КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫЕ БЕЛКИ МОЛОКА, И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
COMPOSITION, CONTAINING THERMOLABILE MILK PROTEINS AND METHOD FOR OBTAINING THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к области питательных композиций, таких как составы для младенцев, обогатители молока, пищевые добавки для детей и им подобные, содержащие термолабильные белки молока, а также к способам получения таких композиций.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Некоторые белки, естественно содержащиеся в молоке, обладают полезными биологическими свойствами. Данные белки могут содержаться в цельном молоке, а также в сыворотке, казеине или в других белковых фракциях или изолятах молока. Например, белок лактоферрин, содержащийся в молоке человека или животных, обладает рядом различных антибактериальных и антивирусных свойств. Другие белки молока, включая лактопероксидазу и лактадгерин (белок EGF-фактора 8 молочного жира), также, как считается, обладают полезными свойствами, связанными со снижением риска возникновения инфекций. Поэтому желательно было попытаться включить данные биологически активные белки в пищевые диетические композиции на основе молока для людей, такие как составы для младенцев.
К сожалению, попытки включить биологически активные белки в пищевые композиции на основе молока часто не удаются в связи с тем, что биологические свойства определенных белков молока могут быть утеряны или могут значительно уменьшаться при температурных условиях, обычно применяемых для получения соответствующих санитарным требованиям композиций на основе молока для питания людей. В частности, многие белки молока денатурируются или иным образом инактивируются вследствие тепловой обработки. Например, лактоферрин и другие биологически активные белки молока, такие как лактопероксидаза и лактадгерин, являются нестабильными в определенной степени в условиях пастеризации, таких как подвергание воздействию температуры 72°C в течение 15 секунд. Другими белками молока, которые подвержены денатурированию или инактивации в условиях высокой температуры, являются лактоферрицин и трансформирующий фактор роста (TGF-β). Данные белки являются особенно уязвимыми при жестких условиях обработки, таких как обработка при температуре от 130°C до 145°C.
Соответственно, является желательной разработка способа получения питательной композиции, такой как состав для младенцев, обогатитель молока человека, пищевая добавка для детей, и так далее, подвергаемых высокотемпературной обработке, но содержащих термолабильные белки молока, которые были бы биологически активными.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вкратце, в рамках варианта осуществления изобретения настоящее описание касается способа получения композиции. В одном варианте осуществления изобретения данный способ включает: а) получение первой композиции, включающей источник жиров или липидов и источник белка, и подвергание первой композиции воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C; b) получение второй композиции, включающей термолабильный белок молока; и с) соединение первой композиции со второй композицией с получением третьей композиции, включающей источник жиров или липидов, источник белка и термолабильный белок молока. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая и третья композиции являются питательными композициями.
В определенных вариантах осуществления изобретения первая композиция содержит до около 7 г/100 ккал источника жиров или липидов, более предпочтительно около от 3 г/100 ккал до около 7 г/100 ккал источника жиров или липидов и до около 5 г/ккал источника белка, более предпочтительно от около 1 г/100 ккал до около 5 г/100 ккал источника белка.
Предпочтительно, термолабильный белок молока во второй композиции является лактоферрином, лактопероксидазой, лактоферрицином, TGF-β и/или лактадгерином, более предпочтительно термолабильный белок молока является лактоферрином. Особенно предпочтительно, когда термолабильный белок молока является лактоферрином, полученным из источника, не являющегося человеком.
В определенных вариантах осуществления изобретения вторая композиция является раствором, предпочтительно водным раствором, который включает воду, подготовленную для пищевого использования, например с помощью обратного осмоса, ультрафиолетового облучения, светового облучения, радиационного облучения, электрических импульсов, нагрева и так далее. В одном варианте осуществления изобретения вторую композицию фильтруют до соединения с первой композицией. В другом варианте осуществления изобретения термолабильный белок молока был стерилизован во время соединения второй композиции с первой композицией. В другом варианте осуществления изобретения способ также включает асептическое упаковывание третьей композиции. Ни вторая композиция, ни третья композиция не подвергаются нагреву свыше около 80°C.
В другом варианте осуществления изобретения настоящее изобретение относится к способу получения композиции, включающему этапы соединения первой композиции, которая включает источник жиров или липидов и источник белка, которая была подвергнута воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C, со второй композицией, включающей термолабильный белок молока, которая не подвергалась воздействию температуры около 80°C или более, с получением третьей композиции, включающей источник жиров или липидов, источник белка и термолабильный белок молока, и асептическое упаковывание третьей композиции. Различные другие объекты, признаки и преимущества настоящего изобретения без труда будут поняты специалистами в данной области при чтении нижеследующего описания совместно с сопровождающей фигурой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
Приложенный чертеж является блок-схемой, иллюстрирующей один вариант осуществления способа в соответствии с настоящим описанием.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте осуществления изобретение относится к способу получения композиции, содержащей источник жиров или липидов, источник белка и термолабильный белок молока, предусматривающему стадии: а) подвергание первой композиции, содержащей источник жиров или липидов и источник белка, воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C; b) получение второй композиции, содержащей термолабильный белок молока; и с) соединение первой композиции со второй композицией с получением третьей композиции, содержащей источник жиров или липидов, источник белка и термолабильный белок молока. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения вторая композиция не подвергалась воздействию температуры около 80°C и более.
