ПИТАТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИЦИИ С ЛИПИДНЫМИ ГЛОБУЛАМИ С СЕРДЦЕВИНОЙ, СОДЕРЖАЩЕЙ РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЖИРЫ, И ПОКРЫТИЕМ, СОДЕРЖАЩИМ ФОСФОЛИПИДЫ ИЛИ ПОЛЯРНЫЕ ЛИПИДЫ
NUTRITIONAL COMPOSITIONS WITH LIPID GLOBULES WITH CORE CONTAINING VEGETAL FATS AND WITH COATING CONTAINING PHOPHOLIPIDS OR POLAR LIPIDS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к молочной смеси для вскармливания грудных детей и молочным смесям для детей для профилактики ожирения на более позднем этапе жизни.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Грудное вскармливание является предпочтительным способом вскармливания грудных детей. Однако существуют обстоятельства, при которых грудное вскармливание невозможно или не желательно. В таких случаях хорошей альтернативой является смесь для детского питания. Композиции современных смесей для детского питания адаптированы таким образом, что отвечают определенным потребностям в питательных веществах для быстрого роста и развития грудных детей.
Несмотря на это, все еще существует потребность в улучшении состава молочной смеси для детского питания. Грудные дети, получающие грудное вскармливание, имеют более низкий риск развития ожирения на более позднем этапе жизни, по сравнению с получающими смеси для вскармливания грудных детей, но мало известно о воздействии ингредиентов смеси для вскармливания грудных детей на ожирение на более позднем этапе жизни. До сих пор подавляющее большинство исследований было посвящено роли концентрации белка или композиции жирных кислот. Ожирение является основной проблемой, связанной со здоровьем в западном мире. Это медицинское состояние, при котором накоплен такой избыток жира, который может оказать негативное воздействие на здоровье, приводя к снижению продолжительности жизни, что связано с множеством заболеваний, в частности, заболеваний сердца и диабетом 2 типа. Ожирение является основной предотвратимой причиной смерти во всем мире, но постоянно растет у лиц среднего возраста и детей, и правительства рассматривают ожирение, как одну из наиболее серьезных проблем здравоохранения 21-го века.
Настоящее изобретение относится к такому здоровому составу тела в будущем.
WO 2007/073194 раскрывает смесь для детского питания, содержащая фосфолипиды, сфинголипиды и холестерин, для предотвращения ожирения. В WO 2007/073193 описывается смесь для вскармливания грудных детей со специфическим соотношением линолевой кислоты к альфа-линоленовой кислоте, с низким содержанием линоленовой кислоты, и включающей фосфолипиды, сфинголипиды, холестерин и/или холин плюс уридин, для предотвращения ожирения на более позднем этапе жизни. В EP 1800675 описывается композиция с полиненасыщенными жирными кислотами, белками и марганцем и/или молибденом для улучшения состава мембран для лечения широкого ряда расстройств.
Michalski et al, 2005, J Dairy Sci 88: 1927-1940 описывает распределение размера липидных глобул в грудном молоке и в смеси для вскармливания грудных детей. В WO 2005/051091 описана липидная комбинация, которая при диспергировании или эмульгировании по существу в водной среде с другими ингредиентами смеси для для вскармливания грудных детей образует по существу гомогенную дисперсию или эмульсию с микроструктурой, содержащей липидные глобулы, которая по существу имитирует соответствующую глобулярную микроструктуру, присущую указанному HMF. В SU 1084006 описывается пищевой продукт для детей и инвалидов с липидными глобулами около 4микрон в диаметре, аналогично грудному молоку.
СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что размер липидных глобул смеси для вскармливания грудных детей оказывает воздействие на состав тела на более позднем этапе жизни. Конкретный выбор размера липидных глобул в смеси для вскармливания грудных детей в результате приводит к снижению жировой массы и/или снижению развития ожирения на более позднем этапе жизни. Конкретный выбор размера липидных глобул в смеси для вскармливания грудных детей в результате также приводит к повышению мышечной массы на более позднем этапе жизни. Когда на раннем этапе жизни грудным детям вводят смесь для вскармливания грудных детей по изобретению, включающую липиды с размером липидных глобул большим, чем таковой в традиционных смесях для вскармливания грудных детей, то на более позднем этапе жизни наблюдается изменение состава тела, уменьшается жировая масса и уменьшается жировая масса по отношению к общей массе тела, и повышается мышечная масса тела по сравнению с составом тела при введении традиционной смеси для вскармливания грудных детей. В частности, снижается висцеральное ожирение, которое в наибольшей степени связано с проблемами со здоровьем. А именно, снижается гипертрофия жировых клеток. Ожирение, вызванное гипертрофией жировых клеток, считается характерным для начала ожирения на более позднем этапе жизни и в большей степени связано с такими проблемами со здоровьем, как устойчивость к инсулину, по сравнению с гиперплазией жировых клеток.
Очень важным отличием смеси для детского питания по изобретению является размер липидных глобул, в то время как профиль жирных кислот аналогичен смесям для детского питания.
Смесь для детского питания по изобретению дополнительно позволяет получить аналогичный хороший рост и развитие на раннем этапе жизни и, в частности, не оказывает воздействия на жировую массу на раннем этапе жизни. Таким образом, не оказывает прямого воздействия, например, профилактическое воздействие на ожирения рационом. Это является преимуществом, поскольку жировая масса у грудных детей и детей младшего возраста играет важную роль в аккумулировании энергии, теплоизоляции, хранении жирорастворимых витаминов и гормональном развитии, таком как, развитие чувствительности к лептину и инсулину и, следовательно, не желательно снижать жировую массу у грудных детей и детей младшего возраста.
Даже наблюдается улучшенное воздействие на жировую массу и жировую массу относительно общей массы тела на более позднем этапе жизни, когда более крупные липидные глобулы покрыты внешним слоем полярных липидов. Это улучшение не может быть объяснено присутствием самих по себе полярных липидов, поскольку простое добавление полярных липидов без покрытия ими липидных глобул не демонстрирует этого улучшенного воздействия.
Стандартная смесь для детского питания содержит растительный жир в качестве липидного компонента. Липиды гомогенизируют для создания стабильной эмульсии и маленьких липидных глобул со средневзвешенным диаметром около 0,3-0,6 микрон. Менее чем 55 об.% от общего содержания липидов, как правило, менее чем 35 об.% имеют размер 2-12 микрон. Большая часть липидных глобул покрыта белками молока, а именно казеином.
Настоящее изобретение относится к смеси для вскармливания грудных детей или молочным смесям для детей, включающим растительные жиры с размером липидных глобул более такового в стандартной смеси для вскармливания грудных детей. Композиция по изобретению содержит липидные глобулы со средневзвешенным диаметром липидов более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 объемных % с диаметром 2-12 микрон от общего содержания липидов. Это может быть достигнуто гомогенизацией липидного компонента, включающего растительный жир, при сниженном давлении, предпочтительно в присутствии полярных липидов для покрытия увеличенных липидных глобул и делает их более стабильными. Было установлено, что полученная таким образом эмульсия масло-в-воде стабильна в течении по меньшей мере 48 часов. В частности, когда смеси для вскармливания грудных детей сушат с получением порошка и затем восстанавливают водой с получением готовой к потреблению смеси для вскармливания грудного ребенка непосредственно перед использованием, не наблюдается оказание не благоприятного воздействия на стабильность.
Неожиданно было установлено, что размер липидных глобул, введенных на раннем этапе жизни, является одним из определяющих факторов, которые оказывают воздействие на состав тела, в частности жировую массу, более конкретно висцеральную жировую массу и мышечную массу на более позднем этапе жизни. Это воздействие на жировую массу еще боле выражено, когда крупные липидные глобулы покрыты полярными липидами такими, как фосфолипиды. Так было установлено преимущественное не явно выраженное воздействие рациона на состав тела, заключающееся в том, что рацион программирует или настраивает тело, таким образом, что в результате развивается тело с улучшенным составом тканей на более позднем этапе жизни после дальнейшего роста при аналогичных условиях.
Следовательно, настоящее изобретение может быть использовано для пищевых композиций для грудных детей и/или детей младшего возраста для предотвращения ожирения, висцерального ожирения, повышения мышечной массы тела и/или снижение жировой массы на более позднем этапе жизни.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, настоящее изобретение относится к способу профилактики ожирения, снижения риска развития ожирения и/или лечения ожирения, указанный способ включает введение индивидууму питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
Для ясности следует отметить, что липидные глобулы, как это определено в b), включают растительные липиды, как это определено в a), или другими словами, что a) и b) совпадают.
Также настоящее изобретение относится к способу улучшения состава тела, улучшение состава тела выбирают из группы, состоящей из повышения мышечной массы, снижения жировой массы и снижения относительной жировой массы, указанный способ включает введение индивидууму питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к не терапевтическому способу профилактики ожирения и/или снижения риска развития ожирения, указанный способ включает введение индивидууму питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
Также настоящее изобретение относится к не терапевтическому способу улучшения состава тела, улучшение состава тела выбирают из группы, состоящей из повышения мышечной массы, снижения жировой массы и снижения относительной жировой массы, указанный способ включает введение индивидууму питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
Также настоящее изобретение может относится к применению липидов для производства питательной композиции для профилактики ожирения, снижения риска развития ожирения и/или лечения ожирения, указанная питательная композиция содержит:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
Также настоящее изобретение относится к применению липидов для производства питательной композиции улучшения состава тела, улучшение состава тела выбирают из группы, состоящей из повышения мышечной массы, снижения жировой массы и снижения относительной жировой массы, указанная питательная композиция содержит:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
Также настоящее изобретение относится к питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов
для применения для профилактики ожирения, снижения риска развития ожирения и/или лечения ожирения.
Также настоящее изобретение относится к питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов
для применения для улучшения состава тела, улучшение состава тела выбирают из группы, состоящей из повышения мышечной массы, снижения жировой массы и снижения относительной жировой массы.
Дополнительно настоящее изобретение относится к питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов, и
c) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, где фосфолипиды получают из липидов молока.
Дополнительно настоящее изобретение относится к питательной композиции, включающей:
a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, и
b) липидные глобулы
i) со средневзвешенным диаметром более 1,0 микрон, предпочтительно 1,0-10 микрон, и/или
ii) с диаметром 2-12 микрон в количестве по меньшей мере 45, предпочтительнее по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов, и
c) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды представляют собой сумму фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина от общего содержания липидов.
Также настоящее изобретение относится к способу получения питательной композиции, включающему стадии:
a) обеспечение водной смеси, включающей липиды, причем липиды включают от 50 до 100 вес.% растительных липидов от общего содержания липидов, и 0,2-20 вес.% от общего содержания липидов представляют собой фосфолипиды, и включающей белок, усвояемые углеводы и необязательно неусвояемые олигосахариды, и
b) гомогенизацию указанной смеси в две стадии с давлением 5-100 бар, предпочтительно 30-100 бар на первой стадии и с давлением 5-50 бар на второй стадии, и
c) предпочтительно стерилизацию указанной гомогенизированной смеси, и
d) предпочтительно распылительную сушку указанной стерилизованной смеси.
