ПИТАТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МЛАДЕНЦЕВ И/ИЛИ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ВОЗРАСТА, СОДЕРЖАЩАЯ ОЛИГОСАХАРИДЫ
NUTRITIONAL COMPOSITION FOR INFANTS AND/OR YOUNG CHILDREN CONTAINING OLIGOSACCHARIDES

Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к питательным композициям для младенцев или детей младшего возраста и их влиянию на здоровье. В частности, оно относится к питательным композициям, содержащим специфические олигосахариды, для применения для профилактики и/или лечения инфекции у младенца или ребенка младшего возраста за счет активации и/или сокращения определенных сообществ микробиоты у младенца или ребенка младшего возраста.
Предпосылки создания изобретения
Материнское молоко рекомендовано всем младенцам. Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является недостаточным или неэффективным по медицинским причинам, или мать отказывается от грудного вскармливания. Для этих случаев были разработаны питательные композиции, такие как детские смеси.
Питательные композиции для младенцев и детей младшего возраста часто поступают в продажу в виде порошков для растворения в воде или в некоторых случаях - в виде готового к употреблению напитка или концентрированных жидких композиций. Эти композиции предназначены для удовлетворения большинства или всех потребностей в питании младенцев или детей младшего возраста.
Однако известно, что человеческое грудное молоко представляет собой неоспоримый «золотой стандарт» в сфере питания младенцев. Следовательно, производители детских смесей много раз пытались обеспечить питательное влияние на здоровье, близкое к или аналогичное полезному воздействию грудного молока. Однако многие исследования показали, что детская смесь не обеспечивает в отношении организма воздействие, идентичное тому, которое обеспечивается грудным молоком. Например, у младенцев, находящихся на вскармливании детской смесью, и младенцев, находящихся на вскармливании грудным молоком (HBM), может наблюдаться различная кишечная микробиота.
Младенчество, особенно первые недели, 3 месяца, 6 месяцев или 12 месяцев жизни, являются критически важными периодами для установления баланса кишечной микробиоты.
Известно, что модуляция кишечной микробиоты во младенчестве в перспективе может оказать большое влияние на будущее состояние здоровья организма. Например, кишечная флора может оказывать влияние на развитие сильной иммунной системы в дальнейшей жизни, нормальный темп роста и даже на развитие ожирения в дальнейшей жизни.
Аналогично здоровая кишечная флора является показателем здоровья младенца, а измененная кишечная микробиота может быть показателем (и/или причиной) аномальных состояний здоровья, таких как диарея, недостаточное всасывание питательных веществ, колики, нарушение сна и нарушение роста и развития.
Известно, что способ родоразрешения может также повлиять на исходную кишечную микробиоту младенцев: было показано, что младенцы, рожденные посредством кесарева сечения, имеют другую кишечную микробиоту по сравнению с младенцами, рожденными посредством вагинальных родов.
Однако кишечная микробиота и ее развитие в течение развития младенца представляют собой тонкий баланс между наличием и уровнем распространения (количеством) многих популяций кишечных бактерий. Некоторые кишечные бактерии относят к категории «в целом полезных», а другие - «в целом вредных» (или патогенных) из-за их воздействия на общее состояние здоровья младенца.
Определенные виды «в целом полезных» бактерий, такие как бифидобактерии, могут быть представлены у младенцев, находящихся на вскармливании традиционной детской смесью, в недостаточной степени по сравнению с таковыми у младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Аналогично некоторые популяции бактерий считаются патогенными, и необходимо поддерживать низкий уровень их распространения в кишечной микробиоте.
Действительно, младенец, вскармливаемый детскими смесями, может не пользоваться преимуществами, которые обеспечивает естественная, хорошо сбалансированная кишечная флора (кишечная микробиота) младенцев, вскармливаемых исключительно или преимущественно грудным молоком. Такая естественная микробиота, наблюдаемая у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, действительно является хорошо контролируемой на протяжении времени (развитие со временем) и сложной. Многие таксоны микроорганизмов сосуществуют в очень сложной микросреде кишечника, и все они находятся в последовательно формируемых пропорциях. При описании микробиоты младенцев или детей младшего возраста следует учитывать количественные и качественные параметры. Кроме того, дополнительная сложность заключается в том, что кишечная микробиота изменяется со временем.
Подходящая и здоровая кишечная микробиота является ключевым фактором для развития иммунной системы в слизистой оболочке младенца. Несмотря на то что во многих исследованиях выявлены способы активации роста и распространенности некоторых полезных бактерий в кишечнике младенцев, о способах индукции специфической микробиоты, которая защищает от инфекции, известно немного.
Существует потребность в питательных композициях для младенцев или детей младшего возраста, которые активируют и/или индуцируют определенные сообщества микробиоты, которые будут защищать от инфекции.
Существует потребность в обеспечении младенцев или детей младшего возраста наилучшим питанием, которое способствует развитию определенных сообществ микробиоты, которые защищают от инфекции, причем указанное развитие является кратковременным (т.е. происходит на протяжении кормления) и/или долговременным (т.е. происходит после кормления).
Существует потребность в питательных композициях для младенцев или детей младшего возраста, которые индуцируют оптимальное в краткосрочной или долгосрочной перспективе состояние здоровья при помощи питания, индуцирующего и/или активирующего развитие определенных сообществ микробиоты, которые защищают от инфекции; причем такое состояние здоровья включает в себя оптимальный рост с течением времени и оптимальное развитие иммунной системы, а также предотвращение метаболических расстройств.
Существует потребность в компенсации аномальных определенных сообществ микробиоты, наблюдаемой у младенцев или детей младшего возраста, не находящихся на грудном вскармливании, например тех, которые получали традиционную питательную композицию. Существует потребность в восстановлении баланса такой общей микробиоты.
Существует потребность в обеспечении у этих младенцев или детей младшего возраста таких полезных для здоровья эффектов способом, который не вызывает побочных эффектов и/или который можно легко предоставлять и который приемлем для родителей или практических медицинских работников.
Изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится в одном аспекте к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для профилактики и/или лечения инфекции путем активации у младенца или ребенка младшего возраста сообщества типа В и/или путем сокращения сообщества типа С, причем сообщество типа В определяют как сообщество микробиоты, содержащее по меньшей мере 80% бифидобактерий (относительная численность, %).
Сообщество типа С определяют как сообщество микробиоты, содержащее от 50 до 80% бифидобактерий (относительная численность, % ) и дополнительно содержащее одно или более из Firmicutes, Bacteroidetes и/или Proteobacteria; и
причем указанная активация или сокращение оценивается относительно микробиоты в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, которых кормили преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу профилактики и/или лечения инфекции у младенца и/или ребенка младшего возраста путем обеспечения питательной композиции в соответствии с изобретением.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 показано распределение микробиоты в образцах по типам сообщества. Образцы изображены в виде горизонтальных линий, а таксоны в виде вертикальных линий, причем квадраты отражают их относительное количество в каждом образце (шкала внизу справа)Цифры означают типы сообщества.
На фиг. 2 показано распределение таксонов на уровне рода в образцах семи типов сообществ, определенных в нашем исследовании.
На фиг. 3 показано распределение сообществ микробиоты в пределах различных групп субъектов.
На фиг. 4 показано общее применение антибиотиков у младенцев с различными сообществами микробиоты. См. также примеры и таблицу 4.
На фиг. 5 показано распределение профилей микробиоты из образцов по типам сообщества. Образцы изображены в виде горизонтальных линий, а таксоны в виде вертикальных линий, причем квадраты отражают их относительное количество в каждом образце (шкала внизу справа). Цифры означают типы сообщества.
На фиг. 6 показан увеличенный вид части фиг. 5 для улучшения разборчивости текста.
Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже.
Подробное описание изобретения
Определения
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 конца 37-й недели беременности.
Под выражением «маленький для своего гестационного возраста» или SGA подразумевают младенца или ребенка младшего возраста, размеры которого меньше нормы для его гестационного возраста при рождении, что чаще всего определяют как массу тела ниже 10-го процентиля для данного гестационного возраста. В некоторых вариантах осуществления изобретения состояние SGA может быть связано с задержкой внутриутробного развития (ЗВУР), которая относится к состоянию, при котором плод не может достичь своего потенциального размера.
Под выражением «низкий вес при рождении» следует понимать любую массу тела менее 2500 г при рождении.
Выражение «питательная композиция» означает композицию, которой питается субъект. Эта питательная композиция обычно предназначена для перорального или внутривенного введения и обычно включает в себя источник липидов или жиров, источник углеводов и источник белков.
В конкретном варианте осуществления питательная 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, которые могут быть химически идентичны смеси природного происхождения, присутствующей в молоке млекопитающих (т.е. искусственная композиция не является грудным молоком).
Выражение «детская смесь» при использовании в настоящем документе относится к продукту питания, специально предназначенному для кормления младенцев в течение первых месяцев жизни, который сам по себе удовлетворяет потребности в питании этой возрастной категории (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 «Infant Specialities» (включая статью «Food for Special Medical Purpose»). Выражение «детская смесь» охватывает как «начальную детскую смесь», так и «смесь последующего уровня» или «смесь для прикармливаемых детей». В некоторых вариантах осуществления детская смесь представляет собой детскую смесь для недоношенных 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 и содержащий зерновой компонент.
