КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ СИАЛИЛЛАКТОЗУ, ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В УЛУЧШЕНИИ НАВЫКОВ ОБУЧЕНИЯ И ФУНКЦИИ ПАМЯТИ
COMPOSITION CONTAINING SIALILLACTOSE FOR USE IN IMPROVING LEARNING SKILLS AND MEMORY FUNCTION

Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL), и к применению указанной композиции для улучшения у субъекта навыков обучения и функции памяти. Данное улучшение, в частности, достигается питательной композицией изобретения путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге и/или улучшения нейропластичности в мозге указанного субъекта.
Уровень техники
Ранние стадии неврологического развития младенцев крайне важны для формирования нервных структур и синаптических соединений, влияющих на биохимию мозга в дальнейшей жизни, в том числе во взрослом возрасте. Этот постнатальный период быстрого развития нервной системы крайне важен для клеточной миграции, отрастания нейритов, синаптической пластичности и фасцикуляции аксонов. Эти процессы создают чрезвычайно высокую потребность во внутриклеточном пуле питательных веществ и биохимических предшественников. Следовательно, питание в раннем возрасте может необратимо повлиять на структуру и функции мозга.
Грудное молоко обычно называют оптимальным источником питания на ранней стадии жизни человека, поскольку оно обеспечивает все питательные вещества, необходимые для нормального роста и развития. Оно состоит из таких питательных веществ, как белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины и микроэлементы, в которых нуждаются дети, чтобы расти здоровыми. Оно также содержит иммунные компоненты, такие как IgA, лейкоциты, олигосахариды, лизоцим, лактоферрин, интерферон-γ, нуклеотиды, цитокины и т.д. Некоторые из этих соединений обеспечивают пассивную защиту в желудочно-кишечном тракте и в некоторой степени в верхних дыхательных путях, предотвращая адгезию патогенов на слизистой оболочке и тем самым защищая младенцев, находящихся на грудном вскармливании, от инвазивных инфекций. Человеческое грудное молоко также содержит незаменимые жирные кислоты, ферменты, гормоны, факторы роста, полиамины и другие биологически активные соединения, которые могут играть важную роль в обеспечении полезных для здоровья эффектов, связанных с грудным вскармливанием.
Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является недостаточным, или безуспешным, или не рекомендовано по медицинским показаниям, или мать отказывается от грудного вскармливания полностью либо на период более нескольких недель. Для этих ситуаций разрабатывают детские смеси. В настоящее время детские смеси обычно используют в качестве дополнительного или единственного источника питания на ранних этапах развития. Их можно применять вместо или дополнительно к грудному молоку. Следовательно, детские смеси часто разрабатывают так, чтобы по составу и функции они были максимально приближены к грудному молоку. Также разрабатывают обогатители молока (включая обогатители грудного молока) и добавки, обеспечивающие определенные полезные для здоровья эффекты для младенцев, в частности, имеющих особые потребности, таких как недоношенные младенцы, младенцы, маленькие для своего гестационного возраста (SGA), и/или младенцы, имеющие низкий вес при рождении (LBW).
Недавно были получены доказательства того, что грудное вскармливание может обеспечивать долгосрочные когнитивные преимущества по сравнению со вскармливанием смесями. Однако базовый механизм, объясняющий взаимосвязь между грудным вскармливанием и когнитивным развитием, остается неясным.
Известно, что грудное молоко особенно богато олигосахаридами на основе лактозы. Эти, по существу, неусваиваемые олигосахариды представляют собой цепочку молекул лактозы молока, полученную путем воздействия ряда гликозилтрансфераз, таких как гликозилтрансферазы, переносящие N-ацетилглюкозамин, галактозу, сиаловую кислоту или фукозу.
Наконец, было выдвинуто предположение о том, что сиаловые кислоты играют важную роль в развитии мозга младенцев (Wang et al. 1998; Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, Vol. 119, 435-439). Ранее в работе Morgan et al. было установлено, что внутрибрюшинная инъекция N-ацетилнейраминовой кислоты в качестве единственного ингредиента повышает скорость обучения взрослых крыс, и было предположено, что концентрация N-ацетилнейраминовой кислоты в мозге оказывает влияние на поведение (Morgan et al. 1980, Journal of Nutrition, Vol. 110, 416-424). Дополнительно было выдвинуто предположение о том, что обучение и работа памяти стимулируются при введении связанной с белком сиаловой кислоты в форме пищевого CGMP (казеинового гликомакропептида) в качестве единственного ингредиента (Wang et al., 2007, American Journal of Clinical Nutrition, Vol. 85, No. 2, 561-569).
Сиаловая кислота (Sia) представляет собой семейство 9-углеродных сахарных кислот, которое встречается в больших количествах в олигосахаридах грудного молока и является необходимым компонентом ганглиозидов мозга и сиалированных гликопротеинов, в частности, как предшественник синтеза гликана полисиаловой кислоты (polySia), который осуществляет посттрансляционную модификацию ассоциированных с клеточной мембраной молекул клеточной адгезии (NCAM).
Новорожденные имеют ограниченную способность к синтезу сиаловой кислоты de novo, причем следует отметить, что человеческое грудное молоко содержит исключительно высокие уровни гликоконъюгатов сиаловой кислоты. Преобладающей формой сиаловой кислоты в человеческом грудном молоке является N-ацетилнейраминовая кислота (Neu5Ac). Сиаловая кислота, таким образом, может представлять собой обусловленное питательное вещество в период быстрого роста мозга. Тем не менее, обычные детские смеси не содержат или содержат очень мало сиаловой кислоты (0~0,2 г/л) по сравнению с полноценным человеческим грудным молоком (～0,7 г/л).
Следовательно, по-прежнему существует потребность в обеспечении оптимальной питательной поддержки для развивающегося мозга, например, в улучшенной питательной композиции для применения в стимуляции развития мозга, учитывая, что мозг представляет собой очень сложный орган с множеством зон.
В частности, по-прежнему существует потребность в обеспечении улучшенной питательной композиции, способной улучшать навыки обучения, в частности, скорость обучения субъекта, например младенца.
Дополнительно существует потребность в обеспечении улучшенной питательной композиции, способной улучшить функцию памяти у субъекта, а предпочтительно и функцию кратковременной памяти, и функцию долговременной памяти.
Более того, по-прежнему существует потребность в обеспечении улучшенной питательной композиции для применения в целях улучшения функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностных отношений у субъекта.
Эти потребности удовлетворяются с помощью объекта настоящего изобретения, как описано ниже.
Раскрытие изобретения
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что предоставление субъекту сиалированных олигосахаридов в форме сиалиллактозы может специфически улучшить навыки обучения и функцию памяти у субъекта за счет повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта, в частности в гиппокампе и/или фронтальной коре указанного субъекта. Повышение уровня сиаловой кислоты в этой/этих конкретных частях тела можно рассматривать как новый способ лечения, который, в свою очередь, открывает новую клиническую сферу.
Соответственно, в первом аспекте в настоящем изобретении предлагается питательная композиция, содержащая 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10, для применения в целях улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта, в частности, путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта.
В предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления первого аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции первого аспекта в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления первого аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления первого аспекта 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг и наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления питательной композиции первого аспекта 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В другом предпочтительном варианте осуществления первого аспекта повышение концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге субъекта включает в себя повышение концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в области мозга, выбранной из гиппокампа, фронтальной коры или их комбинации, а предпочтительно выбранной из гиппокампа.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления первого аспекта применение для улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции долговременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления первого аспекта применение для улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции кратковременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления первого аспекта применение для улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение как функции кратковременной памяти, так и функции долговременной памяти.
В другом предпочтительном варианте осуществления первого аспекта субъект представляет собой млекопитающее, более предпочтительно домашнее животное или человека, а наиболее предпочтительно человека.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления первого аспекта субъекта выбирают из списка, состоящего из младенца, ребенка младшего возраста, ребенка, подростка или взрослого. Особенно предпочтительно, чтобы субъект представлял собой младенца или ребенка младшего возраста.
В еще одном конкретном варианте осуществления первого аспекта субъект представляет собой младенца на вскармливании смесью.
В другом конкретном варианте осуществления первого аспекта субъект является недоношенным, маленьким для своего гестационного возраста (SGA) и/или имеющим низкий вес при рождении (LBW), а предпочтительно субъект представляет собой недоношенного младенца, младенца, маленького для своего гестационного возраста (SGA), и/или младенца, имеющего низкий вес при рождении (LBW).
В конкретном варианте осуществления первого аспекта питательную композицию вводят субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В другом предпочтительном варианте осуществления питательной композиции согласно первому аспекту указанная композиция представляет собой детскую смесь, например начальную детскую смесь, смесь для прикармливаемых детей или смесь для недоношенных детей, обогатитель молока, предпочтительно обогатитель грудного молока, молочную смесь для детей от 1 до 3 лет, смесь для детского питания, медицинский пищевой продукт для лечебного питания, дополнительно, добавку, йогурт, сок или батончик мюсли. Еще более предпочтительно указанная композиция представляет собой детскую смесь, обогатитель грудного молока или добавку.
