СНИЖЕНИЕ РИСКА ДИАРЕИ
DIARRHOEA RISK REDUCTION

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к применению пробиотической бактерии для снижения риска диареи у детей грудного и раннего возраста.
Уровень техники
Предполагается, что непосредственно перед рождением желудочно-кишечный тракт ребенка является стерильным. Во время нормального процесса родов он встречается с бактериями из пищеварительного тракта, кожи и окружения матери, и они начинают его колонизировать. В фекальной микрофлоре здоровых детей, находящихся на грудном вскармливании, которую можно взять в качестве оптимальной микрофлоры для данной возрастной группы, доминируют виды Bifidobacteria с некоторыми видами Lactobacillus и меньшими количествами Bacteroides, таких как виды Bacteriodes fragilis, для исключения потенциальных патогенов, таких как Clostridia. После отъема от груди примерно в 2-х летнем возрасте устанавливается система кишечной микрофлоры, сходная с системой взрослых.
Нужно отметить, что у здоровых детей, находящихся на грудном вскармливании, Bifidobacteria образуют основу микрофлоры, составляя 60-90% общих бактерий в кишечнике ребенка. Грудное вскармливание также стимулирует развитие интестинального барьера, которое, вместе с доминированием бифидобактерий, ведет к усилению абсорбции и таким образом, к утилизации поглощенной пищи.
Материнское молоко рекомендовано для всех детей. Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является неадекватным или неблагоприятным по медицинским причинам, или матери отказываются от грудного вскармливания. В этих ситуациях выбирают детские смеси.
В недавнем прошлом к некоторым бактериальным штаммам было привлечено значительное внимание по той причине, что они проявляли ценные свойства для человека при употреблении во внутрь. В частности, было найдено, что специфические штаммы родов Lactobacilli и Bifidobacteria способны колонизировать слизистую оболочку тонкого кишечника и снижать способность патогенных бактерий к прилипанию к кишечному эпителию, обладают иммуномодулирующими эффектами и помогают поддерживать здоровье. Такие бактерии иногда называют пробиотиками, и уже предложено добавлять подходящие пробиотические бактерии к детским смесям.
Были проведены интенсивные исследования для идентификации новых пробиотических штаммов. Например, ЕР 0199535, ЕР 0768375, WO 97/00078, EP 0577903 и WO 00/53200 раскрывают специфические штаммы Lactobacilli и Bifidobacteria и их благоприятные эффекты.
Как указаны выше, по причине своей способности к колонизации слизистой оболочки тонкого кишечника и снижению способности патогенных бактерий к прилипанию к эпителию тонкого кишечника, определенные пробиотические штаммы уже предложены для профилактики и лечения диареи у грудных детей. Например, WO 01/53201 предлагает применение таких штаммов Lactobacillus, как Lactobacillus paracasei CNCM I-2116, для профилактики или лечения диареи, в особенности диареи, вызванной ротавирусами. Описано исследование, в котором штамм применяли у детей раннего возраста на протяжении периода 29 суток, и было установлено, что в группе лиц, получавших штамм, уровень встречаемости эпизодов диареи на протяжении периода исследования был на 30% ниже.
Однако частота эпизодов инфекционной диареи во время первых пяти лет остается значительной проблемой для родителей, нянь и медицинского персонала.
Сущность изобретения
Во время исследования, первоначально разработанного для изучения влияния 3 детских смесей, содержащих различные комбинации пробиотических бактерий, на рост, толерантность и заболеваемость, авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что вскармливание специфической комбинацией пробиотических бактерий во время первых трех-четырех месяцев жизни снижает частоту диареи не только во время периода, на протяжении которого применялись бактерии, но также в течение по меньшей мере 8 месяцев после прекращения применения пробиотических бактерий.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает применение пробиотика Lactobacillus rhamnosus и пробиотика Bifidobacterium longum в производстве лекарственного средства или лечебной питательной композиции для применения у грудных детей в течение по меньшей мере первых трех месяцев жизни для долговременной профилактики диареи.
Изобретение распространяется на способ долговременной профилактики диареи у детей грудного и раннего возраста путем применения у нуждающегося в нем новорожденного терапевтического количества пробиотика Lactobacillus rhamnosus и пробиотика Bifidobacterium longum на протяжении по меньшей мере первых трех месяцев жизни.