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 заменяют другой пищей.
Выражения «в возрасте X дней/недель/месяцев/лет», «X дней/недель/месяцев/лет жизни» и «X дней/недель/месяцев/лет от рождения» могут использоваться взаимозаменяемо.
Под «материнским молоком» следует понимать грудное молоко или молозиво матери. HBM означает человеческое грудное молоко.
Выражения «младенцы/дети младшего возраста, вскармливаемые исключительно человеческим грудным молоком», «младенцы или дети младшего возраста, находящиеся исключительно на грудном вскармливании», «вскармливаемые исключительно грудным молоком младенцы или дети младшего возраста» и «младенцы/дети младшего возраста, находящиеся на грудном вскармливании» могут использоваться взаимозаменяемо. Они означают младенцев или детей младшего возраста, получающих подавляющее большинство (т.е. по меньшей мере 90%, или по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99%) или все (100%) питательные вещества и/или энергию из человеческого грудного молока.
Выражение «младенцы или дети младшего возраста, вскармливаемые исключительно питательными композициями» относится к младенцам или детям младшего возраста, получающим подавляющее большинство (т.е. по меньшей мере 90%, или по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99%) или все (100%) питательные вещества и/или энергию из искусственных питательных композиций, таких как детская смесь, молочная смесь для прикармливаемых детей или молочная смесь для детей от 1 до 3 лет.
Выражение «младенцы или дети младшего возраста, вскармливаемые преимущественно питательными композициями» относится к младенцам или детям младшего возраста, получающим питательные вещества и/или энергию преимущественно из искусственных питательных композиций, таких как детская смесь, молочная смесь для прикорма детей или молочная смесь для детей от 1 до 3 лет. «Преимущественно» означает по меньшей мере 50% (или по меньшей мере 60%, или по меньшей мере 75%) таких питательных веществ и/или энергии, например от 50% до 90%, или от 60% до 80%.
Выражение «традиционная питательная композиция» означает стандартные искусственные питательные композиции, такие как детская смесь, молочная смесь для прикармливаемых детей или молочная смесь для детей от 1 года до 3 лет, которые уже имеются на рынке. Выражение «традиционная питательная композиция без содержания указанных олигосахаридов» относится к стандартной питательной композиции, которая не содержит «по меньшей мере одного фукозилированного олигосахарида и по меньшей мере одного N-ацетилированного олигосахарида».
Питательная композиция настоящего изобретения может присутствовать в твердой форме (например, порошок) или в жидком виде. Количество различных ингредиентов (например, олигосахаридов) может выражаться в г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества, если она представлена в твердой форме, например в порошке, или как концентрация в г/л композиции, если она относится к жидкой форме (последний случай также включает жидкую композицию, которую можно получать из порошка после растворения в жидкости, например в молоке, воде и т.п., например растворенную детскую смесь, или смесь для прикармливаемых детей/смесь последующего уровня, или зерновой продукт для детского питания, или любую другую смесь, предназначенную для детского питания). Они также могут быть выражены в г/100 ккал.
«Олигосахарид» представляет собой полимер сахарида, содержащий небольшое число (как правило, от трех до двух) простых сахаров (моносахаридов).
Термин «ОГМ» относится к олигосахариду (-ам) грудного молока. Эти углеводы обладают высокой устойчивостью к ферментативному гидролизу, что указывает на то, что они могут проявлять существенные функции, непосредственно не относящиеся 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 кислыми (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), 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. Хотя авторы не желают ограничиваться какой-либо теорией, считается, что 2'-фукозил-эпитоп этих фукозилированных олигосахаридов особо характерен для патогенов (или секретируемых ими компонентов), вызывающих инфекции НДП и/или уха.
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) и любые их комбинации. 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. Некоторыми примерами являются 3-SL (3'-сиалиллактоза) и 6-SL (6'-сиалиллактоза).
Выражение «стимулирующий и/или индуцирующий» у младенцев или детей младшего возраста означает развитие, увеличение, установление, появление и/или смещение конкретного сообщества микробиоты у указанных младенцев или детей младшего возраста.
Термины «микробный», «микрофлора» и «микробиота» могут использоваться взаимозаменяемо.
Выражения «микробиота в кишечнике», «микробиота кишечника», «кишечная микробиота» и «внутрикишечная микробиота» могут использоваться взаимозаменяемо.
Выражение «тип сообщества» означает набор бактерий с определенным соотношением таксонов, выделенный посредством среды моделирования «Полиномиальные смеси Дирихле» (для получения дополнительной информации см. примеры), которая наилучшим образом описывает группу образцов, демонстрирующих схожие составы микробиоты (то есть соотношения или относительную численность различных таксонов бактерий в популяции).
Сообщество типа B определяют как сообщество микробиоты, содержащее практически исключительно бифидобактерии, например по меньшей мере 80% бифидобактерий (относительная численность, %); например от 80 до 95%, например от 85 до 93%, например около 90% бифидобактерий.
Сообщество типа С определяется как сообщество микробиоты, в котором преобладают бифидобактерии, а также присутствует существенная доля других таксономических групп, принадлежащих Firmicutes, Bacteroidetes и/или Proteobacteria; например, сообщество типа С может быть определено как содержащее от 40 до 80% бифидобактерий (относительная численность (%), например относительная численность от 50 до 80%, например от 60 до 80%, например от 65 до 75% или около 70%), а также одно или более выбранных из группы, состоящей из Firmicutes, Bacteroidetes и Proteobacteria.
Другими словами, тип сообщества может быть описан как субпопуляция микробиоты, образованная путем использования среды моделирования «Полиномиальные смеси Дирихле».
Относительная численность означает количество по отношению к общему количеству. Таким образом, относительная численность 80% означает 80% микробиоты, независимо от способа измерения общего количества микробиоты. Общее количество микробиоты может быть выражено, например, в виде массы, числа и т.д.
Сообщество микробиоты означает субпопуляцию микробиоты.
В некоторых вариантах осуществления изобретения тип сообщества В или тип сообщества С соответственно содержит бактерии, показанные в примерах и на фигурах, или состоит из них.
Выражения «угнетение» и «уменьшение» могут использоваться взаимозаменяемо.
Под выражениями «проводить профилактику» или «профилактика» понимают избегание возникновения и/или уменьшение вероятности (т.е. снижение частоты) появления физического состояния, ситуации или их последствий.
Под выражениями «лечить» или «лечение» понимают уменьшение продолжительности и/или тяжести физического состояния, ситуации или их последствий.
Профилактика и/или лечение физического состояния, ситуации или их последствий может происходить в ходе лечения (т.е. в ходе введения композиции настоящего изобретения, либо непосредственно после начала введения, либо через некоторое время после начала, например через несколько дней или недель после начала введения). Но это также может включать в себя профилактику и/или лечение указанных нарушений в дальнейшей жизни. Термин «в дальнейшей жизни» включает в себя эффект после прекращения вмешательства или лечения. Эффект «в дальнейшей жизни» может длиться от 1 недели до нескольких месяцев, например от 2 до 4 недель, от 2 до 6 недель, от 2 до 8 недель, от 1 до 6 месяцев или от 2 до 12 месяцев.
Термин «пребиотик» означает неперевариваемые углеводы, которые благоприятно влияют на организм-хозяин, избирательно стимулируя рост и/или активность полезных для здоровья бактерий, например бифидобактерий 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 клеток микроорганизмов или компонентов 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 иным образом, 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 комбинированными друг с другом.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является питательная композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для профилактики и/или лечения инфекции путем активации у младенца или ребенка младшего возраста сообщества типа В и/или путем сокращения сообщества типа С у младенца или ребенка младшего возраста, причем сообщество типа В определяют как сообщество микробиоты, содержащее по меньшей мере 80% бифидобактерий (относительная численность, %);
сообщество типа С определяют как сообщество микробиоты, содержащее от 40 до 80% бифидобактерий и дополнительно содержащее одно или более из Firmicutes, Bacteroidetes и/или Proteobacteria;
причем указанная активация или сокращение оценивается относительно микробиоты в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, которых кормили преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов.
В альтернативном варианте осуществления изобретение может быть описано как относящееся к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для профилактики и/или лечения инфекции у младенца или ребенка младшего возраста путем активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества С, причем указанная активация включает в себя стимуляцию популяции Bifidobacterium, а указанное сокращение включает в себя угнетение популяций Escherichia и/или Peptostreptococcaceae по сравнению с микробиотой в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, которых кормили преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов, и профилактики и/или лечения инфекции.
Фукозилированный олигосахарид
Питательная композиция настоящего изобретения содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид. В ней может присутствовать один или несколько типов фукозилированных олигосахаридов. Фукозилированный (-е) олигосахарид(-ы) можно выбирать из группы, состоящей из 2'-фукозиллактозы, 3'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы (например, лакто-N-фукопентаозы I, лакто-N-фукопентаозы II, лакто-N-фукопентаозы III, лакто-N-фукопентаозы V), лакто-N-фукогексаозы, лакто-N-дифукогексаозы I, фукозиллакто-N-гексаозы, фукозиллакто-N-неогексаозы (например, фукозиллакто-N-неогексаозы I, фукозиллакто-N-неогексаозы II), дифукозиллакто-N-гексаозы I, дифуко-лакто-N-неогексаозы, дифукозиллакто-N-неогексаозы I, дифукозиллакто-N-неогексаозы II, фукозил-пара-лакто-N-гексаозы, три-фуко-пара-лакто-N-гексаозы I и любой их комбинации.