Еще один конкретный вариант осуществления относится к питательной композиции согласно первому аспекту для применения в целях улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта путем улучшения нейропластичности в мозге субъекта.
Еще один вариант осуществления относится к питательной композиции согласно первому аспекту для применения в целях улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта путем улучшения неврологического развития, миелинизации, нейрогенеза, прорастания аксонов и/или созревания мозга субъекта.
Еще один конкретный вариант осуществления относится к питательной композиции согласно первому аспекту для применения в целях улучшения функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностных отношений у субъекта.
Во втором аспекте изобретение относится к применению питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL), для улучшения навыков обучения и/или функции памяти у субъекта, причем 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10.
В предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления второго аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления второго аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления второго аспекта 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления питательной композиции второго аспекта 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В предпочтительном варианте осуществления второго аспекта навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта. Предпочтительно концентрация сиаловой кислоты (Neu5Ac) повышается в области мозга, выбранной из гиппокампа, фронтальной коры или их комбинации. В особенно предпочтительном варианте осуществления навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в гиппокампе указанного субъекта.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления второго аспекта применение для улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции долговременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления второго аспекта применение для улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции кратковременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления второго аспекта применение для улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение как функции кратковременной памяти, так и функции долговременной памяти.
В одном конкретном варианте осуществления применение согласно второму аспекту дополнительно включает в себя введение питательной композиции субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В другом конкретном варианте осуществления второго аспекта навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем улучшения нейропластичности в мозге указанного субъекта и/или путем улучшения неврологического развития, миелинизации, нейрогенеза, прорастания аксонов и/или созревания в мозге указанного субъекта.
В третьем аспекте изобретение относится к применению питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL), для улучшения функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностных отношений у субъекта, причем предпочтительно 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10.
В предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления третьего аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления третьего аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления третьего аспекта 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления применения согласно третьему аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В предпочтительном варианте осуществления применения согласно третьему аспекту функции восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивные функции и/или опыт межличностных отношений субъекта улучшаются путем увеличения объема серого вещества в области островковой коры, соматосенсорной коры, парагиппокампальной, верхней темпоральной и/или мозжечковой долей в мозге указанного субъекта.
В другом предпочтительном варианте осуществления применение согласно третьему аспекту дополнительно включает в себя введение питательной композиции субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В четвертом аспекте изобретение относится к применению питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL), для повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге субъекта, причем предпочтительно концентрация сиаловой кислоты (Neu5Ac) повышается в области мозга, выбранной из гиппокампа, фронтальной коры или их комбинации. В особенно предпочтительном варианте осуществления концентрация сиаловой кислоты (Neu5Ac) повышается в гиппокампе субъекта.
В предпочтительном варианте осуществления данного аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10.
В особенно предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данной питательной композиции 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления четвертого аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления четвертого аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления четвертого аспекта 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг масс тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления применения согласно четвертому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления четвертого аспекта повышение концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге субъекта улучшает функцию памяти субъекта, предпочтительно функцию долговременной памяти и/или функцию кратковременной памяти.
В другом предпочтительном варианте осуществления применение согласно четвертому аспекту дополнительно включает в себя введение питательной композиции субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В пятом аспекте изобретение относится к способу улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта, в частности, путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта, причем указанный способ включает в себя введение указанному субъекту питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10.
В предпочтительном варианте осуществления данного способа 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данного способа 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления пятого аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления пятого аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления способа согласно пятому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления способа согласно пятому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В предпочтительном варианте осуществления пятого аспекта навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в области мозга, выбранной из гиппокампа, фронтальной коры или их комбинации. В особенно предпочтительном варианте осуществления навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в гиппокампе указанного субъекта.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления пятого аспекта способ улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции долговременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления пятого аспекта способ улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции кратковременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления пятого аспекта способ улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение как функции кратковременной памяти, так и функции долговременной памяти.
В другом предпочтительном варианте осуществления способа согласно пятому аспекту питательную композицию вводят субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В шестом аспекте изобретение относится к способу улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта путем улучшения нейропластичности в мозге указанного субъекта и/или путем улучшения неврологического развития, миелинизации, нейрогенеза, прорастания аксонов и/или созревания в мозге указанного субъекта,
причем указанный способ включает в себя введение указанному субъекту питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10.
В предпочтительном варианте осуществления данного способа 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данного способа 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления шестого аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления шестого аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления способа согласно шестому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления способа согласно шестому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В предпочтительном варианте осуществления шестого аспекта навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем улучшения нейропластичности в мозге указанного субъекта, предпочтительно в области мозга, выбранной из гиппокампа, фронтальной коры или их комбинации. В особенно предпочтительном варианте осуществления навыки обучения и/или функция памяти у субъекта улучшаются путем улучшения нейропластичности в гиппокампе указанного субъекта.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления шестого аспекта способ улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции долговременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления шестого аспекта способ улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение функции кратковременной памяти.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления шестого аспекта способ улучшения функции памяти субъекта включает в себя улучшение как функции кратковременной памяти, так и функции долговременной памяти.
В другом предпочтительном варианте осуществления способа согласно шестому аспекту питательную композицию вводят субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В седьмом аспекте изобретение относится к способу улучшения функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностных отношений субъекта, причем указанный способ включает в себя введение указанному субъекту питательной композиции, содержащей 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10.
В предпочтительном варианте осуществления данного способа 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления данного способа 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления седьмого аспекта 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления седьмого аспекта питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления способа согласно седьмому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Предпочтительно вводить 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления способа согласно седьмому аспекту 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг и наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В предпочтительном варианте осуществления седьмого аспекта функции восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивные функции и/или опыт межличностных отношений субъекта улучшаются путем увеличения объема серого вещества в области островковой коры, соматосенсорной коры, парагиппокампальной, верхней темпоральной и/или мозжечковой долей в мозге указанного субъекта.
В другом предпочтительном варианте осуществления способа согласно седьмому аспекту питательную композицию вводят субъекту в качестве единственного источника питания или дополнительно к грудному вскармливанию.
В предпочтительном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов (т.е. любого одного из второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого аспектов изобретения) 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 2 : 1, предпочтительно от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1 и наиболее предпочтительно в соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, предпочтительно от 5,9 : 1 до 1,5 : 10, более предпочтительно от 5,86 : 1 до 1,53 : 10 и наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1.
В одном конкретном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции в количестве от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, предпочтительно от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, более предпочтительно от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции и наиболее предпочтительно от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
В конкретном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов питательную композицию вводят субъекту в период раннего возраста указанного субъекта, а предпочтительно в период младенчества указанного субъекта.
Также предпочтительно в любом из вышеуказанных применений или способов питательную композицию вводят субъекту в течение первых 12 месяцев после рождения, в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а наиболее предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
В другом конкретном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, предпочтительно от 120 мг до 170 мг, более предпочтительно от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, и наиболее предпочтительно в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Предпочтительно в любом из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, предпочтительно от 150 мг до 170 мг, более предпочтительно от 160 мг до 165 мг и наиболее предпочтительно 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Также предпочтительно в любом из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, предпочтительно от 120 мг до 140 мг, более предпочтительно от 125 мг до 135 мг, а наиболее предпочтительно 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В еще одном конкретном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, предпочтительно от 380 мг до 500 мг, более предпочтительно от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, а наиболее предпочтительно в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
Предпочтительно в любом из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, предпочтительно от 480 мг до 500 мг, более предпочтительно от 485 мг до 490 мг и наиболее предпочтительно 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
Также предпочтительно в любом из вышеуказанных применений или способов 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту от двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, до 8 месяцев после рождения или до 6 месяцев после рождения, а предпочтительно от двух недель после рождения и до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, предпочтительно от 380 мг до 400 мг, более предпочтительно от 390 мг до 395 мг, а наиболее предпочтительно 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В другом предпочтительном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов (т.е. от второго до седьмого аспектов изобретения) субъект представляет собой млекопитающее, более предпочтительно домашнее животное или человека, а наиболее предпочтительно человека.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления любого из этих применений или способов субъекта выбирают из младенца, ребенка младшего возраста, ребенка, подростка или взрослого. Особенно предпочтительно, чтобы субъект представлял собой младенца или ребенка младшего возраста.
В еще одном конкретном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов субъект представляет собой младенца на вскармливании смесью.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов субъект является недоношенным, маленьким для своего гестационного возраста (SGA) и/или имеющим низкий вес при рождении (LBW), а предпочтительно субъект представляет собой недоношенного младенца, младенца, маленького для своего гестационного возраста (SGA), и/или младенца, имеющего низкий вес при рождении (LBW).
В еще одном предпочтительном варианте осуществления любого из вышеуказанных применений или способов питательная композиция представляет собой детскую смесь, например начальную детскую смесь, смесь для прикармливаемых детей или смесь для недоношенных детей, обогатитель молока, предпочтительно обогатитель грудного молока, молочную смесь для детей от 1 до 3 лет, смесь для детского питания, медицинский пищевой продукт для лечебного питания, дополнительно, добавку, йогурт, сок или батончик мюсли. Еще более предпочтительно указанная композиция представляет собой детскую смесь, обогатитель грудного молока или добавку.