Подходящими источниками жиров или липидов, подходящими для включения в первую композицию, могут являться любые известные или используемые в данной области такие источники, которые включают (но без ограничения): источники животного происхождения, масло, жир сливочного масла, липиды яичного желтка; морепродукты, такие как масло рыб, морских животных, одноклеточных; овощные и растительные масла, такие как кукурузное масло, масло канолы, масло подсолнечника, масло соевых бобов, пальмовый олеин, кокосовое масло, подсолнечное масло с высоким содержанием олеина, масло энотеры, масло семян рапса, оливковое масло, масло семян льна, масло семян хлопка, сафлоровое масло с высоким содержанием олеина, пальмовый стеарин, соевый лецитин, масло пальмового ядра, масло пшеничных зародышей, масла со среднецепочечными триглицеридами, а также эмульсии и эфиры жирных кислот и любые их комбинации.
В определенных вариантах осуществления изобретения источник белка, включенный в первую композицию, включает белки коровьего молока. Источники белков коровьего молока для включения в первую композицию, включают (но не ограничиваются) порошки молочного белка, концентраты молочного белка, изоляты молочного белка, сухое обезжиренное молоко, обезжиренное молоко, обезжиренное сухое молоко, белок молочной сыворотки, изоляты белка молочной сыворотки, концентраты белка молочной сыворотки, сладкую сыворотку, кислую сыворотку, казеин, кислотный казеин, казеинат (например казеинат натрия, натриево-кальциевый казеинат, казеинат кальция) и их любую комбинацию.
В одном варианте осуществления изобретения белки присутствуют в виде цельных белков. В других вариантах осуществления изобретения белки присутствуют в виде комбинации цельных белков и частично гидролизованных белков со степенью гидролиза от около 4% до 10%. В других вариантах осуществления изобретения белки в значительной степени гидролизованы со степенью гидролиза более чем 15%, более чем 50% и даже 90% и более. В другом варианте осуществления изобретения в источник белка могут быть добавлены глютаминсодержащие пептиды.
В определенном варианте осуществления изобретения источник белка включает в себя белки сыворотки и казеина, а соотношение белков сыворотки к белкам казеина аналогично данному соотношению в грудном молоке человека. Например, в определенных вариантах осуществления изобретения, весовое соотношение белков сыворотки к белкам казеина составляет от около 20% сывороточных:80% казеиновых до около 80% сывороточных:20% казеиновых.
В определенных вариантах осуществления изобретения первая композиция и/или третья композиция могут быть классифицированы как состав для младенцев. Термин «состав для младенцев» относится к композиции в жидкой или порошковой форме, которая удовлетворяет пищевые потребности младенца, являясь заместителем грудного молока. В Соединенных Штатах содержимое состава для младенцев регулируется §§100, 106 и 107 части 21 Свода федеральных нормативных актов. Данные нормативные акты определяют количество макронутриентов, витаминов, минералов и других ингредиентов в попытке воссоздать пищевые и другие свойства грудного молока. В отдельном варианте осуществления изобретения первая композиция и/или третья композиция могут являться обогатителем грудного молока, то есть являться композицией, которую добавляют в грудное молоко для увеличения пищевой ценности грудного молока. В качестве обогатителя грудного молока третья композиция может присутствовать в форме порошка или жидкости. В другом варианте осуществления изобретения описанная первая композиция и/или третья композиция могут являться пищевой композицией для детей.
Первая композиция может быть подвергнута воздействию температуры 130°C с помощью оборудования и способов, известных специалисту в данной области. Предпочтительно, первая композиция подвергается воздействию температуры от около 130°C до около 150°C в течение периода времени равного, по меньшей мере, около 1 секунды. Более предпочтительно первая композиция подвергается воздействию температуры от около 130°C до около 150°C в течение периода времени от около 3 секунд до около 30 секунд.
Первую композицию, содержащую источник жиров или липидов и источник белка, соединяют со второй композицией, содержащей термолабильный белок молока.
Как указано здесь, «термолабильный белок молока» является белком: 1) который либо естественно присутствует в молоке, по меньшей мере, одного вида млекопитающих (то есть белок, который обладает аминокислотной последовательностью, которая является практически идентичной аминокислотной последовательности белка, естественно содержащегося в молоке, по меньшей мере, одного вида млекопитающих) или белком, являющимся аминокислотным вариантом белка, естественно содержащегося в молоке, по меньшей мере, одного типа млекопитающих; и 2) чья биологическая активность утрачивается или снижается при подвергании воздействию повышенной температуры, такой как более 80°C, или, в некоторых случаях, температурам, по меньшей мере, около 130°C. Предпочтительно, термолабильный белок молока естественно содержится в молоке, по меньшей мере, одного вида млекопитающих. Такие белки могут быть, например, выделены из молока, по меньшей мере, одного вида млекопитающих, или продуцированы генетически модифицированным организмом. В другом варианте осуществления, термолабильный белок молока является аминокислотным вариантом белка, естественно содержащегося в молоке, по меньшей мере, одного вида млекопитающих, который получен с помощью, например, удаления, замещения или добавления одной или нескольких аминокислот из или в аминокислотную последовательности белка, естественно содержащегося в молоке, по меньшей мере, одного вида млекопитающих. Термолабильные белки молока для использования в рамках настоящего изобретения включают, но не ограничиваются лактоферрином, лактадгерином, лактопероксидазой, лактоферрицином, TGF-β, лизоцимом и иммунными глобулинами. Предпочтительно, термолабильный белок молока является лактоферрином, лактадгерином и/или лактопероксидазой. Особенно предпочтительно, когда термолабильный белок молока является лактоферрином.