В некоторых конкретных вариантах осуществления фукозилированный олигосахарид представляет собой 2'-фукозил-эпитоп. Он может быть, например, выбран из перечня, состоящего из 2'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы, лакто-N-фукогексаозы, лакто-N-дифукогексаозы, фукозиллакто-N-гексаозы, фукозиллакто-N-неогексаозы, дифукозиллакто-N-гексаозы дифуко-лакто-N-неогексаозы, дифукозиллакто-N-неогексаозы, фукозил-пара-лакто-N-гексаозы и любой их комбинации.
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 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.
N-ацетилированный олигосахарид
Питательная 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 в 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. Полученный таким образом N-ацетиллактозамин может затем переноситься на лактозу в качестве акцепторного фрагмента.
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).
Количества фукозилированного олигосахарида и N-ацетилированного олигосахарида
В настоящем изобретении фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствуют в питательной композиции в некоторых определенных количествах. Термин «количество», если не указано иное, относится к общему количеству каждого из таких 2 компонентов в питательной композиции. Поэтому он не относится к индивидуальному количеству, кроме случаев, когда речь идет о единственном типе таких компонентов (в этом случае как общее, так и индивидуальное количество будут одинаковыми). В качестве иллюстрирующего примера, если в композиции используется только один фукозилированный олигосахарид (то есть только один его тип) (например, 2FL), его индивидуальное количество (а потому и общее количество фукозилированных олигосахаридов) будет находиться в диапазоне 0,5-2,0 г/л. В случае нескольких фукозилированных олигосахаридов (то есть нескольких типов) их индивидуальное количество будет меньше (например, в случае 2 различных типов фукозилированного олигосахарида, например 2FL + 3FL, каждый из них может присутствовать в индивидуальном количестве 0,5 г/л), но общее количество фукозилированных олигосахаридов будет находиться в диапазоне 0,5-2,0 г/л.
Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением в общем количестве 0,75-1,65 г/л композиции. В некоторых вариантах осуществления фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,8-1,5 г/л композиции, например 0,85-1,3 г/л, или 0,9-1,25 г/л, или 0,9-1,1 г/л, или 1-1,25 г/л, или 1,05-1,25 г/л композиции. В некоторых вариантах осуществления фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,15-2 г/л композиции, например 0,2-1,5 г/л. В конкретном варианте осуществления фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 1 г/л композиции. В другом варианте осуществления фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 1,24 г/л композиции.
Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в питательной композиции в общем количестве 0,52-1,15 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества. Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,55-1,05 г/100г композиции, например 0,59-0,9 г/100г, или 0,62-0,87 г/100г, или 0,62-0,77 г/100г, или 0,69-0,87 г/100г, или 0,73-0,87 г/100г композиции. Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,1-1,8 г/100г композиции, например 0,15-0,9 г/100г. В конкретном варианте осуществления фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,69 г/100г композиции. В другом конкретном варианте осуществления фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,86 г/100г композиции.
N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением в общем количестве 0,45-0,85 г/л композиции.
В некоторых вариантах осуществления N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,5-0,8 г/л композиции, например 0,5-0,75 г/л или 0,5-0,7 г/л композиции. В некоторых вариантах осуществления N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,05-0,8 г/л композиции, например 0,1-0,5 г/л или 0,1-0,3 г/л композиции. В конкретном варианте осуществления N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5 г/л или 0,1 г/л композиции (или по меньшей мере в этих количествах). В другом конкретном варианте осуществления N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,63 г/л композиции.
N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в питательной композиции в общем количестве 0,31-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества. N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,35-0,56 г/100г композиции, например 0,35-0,52 г/100г или 0,35-0,49 г/100г. N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) может (могут) присутствовать в общем количестве 0,04-0,65 г/100г композиции, например 0,05-0,5 г/100г или 0,05-0,1 г/100г. В конкретном варианте осуществления N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,35 г/100г или 0,07 г/100г композиции (или по меньшей мере в этих количествах). В другом конкретном варианте осуществления N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,44 г/100г композиции.
Следовательно, в одном варианте осуществления настоящего изобретения питательная композиция содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, причем:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,8-1,5 г/л композиции и/или в общем количестве 0,55-1,05 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5-0,8 г/л композиции и/или в общем количестве 0,35-0,56 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В другом конкретном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, причем:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,85-1,3 г/л композиции и/или в общем количестве 0,59-0,9 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5-0,75 г/л или 0,08-0,6 г/л композиции и/или в общем количестве 0,35-0,52 г/100г или 0,1-0,5г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В другом конкретном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, причем:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 1-1,25 г/л композиции и/или в общем количестве 0,69-0,87 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5-0,7 г/л композиции и/или в общем количестве 0,35-0,49 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В другом конкретном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, причем:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 1,05-1,25 г/л композиции и/или в общем количестве 0,73-0,87 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5-0,7 г/л композиции и/или в общем количестве 0,35-0,49 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В конкретном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, причем:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 1 г/л композиции и/или в общем количестве 0,69 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5 г/л композиции и/или в общем количестве 0,35 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В другом конкретном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, причем:
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 1,24 г/л композиции и/или в общем количестве 0,86 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,63 г/л композиции и/или в общем количестве 0,44 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
Фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) в составе питательной композиции в соответствии с изобретением, как правило, присутствуют в соотношении фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) : N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) от 2 : 0,54 до 2 : 2,26, например 2 : 0,76 - 2 : 1,8 или 2 : 0,8 - 2 : 1,4. В особенно преимущественном варианте осуществления такое соотношение составляет 2 : 1 или примерно 2 : 1. В другом особенно преимущественном варианте осуществления такое соотношение составляет 10 : 1 или от 15 : 1 до 2 : 1.
Другие олигосахариды
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 пищевое(-ые) волокно(-а), и/или по меньшей мере их предшественник(-и). Другой олигосахарид, и/или пищевые волокна, и/или их 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. В конкретном варианте осуществления питательная композиция может также содержать по меньшей мере один олигосахарид коровьего молока (BMO).
Подходящие доступные в продаже продукты, которые можно применять дополнительно к олигосахаридам, содержащимся в смеси олигосахаридов, для получения питательных композиций согласно настоящему изобретению, включают в себя комбинации FOS с инулином, такие как продукт, продаваемый компанией BENEO под торговым названием Orafti, или полидекстрозу, продаваемую компанией Tate & Lyle под торговым названием STA-LITE. FOS может представлять собой длинноцепочечный FOS или короткоцепочечный FOS; предпочтительно FOS представляет собой короткоцепочечный FOS.
Олигофруктоза
В одном конкретном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением может содержать по меньшей мере около 0,4 г или по меньшей мере 0,7 г олигофруктозы на 100 ккал композиции, например от около 0,4 до около 0,9 г, от около 0,4 до около 0,7 г, от около 0,4 до около 0,5 г, от около 0,7 до около 0,8 г или от около 0,7 до около 0,9 г олигофруктозы на 100 ккал.
В некоторых вариантах осуществления олигофруктоза имеет степень полимеризации от 2 до 10. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере 80%, 90%, 95%, 99% или 100% олигофруктозы имеют степень полимеризации от 2 до 8 (в диапазоне от 2 до 8).
В конкретном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением может содержать GOS. «Галактоолигосахарид» представляет собой олигосахарид, который содержит две или более незаряженных молекул галактозы и не содержит остатка N-ацетила. Подходящие галактоолигосахариды, которые также могут быть добавлены в питательную композицию в соответствии с настоящим изобретением, включают Galbeta1,3Galbeta1,4Glc, Gal1,6Galbeta1,4Glc, Galbeta1,3Galbeta1,3Galbeta1,4Glc, Galbeta1,6Galbeta1,6Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,3Gal beta 1,6Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,6Gal beta 1,3Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,6Gal beta 1,6Gal beta 1,6Glc, Gal beta 1,3Gal beta 1,3Glc, Gal beta 1,4Gal beta 1,4Glc и Gal beta 1,4Gal beta 1,4Gal beta 1,4Glc, а также любые их смеси. Синтетические галактоолигосахариды, такие как Gal beta 1,6Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,6Gal beta 1,6Gal beta 1,6Glc, Gal beta 1,3Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,6Gal beta 1,6Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,6Gal beta 1,3Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,3Gal beta 1,6Gal beta 1,4Glc, Gal beta 1,4Gal beta 1,4Glc и Gal beta 1,4Gal beta 1,4Gal beta 1,4Glc и их смеси, присутствуют на рынке под торговыми знаками Vivinal и Elix’or. Другими поставщиками олигосахаридов являются компании Dextra Laboratories, Sigma-Aldrich Chemie GmbH и Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. В альтернативном варианте осуществления для получения нейтральных олигосахаридов можно применять специфические гликозилтрансферазы, такие как галактозилтрансферазы.
В конкретном варианте осуществления питательная композиция может также содержать по меньшей мере один олигосахарид коровьего молока. Можно применять традиционные технологии фракционирования и обогащения фракций коровьего молока в олигосахаридах из коровьего молока (такие традиционные технологии включают в себя колонную экстракцию, фильтрацию с помощью смол, нанофильтрацию, специальную ферментную обработку бета-галактозидазой, осаждение белков, кристаллизацию и отделение лактозы и т.п.). Некоторые фракции коровьего молока, обогащенные олигосахаридами, доступны в продаже или описаны, например, в публикации EP2526784 A1.
