штамм. В некоторых конкретных вариантах осуществления он представляет собой, в частности, штаммы Bifidobacteria и/или Lactobacilli.
Приемлемые пробиотические бактериальные штаммы включают Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103, доступный для приобретения у компании Valio Oy, Финляндия, под товарным знаком LGG; Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724, Lactobacillus paracasei CNCM I-2116, Lactobacillus johnsonii CNCM I-1225, Streptococcus salivarius DSM 13084, продаваемые компанией BLIS Technologies Limited, Новая Зеландия, под названием KI2; Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446, продаваемый в числе прочих компанией Christian Hansen, Дания, под товарным знаком Bb 12; Bifidobacterium longum ATCC BAA-999, продаваемый компанией Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония, под товарным знаком BB536; Bifidobacterium breve, продаваемый компанией Danisco под товарным знаком Bb-03; Bifidobacterium breve, продаваемый компанией Morinaga под товарным знаком M-16V; Bifidobacterium infantis, продаваемый компанией Procter & GambIe Co. под товарным знаком Bifantis; и Bifidobacterium breve, продаваемый компанией Institut Rosell (Lallemand) под товарным знаком R0070.
Питательная композиция в соответствии с изобретением может содержать от 10e3 до 10e12 КОЕ пробиотического штамма, более предпочтительно от 10e7 до 10e12 КОЕ, например от 10e8 до 10e10 КОЕ пробиотического штамма на грамм композиции в расчете на массу сухого вещества.
В одном варианте осуществления пробиотики являются жизнеспособными. В другом варианте осуществления пробиотики являются неразмножающимися или инактивированными. В некоторых других вариантах осуществления можно использовать как жизнеспособные пробиотики, так и инактивированные пробиотики.
Питательная композиция изобретения может дополнительно содержать по меньшей мере один фаг (бактериофаг) или смесь фагов, предпочтительно направленных против патогенных микроорганизмов Streptococci, Haemophilus, Moraxella и Staphylococci.
Питательная композиция в соответствии с изобретением может представлять собой, например, детскую смесь, начальную детскую смесь, смесь для прикармливаемых детей или смесь последующего уровня, детское питание, детскую композицию на зерновой основе, обогатитель, такой как обогатитель грудного молока, или добавку. В некоторых конкретных вариантах осуществления композиция изобретения представляет собой детскую смесь, обогатитель или добавку, которые могут предназначаться для первых 4 или 6 месяцев жизни. В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь.
В некоторых других вариантах осуществления питательная композиция настоящего изобретения представляет собой обогатитель. Обогатитель может представлять собой обогатитель грудного молока (например, обогатитель человеческого грудного молока) или обогатитель смеси, такой как обогатитель детской смеси или обогатитель смеси для прикармливаемых детей/смеси последующего уровня.
Если питательная композиция представляет собой добавку, она может быть обеспечена в форме стандартных доз.
Питательная композиция настоящего изобретения может быть представлена в твердой (например, порошок), жидкой или клейстеризованной форме.
Питательная композиция в соответствии с изобретением, по существу, содержит источник белка. Белок может содержаться в количестве от 1,5 до 3 г на 100 ккал. В некоторых вариантах осуществления, в частности, когда композиция предназначена для преждевременно родившихся младенцев, такое количество белка может составлять от 2,4 до 4 г/100 ккал или более 3,6 г/100 ккал. В некоторых других вариантах осуществления количество белка может быть ниже 2,0 г на 100 ккал, например от 1,8 до 2 г/100 ккал, или белок может содержаться в количестве ниже 1,8 г на 100 ккал.
Тип белка не считается критическим для настоящего изобретения при условии, что соблюдены минимальные требования по содержанию незаменимых аминокислот и обеспечивается удовлетворительной рост. Таким образом, можно применять источники белка на основе молочной сыворотки, казеина и их смесей, а также источники белка на основе сои. Что касается сывороточных белков, источник белка может быть основан на кислой сыворотке или сладкой молочной сыворотке или их смесях и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желаемых пропорциях.
В некоторых преимущественных вариантах осуществления в источнике белка преобладает молочная сыворотка (т.е. более 50% белков происходят из сывороточных белков, например 60% или 70%).