Стадия стерилизации также может быть проведена перед стадией b). В этом случае стадия c) предпочтительно отсутствует. Следовательно, в одном варианте воплощения способ по изобретению включает стадию a1) стерилизации водной смеси, полученной на стадии a).
Ожирение
Композицию по изобретению предпочтительно вводят индивидууму в возрасте менее 36 месяцев, предпочтительно менее 18 месяцев, предпочтительнее менее 12 месяцев, еще предпочтительнее менее 6 месяцев. Предпочтительно индивидуум не страдает ожирением и/или у него отсутствует избыточная масса тела.
Ожирение по изобретению относится к избытку жировой массы тела. Жировая масса тела также известна, как адипозная ткань или жировая ткань. Взрослый человек страдает от ожирения, если более 25 вес.% (для мужчин) или более 30 вес.% (для женщин) массы тела составляет жировая масса.
Иногда ожирение указывают, как тучность.
Подходящими способами определения % жировой массы тела являются подводное взвешивание, измерение кожной складки, анализ биоэлектрического сопротивления, компьютерная томография (CT/CAT сканирование), магнитно-резонансная томография (MRI/NMR), эхография и двухфотонная рентгеновская абсорбциометрия (DEXA). Предпочтительным является измерение DEXA. В контексте настоящего изобретения жировую массу тела определяют при использовании DEXA.
Повышенный риск развития проблем, связанных со здоровьем на более позднем этапе жизни, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания, связан с развитием висцерального ожирения, а не общего ожирения. Используемый здесь термин «висцеральное ожирение» относится к состоянию, связанному с увеличением висцеральной жировой ткани. Висцеральное ожирение, как правило, вызвано (накоплением) избытком висцеральной жировой ткани. Висцеральный жир также известен, как органный жир, внутрибрюшинный жир, перитонеальный жир или внутренний жир, в норме расположен в брюшной полости в противоположность подкожно-жировой клетчатке, которая находится под кожей, и внутримышечного жира, находящегося перемежаемым в скелетных мышцах. Висцеральный жир включает брюшной жир, окружающий жизненно-важные органы, включающий брыжеечный жир, околопочечный жир, забрюшинный жир (жир, окружающий печень). Обхват талии более 102 см у взрослого мужчины и более 88 см у взрослой женщины указывает на наличие висцерального ожирения. Соотношения бедра-талия 0,9 у мужчин и 0,85 у женщин указывает на висцеральное ожирение. Для детей 3-19 лет подходящие пределы обхвата талии в зависимости от возраста и пола можно найти в Taylor et al, 2000 Am J Clin Nutr 72:490-495. Субъект страдает висцеральным ожирением, если он отвечает одному или нескольким указанным выше критериям (в отношении VAT, обхвату талии или соотношению талия - бедра).
Липидный компонент
Композиция по изобретению содержит липиды. Предпочтительно липиды обеспечивают от 30 до 60% всех калорий композиции. Предпочтительнее композиция по изобретению содержит липиды, обеспечивающие от 35 до 55% всех калорий, еще предпочтительнее композиция по изобретению содержит липиды, обеспечивающие от 40 до 50% всех калорий. При нахождении в жидкой форме, например, готовой к потреблению жидкости, композиция предпочтительно содержит от 2,1 до 6,5 г липидов на 100 мл, предпочтительнее от 3,0 до 4,0 г на 100 мл. По сухому веществу композиция по изобретению предпочтительно содержит 10-50 вес.%, предпочтительнее от 12,5 до 40 вес.% липидов, еще предпочтительнее от 19 до 30 вес.% липидов.
Липиды включают полярные липиды (такие как фосфолипиды, гликолипиды, сфингомиелин и холестерин), моноглицериды, диглицериды, триглицериды и свободные жирные кислоты. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 75 вес.%, предпочтительнее по меньшей мере 85 вес.% триглицеридов от общего содержания липидов.
Липиды по изобретению включают растительные липиды. Присутствие растительных липидов преимущественно позволяет получить оптимальный профиль жирных кислот, высокий по (поли)ненасыщенным жирным кислотам и/или в большей степени соответствующий жиру грудного молока. Применение липидов только коровьего молока или других домашних млекопитающих не обеспечивает оптимальный профиль жирных кислот. Известно, что такой профиль жирных кислот менее оптимален, поскольку большое количество насыщенных жирных кислот приводит к повышению риска развития ожирения. Предпочтительно композиция по изобретению содержит по меньшей мере одно, предпочтительно по меньшей мере два липидных источника, выбранных из группы, состоящей из льняного масла (масла льняного семени), рапсовое масло (такое как сурепное масло, рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты и масло канолы), масло шалфея, перилловое масло, масло портулака, брусничное масло, облепиховое масло, конопляное масло, подсолнечное масло, высокоолеиновое подсолнечное масло, сафлоровое масло, оливковое масло, масло семян черной смородины, эхионовое масло, кокосовое масло, пальмовое и пальмоядровое масло. Предпочтительно композиция по изобретению содержит по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два источника липидов, выбранных из группы, состоящей из льняного масла, масла канолы, кокосового масла, подсолнечного масла и высокоолеинового подсолнечного масла. Коммерчески доступные растительные липиды, как правило, предлагаются в форме непрерывной масляной фазы. При нахождении в жидкой форме, например, готовой к потреблению жидкости, композиция предпочтительно содержит от 2,1 до 6,5 г липидов на 100 мл, предпочтительнее от 3,0 до 4,0 г на 100 мл. По сухому веществу композиция по изобретению предпочтительно содержит 10-50 вес.%, предпочтительнее от 12,5 до 40 вес.% липидов, еще предпочтительнее от 19 до 30 вес.% липидов. Предпочтительно композиция содержит от 50 до 100 вес.% растительных липидов от общего содержания липидов, предпочтительнее от 70 до 100 вес.%, еще предпочтительнее от 75 до 97 вес.%. Следует отметить, что композиция по изобретению также может включать не растительные липиды. Ниже дополнительно приведены подходящие и предпочтительные липиды.
Размер липидной глобулы
Согласно настоящему изобретению, липиды присутствуют в композиции в форме липидных глобул, эмульгированных в водной фазе. Липидные глобулы по изобретению имеют:
1. средневзвешенный диаметр более 1,0 микрон, предпочтительно более 3,0 микрон, предпочтительнее 4,0 микрон или более, предпочтительно 1,0-10 микрон, предпочтительнее от 2,0 до 8,0 микрон, еще предпочтительнее от 3,0 до 8,0 микрон, наипредпочтительнее от 4,0 до 8,0 микрон и/или
2. размер частиц распределен, таким образом, что по меньшей мере, 45 объемных %, предпочтительно по меньшей мере 55 объемных %, еще предпочтительнее по меньшей мере 65 объемных %, еще предпочтительнее по меньшей мере 75 объемных % имеют диаметр 2-12 микрон. Предпочтительнее по меньшей мере 45 объемных %, предпочтительно по меньшей мере 55 объемных %, еще предпочтительнее по меньшей мере 65 объемных %, еще предпочтительнее по меньшей мере 75 объемных % имеют диаметр от 2 до 10 микрон. Еще предпочтительнее по меньшей мере 45 объемных %, предпочтительно по меньшей мере 55 объемных %, еще предпочтительнее по меньшей мере 65 объемных %, еще предпочтительнее по меньшей мере 75 объемных % имеет диаметр от 4 до 10 микрон.
Процент липидных глобул приведен от общего объема всех липидов. Наиболее вероятное значение диаметра относится к диаметру, который представляет собой наиболее встречающийся от общего объема всех липидов или пиковый показатель при графическом изображении, где X- диаметр и Y- объем (% ). Объем липидной глобулы и распределение ее размеров могут быть определены подходящим образом при использовании анализатора размера частиц, такого как Mastersizer (Malvern Instruments, Malvern, UK), например, методом, описанным в Michalski et al, 2001, Lait 81 : 787-796.
Полярные липиды
Предпочтительно композиция по изобретению содержит полярные липиды. Полярные липиды представляют собой амфипатические по природе и включают глицерофосфолипиды, гликосфинголипиды, сфингомиелин и/или холестерин. Предпочтительнее композиция содержит фосфолипиды (сумма глицерофосфолипидов и сфингомиелина). Полярные липиды по изобретению относятся к сумме глицерофосфолипидов, гликосфинголипидов, сфингомиелина и холестерина. Предпочтительно полярные липиды присутствуют, как покрытие или внешний слой липидной глобулы. Было установлено, что присутствие полярных липидов в качестве покрытия или внешнего слоя липидной глобулы является преимуществом для дальнейшего снижения жировой массы и относительной жировой массы, то есть, ожирения. Присутствие полярных липидов помогает поддерживать липидные глобулы эмульгированными в водной композиции. В частности, это очень важно, когда липидная глобула имеет крупный размер. Следовательно, в одном варианте изобретения липидные глобулы покрыты слоем фосфолипидов или полярных липидов. Следовательно, предпочтительно липидные глобулы включают ядро и покрытие. Ядро содержит растительный жир и предпочтительно содержит по меньшей мере 90 вес.% триглицеридов и предпочтительнее по существу состоит из триглицеридов. Покрытие содержит фосфолипиды и/или полярные липиды. Не требуется, чтобы все фосфолипиды и/или полярные липиды, присутствующие в композиции, были включены в покрытие, но предпочтительно их большая часть. Предпочтительно более 50 вес.%, предпочтительнее более 70 вес.%, еще предпочтительнее более 85 вес.%, наипредпочтительнее более 95 вес.% фосфолипидов и/или полярных липидов, присутствующих в композиции, включены в покрытие липидных глобул. Не требуется, чтобы все растительные липиды, присутствующие в композиции, были включены в ядро липидных глобул, но предпочтительно большая их часть, предпочтительно более 50% вес.%, предпочтительнее более 70 вес.%, еще предпочтительнее более 85 вес.%, еще предпочтительнее более 95 вес.%, наипредпочтительнее более 98 вес.% растительных липидов, присутствующих в композиции, включены в ядро липидных глобул.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит глицерофосфолипиды. Глицерофосфолипиды представляют собой класс липидов, полученных из жирных кислот, этерифицированных по гидроксильным группам по углероду - 1 и углероду -2 молекулы скелета глицерина, и отрицательно заряженной фосфатной группе, прикрепленной к углероду -3 глицерина через эфирную связь и необязательно группу холина (в случае фосфатидилхолина, PC), группу серина (в случае фосфатидилсерина, PS), группу этаноламина (в случае фосфатидилэтаноламина, PE), группу инозитола (в случае фосфатидилинозитола, PI) или глицериновую группы (в случае фосфатидилглицерина, PG), прикрепленную к фосфатной группе. Лизофосфолипиды представляют собой класс фосфолипидов с одной жирной ацильной цепью. Предпочтительно композиция по изобретению содержит PC, PS, PI и/или PE, предпочтительнее по меньшей мере PC. Предпочтительно глицерофосфолипиды включают отрицательно заряженные фосфолипиды, в частности, PS и/или PI. Отрицательно заряженные глицерофосфолипиды преимущественно улучшают стабильность эмульсии масло-в-воде.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит гликосфинголипиды. Используемый здесь термин гликосфинголипиды относится, в частности, к гликолипидам с аминоспиртом сфингозином. Скелет сфингозина O-связан с заряженной головной группой, такой как скелет из этаноламина, серина или холина. Также скелет соединен через амидную связь с ацильной группой жира. Гликосфинголипиды представляют собой церамиды с одним или более сахарным остатком, соединенным β-гликозидной связью по 1-гидроксильной позиции. Предпочтительно композиция по изобретению содержит ганглиозиды, предпочтительнее по меньшей мере один ганглиозид, выбранный из группы, состоящей из GM3 и GD3.