Сиалилированный(-ые) олигосахарид(-ы)
В конкретном варианте осуществления питательная 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 от 0,05 до 5 г/л сиалилированного (-ых) олигосахарида(-ов), или от 0,1 до 4 г/л, или от 0,3 до 2 г/л, или от 0,4 до 1,5 г/л, или от 0,4 до 1 г/л, например 0,5 или 0,9 г/л сиалилированного (-ых) олигосахарида(-ов). В некоторых конкретных вариантах осуществления композиция может содержать от 0,8 до 1,7 г/л сиалилированного (-ых) олигосахарида(-ов).
Композиция в соответствии с изобретением может содержать от 0,03 до 3,88 г сиалилированного (-ых) олигосахарида(-ов) на 100г композиции в расчете на массу сухого вещества, например 0,08-3,10 г, или 0,23-1,55 г, или 0,31-1,16 г, или 0,31-0,77 г, или 0,39-0,7 г, или 0,62-1,32 г сиалилированного (-ых) олигосахарида(-ов) на 100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В некоторых конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения питательная композиция содержит сиалилированный(-ые) олигосахарид(-ы) в количестве менее 0,1 г/100 г композиции в расчете на массу сухого вещества.
В некоторых конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения питательная композиция не содержит никаких (-ого) сиалилированных (-ого) олигосахаридов(-а).
В конкретном варианте осуществления питательная композиция может также дополнительно содержать смесь олигосахаридов (BMOS), которая содержит от 0,1 до 4,0 мас.% N-ацетилированного (-ых) олигосахарида(-ов), от 92,0 до 98,5 мас.% галактоолигосахарида(-ов) и от 0,3 до 4,0 мас.% сиалилированного (-ых) олигосахарида(-ов).
Предшественники
Композиция в соответствии с настоящим изобретением может также необязательно содержать по меньшей мере один предшественник олигосахарида. В ней может присутствовать один или несколько предшественников олигосахарида. 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, 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.
Композиция в соответствии с изобретением может содержать от 0 до 2,1 г предшественника(-ов) олигосахарида на 100г 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 на 100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
Пробиотики
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 частности, в некоторых конкретных вариантах осуществления это Bifidobacteria и/или Lactobacilli.
Подходящие пробиотические бактериальные штаммы включают в себя Lactobacillus rhamnosus, ATCC 53103, от компании Valio Oy, Финляндия, под торговой маркой 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 торговой маркой Bb 12; Bifidobacterium longum, ATCC BAA-999, продаваемый компанией Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония, под торговой маркой BB536; Bifidobacterium breve, продаваемый компанией Danisco под торговой маркой Bb-03; Bifidobacterium breve, продаваемый компанией Morinaga под торговой маркой M-16V; Bifidobacterium infantis, продаваемый компанией Procter & GambIe Co. под торговой маркой Bifantis; и Bifidobacterium breve, продаваемый компанией Institut Rosell (г. Лаллеманд) под торговой маркой R0070.
В одном конкретном варианте осуществления пробиотик представляет собой Bifidobacterium lactis, например Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446.
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, например, представлять собой детскую смесь, начальную детскую смесь, смесь для прикармливаемых детей или смесь последующего уровня, смесь для недоношенных детей, 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.
Белки
Питательная композиция в соответствии с изобретением, по существу, содержит источник белка. Белок может содержаться в количестве от 1,6 до 3 г на 100 ккал. В некоторых вариантах осуществления, в частности, когда композиция предназначена для преждевременно родившихся младенцев, такое количество 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 составлять менее 2,1 г на 100 ккал, например от 1,8 до 2,1 г/100 ккал, или 1,8-2 г/100 ккал, или 1,9-2,1 г белка на 100 ккал, или количество может составлять менее 1,8 г на 100 ккал, например 1,4-1,8 г/100 ккал или 1,5-1,7 г/100 ккал.
Тип белка не считается критическим для настоящего изобретения при условии, что соблюдены минимальные требования по содержанию незаменимых аминокислот и обеспечивается удовлетворительный 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 молочной сыворотке или сладкой молочной сыворотке или их смесях и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желаемых пропорциях.
«Альфа-лактальбумин» относится к высококачественному легкоперевариваемому сывороточному белку, который составляет 20-25% от общего количества белка человеческого грудного молока (HBM) и является основным белком, присутствующим в HBM. Структура альфа-лактальбумина состоит из 123 аминокислот и 4 дисульфидных мостиков, а молекулярная масса белка составляет 14,2 килодальтона. Благодаря высокому содержанию незаменимых аминокислот, особенно триптофана, альфа-лактальбумин идеально подходит для детских смесей с пониженным содержанием белка. В одном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит альфа-лактальбумин в количестве от около 0,2 до около 0,4 г/100 ккал питательной композиции, или в количестве по меньшей мере 1,7 г/л, или по меньшей мере 2,0 г/л, или по меньшей мере 2,3 г/л, или по меньшей мере 2,6 г/л питательной композиции.
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» подразумевают, 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 (т.е. глубоко) 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 можно проводить 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, еще 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, обычно находящийся в детских смесях, такой как лактоза, сукроза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя одним из предпочтительных источников углеводов является лактоза.
Липиды
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.
В одном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит триглицериды с высоким содержанием sn-2-пальмитата, предпочтительно триглицериды, имеющие более 33% пальмитиновых кислот в положении sn-2.
В одном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения содержит около 5 или 6 г на 100 ккал жира, и, например, по меньшей мере около 7,5 мас.% этого жира, например около 7,5-12,0%, состоят из пальмитиновой кислоты в положении sn-2.
В одном варианте осуществления изобретения композиция содержит по меньшей мере 7,5%, предпочтительно 8%, более предпочтительно по меньшей мере 9,6% жира, представляющего собой sn-2 пальмитат, например около 7,8-11,8%, около 8,0-11,5 мас.%, около 8,5-11,0% или около 9,0-10,0 мас.% жира представляют собой пальмитиновую кислоту в положении sn-2 триглицерида.
В некоторых вариантах осуществления пальмитиновая кислота составляет от около 15 до около 25%, например от около 15 до около 20 мас.%, от общего содержания жирных кислот в смеси, и по меньшей мере от около 30%, например от около 35, до около 43% от общего содержания пальмитиновой кислоты находятся в положении sn-2.
В продаже доступна композиция BetapolTM B-55 от компании Lipid Nutrition, которая представляет собой смесь триглицеридов, полученную из растительного масла, в которой по меньшей мере 54% пальмитиновой кислоты находятся в положении sn-2 молекулы глицерина. В одном варианте осуществления содержание жира питательной композиции изобретения - около 40-50 мас. % BetapolTM B-55, например от около 43% до около 45 мас. %. Для специалистов в данной области очевидно, что процентное содержание используемого жира с высоким содержанием sn-2-пальмитата и общее количество sn-2-пальмитата в смеси может варьироваться и что можно использовать другое масло с содержанием sn-2-пальмитата без отступления от сущности и объема изобретения.
Витамины и минеральные вещества
Питательная композиция изобретения может также содержать все витамины и минеральные вещества, которые считаются обязательными в повседневном рационе питания, 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 добавлены в форме солей. Присутствие и количества конкретных минеральных веществ и других витаминов могут варьироваться в зависимости от предполагаемой популяции.
Если это необходимо, питательная композиция согласно настоящему изобретению может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соя, лецитин, моно- и диглицериловые сложные эфиры 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, таких как витамины и минеральные вещества. 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, вспомогательные вещества и разбавители, в том числе, без ограничений, воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, ароматизирующие 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.
Младенцы или дети младшего возраста
Питательную композицию в соответствии с изобретением применяют у младенцев или детей младшего возраста. Особенно она может быть подобрана для младенцев в возрасте менее 6 месяцев.
Младенцы или дети младшего возраста могут рождаться в срок или недоношенными. В конкретном варианте осуществления питательную композицию изобретения применяют у младенцев или детей младшего возраста, которые были рождены недоношенными. В конкретном варианте осуществления питательная композиция изобретения предназначена для применения у недоношенных младенцев.
В одном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения может также применяться у младенцев или детей младшего возраста, которые родились маленькими для своего гестационного возраста или имели низкий вес при рождении.
Младенцы или дети младшего возраста с низким весом при рождении могут быть или не быть недоношенными, и, таким же образом, младенцы или дети младшего возраста, маленькие для своего гестационного возраста, могут быть или не быть недоношенными.
Питательную композицию настоящего изобретения можно также применять для младенцев или детей младшего возраста, рожденных посредством кесарева сечения или посредством вагинальных родов.
Все младенцы и дети младшего возраста могут получать пользу от изобретения, поскольку все они являются или могут быть в определенном возрасте подвержены возникновению инфекции.