Белки могут быть нативными или гидролизованными, либо они могут представлять собой смесь нативных и гидролизованных белков. Под термином «нативный» подразумевается, что основная часть белков является нативной, т.е. их молекулярная структура не изменена, например не изменено по меньшей мере 80% белков, например не изменено по меньшей мере 85% белков, предпочтительно не изменено по меньшей мере 90% белков, еще более предпочтительно не изменено по меньшей мере 95% белков, например не изменено по меньшей мере 98% белков. В конкретном варианте осуществления 100% белков не изменено.
Термин «гидролизованный» в контексте настоящего изобретения означает белок, который был гидролизован или расщеплен на составляющие его аминокислоты.
Белки могут быть полностью или частично гидролизованными. Может быть желательным вводить частично гидролизованные белки (степень гидролиза от 2 до 20%), например, младенцам или детям младшего возраста, предположительно подверженным риску развития аллергии на коровье молоко. При необходимости использования гидролизованных белков процесс гидролиза может проводиться по желанию и способом, известным в данной области. Например, гидролизаты сывороточного белка можно получать ферментативным гидролизом фракции молочной сыворотки в одну или более стадий. Если фракция молочной сыворотки, применяемая в качестве исходного материала, по существу, не содержит лактозы, то установлено, что в процессе гидролиза блокировка лизина белка проявляется в гораздо меньшей степени. Это позволяет снизить степень блокировки лизина с около 15 мас.% общего лизина до менее около 10 мас.% лизина; например до около 7 мас.% лизина, что значительно улучшает питательное качество источника белка.
В одном варианте осуществления изобретения гидролизовано по меньшей мере 70% белков, предпочтительно гидролизовано по меньшей мере 80% белков, например гидролизовано по меньшей мере 85% белков, даже более предпочтительно гидролизовано по меньшей мере 90% белков, например гидролизовано по меньшей мере 95% белков, в частности гидролизовано по меньшей мере 98% белков. В конкретном варианте осуществления гидролизовано 100% белков.
В одном конкретном варианте осуществления белки питательной композиции гидролизованы, полностью гидролизованы или частично гидролизованы. Степень гидролиза (DH) белка может составлять от 8 до 40, или от 20 до 60, или от 20 до 80 или более 10, 20, 40, 60, 80 или 90.
В конкретном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением представляет собой гипоаллергенную композицию. В другом конкретном варианте осуществления композиция в соответствии с изобретением представляет собой гипоаллергенную питательную композицию.
Питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением, по существу, содержит источник углеводов. Это особенно предпочтительно в том случае, когда питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь. В этом случае можно применять любой источник углеводов, традиционно находящийся в детских смесях, такой как лактоза, сукроза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя одним из предпочтительных источников углеводов является лактоза.
Питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением, по существу, содержит источник липидов. Это особенно важно, если питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь. В этом случае источником липидов может быть любой липид или жир, который подходит для применения в детских смесях. Некоторые подходящие источники жира включают в себя пальмовое масло, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и сафлоровое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты. Можно также добавлять незаменимые жирные кислоты - линолевую кислоту и α-линоленовую кислоту, а также небольшие количества масел, содержащих большие количества арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты в готовом виде, например рыбьи жиры или микробные масла. Соотношение n-6 и n-3 жирных кислот в источнике жира может составлять от около 5 : 1 до около 15 : 1, например от около 8 : 1 до около 10 : 1.
Питательная композиция изобретения может также содержать все витамины и минеральные вещества, которые считаются обязательными в повседневном рационе, в значимых с точки зрения питания количествах. Для некоторых витаминов и минеральных веществ установлены минимальные требования. Примеры минеральных веществ, витаминов и других питательных веществ, которые необязательно присутствуют в композиции изобретения, включают в себя витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин В6, витамин В12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевую кислоту, инозит, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлор, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минеральные вещества обычно добавляют в форме соли. Присутствие и количества конкретных минеральных веществ и других витаминов будут варьироваться в зависимости от целевой популяции.
При необходимости питательная композиция изобретения может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соя, лецитин, сложноэфирные моно- и диглицериды лимонной кислоты и т.п.