Другие аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 представлено схематическое изображение зоны обучения с 8-лучевым радиальным лабиринтом и визуальными подсказками, используемой для оценки обучения и функции памяти согласно примеру 2.
На фиг. 2A и 2B представлены результаты примера 2, касающиеся скорости обучения после введения диетической добавки сиаловой кислоты, в котором анализировалось общее число ошибок в сутки в тесте с 8-лучевым радиальным лабиринтом.
На фиг. 3A и 3B представлены результаты примера 2, касающиеся скорости обучения после введения диетической добавки сиаловой кислоты, в котором анализировалось среднее число ошибок в сутки в тесте с 8-лучевым радиальным лабиринтом.
На фиг. 4 представлены результаты примера 2, касающиеся числа ошибок во второй половине простого задания (испытания 21-40) и во всех 40 испытаниях сложного задания в тесте с 8-лучевым радиальным лабиринтом.
На фиг. 5 представлены результаты примера 2, касающиеся общего числа успешных исходов в 40 испытаниях простого задания и сложного задания в тесте с 8-лучевым радиальным лабиринтом.
На фиг. 6A и 6B представлены результаты примера 3, касающиеся функции кратковременной памяти (КВП, фиг. 6A) и долговременной памяти (ДВП, фиг. 6B).
На фиг. 7A-D представлены результаты примера 4, касающиеся концентрации сиаловой кислоты в разных областях мозга после введения диетической добавки сиаловой кислоты. На фиг. 7A представлена концентрация N-ацетилнейраминовой кислоты в гиппокампе мозга. На фиг. 7B представлена концентрация N-гликонейраминовой кислоты в гиппокампе мозга. На фиг. 7С представлена концентрация N-ацетилнейраминовой кислоты во фронтальной коре мозга. На фиг. 7D представлена концентрация N-гликонейраминовой кислоты во фронтальной коре мозга.
На фиг. 8 представлена сводка результатов, полученных в примерах 2 и 3.
Осуществление изобретения
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что питательная добавка связанной с олигосахаридом сиаловой кислоты в форме сиалиллактозы может улучшить навыки обучения и функции памяти у субъекта за счет повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта, в частности в гиппокампе и/или фронтальной коре указанного субъекта.
Субъект
В контексте изобретения термин «субъект» означает млекопитающего, такого как человек или животное, и предпочтительно человека или домашнее животное. В особенно предпочтительном варианте осуществления субъект представляет собой человека.
Дополнительно указанный субъект может представлять собой младенца, предпочтительно человеческого младенца, ребенка младшего возраста, ребенка, подростка или взрослого. Предпочтительно субъект представляет собой человеческого младенца или ребенка младшего возраста.
В контексте настоящего изобретения термин «младенец» или «младенцы» означает детей в возрасте до 12 месяцев. Дополнительно в настоящем контексте термин «ребенок младшего возраста» или «дети младшего возраста» означает детей в возрасте от одного до трех лет.
В одном конкретном варианте осуществления субъект представляет собой младенца на вскармливании смесью, т.е. младенца, вскармливаемого исключительно смесью, в частности детской смесью или смесью с добавлением/обогащением, например обогатителем, более предпочтительно младенца, вскармливаемого исключительно детской смесью.
Более того, субъект может являться недоношенным, маленьким для своего гестационного возраста (SGA) и/или имеющим низкий вес при рождении (LBW), и, в частности, субъект может представлять собой недоношенного младенца, младенца, маленького для своего гестационного возраста (SGA), и/или младенца, имеющего низкий вес при рождении (LBW).
«Недоношенный» или «преждевременно родившийся» означает младенца или ребенка младшего возраста, который родился раньше срока. Как правило, этот термин относится к младенцу или ребенку младшего возраста, рожденному до 36 недели беременности.
Выражение «маленький для своего гестационного возраста» или «SGA» относится к младенцу или ребенку младшего возраста, который имеет размеры меньше нормы для своего гестационного возраста при рождении, что чаще всего определяют как массу тела ниже 10-го процентиля для данного гестационного возраста. В некоторых вариантах осуществления состояние SGA может быть связано с задержкой внутриутробного развития (ЗВУР), относящейся к состоянию, при котором плод неспособен достичь своего потенциального размера.
Выражение «низкий вес при рождении» следует понимать как любую массу тела менее 2500 г при рождении. Таким образом, этот термин включает:
- младенца или ребенка младшего возраста, который имеет/имел массу тела от 1800 до 2500 г при рождении (обычно называемую «низкий вес при рождении» или LBW);
- младенца или ребенка младшего возраста, который имеет/имел массу тела от 1000 до 1800 г при рождении (обычно называемую «очень низкий вес при рождении» или VLBW);
- младенца или ребенка младшего возраста, который имеет/имел массу тела менее 1000 г при рождении (обычно называемую «крайне низкий вес при рождении» или ELBW).
Младенцы или дети младшего возраста с низким весом при рождении могут быть недоношенными или доношенными, и аналогично младенцы или дети младшего возраста, маленькие для своего гестационного возраста, могут быть недоношенными или доношенными.
В одном варианте осуществления субъект также может представлять собой человека пожилого возраста или животное пожилого возраста, предпочтительно домашнее животное пожилого возраста. В контексте настоящего изобретения человек пожилого возраста имеет возраст по меньшей мере 60 лет, а предпочтительно по меньшей мере 65 лет. Начальная возрастная граница для животного или домашнего животного пожилого возраста может варьироваться в зависимости от вида животного или домашнего животного. Например, кошка или собака пожилого возраста может иметь возраст по меньшей мере 7 лет, предпочтительно по меньшей мере 8 лет.
Субъект также может представлять собой беременного человека или беременное животное, предпочтительно беременное домашнее животное.
Сиалиллактоза и ее применение
Сиалиллактоза (SL) относится к семейству кислых олигосахаридов грудного молока. Трисахарид сиалиллактоза состоит из лактозы на восстанавливающем конце и одного остатка сиаловой кислоты на невосстанавливающем конце, соединенных α-2,3 связью или α-2,6 связью, что дает 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) соответственно.
Соответственно, в настоящем документе термины «сиалиллактоза», «сиалиллактоза (SL)» и «SL» являются эквивалентными и означают как 3’-сиалиллактозу (3’-SL), так и 6’-сиалиллактозу (6’-SL). Дополнительно термины «общая сиалиллактоза», «общая сиалиллактоза (SL)» и «общая SL» являются эквивалентными и означают общее количество как 3’-сиалиллактозы (3’-SL), так и 6’-сиалиллактозы (6’-SL).
Авторы изобретения впервые продемонстрировали, что предоставление субъекту как 3’-сиалиллактозы (3’-SL), так и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) существенно улучшает навыки обучения и функцию памяти у субъекта. Соответственно, настоящее изобретение относится к применению 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) для улучшения навыков обучения и/или функции памяти у субъекта.
В контексте настоящего описания «3’-сиалиллактоза» (3’-SL, 3-SL, 3’SL или 3SL) означает (6R)-5-ацетамидо-3,5-дидеокси-6-[(1R,2R)-1,2,3-тригидроксипропил]-β-L-трео-гекс-2-улопиранонозил-(2->3)-β-D-галактопиранозил-(1->4)-D-глюкопиранозу (IUPAC), а «6’-сиалиллактоза» (6’-SL, 6-SL, 6’SL или 6SL) означает (6R)-5-ацетамидо-3,5-дидеокси-6-[(1R,2R)-1,2,3-тригидроксипропил]-β-L-трео-гекс-2-улопиранонозил-(2->6)-β-D-галактопиранозил-(1->4)-D-глюкопиранозу (IUPAC).
3’- и 6’-формы сиалиллактозы можно выделять из природного источника, такого как молоко животных, методом хроматографии или фильтрации. Альтернативно их можно получать с помощью биотехнологических средств с применением специфических сиалилтрансфераз или сиалидаз, нейраминидаз посредством метода ферментации на основе ферментов (рекомбинантных или природных ферментов), химического синтеза или метода микробиологической ферментации. В последнем случае либо микроорганизмы могут экспрессировать свои природные ферменты и субстраты, либо можно создавать микроорганизмы, вырабатывающие соответствующие субстраты и ферменты. Можно применять культуры микроорганизмов одного вида или смешанные культуры. Образование сиалилолигосахарида можно инициировать акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP), от DP = 1 и далее. Альтернативно сиалиллактозы можно получать путем химического синтеза из лактозы и свободной N’-ацетилнейраминовой кислоты (сиаловой кислоты). Сиалиллактозы также имеются в продаже, например производства компании Kyowa Hakko Kogyo, Япония, или GeneChem, Республика Корея.
В настоящем документе выражение «навыки обучения» следует понимать как относящееся к способностям субъекта по обработке информации, включая восприятие, изучение, запоминание, суждение и решение задач. «Навыки обучения» также включают в себя способность субъекта к приобретению новых или изменению и закреплению имеющихся знаний, поведения, навыков, ценностей или предпочтений и могут вовлекать генерацию информации различных типов.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения выражение «навыки обучения» охватывает выражение «скорость обучения». «Скорость обучения» следует понимать как относящуюся ко времени, необходимому субъекту для обработки информации, включая восприятие, изучение, запоминание, суждение и решение задач. «Скорость обучения» также включает в себя время, необходимое субъекту для приобретения новых или изменения и закрепления имеющихся знаний, поведения, навыков, ценностей или предпочтений или для генерации информации различных типов.