Необходимо понять, что долговременная профилактика диареи во время этого периода, важного для развития детей грудного и раннего возраста, может оказывать долговременное благоприятное воздействие на здоровье лиц против дискомфорта и неудобства, связанного с эпизодами диареи у них.
Раскрытие изобретения
В данной спецификации следующие термины имеют следующее значение:
«грудной ребенок» означает ребенка в возрасте до 6 месяцев;
«долговременная профилактика диареи» означает уменьшение эпизодов диареи в течение по меньшей мере восьми месяцев после прекращения применения пробиотика;
«пробиотик» означает препараты микробных клеток или компоненты микробных клеток с благоприятным эффектом в отношении здоровья или хорошего самочувствия хозяина. (Salminen S, Ouwehand А. Benno Y. et al "Probiotics: how should they be denned" Trends Food Sci. Technol. 1999:10 107-10);
«ребенок раннего возраста» означает ребенка в возрасте от 6 до 36 месяцев.
Все ссылки на проценты являются процентами по массе, если не установлено иначе.
Пробиотик Lactobacillus rhamnosus может быть любыми видами Lactobacillus rhamnosus с установленными пробиотическими характеристиками. Предпочтительные виды включают Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103, полученный, среди прочего, от Valio Oy из Финляндии под торговым наименованием LGG, и Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724.
Пробиотик Bifidobacterium longum может быть любыми видами Bifidobacterium longum с установленными пробиотическими характеристиками. Предпочтительным видом является Bifidobacterium longum ATCC BAA-999, полученный из Morinaga Milk Industry Co. Ltd. из Японии под торговым наименованием ВВ536.
5
11
7
10
Подходящая ежедневная доза пробиотических бактерий составляет от 10 до 10 колониеобразующих единиц (КОЕ), более предпочтительно от 10 до 10 КОЕ.
Пробиотики Lactobacillus rhamnosus и Bifidobacterium longum предпочтительно применяют у грудных детей в течение по меньшей мере первых трех месяцев жизни, более предпочтительно в течение первых четырех-шести месяцев жизни грудного ребенка.
Пробиотические бактерии можно применять непосредственно у грудного ребенка или, если мать кормит грудью, то через мать. Если пробиотические бактерии применяют через мать, их можно применять у матери, например, в качестве добавки в форме таблеток, капсул, пастилок, жевательной резинки или жидкости. Добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), связующие агенты, пленкообразующие агенты, инкапсулирующие агенты/материалы, материалы стенки/оболочки, матриксные соединения, оболочки, эмульгаторы, поверхностно-активные агенты, солюбилизирующие агенты (масла, жиры, воски, лецитины и т.д.), адсорбенты, носители, наполнители, со-соединения, диспергирующие агенты, увлажняющие агенты, средства обработки (растворители), агенты для текучести, маскирующие вкус агенты, придающие массу агенты, желирующие агенты, желеобразующие агенты, антиоксиданты и антимикробные агенты. Добавка может также содержать обычные фармацевтические добавки и адъюванты, наполнители и разбавители, включая без ограничения воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, вкусоароматические добавки, консерванты, стабилизаторы, эмульгирующие агенты, буферы, смазывающие агенты, красители, увлажняющие агенты, уплотнители, и тому подобное. Во всех случаях такие дополнительные компоненты выбирают по отношению к их пригодности для назначенного приема.
Альтернативно, пробиотические бактерии можно применять у матери в форме лечебной питательной композиции. Композиция может быть полноценной питательной смесью.
Полноценная питательная смесь для применения у беременной женщины в соответствии с изобретением может включать источник белка. Может применяться любой пригодный диетический белок, например, животные белки (такие как молочные белки, мясные белки и яичные белки); растительные белки (такие как соевый белок, пшеничный белок, рисовый белок, и гороховый белок); смеси свободных аминокислот; или их комбинации. Особо предпочтительными являются молочные белки, такие как казеин и сыворотка, и белки сои. Композиция может также содержать источник углеводов и источник жира.