В некоторых преимущественных вариантах осуществления изобретения питательная композиция предназначена для применения у младенцев или детей младшего возраста, имеющих ослабленную иммунную систему, например недоношенных младенцев, младенцев, рожденных посредством кесарева сечения, младенцев, рожденных маленькими для своего гестационного возраста или с низким весом при рождении, госпитализированных младенцев/детей младшего возраста, и/или младенцев/детей младшего возраста, получавших или получающих лечение антибиотиками, и/или младенцев/детей младшего возраста, страдающих или страдавших от кишечной инфекции и/или воспалительного процесса кишечника.
Действительно, ожидается, что еще большую пользу композиция изобретения может принести младенцам, рожденным с возможным нарушением иммунной системы, или ослабленным младенцам/детям младшего возраста (таким как преждевременно родившиеся младенцы и/или младенцы, рожденные посредством кесарева сечения). Кроме того, ожидается, что еще большую пользу композиция изобретения может принести младенцам/детям младшего возраста, у которых наблюдаются кишечные расстройства (такие как диарея, инфекции или колики), особенно после рождения, например в течение первых 4 недель после рождения.
В вариантах осуществления изобретения целью для терапии композицией настоящего изобретения являются младенцы, родившиеся преждевременно или родившиеся посредством кесарева сечения, или родившиеся маленькими для своего гестационного возраста, или имевшие низкий вес при рождении, или страдающие или страдавшие от кишечной инфекции и/или воспалительного процесса кишечника, особенно если возраст младенцев составляет 0-6 месяцев. Без ограничений, накладываемых какой-либо конкретной теорией, считается, что младенцы младшего возраста получают еще большую пользу от композиции настоящего изобретения, особенно если младенцы имеют (или подвержены риску иметь) ослабленное состояние здоровья (примерами которого являются вышеприведенные состояния).
В некоторых вариантах осуществления композиция в соответствии с изобретением может быть предназначена для применения до и/или во время периода отлучения от груди.
В одном варианте осуществления возраст младенцев и детей младшего возраста составляет 0-36 месяцев, например 0-12 месяцев или 0-6 месяцев. Ожидается, что еще большую пользу композиция настоящего изобретения может принести новорожденным младенцам (в возрасте 0-4 недель или 0-8 недель), поскольку их иммунная система может быть более ослабленной.
Возраст для введения (или применения, или скармливания) питательной композиции, а также продолжительность такого введения зависят от потребностей. Питательную композицию настоящего изобретения можно применять для целей профилактики или лечения:
- для снижения температуры у младенца или ребенка младшего возраста путем активации сообщества типа В и/или сокращения сообщения типа С;
- для уменьшения применения антибиотиков у младенца или ребенка младшего возраста (в период введения композиции и/или по завершении периода введения);
- для сокращения применения жаропонижающих средств у младенца или ребенка младшего возраста; и/или
- в профилактике и/или лечении заболеваний/состояний, связанных с повышенной температурой и/или требующих введения антибиотиков или жаропонижающих средств младенцу или ребенку младшего возраста,
- для активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества типа С с целью профилактики и/или лечения инфекций.
В некоторых конкретных вариантах осуществления питательная композиция может представлять собой детскую смесь и может быть специально предназначена для младенцев в возрасте от 0 до 12 месяцев, вскармливаемых преимущественно детской смесью. В некоторых вариантах осуществления питательная композиция применяется в целях профилактики. Питательную композицию можно, например, давать младенцам сразу же после рождения. 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 некоторых особенно преимущественных вариантах осуществления настоящего изобретения питательную композицию дают (или вводят) младенцу в течение первых 4 или 6 месяцев после рождения указанного 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 зависимости от потребностей питательную композицию настоящего изобретения можно давать в течение нескольких дней (1, 2, 3, 4, 5, 6 и т.п.), или в течение нескольких недель (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или даже более), или в течение нескольких месяцев (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или даже более).
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 или 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 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-го или 4-го месяца жизни, в течение по меньшей мере 1, 2, 4-го или 6-го 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 представляет собой добавку или обогатитель, предназначенные, например, для дополнения грудного молока или для дополнения детской смеси или смеси для прикармливаемых детей/смеси последующего уровня.
В некоторых других вариантах осуществления питательную композицию в соответствии с настоящим изобретением дают в лечебных целях. Чаще всего это наблюдается при применении композиции для лечения инфекций и/или для активации сообщества типа В и/или сообщества С.
В таких случаях питательную композицию можно давать в течение нескольких дней (1, 2, 3, 4, 5, 6…), или в течение нескольких недель (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или даже более), или в течение нескольких месяцев (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или даже более) в зависимости от потребностей. Ее можно давать сразу после проявления симптомов или после постановки диагноза таких заболеваний/состояний. Ее можно продолжать давать до момента исчезновения симптомов заболеваний/состояний, против которых направлено лечение, или через несколько дней/недель/месяцев после упомянутого исчезновения.
Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что конкретная питательная композиция в соответствии с изобретением отличается особой эффективностью в снижении температуры и сокращении применения (то есть введения) антибиотиков и жаропонижающих средств младенцу или ребенку младшего возраста.
Питательная композиция в соответствии с изобретением может также применяться для снижении температуры, и/или активации сообщества типа В, и/или сокращения сообщества С с целью уменьшения применения антибиотиков и жаропонижающих средств у младенца или ребенка младшего возраста
В конкретном аспекте настоящее изобретение также относится к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для активации или увеличения сообщества типа В и/или сокращения сообщества типа С в кишечнике младенца или ребенка младшего возраста с целью снижения температуры, и/или уменьшения введения антибиотиков, и/или уменьшения применения жаропонижающих средств у младенца или ребенка младшего возраста, в которой
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,75-1,65 г/л композиции и/или в общем количестве 0,52-1,15 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,45-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,31-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
Ранее отмечавшиеся варианты осуществления и примеры (например, относящиеся к типам и количествам олигосахарида, питательной композиции, введению, целевой популяции…) также применимы к настоящему аспекту.
В другом конкретном аспекте настоящее изобретение также относится к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для активации или увеличения сообщества типа А и/или сокращения сообщества типа В в кишечнике младенца или ребенка младшего возраста с целью профилактики и/или лечения заболеваний/состояний (например, инфекций, воспалительных реакций и т.д.), связанных с повышенной температурой и/или введением антибиотиков или жаропонижающих средств, у младенца или ребенка младшего возраста, в которой
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,75-1,65 г/л композиции и/или в общем количестве 0,52-1,15 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,45-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,31-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
Ранее отмечавшиеся варианты осуществления и примеры (например, относящиеся к типам и количествам олигосахарида, питательной композиции, введению, целевой популяции…) также применимы к настоящему аспекту.
Обсуждение полезных для здоровья эффектов
Питательная композиция настоящего изобретения оказывает защитное и/или профилактическое действие на младенцев или детей младшего возраста: она активирует и/или индуцирует сообщество типа В в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, вскармливаемых питательной композицией настоящего изобретения, и сокращает сообщество С. по сравнению с соответствующими сообществами в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, вскармливаемых преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов (то есть не содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид).
Основным и неожиданным полезным для здоровья эффектом питательной композиции настоящего изобретения является снижение ей количества антибиотиков, назначаемых младенцам и детям младшего возраста. Это связано с изменением отдельных таксонов микробиоты.
В конкретном аспекте настоящее изобретение также относится к питательной композиции для применения для профилактики и/или лечения инфекции у младенцев и/или детей младшего возраста.
Под инфекцией подразумевается патологическая инфекция, т.е. как правило, не относящаяся к колонизации кишечника бактериями, а относящаяся к ситуации, в которой младенец или ребенок младшего возраста заболевает вследствие инфекции. Как правило, это приведет к повышению температуры у младенца или ребенка младшего возраста и/или диарее, кашлю или другим симптомам. При патологических инфекциях врач может прописывать антибиотики.
Полезные для здоровья эффекты, которые обеспечиваются композицией изобретения, могут представлять собой кратковременные и/или долговременные эффекты.
Эффект может наблюдаться сразу после введения композиции настоящего изобретения или проявляться в дальнейшей жизни, т.е. после введения композиции, например от 1 недели до нескольких месяцев, например от 2 до 4 недель, от 2 до 6 недель, от 2 до 8 недель, от 1 до 6 месяцев или от 2 до 12 месяцев после указанного введения.
Другие объекты
Другим объектом настоящего изобретения является применение по меньшей мере одного фукозилированного олигосахарида и по меньшей мере одного N-ацетилированного олигосахарида при получении питательной композиции для активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества типа С у младенцев или детей младшего возраста по сравнению с сообществами в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, вскармливаемых преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов.
Еще одним объектом настоящего изобретения является применение питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением для активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества типа С у младенцев или детей младшего возраста с целью профилактики и/или лечения инфекции у младенцев или детей младшего возраста.
Другой конкретный объект настоящего изобретения относится к питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества типа С у младенцев или детей младшего возраста с целью профилактики и/или лечения заболеваний/состояний (например, инфекций, воспалительных реакций и т.д.), связанных с повышенной температурой и/или введением антибиотиков или жаропонижающих средств, у младенца или ребенка младшего возраста, в которой
- фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,75-1,65 г/л композиции и/или в общем количестве 0,52-1,15 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и
- N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,45-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,31-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
Ранее отмечавшиеся варианты осуществления и примеры (например, относящиеся к типам и количествам олигосахарида, питательной композиции, введению, целевой популяции и т.д.) также применимы к настоящему аспекту.