В настоящем контексте выражение «функция памяти» следует понимать как относящееся к функции кратковременной памяти или к функции долговременной памяти или предпочтительно как к функции кратковременной памяти, так и к функции долговременной памяти.
Также было обнаружено, что улучшенные навыки обучения и функция памяти у субъектов после введения диетической добавки сиалиллактозы, как описано в настоящем документе, в частности, обусловлены существенным повышением концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге этих субъектов. Более конкретно, было обнаружено, что диетическая добавка сиалиллактозы увеличивает концентрацию сиаловой кислоты (Neu5Ac) в конкретных областях мозга, таких как гиппокамп мозга и фронтальная кора, и, в частности, в гиппокампе. Эти данные также показывают, что настоящая диетическая добавка сиалиллактозы также улучшает нейропластичность в мозге субъекта.
Следовательно, настоящее изобретение, в частности, относится к применению 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) для улучшения навыков обучения и/или функции памяти у субъекта путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта и/или путем улучшения нейропластичности в мозге указанного субъекта.
Более того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что диетическая добавка сиалиллактозы согласно настоящему описанию существенно увеличивает объем серого вещества в нескольких областях мозга, включая область островковой коры, соматосенсорной коры, парагиппокампальную, верхнюю темпоральную и мозжечковую доли, в результате чего улучшаются функции восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивные функции и/или опыт межличностных отношений у субъекта.
В соответствии с этими данными изобретение также относится к применению 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) для улучшения функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностных отношений у субъекта.
Вышеописанных эффектов можно достичь у субъекта путем введения указанному субъекту любой комбинации 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL). Однако в настоящем контексте 3’-SL и 6’-SL предпочтительно применяют или вводят в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10, более предпочтительно от 10 : 1 до 2 : 1, от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1, например в соотношении 4,4 : 1.
В другом конкретном варианте осуществления 3’-SL и 6’-SL предпочтительно применяют или вводят в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, от 5,9 : 1 до 1,5 : 10 или от 5,86 : 1 до 1,53 : 10, а наиболее предпочтительно в соотношении 1 : 1. В данном варианте осуществления субъект предпочтительно представляет собой человека, например человеческого младенца или ребенка младшего возраста.
Дополнительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) предпочтительно применяют или вводят субъекту в раннем возрасте указанного субъекта, например в период младенчества указанного субъекта. В настоящем контексте термин «стадия младенчества» означает первый год жизни младенца, т.е. первые 12 месяцев после рождения указанного младенца.
Более предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) применяют или вводят субъекту в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения, а предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения.
Более того, 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) предпочтительно применяют или вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, от 120 мг до 170 мг или от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, например в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, или в количестве, эффективном для обеспечения 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В одном конкретном варианте осуществления 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, от 150 мг до 170 мг или от 160 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, например в количестве 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
От двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, например до 8 месяцев, до 6 месяцев или предпочтительно до 4 месяцев после рождения указанного субъекта, 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) предпочтительно вводят в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, от 120 мг до 140 мг или от 125 мг до 135 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, например в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Также предпочтительно 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, от 380 мг до 500 мг или от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, например в количестве, соответствующем 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, или в количестве, соответствующем 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В одном конкретном варианте осуществления 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, от 480 мг до 500 мг или от 485 мг до 490 мг на кг массы тела в сутки, например в количестве, соответствующем 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
От двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, например до 8 месяцев, до 6 месяцев или предпочтительно до 4 месяцев после рождения, 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) предпочтительно вводят в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, от 380 мг до 400 мг или от 390 мг до 395 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, например в количестве, эффективном для обеспечения 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
Ежедневную дозу 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) можно разделить по меньшей мере на две, предпочтительно по меньшей мере на три, а наиболее предпочтительно на четыре части, так что 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) применяют или вводят субъекту по меньшей мере дважды в сутки, предпочтительно по меньшей мере трижды в сутки, а наиболее предпочтительно четырежды в сутки. Особенно предпочтительно разделять ежедневную дозу 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) на равные части и/или равномерно распределять их применение или введение в течение суток. Например, если ежедневная доза 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) разделена на четыре равных части и равномерно распределена в течение суток, то 25% указанной дозы применяют или вводят субъекту через 0, 4, 8 и 12 часов.
Предоставление 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) субъекту в указанных в настоящем документе количествах и в указанные периоды времени в особенности удовлетворяет потребности младенца данного возраста и благоприятно имитирует развитие качества питания и состав грудного молока в течение периода лактации.
Более конкретно, описанная в настоящем документе схема введения имеет преимущество обеспечения оптимального снабжения младенца сиаловой кислотой в форме сиалиллактозы и N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) в долгосрочной перспективе. Следовательно, указанная схема обеспечивает оптимальную питательную поддержку для развивающегося мозга младенца.
Путем оптимизации концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта, в частности в гиппокампе и/или фронтальной коре указанного субъекта, описанная в настоящем документе схема введения дополнительно обеспечивает оптимизированное развитие мозга, включая развитие навыков обучения и функций памяти у младенца, а также функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностного общения.
В контексте настоящего изобретения 3’-SL и 6’-SL можно предпочтительно применять или вводить субъекту в форме питательной композиции, описанной в настоящем документе.
Таким образом, изобретение также относится к применению 3’-SL и 6’-SL для приготовления питательной композиции для улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта, в частности в гиппокампе и/или фронтальной коре указанного субъекта. Указанная питательная композиция предпочтительно соответствует питательной композиции настоящего изобретения, описанной в настоящем документе.
Аналогично выражения «введение сиалиллактозы с пищей» и «диетическая добавка сиалиллактозы» предпочтительно означают введение 3’-SL и 6’-SL субъекту в форме питательной композиции, описанной в настоящем документе.
Питательная композиция
Питательная композиция настоящего изобретения может содержать от 0,05 до 5 г сиалиллактозы на 100 г композиции в пересчете на массу сухого вещества, например от 0,1 до 2 г или от 0,2 до 1 г сиалиллактозы на 100 г композиции в пересчете на массу сухого вещества.
В конкретных примерах композиция содержит от 50 мг до 2500 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции, от 60 мг до 2000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции или от 80 мг до 1000 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции. В одном конкретном варианте осуществления композиция содержит 2090 мг общей сиалиллактозы на литр композиции. В другом предпочтительном варианте осуществления композиция содержит от 87,5 мг до 735 мг общей сиалиллактозы на литр питательной композиции.
Питательная композиция настоящего изобретения предпочтительно содержит олигосахариды сиаловой кислоты в форме комбинации 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL).
Соответственно, в настоящем документе термин «сиалиллактоза» означает как 3’-сиалиллактозу (3’-SL), так и 6’-сиалиллактозу (6’-SL). Выражение «общая сиалиллактоза» означает суммарное количество как 3’-сиалиллактозы (3’-SL), так и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) в питательной композиции.
Предпочтительно 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в указанной питательной композиции в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10, например от 10 : 1 до 2 : 1, от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1. В конкретном варианте осуществления 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в настоящей питательной композиции в весовом соотношении 4,4 : 1.
В другом конкретном варианте осуществления 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) содержатся в питательной композиции изобретения в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, от 5,9 : 1 до 1,5 : 10 или от 5,86 : 1 до 1,53 : 10, а наиболее предпочтительно в весовом соотношении 1 : 1. В данном варианте осуществления субъект предпочтительно представляет собой человека, например человеческого младенца или ребенка младшего возраста.
Дополнительно в одном варианте осуществления 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) могут содержаться в питательной композиции в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, от 120 мг до 170 мг или от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. В одном варианте осуществления 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) могут содержаться в питательной композиции в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Дополнительно 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) могут содержаться в питательной композиции в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, от 380 мг до 500 мг или от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки. В одном варианте осуществления 3’-сиалиллактоза (3’-SL) и 6’-сиалиллактоза (6’-SL) могут содержаться в питательной композиции в количестве, соответствующем 393 мг или 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В контексте настоящего документа выражения «композиция(-и)» и «питательная(-ые) композиция(-и)» относятся к питательной композиции для применения в настоящем изобретении.
В контексте настоящего изобретения питательная композиция может представлять собой любой вид композиции, которая обладает питательной ценностью для субъекта и которая может безопасно усваиваться человеком или животным. Она может быть представлена в твердой, полутвердой или жидкой форме и может содержать один или более макроэлементов, микроэлементов, пищевых добавок, воду и т.д.
По существу, питательная композиция может быть представлена в форме питательного продукта, предпочтительно пищевого продукта, питательной добавки, полноценной пищи, питательно полноценной смеси, фармацевтической рецептуры, функционального пищевого продукта, питьевого продукта и их комбинаций.