Питательная композиция изобретения может также содержать другие вещества, которые могут оказывать благоприятное воздействие, такие как лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и т.п.
Питательная композиция изобретения также может содержать каротиноид(-ы). В некоторых конкретных вариантах осуществления изобретения питательная композиция изобретения не содержит каротиноидов.
Питательную композицию в соответствии с изобретением можно получать любым подходящим способом. Далее композиция будет описана на конкретном примере.
Например, смесь, такую как детская смесь, можно получать путем смешивания источника белка, источника углеводов и источника жира в соответствующих пропорциях. На данном этапе можно включать эмульгаторы в случае их применения. На данном этапе можно добавлять витамины и минеральные вещества, но обычно их добавляют позднее для предотвращения термического разложения. Перед смешиванием в источнике жира можно растворять любые липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. Затем можно примешивать воду, предпочтительно очищенную обратным осмосом, с образованием жидкой смеси. Температура воды для удобства находится в диапазоне между около 50°С и около 80°С для облегчения диспергирования ингредиентов. Для образования жидкой смеси можно использовать доступные в продаже разжижители.
На данном этапе можно добавлять фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы), особенно если конечный продукт должен иметь жидкую форму. Если конечный продукт должен представлять собой порошок, эти компоненты при необходимости также можно добавлять на данной стадии.
Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.
Затем жидкую смесь можно термически обрабатывать для снижения бактериальной нагрузки путем быстрого нагрева жидкой смеси, например, до температуры в диапазоне от около 80°C до около 150°C, в течение периода времени от около 5 секунд до около 5 минут. Нагревание можно осуществлять путем нагнетания пара с помощью автоклава или теплообменника, например пластинчатого теплообменника.
Затем жидкую смесь можно охлаждать до температуры от около 60°C до около 85°C, например, путем мгновенного охлаждения. Затем жидкую смесь можно снова гомогенизировать, например, в две стадии: под давлением от около 10 МПа до около 30 МПа на первой стадии и от около 2 МПа до около 10 МПа на второй стадии. Затем гомогенизированную смесь можно дополнительно охлаждать для добавления любых термочувствительных компонентов, например витаминов и минеральных веществ. На данном этапе для удобства регулируют рН и содержание сухих веществ в гомогенизированной смеси.
Если конечный продукт должен представлять собой порошок, гомогенизированную смесь переносят в подходящий сушильный аппарат, такой как распылительная сушилка или сублимационная сушилка, и превращают в порошок. Влагосодержание порошка должно составлять менее около 5 мас.%. На данном этапе или в альтернативном варианте осуществления также можно добавлять фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) путем сухого смешивания или путем перемешивания их в форме сиропа из кристаллов вместе с пробиотическим(-ими) штаммом(-ами) (при использовании), и смесь подвергают распылительной сушке или сублимационной сушке.
Если предпочтительна жидкая композиция, гомогенизированную смесь можно стерилизовать, а затем асептически разливать в подходящие контейнеры или можно сначала разливать в контейнеры, а затем стерилизовать в автоклаве.
В другом варианте осуществления композиция изобретения может представлять собой добавку.
Добавка может быть представлена, например, в форме таблеток, капсул, пастилок или жидкости. Добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), связующие вещества, пленкообразующие агенты, инкапсулирующие агенты/материалы, материалы стенок/оболочек, соединения матриц, покрытия, эмульгаторы, поверхностно-активные вещества, солюбилизирующие агенты (масла, жиры, воски, лецитины и т.п.), адсорбенты, носители, наполнители, вспомогательные соединения, диспергирующие агенты, увлажняющие агенты, технологические добавки (растворители), антислеживающие агенты, маскирующие вкус агенты, утяжеляющие агенты, желирующие агенты и гелеобразующие агенты. Добавка также может содержать традиционные фармацевтические добавки и адъюванты, эксципиенты и разбавители, включая, без ограничений, воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, вкусоароматические агенты, консерванты, стабилизаторы, эмульгирующие агенты, буферы, смазывающие вещества, красители, увлажняющие агенты, наполнители и т.п.