3+
Лактоферрины являются одноцепочечными полипептидами массой около 80 кДа, содержащими 1-4 гликана в зависимости от вида. Трехмерные структуры лактоферрина различных видов очень похожи, но не идентичны. Каждый лактоферрин включает две гомологичные доли, называемые N- и С-долью, относимыми к N-терминальной и С-терминальной части молекулы, соответственно. Каждая доля также состоит из двух субдолей или доменов, которые образуют щель, в которой ион железа (Fe) образует тесную синергетическую связь с (би)карбонатным анионом. Данные домены называются N1, N2, С1 и С2, соответственно. N-конец лактоферрина обладает сильными катионными пептидными участками, которые отвечают за ряд важных характеристик связывания. Лактоферрин обладает очень высоким значением изоэлектрической точки (~pI 9), а его катионная природа играет большую роль в его способности обеспечивать защиту от бактериальных, вирусных и грибковых патогенов. Существуют различные кластеры катионных аминокислотных остатков внутри N-терминального региона лактоферрина, обуславливающие биологическое действие лактоферрина против широкого ряда микроорганизмов. Например, N-терминальные остатки 1-47 лактоферрина человека (1-48 коровьего лактоферрина) являются критически важными в рамках железо-независимых биологических свойств лактоферрина. В лактоферрине человека остатки от 2-го до 5-го (RRRR) и от 28 до 31 (RKVR) являются аргинин-насыщенными катионными доменами в N-конце, особенно важными в плане антимикробных свойств лактоферрина. Аналогичный участок в N-конце присутствует и в коровьем лактоферрине (остатки от 17 до 42; FKCRRWQWRMKKLGAPSITCVRRAFA).
Как описано в “Perspectives on Interactions Between Lactoferrin and Bacteria”, приведенной в публикации biochemistry and cell biology, стр.275-281 (2006), лактоферрины, полученные от различных видов, могут отличаться своими аминокислотными последовательностями, хотя вообще и обладают относительно высоким значением изоэлектрической точки с положительно заряженными аминокислотами в терминальном участке внутренней доли. Лактоферрины, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают обладающие, по меньшей мере, 48%-ной гомологией с аминокислотной последовательностью AVGEQELRKCNQWSGL в фрагменте HLf (349-364). В некоторых вариантах осуществления изобретения лактоферрин обладает, по меньшей мере, 65%-ной гомологией с аминокислотной последовательностью AVGEQELRKCNQWSGL в фрагменте HLf (349-364), и, в некоторых вариантах осуществления изобретения, - по меньшей мере, 75% гомологией. Например, лактоферрины, происходящие не от человека, для использования в настоящем изобретении, включают, без ограничения, коровий лактоферрин, свиной лактоферрин, лошадиный лактоферрин, буйволовый лактоферрин, козий лактоферрин, мышиный лактоферрин и верблюжий лактоферрин.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения лактоферрин является лактоферрином, полученным из источника, не являющегося человеком. В соответствии с использованным здесь значением, "лактоферрин, полученный из источника, не являющегося человеком" относится к лактоферрину, который выработан или получен из иного источника, чем грудное молока человека. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения, лактоферрин является лактоферрином человека, продуцированным генетически модифицированным организмом и/или лактоферрина, полученного не от человека. В соответствии с использованным здесь значением, термин «организм» относится к любой продолжительно живущей системе, такой как животное, растение, гриб или микроорганизм. В соответствии с использованным здесь значением термин «лактоферрин, полученный не от человека» относится к лактоферрину, обладающему аминокислотной последовательностью, которая отличается от аминокислотной последовательности лактоферрина человека. Предпочтительно лактоферрин не является гидролизованным. В одном варианте осуществления изобретения лактоферрин является коровьим лактоферрином. В определенных вариантах осуществления изобретения, лактоферрин присутствует в виде изолята, а в других - в виде компонента обогащенной сывороточной фракции.
В патенте США 4791193, приведенном здесь в своей полноте для ссылки, Okonogi et al., описывают способ получения коровьего лактоферрина высокой чистоты. В целом, способ, как описано, включает три этапа. Цельный молочный материал сначала взаимодействует с слабокислотным катионоактивным ионообменником для абсорбции лактоферрина с последующей второй стадией, на которой осуществляют промывку для удаления неабсорбированных веществ. Затем следует этап десорбции, на котором лактоферрин удаляют с получением очищенного коровьего лактоферрина. Другие способы могут включать стадии, описанные в патентах США 7368141, 5849885, 5919913, описания которых приведены здесь в их полноте для ссылки.
В определенных вариантах осуществления изобретения термолабильный белок молока подвергают стерилизации (без применения температур свыше 80°C) до соединения с первой композицией. В одном варианте осуществления изобретения вторая композиция отфильтрована через один или несколько фильтров, предпочтительно через фильтр, который сам был подвергнут стерилизации, до соединения с первой композицией.