Композиция по изобретению предпочтительно содержит сфингомиелин. Сфингомиелины имеют молекулу фосфорилхолина или фосфорилэтаноламина, этерифицированную по 1 -гидрокси группе церамида. Их классфицируют, как фосфолипиды наряду с сфинголипидами, но не классифицируют, ни как глицерофосфолипиды, ни как гликофосфолипиды.
Сфинголипиды, присутствующие в настоящем изобретении, определяют, как сумму сфингомиелина и гликосфинголипидов. Фосфолипиды, присутствующие в настоящем изобретении, определяют, как сумму сфингомиелина и глицерофосфолипидов. Предпочтительно фосфолипиды получают из липидов молока. Предпочтительно весовое соотношение фосфолипиды : гликосфинголипиды составляет от 2:1 до 10:1, предпочтительнее от 2:1 до 5:1.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит фосфолипиды. Предпочтительно композиция по изобретению содержит от 0,2 до 20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, предпочтительнее от 0,5 до 20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, предпочтительнее от 0,5 до 10 вес.%, предпочтительнее от 1 до 10 вес.%, еще предпочтительнее от 3 до 8 вес.%. Предпочтительно композиция по изобретению содержит от 0,1 до 10 вес.% гликосфинголипидов от общего содержания липидов, предпочтительнее от 0,5 до 5 вес.%, еще предпочтительнее от 2 до 4 вес.%. Предпочтительно композиция по изобретению содержит от 0,3 до 20 вес.% (гликосфинголипиды плюс фосфолипиды) от общего содержания липидов, предпочтительнее от 0,5 до 20 вес.% (гликосфинголипиды плюс фосфолипиды) от общего содержания липидов, предпочтительнее от 1 до 10 вес.%.
Композиция по изобретению предпочтительно содержит холестерин. Предпочтительно композиция по изобретению содержит по меньшей мере 0,005 вес.% холестерина от общего содержания липидов, предпочтительнее по меньшей мере 0,02 вес.%, предпочтительнее по меньшей мере 0,05 вес.%., еще предпочтительнее по меньшей мере 0,1 вес.%. Предпочтительно количество холестерина не превышает 10 вес.% от общего содержания липидов, предпочтительнее не превышает 5 вес.%, еще предпочтительнее не превышает 1 вес.% от общего содержания липидов.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит от 0,3 до 25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды представляют собой сумму фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина и предпочтительнее 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, предпочтительнее от 0,6 до 12 вес.%, предпочтительнее от 1 до 10 вес.%, еще предпочтительнее от 3 до 10 вес.%.
Предпочтительными источниками для обеспечения фосфолипидами, гликосфинголипидами и/или холестерином являются яичные липиды, молочный жир, жир пахты и жир плазмы масла (такой как жир бета сыворотки). Предпочтительным источником фосфолипидов, в частности PC, является соевый лецитин и/или подсолнечный лецитин. Предпочтительно композиция по изобретению содержит фосфолипиды, полученные из молока. Предпочтительно композиция по изобретению содержит фосфолипиды и гликосфинголипиды, полученные из молока. Также предпочтительно холестерин получен из молока.
Предпочтительно полярные липиды получены из молока. Полярные липиды, полученные из молока, включают полярные липиды, выделенные из липидов молока, липидов сливок, липидов плазмы масла (липидов бета сыворотки), сывороточных липидов, сырных липидов и/или липидов пахты. Липиды пахты, как правило, получают во время получения пахты. Липиды плазмы сыворотки или липиды бета сыворотки, как правило, получают во время получения безводного молочного жира из сливочного масла. Предпочтительно фосфолипиды, гликосфинголипиды и/или холестерин получают из молочных сливок. Композиция предпочтительно содержит фосфолипиды, гликосфинголипиды и/или холестерин из коровьего молока, кобыльего молока, овечьего молока, козьего молока, молока буйволиц, молока лошадей и верблюдов. Наипредпочтительнее применение экстракта, выделенного из коровьего молока. Полярные липиды, полученные из молочного жира, преимущественно снижают жировую массу в большей степени по сравнению с полярными липидами из других источников. Предпочтительно полярные липиды находятся на поверхности липидной глобулы, то есть как покрытие или внешний слой. Подходящим путем для определения, находятся ли полярные липиды на поверхности липидных глобул, является лазерная сканирующая микроскопия, как описано в Примере 1. Сопутствующее применение полярных липидов, полученных из молока домашних животных, и триглицеридов, полученных из растительных липидов, позволяет, таким образом, получить липидные глобулы с архитектурой более похожей на грудное молоко, при этом, обеспечивая, в то же самое время оптимальный профиль жирных кислот. Подходящие коммерчески доступные источники полярных липидов молока представляют собой BAEF, SM2, SM3 и SM4 порошок Corman, Salibra of Glanbia, и LacProdan MFGM-10 или PL20 от Aria. Предпочтительно источник полярных липидов молока содержит по меньшей мере 4 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, предпочтительнее от 7 до 75 вес.%, наипредпочтительнее от 20 до 70 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов.
Предпочтительно весовое соотношение фосфолипидов к белку составляет более 0,10, предпочтительно более 0,20, еще предпочтительнее более 0,3. Предпочтительно по меньшей мере 25 вес.%, предпочтительнее по меньшей мере 40 вес.%, наипредпочтительнее по меньшей мере 75 вес.% полярных липидов получены из полярных липидов молока.
Композиция жирных кислот
В настоящем изобретении ЛК относится к линолевой кислоте и/или ацильной цепи (18:2 n6); АЛК относится к α-линоленовой кислоте и/или ацильной цепи (18:3 n3); ДЦ-ПНЖК относится к длинноцепочечным полиненасыщенным жирным кислотам и/или ацильным цепям, включающим, по меньшей мере, 20 атомов углерода в жирной ацильной цепи и с 2 или более ненасыщенными связями; ДГК относится к докозагексаеновой кислоте и/или ацильной цепи (22:6, n3); ЭПК относится к эйкозапентаеновой кислоте и/или ацильной цепи (20:5 n3); АРК относится к арахидоновой кислоте и/или ацильной цепи (20:4 n6); ДПК относится к докозапентаеновой кислоте и/или ацильной цепи (22:5 n3). Среднецепочечные жирные кислоты (СЦЖК) относятся к жирным кислотам и/или ацильным цепям с длиной цепи 6, 8 или 10 атомов углерода.
Предпочтительно ЛК присутствует в достаточном количестве для поддержания здорового роста, но как можно в более минимальном количестве для профилактики возникновения ожирения на более позднем этапе жизни. Кроме того, композиция содержит менее чем 15 вес.% ЛК от общего содержания жирных кислот, предпочтительно от 5 до 14,5 вес.%, предпочтительнее, от 6 до 10 вес.%. Композиция по изобретению предпочтительно содержит более 5 вес.% ЛК от общего содержания жирных кислот.
Предпочтительно АЛК присутствует в количестве, достаточном для поддержания здорового роста и развития грудного ребенка. Следовательно, композиция по изобретению содержит, по меньшей мере, 1,0 вес.% АЛК от общего содержания жирных кислот. Предпочтительно композиция содержит, по меньшей мере, 1,6 вес.% АЛК от общего содержания жирных кислот, предпочтительнее, по меньшей мере, 2,0 вес.%. Предпочтительно композиция содержит менее чем 10 вес.% АЛК, предпочтительнее, менее чем 5,0 вес.% от общего содержания жирных кислот. Весовое соотношение ЛК/АЛК должно быть хорошо сбалансировано для профилактики ожирения, гарантируя при этом нормальный рост и развитие. Следовательно, композиция по изобретению предпочтительно содержит весовое соотношение ЛК/АЛК от 2 до 15, предпочтительнее от 2 до 7, предпочтительнее от 4 до 7, предпочтительнее от 3 до 6, еще предпочтительнее от 4 до 5,5, еще предпочтительнее от 4 до 5.
Поскольку СЦЖК вносит свой вклад в снижение жировой массы на более позднем этапе жизни при введении грудному ребенку, композиция по изобретению предпочтительно содержит по меньшей мере 3 вес.% СЦЖК от общего содержания жирных кислот, предпочтительнее по меньшей мере 10 вес.%, еще предпочтительнее 15 вес.%. Поскольку СЦЖК снижают отложение телесного жира без предпочтения в отношении общей жировой массы, и поскольку СЦЖК не снижает количество жировых клеток, композиция по изобретению предпочтительно содержит менее чем 50 вес.% СЦЖК от общего содержания жирных кислот, предпочтительнее менее чем 40 вес.%, еще предпочтительнее менее чем 25 вес.%.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит n-3 ДЦ-ПНЖК, поскольку n-3 ДЦ-ПНЖК снижает ожирение на более позднем этапе жизни, предпочтительнее общее ожирение. Предпочтительнее композиция по изобретению содержит ЭПК, ДПК и/или ДГК, еще предпочтительнее ДГК. Поскольку низкая концентрация ДГК, ДПК и/или ЭПК уже является эффективной для нормального роста и развития, важно, что содержание n-3 ДЦ-ПНЖК в композиции по изобретению предпочтительно не превышает 15 вес.% от общего содержания жирных кислот, предпочтительно не превышает 10 вес.%, еще предпочтительнее не превышает 5 вес.%. Предпочтительно композиция по изобретению содержит, по меньшей мере, 0,2 вес.%, предпочтительно, по меньшей мере, 0,5 вес.%, предпочтительнее, по меньшей мере, 0,75 вес.% n-3 ДЦ-ПНЖК от общего содержания жирных кислот.