Дополнительно добавка может содержать органический или неорганический материал-носитель, подходящий для перорального или парентерального введения, а также витамины, минеральные микроэлементы и другие микроэлементы в соответствии с рекомендациями государственных органов, такими как рекомендуемые нормы потребления (RDA) США.
Питательная композиция в соответствии с изобретением применяется для младенцев или детей младшего возраста. Младенцы или дети младшего возраста могут рождаться в срок или недоношенными. В конкретном варианте осуществления питательная композиция изобретения применяется для младенцев или детей младшего возраста, которые были рождены недоношенными.
Питательная композиция настоящего изобретения может также применяться для младенцев или детей младшего возраста, рожденных посредством кесарева сечения или посредством вагинальных родов.
В некоторых вариантах осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением может быть предназначена для применения до и/или во время периода отлучения от груди.
В некоторых вариантах осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением применяется для младенцев или детей младшего возраста, подверженных риску развития аллергии. В некоторых вариантах осуществления питательная композиция настоящего изобретением применяется для младенцев или детей младшего возраста, рожденных женщинами, страдающими аллергией. Действительно, научные данные неизменно указывают на то, что младенцы, рожденные страдающими аллергией матерями, имеют более высокий риск развития аллергии в дальнейшей жизни, чем младенцы, рожденные не страдающими аллергией матерями.
Возраст для введения (применения или скармливания) питательной композиции, а также продолжительность такого введения зависят от возможностей и потребностей.
Поскольку питательная композиция также используется для целей профилактики (профилактика расстройства здоровья в дальнейшей жизни), ее можно, например, применять непосредственно после рождения младенцев. Композицию изобретения также можно давать в течение первой недели жизни младенца или в течение первых 2 недель жизни, или в течение первых 3 недель жизни, или в течение первого месяца жизни, или в течение первых 2 месяцев жизни, или в течение первых 3 месяцев жизни, или в течение первых 4 месяцев жизни, или в течение первых 6 месяцев жизни, или в течение первых 8 месяцев жизни, или в течение первых 10 месяцев жизни, или в течение первого года жизни, или в течение первых двух лет жизни, или даже дольше. В ряде конкретных преимущественных вариантов осуществления изобретения питательную композицию дают (или вводят) младенцу в период первых от 4 до 6 месяцев после рождения упомянутого младенца.
В некоторых других вариантах осуществления питательную композицию изобретения дают в течение несколько дней (например, 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20…) или нескольких недель (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10…), или нескольких месяцев (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10…) после рождения. В первую очередь это может быть актуально, но не обязательно, в том случае, когда младенец родился преждевременно.
В одном варианте осуществления композицию изобретения дают младенцу или ребенку младшего возраста в качестве композиции, дополнительной к материнскому молоку. В некоторых вариантах осуществления изобретения младенец или ребенок младшего возраста получает материнское молоко в течение по меньшей мере первых 2 недель, первых 1, 2, 4 или 6 месяцев. В одном варианте осуществления питательную композицию изобретения дают младенцу или ребенку младшего возраста после такого периода питания материнским молоком или дают во время такого периода питания материнским молоком. В другом варианте осуществления изобретения композицию дают младенцу или ребенку младшего возраста в качестве единственной или основной питательной композиции в течение по меньшей мере одного периода времени, например после 1, 2 или 4-го месяца жизни, в течение по меньшей мере 1, 2, 4 или 6 месяцев.
В одном варианте осуществления питательная композиция изобретения является полной питательной композицией (удовлетворяющей все или большинство потребностей субъекта в питании). В другом варианте осуществления питательная композиция является добавкой или обогатителем, предназначенным, например, для дополнения грудного молока или дополнения детской смеси или смеси для прикармливаемых детей.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что введение специфических ОГМ в животной модели существенно увеличивало выработку пропионата в слепой кишке (часть толстого кишечника) животного.
Как отмечалось в разделе предпосылок создания изобретения, известно, что пропионат защищает от аллергии.
Поэтому питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением может применяться для профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности выработки кишечного пропионата, у упомянутого младенца или детей младшего возраста.