Понятно, что в некоторых вариантах осуществления изобретения первая композиция, подвергаемая воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C, может сама по себе содержать термолабильный белок молока. Это может быть в случае, если, например, биологические свойства данного термолабильного белка молока не являются критичными. Таким образом, в определенных вариантах осуществления изобретения первая композиция, которая включает источник жиров или липидов, источник белка и термолабильный белок молока, подвергается воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C и затем соединяется со второй композицией, которая включает термолабильный белок молока, предпочтительно являющийся отличным от термолабильного белка молока, присутствующего в первой композиции, при этом вторая композиция не подвергается воздействию температуры более чем около 80°C.
Этап соединения первой и второй композиций может быть осуществлен различными путями, известными специалисту в данной области. В частности, в определенных вариантах осуществления изобретения соединение первой и второй композиции может быть осуществлено путем асептического дозирования и может быть осуществлено в рамках либо непрерывного или периодического процесса. Например, в одном варианте осуществления изобретения вторая композиция является водным раствором, более предпочтительно водным раствором, который включает воду, подготовленную для пищевого использования, например с помощью обратного осмоса. Раствор затем добавляют в первую композицию, которая предпочтительно присутствует в жидкой форме. В особо предпочтительном варианте осуществления изобретения первая композиция присутствует в форме жидкой композиции, а вторая композиция присутствует в форме раствора, который был подвергнут стерилизации, а первую композицию дозируют в поток второй композиции.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения способ получения композиции, содержащей термолабильный белок молока, включает: а) подвергание жидкой питательной композиции, содержащей источник жиров или липидов и источник белка, воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C; b) получение раствора, содержащего термолабильный белок молока; с) подвергание данного раствора стерилизации; и d) соединение жидкой питательной композиции с указанным раствором. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения третья композиция, содержащая лактоферрин, готовится способом, включающим: а) подвергание жидкой питательной композиции, содержащей источник жира или липидов и источник белка воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C с получением первой композиции; b) получение раствора, содержащего лактоферрин в концентрации, по меньшей мере, 1%; в некоторых вариантах осуществления изобретения концентрация лактоферрина составляет от около 1% до около 30%, а в других вариантах осуществления изобретения концентрация лактоферрина составляет от около 1% до около 20%, с получением второй композиции; с) подвергание второй композиции стерилизации при температуре не более 80°C; и d) соединение первой композиции со второй композицией с образованием третьей композиции. В одном варианте осуществления изобретения способ включает получение раствора, содержащего 1-20% лактоферрина и воду, подготовленную для пищевого использования с помощью, например, обратного осмоса. Также предпочтительно, если этап стерилизации второй композиции включает фильтрацию второй композиции с помощью одного или нескольких фильтров (предпочтительно с помощью фильтра, который сам был подвергнут стерилизации) при комнатной температуре ниже около 60°C и, предпочтительно, от около 4°C до около 60°C. В одном варианте осуществления изобретения рН второй композиции в виде раствора составляет от около 2 до около 7. В некоторых вариантах осуществления изобретения стадия соединения жидкой питательной композиции (то есть первой композиции) с раствором лактоферрина (то есть второй композицией) с образованием третьей композиции включает дозирование в поток раствора лактоферрина.
В одном варианте осуществления изобретения количество второй композиции, содержащей лактоферрин, которую соединяют с первой композицией, выбирают таким образом, что лактоферрин присутствует в третьей композиции в количестве от около 0,1 г/л до около 2 г/л. В другом варианте осуществления изобретения количество второй композиции, содержащей лактоферрин, которую соединяют с первой композицией, выбирают таким образом, что лактоферрин присутствует в третьей композиции в количестве, по меньшей мере, около 10 мг/100 ккал, особенно в случае, если питательная композиция предназначена для детей. В определенных вариантах осуществления изобретения верхняя граница содержания лактоферрина в третьей композиции составляет около 300 мг/100 ккал. В другом варианте осуществления изобретения, в котором третья композиция является составом для младенцев, лактоферрин присутствует в третьей композиции в количестве от около 70 мг/100 ккал до около 220 мг/100 ккал; в другом варианте осуществления изобретения лактоферрин присутствует в третьей композиции в количестве от около 90 мг/100 ккал до около 190 мг/100 ккал.
После соединения первой композиции и второй композиции в отношении третьей композиции могут быть осуществлены дополнительные стадии обработки с тем условием, что любые данные дополнительные стадии обработки не приводят к инактивации или денатурированию каких-либо цельных термолабильных белков в третьей композиции. Например, в предпочтительном варианте осуществления изобретения третью композицию асептически упаковывают либо немедленно после стадии соединения первой и второй композиции, либо после одной или нескольких дополнительных стадий. В другом варианте осуществления изобретения, либо немедленно после стадии соединения первой и второй композиции, или после одной или нескольких дополнительных стадий, третью композицию упаковывают в упаковку, которая была стерилизована и запечатана в стерильных условиях, таких как при температуре от около 4°C до около 30°C. В другом варианте осуществления изобретения после соединения первой и второй композиции, третью композицию превращают в порошкообразную форму с помощью, например, вакуумной сушки. Порошок затем может быть восстановлен до жидкости с помощью, например, добавления порошка в молоко или воду перед употреблением человеком.