Другим объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества типа С у младенцев или детей младшего возраста по сравнению с сообществами в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, вскармливаемых преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов.
Эту фармацевтическую композицию можно использовать для профилактики и/или лечения инфекции у младенцев или детей младшего возраста.
Еще один объект настоящего изобретения относится к способу активации сообщества типа С и/или сокращения сообщества типа С у младенцев или детей младшего возраста в кишечнике младенцев или детей младшего возраста по сравнению с общей микробиотой в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, вскармливаемых преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов, причем указанный способ включает введение указанному младенцу или ребенку младшего возраста питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид.
Другим объектом настоящего изобретения является способ профилактики и/или лечения инфекции у младенцев или детей младшего возраста, причем указанный способ включает введение указанному младенцу или ребенку младшего возраста питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид.
Указанные ранее варианты осуществления и примеры (например, относящиеся к типам и количествам олигосахарида, питательной композиции, введению, целевой популяции и т.п.) также применимы к перечисленным различным объектам (т.е. фармацевтическим композициям, способам и т.п.).
Следует отметить, что варианты осуществления и элементы, описанные в контексте одного из аспектов настоящего изобретения, также применимы к другим аспектам изобретения.
Все патентные и непатентные ссылки, цитируемые в настоящей заявке, настоящим полностью включены путем ссылки.
Настоящее изобретение будет дополнительно подробно описано в представленных ниже примерах, не имеющих ограничительного характера.
Варианты осуществления
Изобретение может быть описано в следующих вариантах осуществления; причем каждый из этих вариантов осуществления выполнен с возможностью комбинирования с вариантами осуществления, описанными выше:
1. Питательная композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения для профилактики и/или лечения инфекции путем активации сообщества типа В и/или сокращения сообщества С у младенца или ребенка младшего возраста, причем указанная активация включает стимуляцию популяции Bifidobacterium, а указанное сокращение включает угнетение популяций Escherichia и/или Peptostreptococcaceae по сравнению с микробиотой в кишечнике младенцев или детей младшего возраста, которых кормили преимущественно или исключительно стандартной питательной композицией, не содержащей указанных олигосахаридов.
2. Питательная композиция в соответствии с вариантом осуществления 1, которую применяют для профилактики и/или лечения инфекции в дальнейшей жизни.
3. Питательная композиция для применения по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой фукозилированный олигосахарид выбран из группы, состоящей из фукозилированного олигосахарида, выбранного из перечня, состоящего из 2'-фукозиллактозы, 3'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы I, лакто-N-фукопентаозы II, лакто-N-фукопентаозы III, лакто-N-фукопентаозы V, лакто-N-фукогексаозы, лакто-N-дифукогексаозы I, фукозиллакто-N-гексаозы, фукозиллакто-N-неогексаозы I, фукозиллакто-N-неогексаозы II, дифукозиллакто-N-гексаозы I, дифукозиллакто-N-неогексаозы I, дифукозиллакто-N-неогексаозы II, фукозил-пара-лакто-N-гексаозы и любой их комбинации.
4. Питательная композиция в соответствии с вариантом осуществления 1, которую применяют для профилактики и/или лечения инфекции в дальнейшей жизни.
5. Питательная композиция для применения по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,2-2,2 г/л композиции и/или в общем количестве 0,15-1,75 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,05-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,04-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
6. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой фукозилированный олигосахарид содержит 2'-фукозил-эпитоп.
7. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой фукозилированный олигосахарид представляет собой 2'-фукозиллактозу (2'FL).
8. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой N-ацетилированный олигосахарид представляет собой лакто-N-тетраозу (LNT), лакто-N-неотетраозу (LNnT) или любую их комбинацию.
9. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой N-ацетилированный олигосахарид представляет собой лакто-N-неотетраозу (LNnT), пара-лакто-N-неогексаозу (пара-LNnH) или любую их комбинацию, причем N-ацетилированный олигосахарид предпочтительно представляет собой лакто-N-неотетраозу (LNnT).
10. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, содержащая 2'-фукозиллактозу и лакто-N-неотетраозу (LNnT) или содержащая смесь олигосахаридов, состоящую из 2'-фукозиллактозы (2’FL) и лакто-N-неотетраозы (LNnT).
11. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, в которой фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,8-1,5 г/л композиции и/или в общем количестве 0,62-1,16 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и/или N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,5-0,8 г/л композиции и/или в общем количестве 0,39-0,62 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
12. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, содержащая по меньшей мере другой(-ие) олигосахарид(-ы) и/или пищевое(-ые) волокно(-а), и/или их предшественник(-и), выбранные из перечня, содержащего галактоолигосахариды (ГОС), фруктоолигосахариды (ФОС), ксилоолигосахариды (КОС), инулин, полидекстрозу, сиалилированные олигосахариды, сиаловую кислоту, фукозу и любые их комбинации.
3
12
13. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, дополнительно содержащая по меньшей мере один пробиотик в количестве от 10 до 10 КОЕ/г указанной композиции (масса сухого вещества).
14. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, которая представляет собой детскую смесь, начальную детскую смесь, детскую смесь для прикармливаемых детей или детскую смесь последующего уровня, смесь для недоношенных детей, детское питание, детскую композицию на зерновой основе, обогатитель или добавку.
15. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления для младенцев в возрасте до 6 месяцев.
16. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления, причем указанный младенец или ребенок младшего возраста выбран из группы, состоящей из недоношенных младенцев, младенцев, рожденных посредством кесарева сечения, младенцев, рожденных маленькими для своего гестационного возраста или с низким весом при рождении, госпитализированных младенцев/детей младшего возраста, младенцев/детей младшего возраста, получавших или получающих лечение антибиотиками, и/или младенцев/детей младшего возраста, страдающих или страдавших от кишечной инфекции и/или воспаления кишечника.
17. Питательная композиция по любому из предшествующих вариантов осуществления для применения в снижении температуры, и/или сокращении применения антибиотиков, и/или сокращении применения жаропонижающих средств у младенца или ребенка младшего возраста.
18. Питательная композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения в снижении температуры и/или уменьшении введения жаропонижающих средств у младенца или ребенка младшего возраста, причем фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,2-2,2 г/л композиции и/или в общем количестве 0,15-1,75 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,05-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,04-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
19. Питательная композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения в уменьшении введения антибиотиков у младенца или ребенка младшего возраста, причем фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,2-2,2 г/л композиции и/или в общем количестве 0,15-1,75 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,05-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,04–0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
20. Питательная композиция, содержащая по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для применения в профилактике и/или лечении заболеваний/состояний, связанных с повышенной температурой, и/или введением антибиотиков, и/или введением жаропонижающих средств, у младенца или ребенка младшего возраста, причем фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,2-2,2 г/л композиции и/или в общем количестве 0,15-1,75 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,05-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,04-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
21. Применение питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для снижения температуры и/или для уменьшения введения антибиотиков и/или жаропонижающих средств у младенца или ребенка младшего возраста, причем фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,2-2,2 г/л композиции и/или в общем количестве 0,15-1,75 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества; и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в общем количестве 0,05-0,85 г/л композиции и/или в общем количестве 0,04-0,59 г/100г композиции в расчете на массу сухого вещества.
22. Способ профилактики и/или лечения инфекции у младенца или ребенка младшего возраста путем применения питательной композиции в соответствии с любым одним из предшествующих вариантов осуществления 1-20.
Примеры
Предпосылки создания и цели изобретения: ОГМ могут обеспечивать полезные для здоровья эффекты у младенцев частично путем воздействия на развитие кишечной микробиоты. Мы исследовали микробиоту кала по отношению к зафиксированным заболеваемости и применению лекарственных препаратов у младенцев, вскармливаемых смесью с добавлением 2 ОГМ.
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)
Питательные вещества
На 100ккал
На литр
Энергетическая ценность (ккал)
100
670
Белок (г)
1,83
12,3
Жиры (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 клинического исследования
Исследование безопасности было проведено в Dipartimento Materno Infantile, Unità Operativa Complessa di Neonatologia e Terapia Intensiva Neonatale, AOUP “Paolo Giaccone”, г. Палермо, Италия и Kinderartsenpraktijk, г. Хасселт, Бельгия.
Это исследование представляло собой рандомизированное контролируемое двухцентровое интервенционное клиническое исследование с 2 параллельными группами вскармливания смесями. Исследуемая популяция для групп, вскармливаемых смесями, состояла из здоровых полностью доношенных младенцев мужского и женского пола в возрасте от 0 до 14 дней на момент включения в исследование, которых на момент включения в исследование вскармливали исключительно смесями. Пригодных для участия младенцев случайным образом распределяли в группы двух исследуемых смесей (контрольной или исследуемой), используя в качестве факторов стратификации способ родов (вагинальные или кесарево сечение) и пол. На стадии 1 этих рандомизированных младенцев вскармливали исключительно исследуемой или контрольной смесью с момента начала исследования и до возраста 4 месяцев в количестве, соответствующем их массе, возрасту и аппетиту. Родители/специалисты по уходу, исследователи, вспомогательный персонал исследования и руководитель клинического проекта не имели возможности идентифицировать исследуемые смеси.