Полезные для здоровья эффекты, на достижение которых направлено настоящее изобретения, могут быть получены с использованием питательной композиции за счет увеличения выработки кишечного пропионата у упомянутого младенца или ребенка младшего возраста, в частности выработки пропионата в слепой кишке. В конкретном варианте осуществления выработка пропионата определяется газожидкостной хроматографией и может быть выражена в нмоль/мг сухой массы композиции.
В конкретном варианте осуществления выработка кишечного пропионата увеличивается по меньшей мере на 10%, или по меньшей мере на 15%, или по меньшей мере на 20%, или по меньшей мере на 30%, или по меньшей мере на 40%, или по меньшей мере на 50%, или по меньшей мере на 60% по сравнению с выработкой кишечного пропионата, образующегося при использовании питательной композиции без по меньшей мере одного фукозилированного олигосахарида и без по меньшей мере одного N-ацетилированного олигосахарида.
В конкретном варианте осуществления выработка кишечного пропионата увеличивается по меньшей мере на 10%, или по меньшей мере на 15%, или по меньшей мере на 20%, или по меньшей мере на 30%, или по меньшей мере на 40%, или по меньшей мере на 50%, или по меньшей мере на 60%, или по меньшей мере на 70% по сравнению с выработкой кишечного пропионата, образующегося при использовании питательной композиции с добавкой обычных пищевых волокон, например полидекстрозы или пектина.
При этом возникает новая клиническая ситуация, в рамках которой профилактику симптомов аллергии можно проводить по-новому.
Другие объекты
Другим объектом настоящего изобретения является применение по меньшей мере одного фукозилированного олигосахарида и по меньшей мере одного N-ацетилированного олигосахарида в приготовлении питательной композиции для профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности выработки кишечного пропионата, у упомянутого младенца или детей младшего возраста.
Еще одним объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения в целях профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности выработки кишечного пропионата, у упомянутого младенца или детей младшего возраста.
Другим объектом настоящего изобретения является применение по меньшей мере одного фукозилированного олигосахарида и по меньшей мере одного N-ацетилированного олигосахарида в целях профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности выработки кишечного пропионата, у упомянутого младенца или детей младшего возраста.
Еще один объект настоящего изобретения относится к способу профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенца или ребенка младшего возраста за счет увеличения выработки пропионата, в частности выработки кишечного пропионата, у упомянутого младенца или ребенка младшего возраста, причем упомянутый способ включает введение упомянутому младенцу или ребенку младшего возраста питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид.
Различные варианты осуществления, подробности и примеры, изложенные ранее в описании (например, относящиеся к типам и количествам олигосахарида, питательной композиции, введению, целевой популяции…), также применимы ко всем таким другим объектам настоящего изобретения.
Примеры
Следующие примеры демонстрируют некоторые конкретные варианты осуществления композиции для применения в соответствии с настоящим изобретением. Эти примеры приведены исключительно с целью иллюстрации, и их не следует рассматривать как ограничения настоящего изобретения, поскольку в пределах сущности изобретения возможны его многочисленные варианты.
Пример 1
Ниже в таблице 1 приведен пример состава питательной композиции (например, детской смеси) в соответствии с настоящим изобретением. Эта композиция приводится исключительно в качестве иллюстрации.