В контексте настоящего изобретения термин «питательный продукт» охватывает любой вид готовой к употреблению питательной композиции, которая обладает питательной ценностью для субъекта, например пищевой продукт, но любой вид питательной композиции должен разводиться жидкостью (например, водой, молоком…). В одном конкретном варианте осуществления питательный продукт представляет собой йогурт, сок или батончик мюсли.
В настоящем документе термин «пищевой продукт» подразумевает пищевой продукт, который может быть представлен в твердой, полутвердой или жидкой форме и может содержать один или более питательных веществ, пищевых веществ или питательных добавок. Например, пищевой продукт может дополнительно содержать следующие питательные вещества и микроэлементы: источник белка, источник липидов, источник углеводов, витамины и минеральные вещества. Продукт также может содержать антиоксиданты, стабилизаторы (в твердой форме) или эмульгаторы (в жидкой форме).
В настоящем документе термин «питательная добавка» следует понимать как относящийся к питательному продукту, который обеспечивает питательные вещества для субъекта и который в ином случае может не потребляться в достаточном количестве указанным субъектом. Например, питательная добавка может включать в себя витамины, минеральные вещества, клетчатку, жирные кислоты или аминокислоты.
В контексте настоящего изобретения термин «функциональный пищевой продукт» следует понимать как пищевой продукт, обеспечивающий дополнительную функцию стимулирования здоровья или предотвращения заболевания у субъекта. В пищевой продукт изобретения можно добавлять любые известные биологически активные соединения в целях обеспечения дополнительных полезных для здоровья эффектов.
Термин «фармацевтическая рецептура» следует понимать как охватывающий любое фармацевтически активное вещество в комбинации с фармацевтическим носителем. Термин может включать в себя любые рецептуры энтерального или парентерального введения, такие как таблетки, капсулы, жидкости для перорального применения и инъекционного введения. В дополнение к активному веществу фармацевтическая рецептура может содержать солюбилизирующие вещества, стабилизаторы, буферы, регуляторы тоничности, наполнители, усилители/уменьшители вязкости, поверхностно-активные вещества, хелатирующие агенты и адъюванты.
Предпочтительно питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь, например начальную детскую смесь, смесь для прикармливаемых детей или смесь для недоношенных детей, обогатитель молока, например обогатитель грудного молока, смесь для детского питания, молочную смесь для детей от 1 до 3 лет, детскую композицию на зерновой основе, медицинский пищевой продукт для лечебного питания или добавку.
В особенно предпочтительном варианте осуществления питательная композиция представляет собой детскую смесь, обогатитель грудного молока или добавку.
В настоящем документе термин «детская смесь» относится к продукту питания, специально предназначенному для применения в пищу младенцами в течение первых месяцев жизни, который сам по себе удовлетворяет потребности в питании лиц данной категории (статья 2(c) Директивы Европейской комиссии 91/321/EEC 2006/141/EC от 22 декабря 2006 г. о детских смесях и смесях для прикармливаемых детей). Он также относится к питательной композиции, предназначенной для младенцев, как определено в Codex Alimentarius (Codex STAN 72-1981) и стандарте «Специальные продукты для младенцев» (включая статью «Продукты питания для специальных медицинских целей»). Выражение «детская смесь» охватывает как «начальную детскую смесь», так и «смесь для прикармливаемых детей».
По существу, «начальная детская смесь» предназначена для младенцев с рождения в качестве заменителя грудного молока.
«Смесь для прикармливаемых детей» дают, начиная с 6-го месяца. Она представляет собой главный жидкий элемент в постепенно увеличивающемся разнообразии рациона для лиц данной категории.
Термин «детская смесь для недоношенных младенцев» означает детскую смесь, предназначенную для недоношенного младенца.
Термин «обогатитель молока» относится к жидким или твердым питательным композициям, подходящим для смешивания с грудным молоком (которое представляет собой человеческое грудное молоко или обогатитель человеческого грудного молока) или детской смесью. Его используют для увеличения содержания калорий, белка, минеральных веществ и витаминов в грудном молоке, вводимом недоношенным младенцам или младенцам с низким весом при рождении. Термин «грудное молоко» следует понимать как материнское молоко, или молозиво материнского молока, или донорское молоко, или молозиво донорского молока.
Термин «смесь для детского питания» означает продукт питания, специально предназначенный для применения в пищу младенцами или детьми, такими как дети младшего возраста, в течение первых лет жизни.
«Молочную смесь для детей от 1 до 3 лет» (или GUM) дают с одного года и далее. По существу, это напиток на основе молока, адаптированный для специфических потребностей в питании детей младшего возраста.
Выражение «детская композиция на зерновой основе» означает продукт питания, специально предназначенный для применения в пищу младенцами или детьми, такими как дети младшего возраста, в течение первых лет жизни.
Термин «медицинский пищевой продукт для лечебного питания» или «медицинский пищевой продукт» следует понимать как обозначение пищевого продукта, созданного для потребления или энтерального введения под надзором врача и предназначенного для специфического диетологического контроля заболевания или состояния, для которого путем медицинской оценки установлены особые требования к питанию, основанные на признанных научных принципах.
«Добавку» (или «дополнитель»), как правило, применяют во время стационарного лечения и/или после выписки из стационара. Добавка может быть предназначена для недоношенного младенца, ребенка или взрослого. Указанная добавка предпочтительно представляет собой продукт для кормления недоношенных младенцев, такой как детская смесь для недоношенных младенцев, обогатитель грудного молока или добавка для недоношенных младенцев. Она может быть представлена, например, в форме порошка, таблеток, капсул, пастилок или жидкости. Добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), связующие вещества, пленкообразующие агенты, инкапсулирующие агенты/материалы, материалы стенок/оболочек, матричные соединения, покрытия, эмульгаторы, поверхностно-активные агенты, солюбилизирующие агенты (масла, жиры, воски, лецитины и т.д.), адсорбенты, носители, наполнители, вспомогательные соединения, диспергирующие агенты, увлажняющие агенты, технологические добавки (растворители), антислеживающие агенты, маскирующие вкус агенты, утяжеляющие агенты, желирующие агенты и гелеобразующие агенты. Добавка также может содержать традиционные фармацевтические добавки и адъюванты, эксципиенты и разбавители, включая, без ограничений, воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, ароматизирующие агенты, консерванты, стабилизаторы, эмульгирующие агенты, буферы, смазывающие вещества, красители, увлажняющие агенты, наполнители и т.п.
В предпочтительном варианте осуществления добавку можно добавлять в человеческое грудное молоко, которое естественным путем получено от матери младенца.
Добавку также можно добавлять в приемлемый для младенца продукт, например в съедобный носитель или основу соответственно. Примеры таких носителей или основ представляют собой фармацевтические композиции, пищевые композиции или кормовые композиции для домашних животных. Не имеющие ограничительного характера примеры таких композиций представляют собой молоко, йогурт, творог, сыр, кисломолочные продукты, ферментированные продукты на основе молока, ферментированные продукты на зерновой основе, порошки на основе молока, грудное молоко, детскую смесь, детскую смесь для недоношенных младенцев, начальную детскую смесь, смесь для прикармливаемых детей, смесь для детского питания, медицинский пищевой продукт для лечебного питания, добавку для перорального применения и смесь для кормления через зонд. Дополнительно добавка может содержать органический или неорганический материал-носитель, подходящий для энтерального или парентерального введения, а также витамины, минеральные вещества, микроэлементы и другие питательные микроэлементы в соответствии с рекомендациями государственных органов, такими как рекомендуемые нормы потребления (RDA) США.
В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения представляет собой искусственную питательную композицию (т.е. не грудное молоко). Выражение «искусственная питательная композиция» означает искусственную смесь, полученную с помощью химических и/или биологических средств, которая может быть химически идентична смеси природного происхождения, присутствующей в молоке млекопитающих.
Описанную в настоящем документе питательную композицию можно применять для субъекта в качестве единственного источника питания или в дополнение к грудному вскармливанию.
Дополнительно описанная в настоящем документе питательная композиция также может представлять собой продукт для детей или взрослых, такой как йогурт или медицинский пищевой продукт, а также продукт корма для домашних животных.
По существу, питательная композиция, описанная в настоящем документе, может содержать следующие макроэлементы: источник белка, источник липидов, источник углеводов и любую их комбинацию.
Кроме того, питательная композиция может содержать следующие микроэлементы: витамины, минеральные вещества, клетчатку, фитохимические вещества, антиоксиданты, пребиотики, пробиотики и любую их комбинацию. Композиция также может содержать пищевые добавки, такие как стабилизаторы (в твердой форме) или эмульгаторы (в жидкой форме).
Питательная композиция может содержать источник белка.
Белок может содержаться в количестве от 1,2 до 3 г на 100 ккал, например от 1,5 до 2,0 г на 100 ккал, например менее 2,0 г на 100 ккал, например от 1,8 до 2 г на 100 ккал, или в количестве менее 1,8 г на 100 ккал, например от 1,4 до 1,7 г на 100 ккал.
Тип белка не считается критическим для настоящего изобретения при условии, что соблюдены минимальные требования к содержанию незаменимых аминокислот и обеспечивается удовлетворительной рост. Таким образом, можно применять источники белка на основе молочной сыворотки, казеина и их смесей, а также источники белка на основе сои. Что касается сывороточных белков, источник белка может быть основан на кислой сыворотке или сладкой молочной сыворотке или их смесях и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактальбумин в любых желаемых пропорциях. В некоторых преимущественных вариантах осуществления в источнике белка преобладает молочная сыворотка (т.е. более 50% белков происходят из сывороточных белков, например 60% или 70%).