Поскольку группа n-6 жирных кислот, в частности арахидоновая кислота (АК), и ЛК, как ее предшественник, противодействует группе n-3 жирных кислот, в частности ДГК, ЭПК и АЛК, как их предшественнику, композиция по изобретению содержит относительно низкие количества АК. Содержание n-6 ДЦ-ПНЖК предпочтительно не превышает 5 вес.%, предпочтительнее не превышает 2,0 вес.%, предпочтительнее не превышает 0,75 вес.%, еще предпочтительнее не превышает 0,5 вес.% от общего содержания жирных кислот. Поскольку АК является важным для грудных детей для оптимального функционирования мембран, в частности мембран нервных тканей, количество n-6 ДЦ-ПНЖК, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,02 вес.%, предпочтительнее, по меньшей мере, 0,05 вес.%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 0,1 вес.% от общего содержания жирных кислот, предпочтительнее, по меньшей мере, 0,2 вес.%. Присутствие АК является преимуществом в композиции с низким содержанием ЛК, поскольку устраняет дефицит ЛК. Присутствие предпочтительно низких количеств АК является положительным в питании для введения грудным детям в возрасте менее 6 месяцев, поскольку для этих грудных детей, как правило, источником питания является только смесь для для вскармливания грудных детей.
Предпочтительно дополнительно к растительным липидам, липиды выбирают из рыбьего жира (предпочтительно рыбий жир тунца) и масла одноклеточных (такого как из водорослей, микробного масла и грибкового масла). Эти источники масла являются подходящими в качестве ДЦ-ПНЖК. Предпочтительно в качестве источника n-3 ДЦ-ПНЖК используют масло одноклеточных, предпочтительно водорослевое масло, грибковое масло и/или микробное масло, поскольку эти источники масел имеют низкое соотношение ЭПК/ДГК, что в результате увеличивает воздействие против ожирения. Предпочтительнее композиция по изобретению содержит рыбий жир (предпочтительнее жир тунца). Рыбий жир может иметь более высокую концентрацию ЭПК, что является преимуществом, поскольку ЭПК является предшественником эйкозаноидов, которые обладают дополнительным воздействием против ожирения. Следовательно, в одном варианте изобретения композиция по изобретению дополнительно содержит по меньшей мере один липид, выбранный из группы, состоящей из рыбьего жира, морского масла, водорослевого масла, грибкового масла и микробного масла.
Способ получения липидных глобул.
Композиция по изобретению содержит липидные глобулы. Размер липидных глобул может быть изменен регулированием стадий процесса, на которых получают композицию по изобретению. Подходящий и предпочтительный путь получения более крупных липидных глобул заключается в адаптации процесса гомогенизации. В стандартной молочной смеси для вскармливания грудных детей липидную фракцию (как правило, включающую растительный жир, небольшое количество полярных липидов и жирорастворимых витаминов) смешивают в водной фракции (как правило, включающей воду, обезжиренное молоко, сыворотку, усвояемые углеводы, такие как лактоза, водорастворимые витамины и минеральные вещества, и необязательно неусвояемые углеводы) с использованием гомогенизации. Если не проводить гомогенизацию, липидная часть будет образовывать сливки, то есть, отделяться от водной части и собираться в верхней части слишком быстро или в слишком большой степени. Гомогенизация представляет процесс разбивания жировой фазы на меньший размер, таким образом, что она не слишком быстро отделяется от водной фазы, но это сохраняет ее в стабильной эмульсии. Это достигается проталкиванием молока через маленькие отверстия. Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что гомогенизация при сниженном давлении по сравнению с прилагаемым обычно при получении смеси для вскармливания грудных детей позволяет получить более крупные липидные глобулы по изобретению, сохраняя при этом достаточно стабильную эмульсию
Способ включает следующие стадии:
1 Смешивание ингредиентов.
Ингредиенты композиции смешивают, например, предпочтительно с перемешиванием. По существу липидную фазу, включающую растительные липиды и водную фазу, добавляют друг к другу. Ингредиенты водной фазы могут включать воду, обезжиренное молоко (порошок), сыворотку (порошок), молоко с низким содержанием жира, лактозу, водорастворимые витамины и минеральные вещества. Предпочтительно липидная фаза содержит белок, усвояемые углеводы и полярные липиды, предпочтительнее фосфолипиды. Предпочтительно водная фаза содержит не усвояемые олигосахариды. Предпочтительно водная фаза имеет pH от 6,0 до 8,0, предпочтительнее pH от 6,5 до 7,5. Предпочтительно полярные липиды, в частности фосфолипиды, получают из молока. Наличие полярных липидов преимущественно позволяет получить более стабильные липидные глобулы. В частности, это важно в случае крупных липидных глобул. Преимущественно присутствие полярных глобул в водной смеси перед гомогенизацией позволяет получить покрытие липидных глобул, по существу состоящее из триглицеридов, со слоем из полярных липидов.
Предпочтительно липидная фаза содержит от 50 до 100 вес.% растительных липидов от общего содержания липидной фазы. Вместо водной фазы полярные липиды, предпочтительнее фосфолипиды также могут присутствовать в липидной фазе или в обоих фазах. В качестве альтернативы полярные липиды могут быть добавлены отдельно в водную и липидную фазу. Предпочтительно весовое соотношение фосфолипидов к общим липидам составляет от 0,2 до 20 вес.%, предпочтительнее от 0,5 до 10 вес.%, еще предпочтительнее от 3 до 8 вес.% 0.2.
Водную и липидную фазу предпочтительно нагревают перед добавлением друг к другу, предпочтительно до температуры от 40°C до 80°C, предпочтительнее до температуры от 55°C до 70°C, еще предпочтительнее до температуры от 55°C до 60°C. Смесь также выдерживают при этой температуре и перемешивают. Подходящим для перемешивания является использование Ultra-Turrax T50 в течение около 30-60 секунд при 5000 - 10000 оборотов в минуту. Затем в эту смесь может быть добавлена деминерализованная вода с получением заданного % сухих веществ. Заданный % сухих веществ составляет, например, 15%. В качестве альтернативы, липидную фазу инжектируют в водную фазу непосредственно перед гомогенизацией. Предпочтительно инжекцию проводят непосредственно перед гомогенизацией и при низком давлении для получения стабильных крупных липидных глобул.
В различные моменты процесса в зависимости от их чувствительности к нагреванию могут быть добавлены минеральные вещества, витамины и стабилизирующие камеди. Смешивание может быть проведено, например, с использованием мешалки с высоким сдвиговым усилием. В способе по изобретению обезжиренное молоко (казеин) предпочтительно не присутствует на этой стадии, и его добавляют в композицию после гомогенизации жировой фракции в водной (включая такие соединения, как сыворотка, сывороточный белок, лактоза).
2. Пастеризация.
Предпочтительно смесь затем пастеризуют. Пастеризация включает стадию быстрого нагревания при контролируемых условиях, в которых микроорганизмы не могут выжить. Температура составляет от 60 до 80°C, предпочтительнее от 65 до 75°C, выдерживают, по меньшей мере, 15 секунд, как правило, при этом гибнут вегетативные клетки микроорганизмов. Некоторые методы пастеризации известны и коммерчески осуществимы. В качестве альтернативы, стадия также может быть проведена перед смешиванием, как стадии 1, и/или заменена стадией нагревания до 60°C на стадии 1.
3. Гомогенизация.
Затем необязательно пастеризованную смесь гомогенизируют. Гомогенизация представляет собой процесс, повышающий однородность и стабильность эмульсии за счет снижения размера липидных глобул в смеси. Эта стадия процесса может быть проведена с использованием различных устройств для смешивания, которые прилагают к продукту высокое сдвиговое усилие. Этот тип смешивания разбивает липидные глобулы на более мелкие глобулы. Полученную смесь предпочтительно гомогенизируют в две стадии при высокой температуре и давлении, например, при температуре 60°C при давлении от 30 до 100 бар и от 5 до 50 бар, соответственно, с суммарным давлением от 35 до 150 бар. В качестве альтернативы, полученную смесь предпочтительно гомогенизируют в две стадии при более низкой температуре от 15 до 40°C, предпочтительно при температуре 20°C при давлении от 5 до 50 и от 5 до 50 бар, соответственно, с суммарным давлением от 5 до 100 бар. В одном варианте изобретения смесь получают при гомогенизации при давлении 30-100 бар на первой стадии. В другом варианте изобретения смесь получают при гомогенизации при давлении 5-50 бар на первой стадии.
Это значительно ниже стандартного давления, которое, как правило, составляет от 250 до 50 бар, соответственно, таким образом суммарное давление составляет 300 бар. Приложение давления зависит от конкретного используемого гомогенизатора. Подходящим способом является приложение давления 100 бар на первой стадии и 50 бар на второй стадии в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H при температуре 60°C. Подходящим способом является приложение давления 5 бар на первой стадии и 20 бар на второй стадии в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H при температуре 20°C. Затем необязательно могут быть добавлены другие ингредиенты, не являющиеся липидами.
4. Стерилизация.
Затем эмульсию, полученную на стадии 3, предпочтительно стерилизуют. Предпочтительно стерилизацию проводят ниже по технологической линии при ультра высокой температуре (УВТ) и/или в подходящих контейнерах с получением смеси в форме стерильной жидкости. Подходящим путем для УВТ обработки является обработка при температуре от 120-130°C в течение, по меньшей мере, 20 секунд. В качестве альтернативы, эмульсию, полученную на стадии 3, концентрируют выпариваем с последующей стерилизацией при ультра высокой температуре и последующей распылительной сушкой с получением порошка, высушенного распылительной сушкой, который заполняют в подходящие контейнеры.
В качестве альтернативы, эту стадию стерилизации проводят перед стадией гомогенизации. Предпочтительно композицию, полученную указанным выше способом, подвергают распылительной сушке.
Разность на покрытии липидных глобул дополнительно может быть получена из дзета-потенциала. Дзета-потенциал (ζ потенциал) измеряет разницу в миливольтах (мВольт) в электрическом потенциале между прочно связанным слоем вокруг поверхности и удаленной зоной электронейтральности и измеряется магнитудой отталкивания или притяжения между частицами в дисперсии. Этот показатель также относится к стабильности коллоидной дисперсии. Высокий абсолют дзета-потенциала подтверждает стабильность, то есть, раствор или дисперсия устойчива к агрегации.
Компонент усвояемых углеводов.
Композиция предпочтительно содержит усвояемые углеводы. Предпочтительно усвояемые углеводы обеспечивают от 30 до 80% всех калорий композиции. Предпочтительно усвояемые углеводы обеспечивают от 40 до 60% всех калорий композиции. При нахождении в жидкой форме, например, готовой к потреблению жидкости, композиция предпочтительно содержит от 3,0 до 30 г усвояемых углеводов на 100 мл, предпочтительнее от 6,0 до 20, еще предпочтительнее от 7,0 до 10,0 г на 100 мл. По сухому весу композиция по изобретению предпочтительно содержит от 20 до 80 вес.%, предпочтительнее от 40 до 65 вес.% усвояемых углеводов.