Таблица 1. Пример состава питательной композиции (например, детской смеси) в соответствии с настоящим изобретением
Питательные вещества
На 100 ккал
На литр
Энергетическая ценность (ккал)
100
670
Белок (г)
1,83
12,3
Жир (г)
5,3
35,7
Линолевая кислота (г)
0,79
5,3
α-Линоленовая кислота (мг)
101
675
Лактоза (г)
11,2
74,7
Минеральные вещества (г)
0,37
2,5
Na (мг)
23
150
K (мг)
89
590
Cl (мг)
64
430
Ca (мг)
62
410
P (мг)
31
210
Mg (мг)
7
50
Mn (мкг)
8
50
Se (мкг)
2
13
Витамин A (мкг РЭ)
105
700
Витамин D (мкг)
1,5
10
Витамин E (мг ТЭ)
0,8
5,4
Витамин K1 (мкг)
8
54
Витамин С (мг)
10
67
Витамин В1 (мг)
0,07
0,47
Витамин В2 (мг)
0,15
1,0
Ниацин (мг)
1
6,7
Витамин В6 (мг)
0,075
0,50
Фолиевая кислота (мкг)
9
60
Пантотеновая кислота (мг)
0,45
3
Витамин B12 (мкг)
0,3
2
Биотин (мкг)
2,2
15
Холин (мг)
10
67
Fe (мг)
1,2
8
I (мкг)
15
100
Cu (мг)
0,06
0,4
Zn (мг)
0,75
5
Олигосахариды (ОГМ)
2FL (г)
0,15
1
LNnT (г)
0,075
0,5
Пример 2
Описание исследования
Самок мышей BALB/cByJ CRL в возрасте 5 недель, полученных от Charles River, разделяли на несколько групп и кормили в течение 6 недель в соответствии со следующим протоколом:
- Неделя 1: рацион с низким содержанием пищевых волокон (подробная информация о композиции приводится в таблице 2) для всех групп
- Недели с 2 по 6:
● Контрольная группа (группа А): рацион с низким содержанием пищевых волокон (как и в течение недели 1)
● Опытные группы (группы B–D): рацион с низким содержанием пищевых волокон (как и в течение недели 1) с добавкой 5 мас.% тестируемого пищевого волокна (5% рациона с общим низким содержанием пищевых волокон заменяли 5% тестируемого пищевого волокна)
Таблица 2. Композиция рациона с низким содержанием пищевых волокон
Основные питательные вещества
Сухое вещество
93,9%
Сырой белок
18,0%
Необработанные жиры
5,0%
Сырая клетчатка
0,3%
Сырая зола
3,5%
Не содержащий азота экстракт (NFE)
67,1%
Общая энергетическая ценность
17,7 МДж/кг
Метабол. энергетическая ценность
16,1 МДж/кг
Крахмал
42,5%
Аминокислоты
Аргинин
0,76%
Лизин
1,66%
Метионин
0,60%
Метионин + цистеин
0,97%
Триптофан
0,28%
Треонин
0,92%
Основные минеральные элементы
Кальций
0,62%
Фосфор
0,33%
Магний
0,06%
Натрий
0,24%
Калий
0,41%
Хлор
0,58%
Микроэлементы
Железо
50 мг/кг
Цинк
37 мг/кг
Медь
6 мг/кг
Йод
0,6 мг/кг
Марганец
12 мг/кг
Селен
0,22 мг/кг
Добавленные витамины
Витамин A
4000 МЕ/кг
Витамин D3
1000 МЕ/кг
Витамин E
100 мг/кг
Витамин K3
4 мг/кг
Витамин B1
5 мг/кг
Витамин B2
6 мг/кг
Витамин B6
6 мг/кг
Витамин B12
0,05 мг/кг
Никотиновая кислота
32 мг/кг
Пантотеновая кислота
16 мг/кг
Фолиевая кислота
2 мг/кг
Биотин
0,2 мг/кг
Холин
998 мг/кг
Проводились испытания для следующих пищевых волокон:
ОГМ = олигосахариды грудного молока. 2FL + LNnT испытывали в весовом соотношении 1 : 1
PDX = полидекстроза
пектин
В таблице 3 приводится сводная информация о различных опытных группах и рационах.
Таблица 3. Опытные группы и рационы исследования
Группа
Обозначение группы
Рацион
Размер выборки
A
Pos ctr или Ctrl pos
Рацион с низким содержанием пищевых волокон
8
B
ОГМ
Рацион с низким содержанием пищевых волокон + 5 мас.% ОГМ (= 2FL + LNnT в весовом соотношении 1 : 1)
8
C
PDX
Рацион с низким содержанием пищевых волокон + 5 мас.% полидекстрозы
8
D
Пектин
Рацион с низким содержанием пищевых волокон + 5 мас.% пектина
8
Через 6 недель животных из каждой группы умерщвляли и собирали содержимое слепой кишки. Выработку SCFA оценивали методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ; количества SCFA в нмоль/мг в расчете на массу сухого вещества). Измеряли следующие SCFA: пропионат, бутират, валерат и ацетат.