Если рецептура смеси включает источник жира в дополнение к докозагексаеновой кислоте, источник жира предпочтительно обеспечивает от 5% до 40% калорийности смеси; например, от 20% до 30% калорийности. Подходящий профиль жиров может быть получен с применением смеси масла канолы, кукурузного масла и масла подсолнечника с высоким содержанием олеиновой кислоты.
В рецептуру смеси можно добавить источник углеводов. Он предпочтительно обеспечивает от 40% до 80% энергии смеси. Можно применять любой подходящий источник углеводов, например, сахарозу, лактозу, глюкозу, твердые вещества кукурузного сиропа, мальтодекстрины и их смеси. При необходимости можно также добавить пищевые волокна. Пищевые волокна проходят сквозь тонкий кишечник, не перевариваясь ферментами, и функционируют как природный наполнитель и слабительное. Пищевые волокна могут быть растворимыми или нерастворимыми, и в общей смеси предпочтительными являются два типа. Подходящие источники пищевых волокон включают сою, горох, овес, пектин, гуаровую камедь, гуммиарабик, фрукто-олигосахариды, галакто-олигосахариды, сиалил-лактозу и олигосахариды, полученные из молока животных. Предпочтительной смесью волокон является смесь инулина с фрукто-олигосахаридами с более короткой цепью. Предпочтительно, если волокна присутствуют, содержание волокон находится между 2 и 40 г/л потребляемой смеси, более предпочтительно между 4 и 10 г/л.
Рецептура смеси может также содержать минералы и микронутриенты, такие как микроэлементы и витамины в соответствии с рекомендациями правительственных органов, таких как USRDA (в США). Например, смесь может содержать на суточную дозу один или более из следующих микронутриентов в следующих диапазонах: от 300 до 500 мг кальция, от 50 до 100 мг магния, от 150 до 250 мг фосфора, от 5 до 20 мг железа, от 1 до 7 мг цинка, от 0,1 до 0,3 мг меди, от 50 до 200 мкг йода, от 5 до 15 мкг селена, от 1000 до 3000 мкг бета-каротина, от 10 до 80 мг витамина С, от 1 до 2 мг витамина В1, от 0,5 до 1,5 мг витамина В6, от 0,5 до 2 мг витамина В2, от 5 до 18 мг ниацина, от 0,5 до 2,0 мкг витамина В 12, от 100 до 800 мкг фолиевой кислоты, от 30 до 70 мкг биотина, от 1 до 5 мкг витамина D, от 3 до 10 ME витамина Е.
При необходимости в смесь можно включить один или более эмульгаторов пищевого качества; например, эфиры диацетилвиннокаменной кислоты и моно- и диглицеридов, лецитин и моно- и диглицериды. Могут быть включены подходящие пригодные соли и стабилизаторы.
Смесь предпочтительно применяют энтерально; например, в форме порошка для восстановления с молоком или водой.
9
Альтернативно или в случае детей, не находящихся на грудном вскармливании, пробиотик можно применять в виде добавки, например, в виде ежедневной дозы 10 КОЕ, растворенной в воде и применяемой в ложке.
Для детей, не находящихся на грудном вскармливании, пробиотические бактерии можно просто применять в детской смеси.
Детская смесь для применения в соответствии с изобретением может содержать источник белка в количестве не более 2,0 г/100 ккал, предпочтительно от 1,8 до 2,0 г/100 ккал. Считается, что тип белка не является критическим для настоящего изобретения, обеспечивая соответствие минимальным потребностям в содержании незаменимых аминокислот и гарантируя удовлетворительный рост, хотя предпочтительно, чтобы более 50% по массе от источника белка составляла сыворотка. Таким образом, могут применяться источники белка на основе сыворотки, казеина и их смесей, а также источники белка на основе сое. Что касается сывороточных белков, источник белка может быть основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке или их смесях, и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых необходимых пропорциях.
Белки могут быть интактными или гидролизованными, или смесью интактных и гидролизованных белков. Может быть необходимо обеспечить частично гидролизованные белки (степень гидролиза между 2 и 20%), например для детей, подверженных риску развития аллергии на коровье молоко. Если требуются гидролизованные белки, процесс гидролиза может быть проведен, как необходимо и как известно в данной области техники. Например, гидролизат сывороточного белка может быть приготовлен путем ферментативного гидролиза фракции сыворотки на одной или более стадий. Установлено, что если сывороточная фракция, применяемая в качестве исходного материала, по существу свободна от лактозы, то белки значительно меньше подвергаются блокаде лизина во время процесса гидролиза. Это позволяет снизить степень блокады лизина от примерно 15% по массе общего лизина до менее чем примерно 10% по массе лизина; например, до примерно 7% по массе лизина, что значительно улучшает питательное качество источника белка.