Третья композиция, которую получают с помощью описанных здесь способов, может обеспечивать компоненты питания в минимальном, частичном или полном объеме. Композиция может являться пищевой добавкой или заместителем пищи. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция может употребляться наряду с пищей или другой питательной композицией. В данном варианте осуществления композиция может быть либо смешана с пищей или с другой питательной композицией до употребления субъектом или может быть употреблена субъектом либо до, либо после употребления пищи или питательной композиции. В определенных вариантах осуществления изобретения третья композиция употребляется младенцем или ребенком. Термины «ребенок» и «дети» относятся к человеку в возрасте от 12 месяцев до около 12 лет. Термин «младенец» в целом означает человека в возрасте от рождения до 12 месяцев. В определенных вариантах осуществления изобретения композиция может быть употреблена недоношенными младенцами, получающими питание для младенцев, грудное молоко, обогатитель грудного молока или их комбинацию. Термин «недоношенный младенец» относится к младенцу, рожденному спустя менее чем 37 недель после наступления беременности, в то время как термин «доношенный младенец» относится к младенцу, рожденному спустя, по меньшей мере, 37 недель после наступления беременности.
Третья композиция может, но не обязательно, являться составом для младенцев и быть полной по составу в отношении питательности. Специалисту в данной области будет понятно, что понятие «полная по составу в отношении питательности» может варьироваться в зависимости от ряда факторов, включающих, но не ограничивающихся возрастом, клиническим состоянием и потреблением питательных веществ субъектом, в отношении которого применяется данный термин. В целом «полная по составу в отношении питательности» означает, что композиция настоящего изобретения обеспечивает достаточные количества всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, считающихся незаменимыми аминокислот, витаминов, минералов и энергии, требуемых для нормального роста. Как указано в отношении питательных веществ, термин «незаменимые» относится к любым питательным веществам, которые не могут быть синтезированы организмом в количестве, достаточном для нормального роста и поддержания здоровья, и которые, соответственно, должны поступать с питанием. Термин «считающиеся незаменимыми» в применении к питательным веществам означает, что питательное вещество должно поступать с питанием при условиях, в которых необходимые количества соединения-предшественника являются недостижимыми для осуществления организмом эндогенного синтеза.
Композиция, которая является «полной по составу в отношении питательности» для недоношенного младенца будет обеспечивать, согласно ее определению, количественно и качественно достаточные количества всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, считающихся незаменимыми аминокислот, витаминов, минералов и энергии, требуемых для роста недоношенного младенца. Композиция, которая является «полной по составу в отношении питательности» для доношенного младенца будет обеспечивать, согласно ее определению, количественно и качественно достаточные количества всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, считающихся незаменимыми аминокислот, витаминов, минералов и энергии, требуемых для роста доношенного младенца. Композиция, которая является «завершенной с питательной точки зрения» для ребенка будет обеспечивать, согласно ее определению, количественно и качественно достаточные количества всех углеводов, липидов, незаменимых жирных кислот, белков, незаменимых аминокислот, считающихся незаменимыми аминокислот, витаминов, минералов и энергии, требуемых для роста ребенка.
Третья композиция может быть получена в любой форме, известной из уровня техники, включая порошок, гель, суспензию, пасту, твердую форму, жидкость, жидкий концентрат или готовый для использования продукт. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения третья композиция является составом для младенцев, в частности составом для младенцев, адаптированным для использования в качестве единственного источника питательных веществ для младенца.
В предпочтительных вариантах осуществления третья композиция может быть назначена для энтерального приема. В соответствии с использованным здесь значением, термин «энтерально» означает через или внутрь желудочно-кишечный или пищеварительный, а «энтеральное питание» включает оральное кормление, внутрижелудочное питание, транспилорическое питание или любое другое введение в пищеварительный тракт.
Предпочтительно, третья композиция, полученная в соответствии с настоящим изобретением, включает один или несколько пребиотиков, один или несколько пробиотиков и/или один или несколько источников длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот. В соответствии с использованным здесь значением, термин «пробиотик» означает непатогенный или низкопатогенный микроорганизм, который обладает полезными свойствами в отношении здоровья хозяина, а термин «пребиотик» означает неперевариваемый пищевой ингредиент, который положительно воздействует на хозяина путем выборочного стимулирования роста и/или активности одного или ряда бактерий в ободочной кишке, которые могут улучшать здоровье хозяина. Включение одного или нескольких пребиотиков, одного или нескольких пробиотиков и/или одного или нескольких источников длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (LCPUFA) в композиции в соответствии с настоящим изобретением может быть осуществлено несколькими путями. Например, в одном варианте осуществления один или несколько данных компонентов, таких как пребиотики и/или длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты, включены в первую композицию до подвергания композиции воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C. В другом варианте осуществления изобретения один или несколько данных компонентов, таких как пребиотики и/или длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты, присутствуют в первой композиции после подвергания композиции воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C, но до соединения со второй композицией. В других вариантах осуществления изобретения любые включенные пробиотики добавлены в третью композицию, например в течение асептической обработки. Предпочтительно, если является желательным включение пребиотика, пробиотика и/или источника длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, которые теряют свою активность при подвергании данным температурным условиям, их включают или в третью композицию, или во вторую композицию, или добавляют после того, как первая композиция была подвергнута воздействию температуры, по меньшей мере, около 130°C. Как было упомянуто, в одном варианте осуществления изобретения могут быть включены один или несколько пробиотиков в соответствии с настоящим раскрытием изобретения. Любой пробиотик, известный из уровня техники, может быть приемлемым в данном варианте осуществления изобретения при условии достижения им необходимого результата. В конкретном варианте осуществления изобретения пробиотик может быть выбран из видов Lactobacillus, Lactobacillus rhamnosus GG, видов Bifidobacterium, Bifidobacterium brevis, Bifidobacterium longum и Bifidobacterium amimalis subsp. lactis BB-12.