2
Определение проводили на основе следующего протокола: SCFA в кислом растворе (pH от 2,0 до 3,0) разделяли на ГЖХ-колонке, покрытой полярной неподвижной фазой. За счет этого сводилась к минимуму подготовка образца (без дериватизации) и обеспечивалась простота детектирования со стандартным ПИД. SCFA экстрагировали из слепой кишки с помощью кислого фосфатного буфера, содержащего HgCl для инактивации любой остаточной активности бактерий, и в присутствии внутреннего стандарта (2,2-диметилмасляная кислота) для ГЖХ-анализа. После центрифугирования супернатант, получаемый в процессе стерильного фильтрования, был готов для анализа методом ГЖХ. Концентрации SCFA измеряли одновременно.
Рассчитывали медианные значения соотношения, чтобы сопоставить влияние различных рационов с добавлением пищевых волокон на выработку SCFA.
Выводы
Существенно увеличилась выработка пропионата в случае рациона, обогащенного ОГМ (см. фиг. 1). Его выработка увеличилась примерно на 69% по сравнению с положительным контролем. Его выработка увеличилась на 73 и 75% по сравнению с пектином и PDX соответственно. Этот результат можно считать весьма неожиданным, поскольку для пектина обычно наблюдался высокий уровень индуцирования SCFA (Stark et al., J Nutr. 1993, In vitro production of short-chain fatty acids by bacterial fermentation of dietary fiber compared with effects of those fibers on hepatic sterol synthesis in rats; Yang et al, Anaerobe, 2013, In vitro characterization of the impact of selected dietary fibers on fecal microbiota composition and short chain fatty acid production).
На фиг. 2 приводится соотношение медианы каждой тестируемой SCFA в обогащенном пищевыми волокнами рационе, деленное на медиану рациона положительного контроля (т.е. только для рациона с низким содержанием пищевых волокон). Равное 1 соотношение (черная линия) означает отсутствие различий между обогащенным рационом и контрольным рационом. Соотношение меньше 1 означает, что содержание соответствующей SCFA выше в контрольном рационе по сравнению с обогащенным пищевыми волокнами рационом, тогда как соотношение больше этого значения означает, что содержание соответствующей SCFA выше в обогащенном пищевыми волокнами рационе по сравнению с контролем.
Рационы, обогащенные PDX и пектином, приводили к снижению высвобождения SCFA во всех случаях. Напротив, обогащенные ОГМ рационы индуцировали большее высвобождение пропионата, чем рацион с низким содержанием пищевых волокон. Обогащенный ОГМ рацион был единственным активирующим выработку пропионата со столь большой разницей в отличие от других SCFA и в отличие от других тестированных пищевых волокон.
Таким образом, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что у мышей, получавших композицию, содержащую по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, наблюдалась существенно более высокая выработке пропионата в слепой кишке (а значит, и в толстом кишечнике).
В свете известных свойств пропионата, в частности в отношении профилактики и лечения аллергии, композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, таким образом, может быть эффективной для применения в целях профилактики и/или лечения симптомов аллергии у младенцев и/или детей младшего возраста.
Пример 3
Способы
Самок мышей Balb/c в возрасте 5–8 недель сенсибилизируют накожным нанесением 50–200 мкл аллергенного аспергиллезного экстракта. Для этого обривают небольшой участок на спине мыши. Тампон стерильной хлопковой марли (1 х 1 см) с аллергеном фиксируют на коже с помощью биоокклюзивной прозрачной повязки и пластыря Band-Aid. Повязка остается на коже в течение периодов сенсибилизации из 7 последовательных дней до ее отделения или снятия на день 8. Процедуру повторяют 2 раза с промежутками по 2 недели между ними.
Через несколько дней после последних сеансов сенсибилизации мышей подвергают воздействию 100 мкл аллергена, вводя по капле в каждую ноздрю.
ОГМ (более точно смесь 2FL и LNnt 2 : 1) включают в рацион с низким содержанием пищевых волокон в группе ОГМ на уровне 5%. Контрольный рацион в другой группе корректируют с учетом объема и калорий с помощью мальтодекстрина и целлюлозы.