Предпочтительными источниками усвояемых углеводов являются лактоза, глюкоза, сароза, фруктоза, галактоза, мальтоза, крахмал и мальтодекстрин. Лактоза представляет собой основной усвояемый углевод, присутствующий в грудном молоке. Предпочтительно композиция по изобретению содержит лактозу. Композиция по изобретению предпочтительно содержит усвояемые углеводы, причем по меньшей мере 35 вес.%, предпочтительнее по меньшей мере 50 вес.%, предпочтительнее по меньшей мере 75 вес.%, еще предпочтительнее по меньшей мере 90 вес.%, наипредпочтительнее по меньшей мере 95 вес.% усвояемых углеводов представляют собой лактозу. По сухому весу композиция по изобретению предпочтительно содержит по меньшей мере 25 вес.% лактозы, предпочтительно по меньшей мере 40 вес.%.
Неусвояемые олигосахариды.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит неусвояемые олигосахариды со степенью полимеризации (СП) от 2 до 250, предпочтительнее от 3 до 60. Неусвояемые олигосахариды преимущественно предотвращают наступление резистентности к инсулину, что также снижает риск развития ожирения и/или жировой массы на более позднем этапе жизни. Дополнительно, присутствие неусвояемых олигосахаридов преимущественно приводит в результате к развитию кишечной микробиоты с низким Firmicutes и высоким Bacteroidetes, что в результате снижает ожирение. Следовательно, неусвояемые олигосахариды усиливают воздействие против ожирения крупных липидных глобул композиции по изобретению.
Неусвояемые олигосахариды предпочтительно выбран из группы, состоящей из фрукто-олигосахаридов (таких как инулин), галактоолигосахаридов (таких как трансгалактоолигосахариды или бета-галактоолигосахариды), глюкоолигосахаридов (таких как гентио-, нигеро- и циклодекстринолигосахариды), арабиноолигосахаридов, маннанолигосахаридов, ксилоолигосахаридов, фукоолигосахаридов, арабиногалактоолигосахаридов, глюкоманноолигосахаридов, галактоманноолигосахаридов, олигосахаридов, включающих сиаловую кислоту, и олигосахаридов, включающих уроновую кислоту. Предпочтительно композиция содержит камедь акации в комбинации с неусвояемыми олигосахаридами.
n
TM
Предпочтительно композиция по изобретению содержит фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды и/или олигосахариды, включающие галактуроновую кислоту, предпочтительнее галактоолигосахариды, наипредпочтительнее трансгалактоолигосахариды. В предпочтительных вариантах изобретения композиция содержит смесь из трансгалактоолигосахаридов и фруктоолигосахаридов. Предпочтительно композиция по изобретению содержит галактоолигосахариды с СП от 2 до 10 и/или фруктоолигосахариды с СП от 2 до 60. Галактоолигосахариды предпочтительно выбирают из группы, состоящей из трансгалактоолигосахаридов, лакто- N-тетраоз (LNT), лакто-N-неотетраоз (нео-LNT), фукозиллактоз, фукозилированной LNT и фукозилированной нео-LNT. В отдельных предпочтительных вариантах изобретения способ по изобретению содержит введение трансгалактоолигосахаридов ([галактоза]-глюкоза; где n представляет собой целое число от 1 до 60, то есть, 2, 3, 4, 5, 6,...., 59,60; предпочтительно, n выбирают из группы 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, или 10). Трансгалактоолигосахариды (ТОС), например, доступны под торговой маркой Vivinal (Borculo Domo Ingredients, Netherlands). Предпочтительно сахариды трансгалактоолигосахаридов являются ß-связанными.

Фруктоолигосахарид представляет собой неусвояемый олигосахарид, включающий цепочку ß-связанных фруктозных единиц с СП или средним СП от 2 до 250, предпочтительнее от 10 до 100. Фруктоолигосахариды включают инулин, леван и/или смешанный тип полифруктана. Наиболее предпочтительным фруктоолигосахаридом является инулин. Фруктоолигосахарид, подходящий для использования в композициях по изобретению, также коммерчески доступен, например, от RaftilineHP (Orafti).
Олигосахариды, включающие уроновую кислоту, предпочтительно получены при деградации пектина. Олигосахариды, включающие уроновую кислоту, предпочтительно представляют олигосахариды, включающие галактуроновую кислоту. Следовательно, композиция по изобретению предпочтительно содержит продукт деградации пектина с СП от 2 до 100. Предпочтительно продукт деградации пектина получают из яблочного пектина, свекольного пектина и/или пектина цитрусовых. Предпочтительно композиция содержит трансгалактоолигосахариды, фруктооолигосахариды и продукт деградации пектина. Весовое соотношение трансгалактоолигосахарид : фруктооолигосахарид : продукт деградации пектина предпочтительно составляет (20-2):1:(1-3), предпочтительнее (12-7):1:(1-2).
Предпочтительно композиция содержит от 80 мг до 2 г неусвояемых олигосахаридов на 100 мл, предпочтительнее от 150 мг до 1,50 г, еще предпочтительнее от 300 мг до 1 г на 100 мл. По сухому весу композиция предпочтительно содержит от 0,25 вес.% до 20 вес.%, предпочтительнее от 0,5 вес.% до 10 вес.%, еще предпочтительнее от 1,5 вес.% до 7,5 вес.%. Меньшее количество неусвояемых олигосахаридов менее эффективно для предотвращения ожирения, в то время как слишком большое количество приводит к побочным эффектам - метеоризму и желудочно-кишечному дискомфорту.
Белковый компонент.
Предпочтительно композиция по изобретению содержит белки. Предпочтительно белковый компонент обеспечивает от 5 до 15% всех калорий. Предпочтительно композиция по изобретению содержит белковый компонент, обеспечивающий от 6 до 12% всех калорий. Предпочтительнее присутствующий в композиции белок дает менее 9% всех калорий, предпочтительнее композиция содержит от 7,2 до 8,0% белка от общей калорийности, еще предпочтительнее от 7,3 до 7,7% от общей калорийности. Низкая концентрация белка преимущественно гарантирует более низкий инсулиновый ответ, предотвращая, таким образом, пролиферацию жировых клеток у грудных детей. Грудное молоко содержит более низкое количество белка от общей калорийности по сравнению с коровьим молоком. Концентрацию белка в питательной композиции определяют, как сумму белков, пептидов и свободных аминокислот. По сухому весу, композиция предпочтительно содержит менее чем 12 вес.% белка, предпочтительнее от 9,6 до 12 вес.%, еще предпочтительнее от 10 до 11 вес.%. Композиция предпочтительно содержит от 1,5 г белка на 100 мл, предпочтительнее от 1,2 до 1,5 г, еще предпочтительнее от 1,25 до 1,35 г по массе готовой к потреблению жидкости.
Источник белка следует выбирать, таким образом, чтобы он отвечал минимальным требованиям по содержанию незаменимых аминокислот и гарантировал удовлетворительный рост. Следовательно, предпочтительными являются источники белка на основе коровьего молока, такие как сыворотка, казеин и их смеси и белки на основе сои, картофеля или гороха. В случае использования сывороточных белков предпочтительным источником белка является источник на основе кислой сыворотки или сладкой сыворотки, изолят сывороточного белка или их смеси и может включать α- лактальбумин и β-лактоглобулин. Предпочтительнее источник белка основывается на кислой или сладкой сыворотке, из которой удален казеино-глико- макропептид (CGMP). Удаление CGMP из белка сладкой сыворотки в результате приводит к преимущественному снижению содержание треонина. Снижение содержания треонина также преимущественно достигается при использовании белка кислой сыворотки. Необязательно источник белка может быть дополнен свободными аминокислотами, такими как метионин, гистидин, тирозин, аргинин и/или триптофан для улучшения профиля аминокислот. Предпочтительно используют сывороточный белок, обогащенный α-лактальбумином для оптимизации профиля аминокислот. Использование источников белка с оптимизированным профилем аминокислот, более близким к такому грудного молока, позволяет обеспечить все незаменимые аминокислоты при сниженной концентрации белка, менее 9% от общей калорийности, предпочтительно от 7,2 до 8,0% от общей калорийности и все еще гарантирует удовлетворительный рост. При использовании в качестве источника белка сладкой сыворотки, из которой удален CGMP, предпочтительно дополняют его свободным аргинином от 0,1 до 3 вес.% и/или свободным гистидином от 0,1 до 1,5 вес.% от общего содержания белка. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 3 вес.% казеина по сухому весу. Предпочтительно казеин является интактным и/или не гидролизованным.
Питательная композиция.
Композиция по изобретению в частности подходит для обеспечения дневной потребности в питательных веществах индивидуума в возрасте менее 36 месяцев, в частности грудного ребенка в возрасте менее 24 месяцев, еще предпочтительнее грудного ребенка в возрасте менее 18 месяцев, наипредпочтительнее в возрасте менее 12 месяцев. Следовательно, питательная композиция предназначена для вскармливания или для использования при вскармливания индивидуума. Композиция по изобретению содержит липидный компонент, белковый компонент и компонент усваиваемого углевода, причем липидный компонент предпочтительно обеспечивает от 30 до 60% всех калорий, белковый компонент предпочтительно обеспечивает от 5 до 20%, предпочтительнее от 5 до 15% всех калорий, и компонент усваиваемого углевода предпочтительно обеспечивает от 25 до 75% всех калорий. Предпочтительно композиция содержит липидный компонент, обеспечивающий от 35 до 50% всех калорий, белковый компонент, обеспечивающий от 6 до 12% всех калорий и компонент усваиваемого углевода, обеспечивающий от 40 до 60% всех калорий. Общую калорийность определяют, суммируя калории белков, липидов и усвояемых углеводов.
Композиция по изобретению не является грудным молоком. Композиция по изобретению содержит растительные липиды. Предпочтительно композиции по изобретению включают другие фракции, такие как витамины, минеральные вещества согласно международным директивам для смесей для вскармливания грудных детей.
В одном варианте изобретения композиция относится к порошкообразной композиции, подходящей для восстановления водным раствором, предпочтительно водой. Предпочтительно композиция представляет собой порошок, восстанавливаемый водой. Неожиданно было установлено, что размер липидных глобул и покрытие полярными липидами остается таким же после стадии сушки и последующего восстановления. Присутствие крупных липидных глобул может оказывать негативное воздействие на долгосрочную стабильность жидкой композиции. Однако разделение жирового и водного слоев может не наблюдаться в течение 48 часов, что значительно дольше по сравнению со временем между восстановлением порошка до готовой к потреблению жидкости и ее потреблением, которое составляет менее чем 24 часа и, как правило, в течение часа. Следовательно, композиция в порошкообразной форме по изобретению с липидными глобулами большого размера имеет дополнительное преимущество.
Для того чтобы отвечать требованиям по калорийности, предъявляемым к смесям для вскармливания грудных детей, композиция предпочтительно содержит от 50 до 200 ккал/100 мл жидкости, предпочтительнее от 60 до 90 ккал/100 мл жидкости, еще предпочтительнее от 60 до 75 ккал/100 мл жидкости. Такая калорийность гарантирует оптимальное соотношение между потреблением воды и калорий. Осмолярность композиции по изобретению предпочтительно составляет от 150 до 420 мОсмол/л, предпочтительнее от 260 до 320 мОсмол/л. Низкая осмолярность нацелена на снижение стресса желудочно-кишечного тракта. Стресс желудочно-кишечного тракта может индуцировать образование жировых клеток.