4
10
6
9
6
В случае включения, количество пробиотика в третьей композиции может варьировать от около 10 до около 10 колониеобразующих единиц (КОЕ) на килограмм веса тела в день. В другом варианте осуществления изобретения количество пробиотика может лежать в диапазоне от около 10 до около 10 колониеобразующих единиц (КОЕ) на килограмм веса тела в день. В другом варианте осуществления изобретения количество пробиотика может составлять, по меньшей мере, около 10 колониеобразующих единиц (КОЕ) на килограмм веса тела в день. Более того, описанная композиция может также включать компоненты среды, подходящей для пробиотика.
В другом варианте осуществления изобретения один или несколько пробиотиков являются живыми. В другом варианте осуществления изобретения один или несколько пробиотиков являются неживыми. В соответствии с использованным здесь значением, термин «живой» означает живые микроорганизмы. Термин «неживой» или «неживой пробиотик» означает неживые пробиотические микроорганизмы, их клеточные компоненты и/или их метаболиты. Данные неживые пробиотики могут быть убиты нагреванием или инактивированы иным образом, однако они сохраняют способность благоприятно влиять на здоровье организма-хозяина. Пробиотики, используемые в настоящем изобретении, могут являться встречающимися в природных условиях, синтезированными или полученными с помощью генетических манипуляций с организмами вне зависимости от того, является ли данный новый источник известным или разработанным позднее. В случае использования живого пробиотика, пробиотик предпочтительно является включенным или во вторую композицию, или в третью композицию.
Также в композиции может быть использован один или несколько пребиотиков в соответствии с настоящим описанием. Данные пребиотики могут быть встречающимися природного происхождения, синтезированными или полученными с помощью генетических манипуляций с организмами и/или растениями вне зависимости от того, является ли данный новый источник известным или разработанным позднее. В определенных вариантах осуществления изобретения пребиотик, включенный в композиции настоящего описания, является одним из пребиотиков, описанных в патенте США 7572474, приведенным здесь для ссылки. Пребиотики, используемые в настоящем изобретении, могут включать олигосахариды, полисахариды и другие пребиотики, которые содержат фруктозу, ксилозу, сою, галактозу, глюкозу и маннозу. Более конкретно, пребиотики, используемые в настоящем изобретении, могут включать лактулозу, лактосахарозу, рафинозу, глюкоолигосахарид, инулин, полидекстрозу, полидекстрозу в виде порошка, галактоолигосахарид, фруктовый олигосахарид, изомальтоолигосахарид, соевые олигосахариды, лактосахарозу, ксилоолигосахарид, хитоолигосахарид, маннаноолигосахарид, арабиноолигосахарид, сиалилолигосахарид, фукоолигосахарид и гентиоолигосахариды. Предпочтительно, пребиотик является полидекстрозой и/или галактоолигосахаридом. Необязательно, в добавление к полидекстрозе и/или галактоолигосахариду, используется один или несколько дополнительных пребиотиков в соответствии с настоящим описанием.
В одном варианте осуществления изобретения пребиотики включены таким образом, что общее количество пребиотиков, присутствующих в третьей композиции, составляет от около 0,1 г/100 ккал до около 1 г/100 ккал. Более предпочтительно, общее количество пребиотиков, присутствующих в третьей композиции, может составлять от около 0,3 г/100 ккал до около 0,7 г/100 ккал. По меньшей мере, 20% пребиотиков должны включать галактоолигосахарид (GOS) и/или полидекстрозу (PDX).
В случае использования полидекстрозы количество полидекстрозы в третьей композиции может составлять в одном варианте осуществления изобретения от около 0,1 г/100 ккал до около 1 г/100 ккал. В другом варианте осуществления изобретения количество полидекстрозы в третьей композиции составляет от около 0,2 г/100 ккал до около 0,6 г/100 ккал.
В случае использования галактоолигосахарида количество галактоолигосахарида в третьей композиции может составлять в одном варианте осуществления изобретения от около 0,1 г/100 ккал до около 1 г/100 ккал. В другом варианте осуществления изобретения количество галактоолигосахарида в третьей композиции может составлять от около 0,2 г/100 ккал до около 0,5 г/100 ккал. В определенных вариантах осуществления изобретения отношение полидекстрозы к галактоолигосахариду в третьей композиции составляет от около 9:1 до около 1:9.
Также могут использоваться один или несколько источников длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в соответствии с настоящим описанием. Предпочтительно, источник LCPUFA включает докозагексаеновую кислоту (DHA). Другие подходящие LCPUFA включают, но не ограничиваются, α-линолевую кислоту, γ-линолевую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, эйкозапентаеновую кислоту (ЕРА) и арахидоновую кислоту (ARA).