Рацион начинали вводить за 3 недели до первой сенсибилизации и продолжали в течение всего времени эксперимента. Фекалии собирали через 3 недели кормления и до момента первой сенсибилизации. По завершении периода наблюдения отбирали пробы из слепой кишки и кровь и измеряли концентрацию иммуноглобулина методом ELISA, как было описано ранее в Holvoet et al (Holvoet S. Allergy 2016 Dec;71(12):1753–1761). Уровни специфического IgE определяли следующим образом: аллерген плесени Aspergillus (Greer Laboratories) ресуспендировали в дистиллированной воде, содержащий антипротеазу (Sigma) и Тритон X100 (Sigma). Полученный раствор обрабатывали ультразвуком в течение 5 мин на льду и центрифугировали при 1000 об/мин в течение 10 мин. Собирали верхнюю фазу и измеряли общее содержание белка с помощью набора BCA для анализа белка (Thermo Scientific; г. Цуг, Швейцария) в соответствии с протоколом производителя. Общий белок Aspergillus метили с помощью N-гидроксисукцинимидного сложного эфира диоксигенин-3-O-метилкарбонил-e-аминокапроновой кислоты (DIG; Roche, г. Базель, Швейцария) в соответствии с протоколом производителя. Покрывали 96-луночные планшеты 100 мкл антитела крысы против мышиного IgE с концентрацией 2 мкг/мл (BD-Bioscience) в карбонатном буфере и инкубировали в течение ночи при 4°C. Планшеты промывали в PBS (фосфатно-солевой буфер) с 0,05% Твина и блокировали 200 мкл PBS, содержащего 10% эмбриональной телячьей сыворотки (FCS; Bioconcept), в течение 1 ч при комнатной температуре. Разбавленную сыворотку инкубировали в течение 2 ч при комнатной температуре. После промывания инкубировали антиген с меткой DIG в течение 90 мин при комнатной температуре. Планшеты промывали и инкубировали с антителом против DIG с меткой HRP (Roche, Швейцария) в течение 1 ч при комнатной температуре. Выявление проводили с использованием TMB (тетраметилбензидин) и реакцию останавливали добавлением 1 Н HCl (Merck). Считывание планшет производили при 450 нм, а результаты выражали в единицах OD (оптической плотности).
На фиг. 3 приводятся конкретные уровни IgE, измеренные у мышей из различных групп экспериментов.
Уровни кишечного пропионата измеряли следующим образом. Пропионат, присутствующий в слепой кишке и фекалиях мышей, получавших ОГМ, анализировали методом газовой хроматографии в комбинации с масс-спектрометром (ГХ-МС) на приборе Agilent Technologies 6890 серии XL MSD 5975 C (г. Санта-Клара, штат Калифорния, США) после ионизации с помощью источника обеспечения электронного удара. Коротко говоря, вначале слепую кишку и фекалии гомогенизировали в растворе ортофосфорной кислоты и D3-ацетата ртути, который в 4 раза превышал вес фекалий. Затем образцы гомогенизировали со стеклянными гранулами в течение 20 мин на Multivortex. Препараты центрифугировали при 2000 g в течение 15 мин при температуре 4°C. Супернатант собирали и взвешивали. Добавляли десять микролитров 37% HCl и 3 мл хлороформа и гомогенизировали в течение 20 мин. После центрифугирования в течение 10 мин при 1800 g и 4°C удаляли верхний слой. Добавляли 10 мкл трет-бутилдиметилсилилимидазола и образец нагревали при 60°C в течение 30 мин, после чего перед введением охлаждали. Для определения уровня влажности применяли сублимационную сушку, а содержание влаги использовали для расчета количества SCFA на грамм сухого материала.
Данные об уровнях SFCA, измеренных у мышей из различных групп экспериментов, приводятся на фиг. 4 и 5.
Результаты. На фиг. 4 и 5 представлено значимое увеличение уровня пропионата у мышей, получавших добавку ОГМ. У таких мышей уровни специфического IgE были значительно ниже, чем у положительного контроля, который не получал добавку ОГМ, что дополнительно указывает на связь между увеличением кишечного пропионата и снижением аллергической сенсибилизации на основании измерения IgE.