-1
Предпочтительно композиция находится в жидкой форме с вязкостью менее 35 мПа*с, предпочтительнее менее 6 мПа*с, как измерено на вискозиметре Brookfield при температуре 20°C при скорости сдвига 100 с. Соответственно, композиция находится в порошкообразной форме, которая может быть восстановлена водой до жидкой формы или в форме концентрированной жидкости, которая может быть разведена водой. В случае, когда композиция находится в жидкой форме, предпочтительный объем для ежедневного введения составляет от около 80 до 2500 мл, предпочтительнее от около 450 до 1000 мл в день.
Грудной ребенок.
Жировые клетки грудного ребенка пролиферируют в течение первых 36 месяцев жизни, также как и в пубертатный период, но более ограниченно. Количество жировых клеток является важной детерминантой степени жировой массы, жировой ткани и/или ожирения на более позднем этапе жизни. Следовательно, предпочтительно композицию по изобретению вводят индивидууму в течение первых 3 лет жизни. В одном варианте воплощения по изобретению питательной композицией вскармливают в возрасте от 0 до 36 месяцев. Было обнаружено, что в первые 12 месяцев жизни доминирует пролиферация жировых клеток с оптимумом в перинатальной пролиферации жировых клеток. Следовательно, особенно предпочтительно вводить композицию по изобретению индивидууму в этот период жизни. Следовательно, композицию по изобретению вводят преимущественно индивидууму в возрасте от 0 до 24 месяцев, предпочтительнее индивидууму в возрасте от 0 до 18 месяцев, наипредпочтительнее индивидууму в возрасте от 0 до 12 месяцев. В частности, композиция по изобретению ставит своей целью профилактику ожирения на более позднем этапе жизни и предпочтительно не является лечением ожирения. Следовательно, композицию по изобретению предпочтительно вводят грудному ребенку и/или ребенку младшего возраста, не страдающему ожирением или избыточной массой тела. В одном варианте изобретения питательной композицией вскармливают не страдающего ожирением индивидуума. Предпочтительно композицию применяют для грудных детей с массой, подходящей для их гестационного возраста. Хотя пролиферация жировых клеток наиболее выражена в первые 36 месяцев жизни и пубертатный период, жировые клетки также образуются в гораздо меньшей степени в период от 36 месяцев до пубертатного периода. Таким образом, в одном варианте изобретения композицию предпочтительно вводят в возрасте до 5 лет, предпочтительнее вплоть до 10 лет, еще предпочтительнее вплоть до 13 лет.
Предпочтительно композицию применяют для грудных детей, рожденных недоношенными или маленьких для гестационного возраста. Такие грудные дети испытывают после рождения скачок роста, который представляет собой очень высокий риск развития ожирения и/или слишком большой жировой массы на более позднем этапе жизни. Предпочтительно композицию применяют для грудных детей больших для гестационного возраста. Эти грудные дети имеют повышенный риск развития ожирения и/или слишком большой жировой массы на более позднем этапе жизни. Предпочтительно композицию применяют для грудных детей, рожденных от матерей, страдающих от ожирения и/или диабета. Такие грудные дети имеют повышенный риск развития ожирения и /или слишком большой жировой массы на более позднем этапе жизни.
Применение.
Композицию по изобретению предпочтительно вводят грудному ребенку перорально. Композиция по изобретению относится к способу профилактики ожирения и/или снижения жировой массы у индивидуума в возрасте более 36 месяцев. В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к способу профилактики ожирения, снижению риска развития ожирения и/или для улучшения состава тела у индивидуума в возрасте старше 36 месяцев, предпочтительно, когда указанный индивидуум находится в возрасте старше 5 лет, в частности старше 13 лет, а именно, в возрасте старше 18 лет. В одном варианте изобретения способ по изобретению или питательную композицию по изобретению для вскармливания индивидуума применяют к индивидууму в возрасте от 0 до 36 месяцев для профилактики ожирения, снижения риска развития ожирения и/или улучшения состава тела, причем указанный индивидуум в возрасте старше 5 лет, в частности старше 13 лет, а именно, в возрасте старше 18 лет. В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к профилактике ожирения, снижению риска развития ожирения и/или улучшению состава тела на более позднем этапе жизни. Используемый здесь термин на более позднем этапе жизни относится к возрасту, превышающему возраст применения рациона, предпочтительно превышающему указанный возраст по меньшей мере на один год. В одном варианте изобретения способ или питательную композицию по изобретению применяют для профилактики висцерального ожирения и/или для снижения соотношения висцерального жира к подкожно-жировой клетчатке.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что когда мышей в период вскармливания молоком и детском возрасте вскармливают пищевой композицией, включающей увеличенные липидные глобулы, наблюдается отличающееся и значительное воздействие на состав тела по сравнению с мышами, которых в период вскармливания молоком и детском возрасте вскармливают пищевой композицией с аналогичным составом жирных кислот, но с более мелкими липидными глобулами. На 42 день, который соответствует у индивидуума возрасту детства, не наблюдается различий в росте (массе) между двумя группами, но начиная с 42 дня обе группы получают рацион по западному типу питания с высоким содержанием жиров. Неожиданно на 126 день, соответствующий взрослому возрасту у людей, мыши, ранее получавшие пищевую композицию по изобретению, перед переходом на рацион по западному типу питания имеют значительно более низкую жировую массу и более низкую относительную жировую массу по сравнению с мышами, получавшими контрольную композицию. Дополнительные эксперименты продемонстрировали, что наличие покрытия или внешнего слоя вокруг этих пищевых липидных глобул даже в большей степени снижает жировую массу и относительную жировую массу по сравнению с липидными глобулами большого размера без покрытия. Также неожиданно было установлено, что по сравнению с контрольным рационом, введение рациона, включающего крупные липидные глобулы, в период вскармливания молоком приводит к специфическому снижению висцеральной жировой массы на более позднем этапе жизни, то есть приводит к снижению висцерального ожирения на более позднем этапе жизни. Это является преимуществом, поскольку именно висцеральное ожирение в наибольшей степени связанно с проблемами со здоровьем. Дополнительно, наблюдается снижение гипертрофии жировых клеток. Считается, что ожирение, вызванное гипертрофией жировых клеток, указывает на развитие ожирения на более позднем этапе жизни и в большей степени связанно с проблемами со здоровьем, такими как устойчивость к инсулину, по сравнению с ожирением, вызванным гиперплазией жировых клеток. Это является дополнительным указанием на то, что рацион не оказывает явного воздействия на лечение или профилактику ожирения (которая нежелательная для грудных детей), но оказывает программирующее воздействие на профилактику развития ожирения на более позднем этапе жизни.
В настоящем документе и формуле изобретения глагол «включать» и его формы следует интерпретировать в открытом, а не закрытом значении, если ясно не указано иное. Использованные здесь и в приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают и множественное число, если в контексте ясно не просматривается иное. Кроме того, единственное число подразумевает, по меньшей мере, один.
ПРИМЕРЫ.
Пример 1: Способ получения IMF с липидными глобулами большого размера.
Пример 1 A:
Получают смесь для вскармливания грудных детей, включающую на кг порошка 4800 ккал, 248 г липидов, 540 г усвояемых углеводов, 55 г неусвояемых олигосахаридов и 103 г белка. Композицию получают с использованием порошка BAEF (Corman, Goe, Belgium), смеси растительного масла, деминерализованной сухой сыворотки, лактозы, неусвояемых олигосахаридов (галактоолигосахариды и длинноцепочечные фруктоолигосахариды в весовом соотношении 9/1). Также используют витамины, минеральные вещества и микроэлементы, известные из предшествующего уровня техники.
Количество BAEF такое, что в композиции присутствует 7,24 вес.% фосфолипидов (из BAEF) от общего содержания липидов. Исходя из малых количеств фосфолипидов в масляной смеси, общее количество фосфолипидов составляет 7,39 вес.% от общего содержания липидов. Также BAEF в малом количестве добавляет холестерин (около 0,08 вес.% от общего содержания липидов в смеси для вскармливания грудных детей) и гликосфинголипиды (около 1,65% гликосфинголипидов от общего содержания липидов в смеси для вскармливания грудных детей). Порошок BAEF смешивают в воде с галактоолигосахаридами, белками, лактозой, витаминами и минеральными веществами при комнатной температуре при перемешивании. Затем добавляют гидроксид натрия с получением в результате pH 6,8-7,0. Сухой вес смеси составляет около 27%. Смесь нагревают до температуры 60°C. Смесь растительных масел также нагревают до температуры 60°C, добавляют в водную фазу и перемешивают с использованием Ultra-Turrax T50 в течение около 30-60 секунд при 5000-10000 оборотов в минуту. Затем добавляют деминерализованную воду до достижения содержания сухих веществ смеси около 15%.
Затем смесь масло-вода гомогенизируют под давлением 100 бар на первой стадии и 50 бар на второй стадии в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H. Температура составляет 60°C. Затем добавляют деминерализованную сухую сыворотку до достижения конечного содержания сухих веществ 18%. Продукт подвергают УВТ обработке в течение 30 секунд при температуре 125°C. Продукт подвергают распылительной сушке с получением порошка. Порошок смешивают сухим смешиванием с мальтодекстрином и длинноцепочечным инулином, смешанными вместе. Размер липидных глобул определяют при использовании Mastersizer 20000 (Malvern Instruments, Malvern UK).
Размер липидных глобул измеряют с использованием Mastersizer 20000 (Malvern Instruments, Malvern Великобритания). Волюметрический диаметр составляет 7,3 микрон. Второй, более низкий пик составляет 0,52 микрон. Объемный % липидных глобул с размером 2-12 микрон составляет 71% от общего объема липидов. Проверку проводят при использовании конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, крупные липидные глобулы по изобретению покрыты фосфолипидами перед проведением распылительной сушки и после восстановления водой прошедшего распылительную сушку порошка. В обоих случаях липидные глобулы покрыты слоем фосфолипидов. В качестве флюорисцентных зондов используют Annexin V Alexa Fluor 488 (в молекулярных зондах Vitrogen) для мечения фосфолипидов и Nile Red (Sigma- Aldrich) для мечения триглицеридов. После мечения образцы молока помещают в заливочную среду Vectrahield (Vector laboratories inc., Burliname USA) для замедления движения частиц и проводят фото отбеливание. Наблюдения проводят при использовании сканирующего лазерного микроскопа Zeiss Laser Scanning Microscope с возбуждением длин волн 488/543/633 нм и для эмиссии устанавливают полосовые фильтры с полосой пропускания 505-530 и с полосой пропускания 560-615. Размер липидных глобул тот же самый перед проведением и после проведения распылительной сушки и после восстановления водой прошедшего распылительную сушку порошка.