Белки могут быть нативными или гидролизованными или могут представлять собой смесь нативных и гидролизованных белков. Под термином «нативный» подразумевается, что основная часть белков нативна, т.е. их молекулярная структура не изменена, например не изменено по меньшей мере 80% белков, например не изменено по меньшей мере 85% белков, предпочтительно не изменено по меньшей мере 90% белков, еще более предпочтительно не изменено по меньшей мере 95% белков, например не изменено по меньшей мере 98% белков. В конкретном варианте осуществления 100% белков не изменено.
Термин «гидролизованный» в контексте настоящего изобретения означает белок, который был гидролизован или расщеплен на составляющие его аминокислоты.
Белки могут быть полностью или частично гидролизованными. Может быть желательно вводить частично гидролизованные белки (степень гидролиза от 2 до 20%), например, младенцам или детям младшего возраста, предположительно подверженным риску развития аллергии на коровье молоко. При необходимости использования гидролизованных белков процесс гидролиза может проводиться по желанию и способом, известным в данной области. Например, гидролизаты сывороточного белка можно приготовить ферментативным гидролизом фракции молочной сыворотки в одну или более стадий. Если фракция молочной сыворотки, применяемая в качестве исходного материала, по существу, не содержит лактозы, то установлено, что в процессе гидролиза блокировка лизина белка проявляется в гораздо меньшей степени. Это позволяет снижать степень блокировки лизина с приблизительно 15 мас.% общего лизина до менее приблизительно 10 мас.% лизина, например приблизительно 7 мас.% лизина, что значительно улучшает питательное качество источника белка.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере 70% белков гидролизовано, предпочтительно по меньшей мере 80% белков гидролизовано, например по меньшей мере 85% белков гидролизовано, более предпочтительно по меньшей мере 90% белков гидролизовано, например по меньшей мере 95% белков гидролизовано, в частности по меньшей мере 98% белков гидролизовано. В конкретном варианте осуществления 100% белков гидролизовано. В одном конкретном варианте осуществления белки композиции гидролизованы, полностью гидролизованы или частично гидролизованы. Степень гидролиза (DH) белка может составлять от 8 до 40, или от 20 до 60, или от 20 до 80, или более 10, 20, 40, 60, 80 или 90.
Питательная композиция может дополнительно содержать источник углеводов. Это особенно предпочтительно в случае, когда питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь. В этом случае можно применять любой источник углеводов, обычно встречающийся в детских смесях, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя одним из предпочтительных источников углеводов является лактоза.
Питательная композиция может дополнительно содержать источник липидов. Это особенно важно, если питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь. В этом случае источником липидов может быть любой липид или жир, который приемлем для применения в детских смесях. Некоторые приемлемые источники жира включают пальмовое масло, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и сафлоровое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты. Также можно добавлять незаменимые жирные кислоты - линолевую кислоту и α-линоленовую кислоту, а также небольшие количества масел, содержащих большие количества арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты в готовом виде, например рыбьи жиры или микробные масла. Соотношение n-6 и n-3 жирных кислот в источнике жира может составлять от приблизительно 5 : 1 до приблизительно 15 : 1, например от приблизительно 8 : 1 до приблизительно 10 : 1.
Питательная композиция также может содержать все витамины и минеральные вещества, которые считаются обязательными в ежедневном рационе, в значимых с точки зрения питания количествах. Для некоторых витаминов и минеральных веществ установлены минимальные требования. Примеры минеральных веществ, витаминов и других питательных веществ, необязательно присутствующих в композиции изобретения, 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, хлор, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минеральные вещества обычно добавляют в форме соли. Присутствие и количества конкретных минеральных веществ и других витаминов будут варьироваться в зависимости от целевой популяции.
При необходимости питательная композиция может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соя, лецитин, сложные эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов и т.п.
Питательная композиция также может содержать пробиотики. Термин «пробиотик» означает препараты из клеток микроорганизмов или компоненты клеток микроорганизмов, которые оказывают благоприятное воздействие на здоровье или самочувствие организма-хозяина (Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al. Probiotics: how should they be defined, Trends Food Sci. Technol. 1999:10, 107-10). Клетки микроорганизмов, по существу, представляют собой бактерии или дрожжи.
Наиболее часто применяемые пробиотические микроорганизмы представляют собой, главным образом, бактерии и дрожжи следующих родов: Lactobacillus spp., Streptococcus spp., Enterococcus spp., Bifidobacterium spp. и Saccharomyces spp. В некоторых конкретных вариантах осуществления пробиотик представляет собой пробиотический бактериальный штамм. В некоторых конкретных вариантах осуществления он представляет собой, в частности, Bifidobacteria и/или Lactobacilli.
Подходящие пробиотические бактериальные штаммы включают Lactobacillus rhamnosus, ATCC 53103, поставляемый компанией Valio Oy, Финляндия, под торговой маркой LGG; Lactobacillus rhamnosus, CGMCC 1.3724, Lactobacillus paracasei, CNCM I-2116, Lactobacillus johnsonii, CNCM I-1225, Streptococcus salivarius, DSM 13084, поставляемые компанией BLIS Technologies Limited, Новая Зеландия, под названием KI2; Bifidobacterium lactis, CNCM 1-3446, поставляемый в числе прочих компанией Christian Hansen, Дания, под торговой маркой Bb 12; Bifidobacterium longum, ATCC BAA-999, поставляемый компанией Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония, под торговой маркой BB536; Bifidobacterium breve, поставляемый компанией Danisco под торговой маркой Bb-03; Bifidobacterium breve, поставляемый компанией Morinaga под торговой маркой M-16V; Bifidobacterium infantis, поставляемый компанией Procter & GambIe Co. под торговой маркой Bifantis; и Bifidobacterium breve, поставляемый компанией Institut Rosell (Lallemand) под торговой маркой R0070.
Питательная композиция может содержать от 10e3 до 10e12 КОЕ пробиотического штамма, более предпочтительно от 10e7 до 10e12 КОЕ, например от 10e8 до 10e10 КОЕ пробиотического штамма, на грамм композиции в расчете на массу сухого вещества.
В одном варианте осуществления пробиотики являются жизнеспособными. В другом варианте осуществления пробиотики являются неразмножающимися или инактивированными. В некоторых других вариантах осуществления могут использоваться как жизнеспособные пробиотики, так и инактивированные пробиотики.
Питательная композиция, помимо упомянутых ранее сиалилированных олигосахаридов, может дополнительно содержать по меньшей мере один неусваиваемый олигосахарид (например, пребиотики). Примеры пребиотиков включают некоторые олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (FOS), галактоолигосахариды (GOS), фукозилированные олигосахариды (такие как 2’-фукозиллактоза, 3’фукозиллактоза, дифукозиллактоза, лакто-N-фукопентаоза I, лакто-N-фукопентаоза II, лакто-N-фукопентаоза III, лакто-N-фукопентаоза V, лакто-N-фукогексаоза, лакто-N-дифукогексаоза I, фукозиллакто-N-гексаоза, фукозиллакто-N-неогексаоза I, фукозиллакто-N-неогексаоза II, дифукозиллакто-N-гексаоза I, дифукозиллакто-N-неогексаоза I, дифукозиллакто-N-неогексаоза II, фукозил-пара-лакто-N-гексаоза и любая их комбинация), N-ацетилированные олигосахариды (такие как лакто-N-тетраоза (LNT), N-неотетраоза (LNnT) и любая их комбинация). Они, как правило, могут присутствовать в количестве от 0,3 до 10 мас.% композиции.
Применение питательной композиции
Настоящую питательную композицию можно применять для улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта. Настоящую питательную композицию можно применять для повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного субъекта, в частности концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в гиппокампе и/или фронтальной коре. Указанное применение для улучшения функции памяти у субъекта предпочтительно включает в себя улучшение функции кратковременной памяти или функции долговременной памяти и более предпочтительно как функции кратковременной памяти, так и функции долговременной памяти.
Более конкретно, указанную питательную композицию можно применять для улучшения навыков обучения и/или улучшения функции памяти у субъекта путем повышения концентрации сиаловой кислоты (Neu5Ac) в области мозга, выбранной из гиппокампа, фронтальной коры или их комбинации, и предпочтительно в гиппокампе.
Кроме того, настоящую питательную композицию можно применять для улучшения навыков обучения и/или для улучшения функции памяти у субъекта путем улучшения нейропластичности в мозге субъекта. Настоящую питательную композицию можно применять для улучшения нейропластичности в мозге субъекта.
Более того, настоящую питательную композицию можно применять для улучшения навыков обучения и/или для улучшения функции памяти у субъекта путем улучшения неврологического развития, миелинизации, нейрогенеза, прорастания аксонов и/или созревания в мозге указанного субъекта.
Также ее можно применять для улучшения функций восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивных функций и/или опыта межличностных отношений у субъекта.