В одном варианте осуществления изобретения первую композицию дополняют DHA и ARA. В данном варианте осуществления изобретения весовое соотношение ARA:DHA может составлять от около 1:3 до около 9:1. В одном варианте осуществления настоящего изобретения весовое соотношение ARA:DHA составляет от около 1:2 до около 4:1.
Количество длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в третьей композиции может составлять от около 5 мг/100 ккал до около 100 мг/100 ккал, более предпочтительно от около 10 мг/100 ккал до около 50 мг/100 ккал.
Композиция может быть дополнена маслами, содержащими DHA и ARA, с использованием стандартных способов, известных из уровня техники. Например, DHA и ARA могут быть добавлены в композицию путем замещения равного количества масла, такого как подсолнечное масло с высоким содержанием олеина, обычно присутствующего в композиции. Другой пример: масла, содержащие DHA и ARA, могут быть добавлены в композицию путем замещения эквивалентного количества остальной смеси масел, обычно присутствующей в композиции без DHA и ARA.
В случае использования, источником DHA и ARA может являться любой источник, известный из уровня техники, такой как, например, масло морских животных, масло рыб, масло одноклеточных, липид яичного желтка и липид мозга. В некоторых других вариантах осуществления изобретения источником DHA и ARA являются масла одноклеточных производства компании Martek, DHASCO и ARASCO, соответственно, или их разновидностей. DHA и ARA могут присутствовать в натуральном виде, с учетом того, что остаток источника LCPUFA не приводит к какому-либо существенному вредному воздействию на субъект. С другой стороны, могут быть использованы DHA и ARA в рафинированной форме.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения источниками DHA и ARA являются масла одноклеточных, такие как описанные в патентах США 5374567, 5550156 и 5397591, приведенных здесь в своей полноте для ссылки. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено только данными маслами.
В конкретном варианте осуществления изобретения TGF-β является одним из присутствующих термолабильных белков в соответствии с данным описанием. TGF-β может присутствовать в используемых здесь источниках белка в неактивной форме. Затем он активируется в желудочно-кишечном тракте человека за счет энзимов, высоких уровней рН и/или расщепления. В конкретном варианте осуществления изобретения композиция данного изобретения увеличивает биодоступность или биоактивность TGF-β в желудочно-кишечном тракте человека. Это может включать улучшение сигнализации TGF-β в теле человека. В одном варианте осуществления изобретения композиция изобретения может улучшать биоактивность TGF-β в желудочно-кишечном тракте человека на, по меньшей мере, около 5%, более преимущественно на, по меньшей мере, около 15%, и, наконец, по меньшей мере, на около 25% и более, вплоть до около 65%.
В конкретном варианте осуществления изобретения третья композиция включает от около 0,0150 (пг/мкг) частей на миллион до около 0.1000 (пг/мкг) частей на миллион TGF-β. В другом варианте осуществления изобретения уровень TGF-β в третьей композиции составляет от около 0,0225 (пг/мкг) частей на миллион до около 0,0750 (пг/мкг) частей на миллион.
В конкретном варианте осуществления изобретения уровень TGF-β в описанной третьей композиции составляет от около 500 пг/мл до около 10000 пг/мл композиции, более предпочтительно от около 3000 пг/мл до около 8000 пг/мл.
В одном варианте осуществления изобретения отношение TGF-β1:TGF-β2 в описанной третьей композиции составляет от около 1:1 до около 1:20, в частности от около 1:5 до около 1:15.

В некоторых вариантах осуществления изобретения биоактивность TGF-β в композиции увеличивается путем добавления биоактивной сывороточной фракции. В данном варианте осуществления изобретения может использоваться любая биоактивная сывороточная фракция, известная из уровня техники, при условии достижения необходимого результата. В одном варианте осуществления изобретения данной биоактивной сывороточной фракцией может являться концентрат белка сыворотки. В конкретном варианте осуществления изобретения концентратом белка сыворотки может являться Salibra 800, поставляемый Glanbia Nutritionals. В конкретном варианте осуществления изобретения концентрат белка сыворотки Salibra 800 является 2,5% подкисленным. В другом варианте осуществления изобретения концентрат белка сыворотки Salibra 800 является 5% подкисленным. В другом варианте осуществления изобретения концентрат белка сыворотки Salibra 800 является 2% подкисленным. В другом варианте осуществления изобретения концентрат белка сыворотки Salibra 800 является 3% подкисленным.
В другом варианте осуществления изобретения концентратом белка сыворотки может являться Nutri Whey 800, поставляемый DMV International. В другом варианте осуществления изобретения концентратом белка сыворотки может являться Salibra-850, поставляемый Glanbia Nutritionals. В другом варианте осуществления изобретения концентратом белка сыворотки может являться Prolacta Lacatalis WPI90, поставляемый Lactilus Industrie USA, Inc. В другом варианте осуществления изобретения концентрат белка сыворотки может быть поставлен компанией MG Nutritionals.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры приведены для иллюстрирования вариантов осуществления питательной композиции настоящего изобретения, однако они не должны пониматься в качестве ограничивающих его каким-либо образом. Другие варианты осуществления в рамках заявленного будут понятны специалисту в данной области из рассмотрения описания или реализации описанной здесь питательной композиции или способов. Данное описание, наряду с примерами, должно рассматриваться исключительно в качестве примерного в рамках и в соответствии с формулой изобретения, которая следует после примеров.