Детская смесь может содержать источник углеводов. Можно применять источник углеводов, обычно находящийся в детской смеси, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза. Предпочтительно источники углеводов вносят между 35 и 65% от общей энергии смеси.
Детская смесь может содержать источник липидов. Источник липидов может быть любым липидом или жиром, пригодным для применения в детских смесях. Предпочтительные источники жира включают пальмовый олеин, масло подсолнечника с высоким содержанием олеинов, и сафлоровое масло с высоким содержанием олеинов. Также могут быть добавлены незаменимые жирные кислоты линолевая и а-линоленовая кислота в виде малых количеств масел, содержащих высокие количества предварительно образованной арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты, таких как рыбий жир и микробные масла. В целом содержание жира предпочтительно является таким, чтобы вносить вклад между 30 и 55% от общей калорийности смеси. Источник жира предпочтительно имеет отношение n-6 к n-3 жирным кислотам от примерно 5:1 до примерно 15:1; например, от приблизительно 8:1 до приблизительно 10:1.
Детская смесь может также содержать все витамины и минералы, считающиеся незаменимыми в суточной диете и в питательно значимых количествах. Для определенных витаминов и минералов установлены минимальные требования. Примеры минералов, витаминов и других нутриентов, факультативно присутствующих в детской смеси, включают витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин В6, витамин В12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевую кислоту, инозитол, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлорид, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляют в форме солей. Присутствие и количества специфических минералов и других витаминов варьируются в зависимости от назначенной популяции грудных детей.
При необходимости детская смесь может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как лецитин сои, эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов, и тому подобное.
Детская смесь может факультативно содержать другие вещества, которые могут оказывать благоприятный эффект, такие как волокна, лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды, и тому подобное.
Как детская, так и питательная смесь, описанные выше, могут быть приготовлены в любой подходящей манере. Например, они могут быть приготовлены путем смешивания вместе с белком, источником углеводов и источником жира в надлежащих пропорциях. В данной точке могут быть включены эмульгаторы, если они применяются. В этой точке могут быть добавлены витамины и минералы, но их обычно добавляют позже во избежание термической деградации. Любые липофильные витамины, эмульгаторы и тому подобное могут быть растворены в источнике жира перед смешиванием. Затем можно смешать воду, предпочтительно воду, подвергнутую обратному осмосу, до образования жидкой смеси. Температура воды составляет удобно от примерно 50°С до примерно 80°С для достижения дисперсии ингредиентов. Могут применяться коммерчески доступные разжижители для образования жидкой смеси. Жидкую смесь затем гомогенизируют, например, в две стадии.
Жидкую смесь можно затем подвергнуть термической обработке для снижения бактериальной нагрузки путем быстрого нагревания жидкой смеси до температуры в диапазоне от примерно 80°С до примерно 150°С в течение, например, от приблизительно 5 секунд до приблизительно 5 минут. Это можно осуществить путем введения пара, автоклавированием или с помощью теплообменника; например, пластинчатого теплообменника.
Затем жидкую смесь можно охладить до температуры приблизительно от 60°С до приблизительно 85°С; например, путем мгновенного охлаждения. Жидкую смесь затем можно вновь гомогенизировать; например, в две стадии, от примерно 10 МПа до примерно МПа на первой стадии, и от примерно 2 МПа до примерно 10 МПа на второй стадии. Гомогенизированную смесь можно затем дополнительно охладить для добавления любых чувствительных к нагреванию компонентов, таких как витамины и минералы. В этой точке удобно регулируют рН и содержание твердых веществ.
Гомогенизированную смесь переносят в подходящий аппарат для высушивания, такой как распылительная сушилка или лиофилизатор, и превращают в порошок. Порошок должен иметь содержание влаги менее чем примерно 5% по массе.