Также ее можно применять для увеличения объема серого вещества в зоне островковой коры, соматосенсорной коры, парагиппокампальной, верхней темпоральной и/или мозжечковой долей в мозге указанного субъекта.
Предпочтительно настоящая питательная композиция применяется у млекопитающего, предпочтительно у домашнего животного или человека, а более предпочтительно у человека.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящая питательная композиция применяется у младенца, ребенка младшего возраста, ребенка, подростка или взрослого, а более предпочтительно у младенца или ребенка младшего возраста. В одном конкретном варианте осуществления настоящая питательная композиция применяется у младенца на вскармливании смесью.
Настоящую питательную композицию также можно применять у субъекта, который является недоношенным, маленьким для своего гестационного возраста (SGA) и/или имеющим низкий вес при рождении (LBW), например, у недоношенного младенца, младенца, маленького для своего гестационного возраста (SGA), и/или младенца, имеющего низкий вес при рождении (LBW).
Предпочтительно настоящую питательную композицию можно применять у субъекта в период раннего возраста указанного субъекта и, в частности, в период младенчества указанного субъекта, т.е. в течение первых 12 месяцев после рождения. Еще более предпочтительно питательную композицию применяют у субъекта в течение первых 8 месяцев после рождения или в течение первых 6 месяцев после рождения и предпочтительно в течение первых 4 месяцев после рождения или в течение первых 2 месяцев после рождения. Выражения «x месяцев после рождения», «x месяцев от рождения» и «в X-месячном возрасте» могут использоваться взаимозаменяемо. Питательную композицию изобретения можно вводить (давать, скармливать…) в течение всего промежутка времени (например, от рождения до 2, 4 или 6 месяцев) или в течение его части (например, от 1, 2, 3 или 4 недель после рождения до 1, 3 или 5 месяцев). Кроме того, питательную композицию можно вводить постоянно (т.е. при каждом приеме пищи младенца/ребенка младшего возраста) или нет. В некоторых преимущественных вариантах осуществления изобретения питательную композицию вводят в течение всего конкретного периода времени и/или постоянно.
Питательную композицию можно вводить субъекту в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 180 мг, от 120 мг до 170 мг или от 125 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки. В одном варианте осуществления питательную композицию можно вводить в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг или 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
В одном конкретном варианте осуществления питательную композицию вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, эффективном для обеспечения от 140 мг до 180 мг, от 150 мг до 170 мг или от 160 мг до 165 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, например в количестве 162 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
От двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, например до 8 месяцев, до 6 месяцев или предпочтительно до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения питательную композицию предпочтительно вводят в количестве, эффективном для обеспечения от 110 мг до 150 мг, от 120 мг до 140 мг или от 125 мг до 135 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки, например в количестве, эффективном для обеспечения 131 мг общей сиалиллактозы на кг массы тела в сутки.
Также предпочтительно питательную композицию вводят субъекту в количестве, соответствующем от 350 мг до 530 мг, от 380 мг до 500 мг или от 390 мг до 490 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, например в количестве, соответствующем 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, или в количестве, соответствующем 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
В одном конкретном варианте осуществления питательную композицию вводят субъекту в течение первых двух недель после рождения в количестве, соответствующем от 450 мг до 530 мг, от 480 мг до 500 мг или от 485 мг до 490 мг на кг массы тела в сутки, например в количестве, соответствующем 487 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
От двух недель после рождения и до 12 месяцев после рождения, например до 8 месяцев, до 6 месяцев или предпочтительно до 4 месяцев после рождения или до 2 месяцев после рождения питательную композицию предпочтительно вводят в количестве, эффективном для обеспечения от 350 мг до 430 мг, от 380 мг до 400 мг или от 390 мг до 395 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки, например в количестве, эффективном для обеспечения 393 мг N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) на кг массы тела в сутки.
Дополнительно питательную композицию изобретения можно вводить таким образом, чтобы ежедневную дозу 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) можно было разделить по меньшей мере на две, предпочтительно по меньшей мере на три, а наиболее предпочтительно на четыре части, так чтобы питательная композиция применялась или вводилась субъекту по меньшей мере дважды в сутки, предпочтительно по меньшей мере трижды в сутки, а наиболее предпочтительно четырежды в сутки. Особенно предпочтительно, чтобы питательная композиция изобретения вводилась таким образом, чтобы ежедневная доза 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) разделялась на равные части и/или чтобы введение питательной композиции изобретения было равномерно распределено в течение суток. Например, если ежедневная доза 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) должна быть разделена на четыре равных части и равномерно распределена в течение суток, то количество питательной композиции, содержащее или соответствующее 25% указанной ежедневной дозы 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL), должно применяться или вводиться субъекту через 0, 4, 8 и 12 часов.
Введение питательной композиции изобретения в указанных в настоящем документе количествах и в указанные периоды времени имеет преимущество обеспечения оптимального снабжения младенца сиаловой кислотой в форме сиалиллактозы и N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac) в долгосрочной перспективе. Следовательно, обеспечивается оптимальная питательная поддержка для развивающегося мозга младенца за счет того, что концентрация сиаловой кислоты (Neu5Ac) в мозге указанного младенца и, в частности, в гиппокампе и/или фронтальной коре указанного младенца является оптимизированной.
Таким образом, введение питательной композиции изобретения в указанных в настоящем документе количествах и в указанные периоды времени дополнительно улучшает развитие мозга, навыки обучения и функции памяти, а также функции восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивные функции и/или опыт межличностного общения у младенца.
По существу, питательную композицию изобретения можно применять у субъекта в качестве единственного источника питания или дополнения к грудному вскармливанию, например, в форме детской смеси, смеси для недоношенных младенцев, обогатителя грудного молока, начальной смеси для младенцев, смеси для прикармливаемых детей, смеси для детского питания, молочной смеси для детей от 1 до 3 лет, детской композиции на зерновой основе, медицинского пищевого продукта для лечебного питания или добавки.
Способ изготовления питательной композиции
Питательную композицию можно приготовить любым подходящим способом, известным в данной области.
Например, ее можно приготовить перемешиванием вместе источника белка, источника углеводов (отличного от комбинации олигосахаридов настоящего изобретения) и источника жира в соответствующих пропорциях. На данном этапе можно включать эмульгаторы в случае их применения. На данном этапе можно добавлять витамины и минеральные вещества, но обычно их добавляют позднее во избежание термического разложения. Перед перемешиванием можно растворять любые липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. в источнике жира. Затем можно примешивать воду, предпочтительно воду, очищенную обратным осмосом, с образованием жидкой смеси. Температура воды для удобства находится в диапазоне от приблизительно 50 [град.] С до приблизительно 80 [град.] С, чтобы облегчить диспергирование ингредиентов. Для образования жидкой смеси можно применять доступные в продаже разжижители. 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) добавляют на этой стадии, если готовый продукт должен иметь жидкую форму. Если конечный продукт должен представлять собой порошок, на этой стадии при необходимости также можно добавлять 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL). Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.
Затем жидкую смесь можно термически обрабатывать для снижения бактериальной нагрузки путем быстрого нагрева жидкой смеси, например, до температуры в диапазоне от приблизительно 80 [град.] С до приблизительно 150 [град.] С в течение времени от приблизительно 5 секунд до приблизительно 5 минут. Это можно осуществлять путем нагнетания пара или с помощью автоклава или теплообменника, например пластинчатого теплообменника. Затем жидкую смесь можно охлаждать до температуры от приблизительно 60 [град.] C до приблизительно 85 [град.] C, например, путем мгновенного охлаждения. Затем жидкую смесь можно снова гомогенизировать, например, в две стадии: под давлением в диапазоне от приблизительно 10 МПа до приблизительно 30 МПа на первой стадии и от приблизительно 2 МПа до приблизительно 10 МПа на второй стадии. Затем гомогенизированную смесь можно дополнительно охлаждать для добавления любых термочувствительных компонентов, таких как витамины и минеральные вещества. На данной стадии удобно регулировать рН и содержание твердых веществ в гомогенизированной смеси. Гомогенизированную смесь переносят в подходящий сушильный аппарат, такой как распылительная сушилка или сублимационная сушилка, и превращают в порошок. Влагосодержание порошка должно составлять менее приблизительно 5 мас.%.
На этой стадии можно добавлять 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) путем сухого смешивания или путем перемешивания их в форме кристаллов сиропа и сушки распылением (или сушки сублимацией).
В настоящем способе 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) предпочтительно добавляют в весовом соотношении от 10 : 1 до 1 : 10, например от 10 : 1 до 2 : 1, от 8 : 1 до 3 : 1, от 6 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 3 : 1, от 5 : 1 до 4 : 1 или от 4,7 : 1 до 4,1 : 1. В одном конкретном варианте осуществления 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) добавляют в весовом соотношении 4,4 : 1.
В другом предпочтительном варианте осуществления 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL) добавляют в весовом соотношении от 6 : 1 до 1 : 10, от 5,9 : 1 до 1,5 : 10 или от 5,86 : 1 до 1,53 : 10, а наиболее предпочтительно в весовом соотношении 1 : 1. В одном варианте осуществления питательная композиция предпочтительно предназначена для человека, например человеческого младенца или ребенка младшего возраста.