В качестве контроля используют стандартную смесь для вскармливания грудных детей (такую как Nutrilon 1), она не показывает наличие меченых фосфолипидов, как наблюдается при конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Вместо этого глобулы были покрыты белками, как определено при использовании флюорисцентно окрашенного белка Fast Green FCF. Волюметрический диаметр липидных глобул в этой стандартной молочной смеси для вскармливания грудных детей составляет 0,5 микрон. Второй более низкий пик составляет 8,1 микрон. Объемный % липидных глобул с размером 2-12 микрон составляет 34% от общего объема липидов.
Таблица 1Характеристики липидных глобул различных смесей и грудного молока
Волюметрический диаметр
Объемный % с диаметром2-12 микрон
ζ потенциал (мВольт)
Стандартная молочная смесь для вскармливания грудных детей (Nutrilon 1)
0,5
34
-22,4
Молочная смесь для вскармливания грудных детей по изобретению
7,3
71
-16
Грудное молоко
5,3
98
-13,8
Также анализ грудного молока показал, что волюметрический диаметр липидных глобул составляет 5,3 микрон. Объемный % липидных глобул с размером 2-12 микрон составляет 98 % от общего объема липидов. Липидные глобулы покрыты слоем фосфолипидов.
Также измеряют дзета-потенциалы и средневзвешенные волюметрические диаметры. Результаты приведены в Таблице 1.
Пример 1 B:
Смесь для вскармливания грудных детей получают по Примеру 1A. Масляную смесь получают при использовании растительных масел, маслорастворимых витаминов и антиоксидантов. Перед смешиванием водную фазу и масляную смесь нагревают до температуры 65°C. Масляную смесь добавляют в водную фазу и смешивают при использовании Ultra- Turrax T50 в течение около 30-60 секунд при 5000-1000 оборотах в минуту. Сухой вес этой смеси составляет около 26%. Продукт подвергают УВТ обработке в течение 30 с при температуре 125°C и затем охлаждают до температуры 20°C.
Для рациона 2, 3 и 4 смесь гомогенизируют в две стадии под давлением 5 и 20 бар, соответственно, в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H. Для рациона 1 давление гомогенизации составляет 200 и 50 бар, соответственно, в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H. Продукт сушат с получением порошка при проведении распылительной сушки. Для рационов 1 и 2 не добавляют полярные липиды. Количество растительных глицерофосфолипидов составляет 0,2 вес.% от от общего содержания липидов для рациона 1 и 2. Рацион 1 и 2 не содержит сфинголипиды и холестерин. Для рациона 3 и 4 используют сухую пахту. Рацион 3 содержит 1,83 вес.% глицерофосфолипидов от от общего содержания липидов, из которых около 90 % получены из сухой пахты и около 10 % уже присутствуют в стандартной IMF, полученной из растительных масел, и дополнительно содержит сфинголипиды, полученные из молока, основным из которых (около 0,47 вес.% от от общего содержания липидов) является сфингомиелин; остальное гликосфинголипиды, из которых основная часть (более 60% ) является GD3 с концентрацией около 0,13 вес.% от от общего содержания липидов. Рацион 3 содержит от от общего содержания липидов около 0,05 вес.% холестерина, полученного из молока. Рацион 4 содержит половину количества полярных липидов, полученных из молока от от общего содержания липидов рациона 3.
В рационе 3 сухую пахту, включающую эти полярные липиды, смешивают сухим смешиванием после проведения стадии гомогенизации, стерилизации и распылительной сушки для предотвращения покрытия липидных глобул. В рационе 4 полярные липиды из пахты присутствуют в водной фазе на стадии гомогенизации для покрытия липидных глобул.
Размер липидных глобул измеряют при использовании Mastersizer 20000 (Malvern Instruments, Malvern UK), он приведен в Таблице 2. Покрытие липидных глобул в рационе 4 и отсутствие покрытия в рационе 1, 2 и 3 подтверждается при использовании метода конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, как указанно выше.
Таблица 2Характеристики липидных глобул различных смесей и грудного молока
IMF
Волюметрический диаметр, микрон
Объемный % сдиаметром 2-12 микрон
1. Стандарт IMF
0,5
5,1
2. Экспериментальная IMF(крупные липидные глобулы)
4,0
72,2
3. Экспериментальная IMF(крупные липидные глобулы, свободные от полярных липидов)
5,0
74,8
4. Экспериментальная IMF(крупные липидные глобулы, покрытые полярными липидами)
4,3
70,3
После 5 месяцев хранения при комнатной температуре размер липидных глобул рациона 1 не изменился, волюметрический диаметр составил 0,5. Также волюметрический диаметр рациона 2, 3 и 4 был довольно стабилен - 4,8 микрон, 7,9 микрон и 6,6 микрон, соответственно.
Пример 2: Программирование воздействия размера липидных глобул на состав тела во взрослом возрасте.
Потомство мышей C57/BL6 отлучают на 15 день. Экспериментальные рационы после отлучения скармливают до 42 дня. С 42 по 126 день все детеныши получают одинаковый рацион на основе рациона AIN- 93G с регулированной липидной фракцией (содержание 10 вес.% липидов, из которых 50 вес.% лярда и 1% холестерина от общего содержания липидов), которая является репрезентативной для рациона по западному типу питания.
Для отлучения используют следующие экспериментальные рационы:
1) молочная смесь для вскармливания грудных детей (IMF) как контрольный рацион. Этот рацион содержит 282 г стандарта IMF (Nutrilon 1) на кг, с размером липидных глобул, как указанно в Примере 1A. Остальное в рационе составляет AIN-93G белок, углеводы и волокна. Все липиды, присутствующие в рационе, получены из IMF.
2) IMF на основе рациона по изобретению. Этот рацион отличается от рациона 1, в котором он содержит 282 г IMF по Примеру 1A, то есть содержит липидные глобулы крупнее контроля. Все липиды, присутствующие в рационе, получены из IMF.
На 42 день всех мышей переводят на «рацион по западному типу питания», включающий 10 вес.% липидов, вплоть до 126 дня. Композиция рациона приведена в Таблице 3. Композиция жирных кислот двух экспериментальных рационов и рациона фаст-фуд пиведены в Таблице 4. Профиль жирных кислот двух экспериментальных рационов очень похож.
Таблица 3Композиция экспериментальных рационов на кг
Рацион 1, контроль IMF
Рацион 2, IMF по изобретению
Рацион по западному типу питания
Ккал
3922
3922
4016
Липиды (г)Фосфолипиды (г)Холестерин (г)
70
70
100
0,12
5,16
н.о.
0,00
0,06
1
Усвояемые углеводы (г)
644
644
600
Лактоза (г)
145,9
145,9
0
Сахароза, глюкоза (г)
85
85
150
Мальтодекстрин (г)
360
360
450
Волокна (г)
47,5
47,5
47,5
Белок (г)
179
179
179
н.о.= не определяют
Мышей взвешивают дважды в неделю. Потребление пищи определяют один раз в неделю в течение всего эксперимента. Для определения состава тела (то есть, жировой массы (ЖМ) и массы свободной от жира (МСЖ)) проводят сканирования на DEXA (двуэнергетическая рентгеновская абсорбиометрия) под общим наркозом в 6, 10 и 14 недельном возрасте, на 42, 70, 98 и 126 дни после рождения, соответственно, при проведении денсиометрии использовали аппарат для визуализации PIXImus (GE Lunar, Madison, WI, USA). В возрасте 126 дней самцов мышей умертвляют и плазму, органный жир препарируют и взвешивают (то есть, жировую ткань, печень, большеберцовые мышцы). Проводят анализ крови на лептин, резистин и (натощак) инсулин.
Таблица 4Композиция жирных кислот экспериментальных рационов
Рацион 1, контроль IMF
Рацион 2, IMF по изобретению
Рацион по западному типу питания
С-12:0
9,4
8,7
5,3
С-14:0
4,4
5,3
2,7
С-16:0
18,7
21,3
23,1
С-18:0
3,5
5,2
9,0
С-18:0 n-9
39,9
37,7
40,5
С-18:0 n-6 (ЛК)
15,7
12,6
11,9
С-18:0 n-3 (АЛК)
2,4
2,1
1,3
Другие
6,0
7,1
6,7
n-6
16,0
12,9
11,9
n-3
2,4
2,1
1,3
n-6/ n-3
6,58
6,12
9,1
ЛК/АЛК
6,46
6,00
9,15
НЖК
39,3
44,4
41,9
СЦЖК (MFA)
42,1
39,8
42,3
ПНЖК
18,3
14,9
13,2
Результаты:
Не наблюдается воздействие на рост (массу тела) и потребление пищевого продукта во время эксперимента между группами. Кроме того, развитие жировой массы (определяют при использовании DEXA) незначительно отличается на 42 день (конец интервенционного периода рациона). Последующее воздействие на рацион по западному типу питания между 42 и 126 днем во всех группах приводит к появлению явных различий в составе тела по окончанию эксперимента (день 126), смотрите Таблицу 5. Развитие жировой массы и относительной жировой массы, наблюдающееся на более позднем этапе жизни, снижено у детенышей, получавших рацион с липидными глобулами большого размера в период вскармливания молоком и детского возраста по сравнению с детенышами, получавшими контрольный рацион. Избыточная масса тела сравнима между двумя группами. Экспериментальная группа имеет повышенную мышечную массу.
Таблица 5Масса тела, мышечная масса, жировая масса и относительная жировая масса
Параметр
День
Рацион 1, контроль IMF
Рацион 2, IMF по изобретению
Масса тела (г)среднее (s.e.)
42
23,50 (0,45)
24,24 (0,51)
70
29,88 (0,46)
30,16 (0,77)
98
33,32 (0,57)
33,69 (0,95)
126
34,47 (0,80)
34,15 (1,16)
Мышечная масса (г)среднее (s.e.)
42
18,96 (0,34)
19,96 (0,40)*
70
21,31 (0,42)
22,32 (0,48)
98
22,22 (0,49)
23,91 (0,45)*
126
23,30 (0,43)
24,19 (0,53)*
Жировая масса (г) среднее (s.e.)
42
3,78 (0,13)
3,77 (0,21)
70
7,84 (0,35)
7,13 (0,65)
98
10,68 (0,53)
9,19 (0,79)*
126
10,48 (0,67)
9,11 (0,90)*
% жира от массы теласреднее (s.e.)
42
16,59 (0,45)
15,83 (0,68)
70
26,89 (1,07)
23,81 (1,61)
98
32,38 (1,42)
27,25 (1,67)*
126
30,78 (1,42)
26,67 (1,77)*
*P<0,05 по сравнению с контрольной группой.