В исследовании применяли следующие детские смеси:
• контрольную смесь давали контрольной группе: это была стандартная начальная детская смесь с преобладанием молочной сыворотки, содержащая длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LC-PUFA) и не содержащая пробиотики (66,9 ккал/100 мл растворенной смеси, 1,889 г белка/100 ккал порошка с соотношением сыворотка : казеин 71,6% : 28,4%, подробная композиция приведена в таблице 2).
• исследуемую смесь давали исследуемой группе: это была контрольная смесь за исключением того, что часть лактозы заменили двумя 2 ОГМ (2FL и LNnT) в следующих количествах: 0,5-0,6 г LNnT и 1,0-1,2 г 2'FL на литр растворенной смеси (подробная композиция приведена в таблице 2).
В качестве референтной группы (группы, находящейся на грудном вскармливании = группа BF) у младенцев, находящихся исключительно на грудном вскармливании по меньшей мере в течение 3 месяцев, отбирали образцы кала по меньшей мере в возрасте 3 месяцев.
Таблица 2. Композиция контрольной смеси и исследуемой смеси
Параметр
Контрольная смесь, 100 г
Исследуемая смесь, 100 г
Энергетическая ценность (ккал)
518,7
518,7
Вода (г)
2,6
2,6
Жиры (г)
27,5
27,5
Жирные кислоты, насыщенные (г)
11
11
Жирные кислоты, мононенасыщенные (г)
9,4
9,4
Альфа-линоленовая кислота C18:3 n-3 (мг)
510
510
Докозагексаеновая кислота C22:6 n-3 (DHA) (мг)
61
61
Арахидоновая кислота C20:4 n-6 (ARA) (мг)
61
61
Линолевая кислота C18:2 n-6 (мг)
4270
4270
Жирные кислоты, полиненасыщенные (г)
4,9
4,9
Белок (г)
9,8
9,8
Доступные углеводы (г)
58
58
Лактоза (г)
56
55
ОГМ
LNnT (г)
0
0,39–0,47
2FL (г
0
0,77–0,93
Сахара (г)
56
56
Зола (г)
2,1
2,1
Натрий (мг)
162
162
Калий (мг)
575
575
Хлорид (мг)
348
348
Кальций (мг)
317
317
Фосфор (мг)
178
178
Магний (мг)
43
43
Марганец (мкг)
121
121
Селен (мкг)
13
13
Железо (мг)
4,8
4,8
Медь (мг)
0,37
0,37
Цинк (мг)
5
5
Йод (мкг)
102
102
Фторид (мкг)
60
60
Витамин A (ретинол) (мкг RE)
542
542
Витамин D (кальциферол) (мкг D)
7,6
7,6
Витамин E (токоферол) (мг TE)
8,4
8,4
Витамин K (фитохинон) (мкг)
45
45
Витамин C (аскорбиновая кислота) (мг)
80
80
Витамин B1 (тиамин, основание) (мг)
0,6
0,6
Витамин В2 (рибофлавин) (мг)
0,67
0,67
Ниацин (мг)
4,1
4,1
Витамин B6 (пиридоксин, основание) (мг)
0,34
0,34
Фолиевая кислота (мкг)
80,9
80,9
Пантотеновая кислота (мг)
3,4
3,4
Витамин B12 (цианокобаламин) (мкг)
1,8
1,8
Биотин (мкг)
14
14
Холин (мг)
48
48
Инозит (мг)
48
48
Таурин (мг)
33
33
Карнитин, L- (мг)
9,5
9,5
Нуклеотиды (мг)
15
15
Аденозин 5'-монофосфат (мг)
3,8
3,8
Цитидин 5'-монофосфат (мг)
6
6
Гуанозин 5'-монофосфат (мг)
1,2
1,2
Уридин 5'-монофосфат (мг)
4
4
Ca / P (соотношение)
1,781
1,781
Линолевая / альфа-линоленовая (соотношение)
8,373
8,373
Витамин C / Fe (соотношение)
16,667
16,667
Фенилаланин, L- (мг)
488
488
Аланин, L- (мг)
391
391
Аргинин, L- (мг)
258
258
Цистин, L- (мг)
247
247
Гистидин, L- (мг)
226
226
Изолейцин, L- (мг)
502
502
Лейцин, L- (мг)
1045
1045
Метионин, L- (мг)
205
205
Треонин, L- (мг)
460
460
Триптофан, L- (мг)
200
200
Тирозин, L- (мг)
399
399
Валин, L- (мг)
542
542
Оценку микробиоты кала делали для каждой группы в возрасте 3 месяцев с использованием разных методов, см. таблицу 3.
Таблица 3. Информация об образцах
Кол-во образцов
ITT
PP
Образы PP, рДНК 16S
Контроль
87
75
63
Исслед.
88
71
58
На грудном вскармливании
–
38
33
В таблице 3 представлена информация об образцах. Количество младенцев в группах «подлежащих лечению пациентов» (ITT), группах, «выполнивших требования протокола» (PP), и количество образцов кала, полученных от групп, выполнивших требования протокола, или эталонной группы, находящейся на грудном вскармливании, для анализа микробиоты посредством общего секвенирования рДНК 16S.
Материалы и методы
Забор образцов кала
Родители дома отбирали образцы кала у всех участников исследования за 48 часов до посещения в возрасте 3 месяцев. Для этого родителям был предоставлен набор (мешок-термос, пузырь со льдом, сосуды со шпателем, запечатываемые пластиковые пакеты, лист с инструкцией). Родителей попросили взять 2 образца, хранить их дома в морозильнике при -20°C и принести образцы кала в мешке-термосе, содержащем пузырь с замороженным льдом, в пункт посещения, где образцы хранились в замороженном виде при -80°C. Далее образцы транспортировали в Исследовательский центр Nestle, Швейцария, на сухом льду и до анализа хранили замороженными при -80°C.
Выделение ДНК из кала
Общую ДНК выделяли с использованием набора QIAamp DNA Stool Mini Kit (QIAGEN) в соответствии с инструкциями производителя, за исключением добавления ряда стадий механического измельчения (11 × 45 с) с использованием аппарата FastPrep и пробирок Lysing Matrix B (MP Biochemicals) (Junick and Blaut, 2012, Quantification of human fecal bifidobacterium species by use of quantitative real-time PCR analysis targeting the groEL gene. Appl Environ Microbiol 78: 2613–2622).
Амплификация генов 16S и секвенирование
Далее выполняли ПЦР-амплификацию вариабельных участков 16S V3–V4, используя универсальные праймеры (Klindworth et al., 2013, Evaluation of general 16S ribosomal RNA gene PCR primers for classical and next-generation sequencing-based diversity studies. Nucleic Acids Res 41: e1) и секвенирование при помощи технологии Illumina Miseq, как описано ранее (Caporaso et al., 2012, Ultra-high-throughput microbial community analysis on the Illumina HiSeq and MiSeq platforms. ISME J 6: 1621-1624).
Анализ данных 16S
После качественной фильтрации 6 710 039 последовательностей, описывающих микробиоту 154 образцов выборки «выполнившие требования протокола» (PP) (см. таблицу 3), со средним покрытием 42 739 последовательностей на образец, классифицировали на 173 OTU. Три образца с менее 10 000 последовательностей исключали из анализа рДНК 16S.
Необработанные данные последовательностей анализировали, используя комбинацию программных пакетов Mothur (Schloss et al., 2009, Introducing mothur: open-source, platform-independent, community-supported software for describing and comparing microbial communities. Appl Environ Microbiol 75: 7537-7541) и QIIME (Caporaso et al., 2010, QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat Methods 7: 335–336). Спаренные концевые последовательности демультиплексировали и соединяли в соответствии с описанием (Kozich et al., 2013 Development of a dual-index sequencing strategy and curation pipeline for analyzing amplicon sequence data on the MiSeq Illumina sequencing platform. Appl Environ Microbiol 79: 5112–5120). Далее последовательности расщепляли на отдельные fasta-файлы для каждого образца, используя команды Mothur [deunique.seqs(), degap.seqs() и split.groups()]. Преобразование в формат QIIME с использованием add_qiime_labels.py и дальнейшие стадии анализа выполняли в QIIME. Проверку на химеризацию и подбор OTU с идентичностью 97% выполняли с применением алгоритма Uchime (Edgar et al., 2011, UCHIME improves sensitivity and speed of chimera detection. Bioinformatics 27: 2194–2200), используя pick_open_reference.py. Назначение в таксономические категории выполняли на репрезентативных последовательностях с использованием RDP Classifier с доверительным порогом 0,6 (Wang et al., 2007, Naive Bayesian classifier for rapid assignment of rRNA sequences into the new bacterial taxonomy. Appl Environ Microbiol 73: 5261–5267). Выполняли выравнивание репрезентативных последовательностей OTU, используя метод PyNast (Caporaso et al., 2010, PyNAST: a flexible tool for aligning sequences to a template alignment. Bioinformatics 26: 266–267), а также Uclust в качестве способа попарного выравнивания. Полученные множественные выравнивания затем подвергали фильтрации и использовали для построения филогенетического дерева методом FastTree (Price et al., 2009, FastTree: computing large minimum evolution trees with profiles instead of a distance matrix. Mol Biol Evol 26: 1641–1650). После качественной фильтрации (Bokulich et al., 2013, Quality-filtering vastly improves diversity estimates from Illumina amplicon sequencing. Nat Methods 10: 57–59) выполняли анализы разнообразия в QIIME, а на уровне рода с использованием веб-сайтов Calypso на http://bioinfo.qimr.edu.au/calypso.