3
12
Пробиотические бактерии могут быть культивированы в соответствии с любым подходящим способом, и подготовлены для добавления в питательную или детскую смесь, например, путем лиофилизации или распылительной сушки. Альтернативно, бактериальные препараты могут быть приобретены от специалистов поставщиков, таких как Morinaga и Valio, уже приготовленными в форме, пригодной для добавления в продукты питания, такие как питательная и детская смесь. Более предпочтительно, Пробиотические бактерии могут быть добавлены в формулу в количестве между 10 и 10 КОЕ/г порошка.
Изобретение далее иллюстрируется посредством ссылки на следующие примеры:
Пример 1.
Пример композиции, пригодной для детской смеси для применения в настоящем изобретении, приведен ниже.
Нутриент
на 100 ккал
На литр
Энергия (ккал)
100
670
Белок (г)
1,83
12,3
Жир (г)
5,3
35,7
Линолевая кислота (г)
0,79
5,3
α-линоленовая кислота (мг)
101
675
Лактоза (г)
11,2
74,7
Минералы (г)
0,37
2,5
Na (мг)
23
150
K (мг)
89
590
Cl (мг)
64
430
Ca (мг)
62
410
P (мг)
31
210
Mg (мг)
7
50
Mn (мкг)
8
50
Se (мкг)
2
13
Витамин А (мкг эквивалента ретинола)
105
700
Витамин D (мкг)
1,5
10
Витамин Е (мкг Тролокс-эквивалента)
0,8
5,4
Витамин K1 (мкг)
8
54
Витамин С (мг)
10
67
Витамин В1 (мг)
0,07
0,47
Витамин В2 (мг)
0,15
1,0
Ниацин (мг)
1
6,7
Витамин В6 (мг)
0,075
0,50
Фолиевая кислота (мкг)
9
60
Пантотеновая кислота (мг)
0,45
3
Витамин В12 (мкг)
0,3
2
Биотин (мкг)
2,2
15
Холин (мг)
10
67
Fe (мг)
1,2
8
I (мкг)
15
100
Cu (мг)
0,06
0,4
Zn (мг)
0,75
5
L. rbamnosus ATCC 53103
2,10<sup>7</sup> КОЕ/г порошка, живые бактерии
В. longum ATCC BAA-999
2,10<sup>7</sup> КОЕ/г порошка, живые бактерии
Пример 2.
284 здоровых новорожденных детей в возрасте до 14 суток, чьи матери отказались от грудного вскармливания, участвовали исследовании в пяти местах во Франции, и были произвольно распределены в одну из четырех исследовательских групп в перспективном двойном слепом исследовании.
7
7
Первая группа состояла из 70 новорожденных, получавших детскую смесь (коммерчески доступную начальную формулу Nestlé NAN), содержащую 2,10 КОЕ/г Lactobacillus rhammsus ATCC 53103 и 2,10 КОЕ/г Bifidobacterium longum АТСС ВА-999).
Вторая группа состояла из 70 новорожденных, получавших ту же самую детскую смесь с теми же самыми пробиотиками и смесь пребиотических волокон (10% фрукто-олигосахаридов с короткой цепью, 90% галакто-олигосахаридов) в 4 граммах на литр приготовленной смеси.
7
7
Третья группа состояла из 74 детей, получавших ту же самую детскую смесь с теми же самыми пребиотическими волокнами и пробиотиками 2,10 КОЕ/г Lactobacillus casei CNCM 1-2116 и 2,10 КОЕ/г Bifidobacterium longum ATCC ВА-999.
Четвертая группа (группа сравнения) получала только детскую смесь без добавки.
Все группы вскармливали исключительно предназначенной смесью до возраста 16 недель. Регистрировали массу в возрасте 16 недель, а также рост в положении лежа и окружность головы. Вели дневник для каждого ребенка для регистрации стула, вздутия живота, слюноотделения и рвоты, частоты и длительности колик, частоты эпизодов заболеваемости (числа визитов к сотрудникам здравоохранения, других заболеваний). Вели наблюдение у субъектов до возраста 12 месяцев. Было установлено, что у детей в первой группе была статистически более низкая частота диареи в год, чем у детей в группах от второй до четвертой (OR=0,22, 95%CI=[0,07; 0,69], p=0,027), в особенности на протяжении возрастного периода от 4 до 12 месяцев.