Печень контрольной группы имеет среднюю массу 157 г (s.e. 0,07), у группы с экспериментальным рационом 1,44 г (s.e. 0,15). Это указывает на снижение жира в печени в экспериментальной группе. Масса большеберцовой мышцы 95,3 г (среднее с s.e. 2,1) в контрольной группе и 96,7 г (s.e. 3.2) в экспериментальной группе. Это соответствует воздействию на мышечную массу. Воздействие на жировую массу приведено в Таблице 6. В экспериментальной группе животные демонстрируют большее количество бурой жировой ткани (BAT), но более низкое количество белой жировой ткани (WAT), такой как забрюшинный (rp), паховый (i) и эпидидимальный (e) жир. Наличие бурой жировой ткани является преимуществом для грудных детей с точки зрения теплоизоляции. В то время как белая жировая ткань присутствует у взрослых наряду с грудными детьми и используется для хранения энергии. Более низкая висцеральная жировая масса (то есть eWAT и rpWAT) также является преимуществом, поскольку снижает риск нечувствительности к инсулину и резистентности к инсулину.
Таблица 6Белая жировая ткань у мышей на 126 день
Жировая ткань
Рацион 1, контроль IMF
Рацион 2, IMF по изобретению
BAT, мг среднее (s.e.)
150,0 (9,0)
180,4 (16,5)
rpWAT, мг среднее (s.e.)
379,0 (31,6)
349,3 (35,5)
iWAT, мг среднее (s.e.)
772,3 (43,9)
665,5 (50,5)
eWAT, мг среднее (s.e.)
1380 (100)
1300 (130)
В экспериментальной группе наблюдались более низкие уровни инсулина натощак (1200 единиц) по сравнению с контрольной группой (1470 единиц). Это указывает на снижение жирового сигнала. В экспериментальной группе снижены уровни лептина (6000 единиц) по сравнению с контрольной группой (9500). Также в экспериментальной группе снижен резистин (1350) по сравнению с контрольной группой (1550). Это указывает на нормальный аппетит и сниженную склонность к ожирению, то есть, повышению жировой массы, соответственно.
Эти результаты демонстрируют, что жировая масса, относительная жировая масса и/или ожирение на более позднем этапе жизни явно снижены за счет рациона с большим размером липидных глобул на раннем этапе жизни. Можно заключить, что пищевой продукт, включающий липидные глобулы с измененной архитектурой, программирует и/или настраивает тело на раннем этапе жизни, таким образом, что на более позднем этапе жизни развивается более здоровое тело с меньшей жировой массой, относительной жировой массой и/или с повышенной мышечной массой.
Пример 3: Программирование воздействия размера липидных глобул на состав тела во взрослом возрасте.
Используют экспериментальную животную модель по Примеру 2, за исключением того, что эксперимент заканчивают на 98 день, а не на 128. Для отлучения используют следующие экспериментальные рационы:
1) молочная смесь для вскармливания грудных детей (IMF) как контрольный рацион. Этот рацион содержит 282 г стандарта IMF на кг, IMF 1 по Примеру 1В, то есть, маленькие липидные глобулы и не добавляют полярные липиды. Остальное в рационе составляет AIN-93G белок, углеводы и волокна. Все липиды, присутствующие в рационе, получены из IMF.
2) IMF на основе рациона по изобретению. Этот рацион отличается от рациона 1, в котором он содержит 282 г IMF 2 по Примеру 1B, то есть содержит липидные глобулы крупнее контроля. Все липиды, присутствующие в рационе, получены из IMF.
3) IMF на основе рациона по изобретению с добавлением фосфолипидов. Этот рацион отличается от рациона 2, в котором он содержит 282 г IMF 3 по Примеру 1B, то есть содержит липидные глобулы крупнее контроля, и добавляют полярные липиды, не расположенные на поверхности внешнего слоя липидных глобул. Все липиды, присутствующие в рационе, получены из IMF.
4) IMF на основе рациона по изобретению. Этот рацион отличается от рациона 3, в котором он содержит 282 г IMF 4 по Примеру 1B, то есть содержит липидные глобулы крупнее контроля, покрытые полярными липидами, полученными из молока. Все липиды, присутствующие в рационе, получены из IMF.
Композиции рационов аналогичны приведенным в Таблице 3 Примера 2. Композиции жирных кислот двух экспериментальных рационов и рациона фаст-фуд аналогичны таковым, приведенным в Таблице 4 Примера 2, рассчитанная линоленовая кислота (ЛК) составляет 14% в рационе 1 и 2 и 13,2% в рационе 3 и 4 от общего содержания жирных кислот, альфа-линоленовая кислота (АЛК) составляет 2,6 в рационе 1 и 2 и 2,5% в рационе 3 и 4 от общего содержания жирных кислот и с соотношением ЛК/АЛК 5,4 в рационе 1 и 2 и 5,3, в рационе 3 и 4, соответственно. Количество ДГК составляет 0,2 вес.% во всех 4 рационах, и количество АРК составляет 0,35 вес.% в рационе 1 и 2 и 0,36 вес.% в рационе 3 и 4.
Результаты:
Не наблюдается воздействие на рост (массу тела) и потребление пищевого продукта во время эксперимента между группами. Кроме того, развитие жировой массы (определяют при использовании DEXA) незначительно отличается на 42 день (конец интервенционного периода рациона).
Последующее воздействие рациона по западному типу питания между 42 и 98 днем во всех группам приводит к появления явных различий в составе тела по окончанию эксперимента (день 98), смотрите Таблицу 7. Развитие жировой массы и относительной жировой массы, наблюдаемое на более позднем этапе жизни, снижено у мышей, получавших рацион с липидными глобулами большого размера в период вскармливания молоком и детского возраста по сравнению с мышами, получавшими контрольный рацион.
Таблица 7Жировая масса и относительная жировая масса
Параметр
День
Рацион 1
Рацион 2
Рацион 3
Рацион 4
% жира от массы теласреднее (s.e.)
98
8,35(0,67)
7,29(0,37)
7,93(0,52)
6,43 (0,66)*
Delta/Дельта98-42
3,93(0,61)
3,10(0,39)
3,96(0,58)
2,40 (0,68)*
Жировая масса (г) среднее (s.e.)
98
26,31 (1,33)
24,18 (0,83)
25,48 (1,19)
22,48 (1,29)*
Delta/Дельта 98-42
8,88(1,28)
7,21(0,83)
9,42(1,23)
5,93 (1,44)*
*Р<0,05.
Из приведенных выше результатов можно сделать заключение, что повышение размера липидных глобул ведет в результате к снижению жировой массы и относительной жировой массы (сравнение рациона 1 с рационом 2). Снижение жировой массы и относительной жировой массы даже еще более высокое, когда липидные глобулы покрыты полярными липидами, полученными из липидов молока (сравнение рациона 4 с рационом 1 или 2). Считается, что такое улучшенное воздействие наблюдается не только из-за самих по себе полярных липидов, но также может быть связанно с покрытием липидных глобул, поскольку рацион 3 оказывает меньшее воздействие по сравнению с рационом 4.
Таблица 8Белая жировая ткань у мышей на 98 день
Жировая ткань
Рацион 1
Рацион 2
Рацион 3
Рацион 4
iWAT* среднее (s.e.)
520 (40)
550 (40)
500 (30)
410 (30)
periWAT среднее (s.e.)
64 (8)
41 (5)
57 (7)
47 (6)
rpWAT среднее (s.e.)
280 (30)
280 (20)
270 (20)
230 (30)
eWAT среднее (s.e.)
1070 (110)
1010 (70)
980 (80)
870 (110)
iWAT (periWAT+rpWAT)
1,51
1,71
1,53
1,48
*WAT: белая жировая ткань.i: паховаяperi: околопочечнаяrp: забрюшиннаяe: эпидидимальная
В Таблице 8 приведено воздействие на жировую ткань. Крупные липидные глобулы в результате приводят по существу к снижению висцерального жира (околопочечный жир и эпидидимальный жир) по сравнению с подкожным жиром (сравнение рациона 1 с рационом 2).
Белая жировая ткань присутствует у взрослых наряду с грудными детьми и используется для хранения энергии. Более низкая висцеральная жировая масса (то есть, eWAT и rpWAT) и также является преимуществом, поскольку снижает риск нечувствительности к инсулину или резистентности к инсулину.
2
2
2
6
6
6
6
6
6
6
6
Размер клеток жировых тканей (eWAT и iWAT) у мышей, получавших рацион 1 и рацион 4, определяют на 98. Выделяют жировые клетки и определяют средний диаметр с использованием анализа изображений, полученных под микроскопом. Объем рассчитывают, как V=(π/6)(3σ+X )X, где X и σ являются средним и варьирующим диаметром. Средний объем жировых клеток в eWAT, репрезентативный висцеральный жир у мышей, получавших рацион 1, составляет 5,1·10куб.мкм(s.e. 0,56·10) и у мышей, получавших рацион 4, составляет 4,3·10куб.мкм(s.e. 0,52·10). Средний объем жировых клеток в iWAT, репрезентативный подкожный жир был меньше. У мышей, получавших рацион 1, он составляет 2,0·10куб.мкм(s.e. 0,16·10) и у мышей, получавших рацион 4, составляет 1,7·10куб.мкм(s.e. 0,14·10). Количество клеток незначительно выше у мышей, получавших рацион 4. Не наблюдается различий в процентном содержании липидов и плотности липидов жировой массы.
Эти результаты демонстрируют, что жировая масса, относительная жировая масса и/или ожирение на более позднем этапе жизни явно снижены за счет рациона на раннем этапе жизни с большим размером липидных глобул. Дополнительно, крупные липидные глобулы оказывают специфическое воздействие на снижение висцерального ожирения. Можно заключить, что пищевой продукт, включающий липидные глобулы с измененной архитектурой, программирует и/или настраивает тело на раннем этапе жизни, таким образом, что на более позднем этапе жизни во время роста и при аналогичных обстоятельствах развивается более здоровый состав тела с меньшей жировой массой и/или относительной жировой массой.
Пример 4: Питание для грудного ребенка с липидными глобулами большого размера.
Получают смесь для питания грудных детей, включающую на кг порошка 4810 ккал, 255 г липидов, 533 г усвояемых углеводов, 58 г неусвояемых олигосахаридов (галактооолигосахариды и длинноцепочечные фруктоолигосахариды в весовом соотношении 9/1), 96 г белка, и витамины, минеральные вещества и микроэлементы, известные из предшествующего уровня техники.
Липидная композиция, в которой 0,57 вес.% липидов достигается за счет из фосфолипидов. Композиция содержит около 0,17 вес.% гликосфинголипидов от общего содержания липидов. Композиция содержит около 0,006 вес.% холестерина от общего содержания липидов. В качестве источника фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина используют порошок SM-2 (Corman, Goe, Belgium). Около 97-98% липидов представляют собой растительные липиды, остальное молочный жир, рыбий жир и микробное масло. Количество ДЦ-ПНЖК около 0,64 вес.% от общего содержания жирных кислот. Соотношение ЛК/ АЛК составляет 5,2. Гомогенизацию проводят аналогично Примеру 1. Волюметрический диаметр составляет более 1 микрон. Объемный % липидных глобул с размером 2-12 микрон составляет 45% от общего объема липидов.