Результаты
Здоровых доношенных младенцев возрастом <14 дней случайным образом распределяли для получения детской смеси (контроль) или этой же смеси с добавлением 1,0 г/л 2'фукозиллактозы и 0,5 г/л лакто-N-неотетраозы (исследуемое вещество) с момента включения в исследование и до достижения возраста 6 месяцев; все младенцы получали одну и ту же смесь последующего уровня без ОГМ с 6 до 12 месяцев. Дети грудного возраста на грудном вскармливании (BF) составляли эталонную группу. Микробиоту кала каждого младенца в 3 месяца и 12 месяцев анализировали посредством секвенирования рДНК 16S. Типы сообществ определяли на основании этих профилей состава микробиоты, используя среду моделирования «Полиномиальные смеси Дирихле» (DMM) (см. Holmes I, Harris K, Quince C (2012) Dirichlet Multinomial Mixtures: Generative Models for Microbial Metagenomics. PLoS ONE 7(2): e30126. doi:10.1371/journal.pone.0030126). При использовании этого вероятностного похода к моделированию каждый образец ассоциируют с типом сообщества в кале (тип сообщества) на уровне рода. Это неконтролируемый подход, который не учитывает происхождение (в данном случае группу лечения) образцов. Оптимальное количество типов сообщества и их таксономический состав зависят от полного набора данных о профилях состава микробиоты, и их определяют посредством DMM.
После разделения на типы сообщества распределение указанных типов сравнивали между группами лечения.
Сообщества А, B и C наблюдали только в образцах младенцев в возрасте 3 месяцев, при этом сообщества D, E, F и G, по существу, наблюдали только в образцах младенцев в возрасте от 12 месяцев.
В 3 месяца состав микробиоты в исследуемой группе (n = 58, вскармливаемая композицией, содержащей ОГМ) оказался ближе к находящейся на грудном вскармливании группе (BF, n = 35), чем к контрольной группе (вскармливаемой детской смесью со стандартным составом, n = 62) в отношении распределения типов сообщества микробиоты (A, B или C). Добавление ОГМ уменьшало число младенцев с сообществом С, характерным для младенцев, вскармливаемых смесью. В то же время добавление ОГМ увеличивало число младенцев с сообществом B, наиболее часто встречающимся у младенцев, находящихся на грудном вскармливании.
Связь с добавлением смеси и с сообщенными частотами смертности, определенными предположительно, и применением лекарственных препаратов в течение 12 месяцев, анализировали с использованием критериев хи-квадрат.
Данные позволяют заключать, что детская смесь, содержащая ОГМ, изменяла микробиоту таким образом, что она становилась схожей с таковой, характерной для детей грудного возраста на грудном вскармливании. Считается, что сниженная вероятность применения лекарственных препаратов при использовании ОГМ связана с типами сообщества кишечной микробиоты.
На фиг. 1 показано распределение микробиоты по типам сообщества.
Таблица 2. Распределение типов сообществ кала в группах лечения
3 месяца
12 месяцев
BF
Исслед.
Контроль
BF
Исслед.
Контроль
A
0
0
0
11
10
10
B
0
0
0
21
22
7
C
0
0
0
1
26
45
D
9
19
23
2
0
0
E
6
10
11
0
0
0
F
2
1
5
0
0
0
G
13
16
10
0
0
1
См. также фиг. 2.
Распределение типов сообществ B и C существенно отличается между группами.
Таблица 3. Частота и процентное содержание типов сообщества в каждой группе кормления в 3 месяца
Сообще-ство
Количество
p-значения
%
BF
Контроль
Исслед.
Исслед. по сравнению с Контроль
Исслед. по сравнению с BF
BF по сравнению с Контроль
BF
Контроль
Исслед.
G
0
1
0
1,00000
1,00000
1,00000
0
2
0
A
11
10
10
1,00000
0,13071
0,11771
31
16
17
B
21
7
22
0,00140
0,05651
< 2e -16
60
11
38
C
1
44
26
0,00450
< 2e -16
< 2e -16
3
71
45
D
2
0
0
1,00000
0,13891
0,13331
6
0
0
BF = группа, находящаяся на грудном вскармливании; Контроль = контрольная группа (детская смесь без добавления ОГМ); Исслед. = исследуемая группа (детская смесь с добавлением ОГМ).
В таблице 3 показаны результаты по вероятности совокупного зафиксированного применения антибиотиков в течение 12 месяцев. Вероятность была увеличена у младенцев с сообществом С и снижена у младенцев с сообществом В.
Таблица 4A. Применение антибиотиков в 4 месяца
Совокупное применение антибиотиков в 4 мес
Нет
(%)
Да
(%)
В общей сумме
(%)
р-значение
Сообщество в 3 мес
G
1
100,0
0
0,0
1
100
1,000
A
15
75,0
5
25,0
20
100
0,435
B
21
72,4
8
27,6
29
100
0,369
C
41
58,6
29
41,4
70
100
0,117
В общей сумме
78
65,0
42
35,0
120
100
0,092
Данные из таблицы 4A также представлены на фиг. 3A.
Таблица 4B. Применение антибиотиков в 6 месяцев
Совокупное применение антибиотиков в 6 мес
Нет
(%)
Да
(%)
В общей сумме
(%)
р-значение
Сообщество в 3М
G
1
100,0
0
0,0
1
100
1,000
A
13
65,0
7
35,0
20
100
0,461
B
19
65,5
10
34,5
29
100
0,209
C
33
47,1
37
52,9
70
100
0,064
В общей сумме
66
55,0
54
45,0
120
100
0,064
Данные из таблицы 4B также представлены на фиг. 4B.
Таблица 4C.
Совокупное применение антибиотиков в 12 мес
Нет
(%)
Да
(%)
В общей сумме
(%)
р-значение
Сообщество в 3М
G
1
100,0
0
0,0
1
100
0,406
A
11
55,0
9
45,0
20
100
0,212
B
17
58,6
12
41,4
29
100
0,034
C
20
28,6
50
71,4
70
100
0,002
В общей сумме
49
40,8
71
59,2
120
100
0,003
Данные из таблицы 4C также представлены на фиг. 4C.
У младенцев с типом В сообщества микробиоты наблюдали сниженный риск потребности в антибиотике в первый год жизни (12 месяцев). У младенцев с типом С сообщества микробиоты наблюдали повышенный риск потребности
Статистическая значимость применения антибиотика до 4 месяцев и 6 месяцев не была зафиксирована. Однако, основываясь на цифрах, можно различать тенденцию в том же направлении. У младенцев с типом В сообщества микробиоты наблюдали сниженный риск
Вероятность совокупного зафиксированного применения антибиотика в течение 12 месяцев была увеличена у младенцев с сообществом С и снижена у детей с сообществом В.
Таким образом, настоящее изобретение активирует сообщество В и сокращает сообщество С.
применения лекарственных препаратов при использовании ОГМ связана с типами сообщества кишечной микробиоты.
На фиг. 1 показано распределение микробиоты по типам сообщества.
Таблица 5. Распределение типов сообществ кала в группах лечения
3 месяца
12 месяцев
BF
Исслед.
Контроль
BF
Исслед.
Контроль
A
0
0
0
11
10
10
B
0
0
0
21
22
7
C
0
0
0
1
26
45
D
9
19
23
2
0
0
E
6
10
11
0
0
0
F
2
1
5
0
0
0
G
13
16
10
0
0
1
См. также фиг. 2.
Распределение типов сообществ B и C существенно отличается между группами.
Таблица 6. Частота и процентное содержание типов сообщества в каждой группе кормления в 3 месяца
Сообще-ство
Количество
p-значения
%
BF
Контроль
Исслед.
Исслед. по сравнению с Контроль
Исслед. по сравнению с BF
BF по сравнению с Контроль
BF
Контроль
Исслед.
G
0
1
0
1,00000
1,00000
1,00000
0
2
0
A
11
10
10
1,00000
0,13071
0,11771
31
16
17
B
21
7
22
0,00140
0,05651
< 2e -16
60
11
38
C
1
44
26
0,00450
< 2e -16
< 2e -16
3
71
45
D
2
0
0
1,00000
0,13891
0,13331
6
0
0
BF = группа, находящаяся на грудном вскармливании; Контроль = контрольная группа (детская смесь без добавления ОГМ); Исслед. = исследуемая группа (детская смесь с добавлением ОГМ).
В таблице 6 показаны результаты по вероятности совокупного зафиксированного применения антибиотиков в течение 12 месяцев. Вероятность была увеличена у младенцев с сообществом С и снижена у младенцев с сообществом В.
Таблица 4A. Применение антибиотиков в 4 месяца
Совокупное применение антибиотиков в 4 мес
Нет
(%)
Да
(%)
В общей сумме
(%)
р-значение
Сообщество в 3 мес
G
1
100,0
0
0,0
1
100
1,000
A
15
75,0
5
25,0
20
100
0,435
B
21
72,4
8
27,6
29
100
0,369
C
41
58,6
29
41,4
70
100
0,117
В общей сумме
78
65,0
42
35,0
120
100
0,092
Данные из таблицы 4A также представлены на фиг. 3A.