ПРИМЕР 1
Данный пример иллюстрирует один вариант осуществления изобретения с использованием ингредиентов, которые могут быть использованы для получения питательного продукта в соответствии с настоящим изобретением
вода
872 мл
лактоза
65,6 мг
смесь растительных масел
353,0 мг
обезжиренное молоко
34,0 мг
белок сыворотки
8,5 мг
галактоолигосахарид
4,7 мг
казеин
3,5 мг
полидекстроза
2,4 мг
раствор лактоферрина (10%)
1,0 мг
масляная смесь DHA и ARA
0,94 мг
моно- и диглицериды
0,7 мг
углекислый кальций
0,44 мг
фосфат кальция
0,4 мг
цитрат калия
0,4 мг
хлорид калия
0,4 мг
лецитин
0,4 мг
хлорид натрия
0,3 мг
фосфат калия
0,3 мг
хлорид холина
0,2 мг
оксид магния
0,08 мг
гидроксид кальция
0,08 мг
сульфат железа
0,07 мг
витамины
0,03 мг
минералы
0,03 мг
ПРИМЕР 2
Данный пример иллюстрирует другой вариант осуществления изобретения с использованием ингредиентов, которые могут быть использованы для получения питательного продукта в соответствии с настоящим изобретением
вода
686 мл
сыворотка
215 мг
обезжиренное молоко
67 мг
смесь растительных масел
33 мг
лактоза
17 мг
галактоолигосахарид
4,7 мг
полидекстроза
2,4 мг
раствор лактоферрина (10%)
1,0 мг
масляная смесь DHA и ARA
0,9 мг
моно- и диглицериды
0,7 мг
углекислый кальций
0,44 мг
фосфат кальция
0,4 мг
цитрат калия
0,4 мг
хлорид калия
0,4 мг
лецитин
0,4 мг
фосфат калия
0,3 мг
каррагенин
0,3 мг
цитрат натрия
0,2 мг
хлорид холина
0,2 мг
оксид магния
0,08 мг
хлорид кальция
0,08 мг
сульфат железа
0,07 мг
витамины
0,03 мг
минералы
0,03 мг
Питательную композицию, содержащую вышеуказанные компоненты из примеров 1 и 2, за исключением лактоферрина, готовят в жидкой форме и подвергают воздействию температуры от около 135°C до около 145°C в течение времени от около 3 секунд до около 30 секунд. 1-30% раствор лактоферрина готовят в воде, подвергнутой обратному осмосу, и фильтруют с помощью стерильных фильтров для создания стерильного раствора лактоферрина. Жидкую питательную композицию соединяют с раствором лактоферрина с помощью дозирования жидкой питательной композиции в поток раствора лактоферрина. Полученную композицию асептически упаковывают.
Блок-схема одного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим описанием на чертеже обозначена номером 10. В рамках данного способа готовят питательную композицию 100. Питательная композиция 100 может включать различные термостойкие ингредиенты, а также один или несколько термолабильных белков. На этапе обработки 20 питательную композицию 100 подвергают воздействию температуры, по меньшей мере, 130°C с получением первой композиции 120, являющейся стерильной; в первой композиции 120 любые термолабильные белки в питательной композиции 100 могут быть инактивированы или денатурированы.
В продолжение способа, показанного на блок-схеме 10, готовят раствор 200, содержащий один или несколько термолабильных белков, и подвергают его стадии обработки 30, которая может включать фильтрование, но не включает подвергание раствора 200 воздействию температуры более 80°C, с получением второй композиции 220, являющейся стерильной; термолабильные белки во второй композиции 220 не являются денатурированными или инактивированными.
Первую композицию 120 и вторую композицию 220 затем соединяют на стадии обработки 40 с получением третьей композиции 300, содержащей цельные термолабильные белки из второй композиции 220. Третью композицию 300 затем подвергают асептической обработке и упаковыванию на этапе обработки 50 для получения стерильно упакованной композиции 320.
Все ссылки, приведенные в данном описании, включая, без ограничения, ссылки на все документы, публикации, патенты, заявки на изобретения, презентации, тексты, отчеты, рукописи, брошюры, книги, интернет-публикации, журнальные статьи, периодику и им подобные, приведены здесь в качестве ссылки в их полноте. Приведенное здесь обсуждение ссылок предназначено исключительно для суммирования суждений, сделанных их авторами, при этом не допускается, что любая ссылка составляет уровень техники. Заявители оставляют за собой право ставить под сомнение точность и применимость приведенных ссылок.
Несмотря на то, что предпочтительные варианты осуществления изобретения были описаны с использованием определенных терминов, устройств и способов, данное описание предназначено исключительно для целей иллюстрирования. Использованные здесь слова являются словами описания, а не ограничения. Должно являться понятным, что изменения и варьирования могут быть осуществлены специалистами в данной области без выхода за рамки духа и области настоящего описания, что указано в нижеследующих пунктах формулы изобретения. Кроме того, должно являться понятным, что аспекты различных вариантов осуществления изобретения могут быть взаимно заменены в целом или в части. Например, в то время как способы получения коммерческой стерильной жидкой питательной добавки, осуществленные согласно данным способам, были проиллюстрированы примерами, предполагаются и другие варианты использования. Таким образом, объем формулы изобретения не должен быть ограничен приведенным здесь описанием предпочтительных вариантов.