Если предпочтительной является жидкая композиция, то гомогенизированную смесь можно стерилизовать, а затем асептически разлить в подходящие контейнеры, или можно сначала разлить в контейнеры, а затем стерилизовать в автоклаве.
Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано в настоящем документе при помощи следующих примеров, не имеющих ограничительного характера.
Примеры
Пример 1. Питательная композиция, содержащая 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL)
Питательная композиция, содержащая 3’-сиалиллактозу (3’-SL) и 6’-сиалиллактозу (6’-SL), представлена в таблице 1 ниже. Эта композиция приводится исключительно в качестве иллюстрации.
Таблица 1
Питательные вещества
на 100 ккал
на литр
Энергетическая ценность (ккал)
100
670
Белки (г)
1,83
12,3
Жиры (г)
5,3
35,7
Линолевая кислота (г)
0,79
5,3
α-линоленовая кислота (мг)
101
675
Лактоза (г)
11,2
74,7
Минеральные вещества (г)
0,37
2,5
Na (мг)
23
150
K (мг)
89
590
Cl (мг)
64
430
Ca (мг)
62
410
P (мг)
31
210
Mg (мг)
7
50
Mn (мкг)
8
50
Se (мкг)
2
13
Витамин A (мкг ретинолового эквивалента (РЭ))
105
700
Витамин D (мкг)
1,5
10
Витамин E (мг эквивалента токоферола (ЭТ))
0,8
5,4
Витамин K1 (мкг)
8
54
Витамин С (мг)
10
67
Витамин В1 (мг)
0,07
0,47
Витамин В2 (мг)
0,15
1,0
Ниацин (мг)
1
6,7
Витамин В6 (мг)
0,075
0,50
Фолиевая кислота (мкг)
9
60
Пантотеновая кислота (мг)
0,45
3
Витамин B12 (мкг)
0,3
2
Биотин (мкг)
2,2
15
Холин (мг)
10
67
Fe (мг)
1,2
8
I (мкг)
15
100
Cu (мг)
0,06
0,4
Zn (мг)
0,75
5
3’-SL (г)
0,22
1,46
6’-SL (г)
0,05
0,33
Соотношение 3’-SL : 6’-SL
4,4 : 1
4,4 : 1
Пример 2. Влияние диетической добавки сиаловой кислоты на навыки обучения
Приведенное ниже исследование было выполнено с целью исследования эффектов диетической добавки сиаловой кислоты, как в связанной с белком, так и в связанной с олигосахаридом форме, и комбинации сиаловой кислоты и лактоферрина на эффективность обучения у новорожденных поросят.
Модель на животных
Трехдневные доношенные здоровые домашние поросята-самцы (Sus scrofa, гибриды Landrace × Large White) были приобретены на коммерческой свиноферме. Модель на свиньях была использована потому, что возможность использования свиней в педиатрических исследованиях головного мозга была обнаружена уже более 40 лет назад. Это связано со схожестью роста всего головного мозга в момент рождения, макроскопической анатомии, особенностей роста головного мозга новорожденного с таковыми у человека. Пищеварительная система свиньи обладает физиологией и анатомической структурой, схожей с таковыми у человеческих младенцев, и имеет сравнимые требования к питательным веществам. Поэтому поросята идеально подходят для координированного диетологического, метаболического и молекулярного исследования. Свинья способна заполнить пробел между доклиническими исследованиями на грызунах и клиническими исследованиями у людей.
Схема исследования
Все поросята были получены с коммерческой свинофермы в г. Сямынь, Китай. Домашние поросята-самцы (Sus scrofa, Landrace × Large White F1) при получении имели возраст 3 дня. В каждом испытании 2 поросенка, живущие в одном загоне для содержания, происходили из разных пометов. Самцы одного помета усредненно случайным образом распределялись по всем группам. Все животные содержались в среде с контролируемой температурой с 12-часовым светлым (08:00-20:00) и 12-часовым темным (20:00-08:00) временем суток. Загон для содержания включал «гнездо» (резиновую шину, накрытую чистым полотенцем), лампу для обогрева над гнездом и идентичную деревянную игрушку. Во всех помещениях (включая загоны для содержания и помещение для тестирования поведения) осуществляли 24-часовой мониторинг. Время кормления было фиксированным: в 08:00, 13:00, 18:00, 22:30, причем в последнее кормление каждой свинье давали дополнительные 50 мл молока.
Поросят кормили стандартным заменителем молока свиньи, содержащим белки сои/молочной сыворотки/казеина (50 : 38 : 12) (молоко 1) и тестовыми вариантами молока (молоко 2-4) от 3 дневного до 38-дневного возраста. В случае каждого тестового варианта молока 180 г молочного порошка разводили водой с получением 1 л (1000 мл) тестового молока.
В тестовое молоко для экспериментальной группы «Сиалиловое ядро 1» добавляли 3,84 г казеин-гликомакропептида (cGMP) на 100 г молочного порошка (молоко 2).
Тестовое молоко для экспериментальной группы «Сиалиллактоза» содержало 1,16 г смеси 3’-сиалиллактозы (3’-SL) и 6’-сиалиллактозы (6’-SL) на 100 г молочного порошка, причем указанная смесь содержала 3’SL в концентрации 81,6% от веса указанной смеси (0,95 г 3’SL на 100 г порошка) и 6’SL в концентрации 18,4% от веса указанной смеси (0,21 г 6’SL на 100 г порошка) с получением соотношения 3’SL/6’SL, равного 4,4 : 1 (молоко 3).
В тестовое молоко для экспериментальной группы «Сиалиловое ядро 1 + сиалиллактоза + лактоферрин» добавляли 1,12 г казеин-гликомакропептида (cGMP), 0,58 г 3’-сиалиллактозы и 0,28 г лактоферрина (LF) на 100 г молочного порошка (молоко 4).
Итоговые концентрации N-ацетилнейраминовой кислоты и N-гликолилнейраминовой кислоты в молочных смесях контрольной и экспериментальной групп приводятся в таблице 2 ниже. Данные, представленные в таблице 2, были получены при анализе свежеприготовленных тестовых молочных продуктов, т.е. контрольного (молоко 1) и контрольного после добавления казеин-гликомакропептида (cGMP) (молоко 2: «Сиалиловое ядро 1»), 3’-сиалиллактозы/6’-сиалиллактозы (молоко 3: «Сиалиллактоза») и cGMP/3’-сиалиллактозы/лактоферрина (LF) (молоко 4: «Сиалиловое ядро 1 + сиалиллактоза + лактоферрин»).
Таблица 2
Сиаловая кислота (мг/100 г)
Группа
N-ацетилнейраминоваякислота (Neu5Ac)
N-гликолилнейраминовая кислота (Neu5Gc)
Контрольная
(Молоко 1)
78,8
77,7 ± 1,6
2
2,0 ± 0
76,5
2
Сиалиловое ядро 1
(Молоко 2)
574,7
601,8 ± 38,3
5,5
5,8 ± 0,4
628,8
6
Сиалиллактоза
(Молоко 3)
461,9
486,8 ± 35,2
2,6
2,4 ± 0,4
511,7
2,1
Сиалиловое ядро1 + сиалиллактоза +лактоферрин
(Молоко 4)
416,3
439,1 ± 32,2
3,2
3,3 ± 0,1
461,9
3,4
Заменители свиного молока готовили так, что общее потребление углеводов оставалось одинаковым независимо от количества добавленной N-ацетилнейраминовой кислоты. Для поддержания нормальных темпов роста поросята получали 285 мл молока/кг массы тела/сутки в первые 2 недели исследования и 230 мл/кг массы тела/сутки в остальные недели. Ежедневно регистрировали массу тела, потребление молока и состояние здоровья поросят. Все поросята в контрольной и экспериментальной группах выполняли обучающие задания.
Тест на обучение и память в 8-лучевом радиальном лабиринте
Всех поросят помещали в 8-лучевой радиальный лабиринт по отдельности. В каждой группе проводили два теста: «простое» задание и более «сложное» задание (фиг. 1). В обоих тестах только в одном луче находилось доступное молоко, а в остальных 7 лучах находилось недоступное молоко, так что все лучи имели одинаковый запах для предотвращения обучения по обонянию (фиг. 1). В обоих тестах визуальную подсказку, содержащую 3 черных точки, помещали случайным образом на дверь с доступным молоком (соответствующим молоку их группы) в луче. В простом задании визуальную подсказку с 1 черной точкой помещали на остальные 7 дверей с недоступным молоком (количество и тип молока были такими же, как и у доступного молока). В сложном задании визуальную подсказку с 2 черными точками помещали на остальные 7 дверей. Положение визуальной подсказки с 3 черными точками в испытаниях меняли в заранее определенном случайном порядке. Все поросята должны были входить в лабиринт по отдельности. Провели 80 испытаний с простым и сложным заданиями (по 40 каждое) в течение 10-дневного периода времени, начиная с 22-дневного возраста поросят.
Оценку способности к обучению определяли на основании числа испытаний, выполненных для успешного усвоения визуальной подсказки. Усвоение количественно оценивали с помощью числа ошибочных и успешных поисков луча с доступным молоком во время каждого испытания. Каждый раз, когда поросенок входил или полностью просовывал голову в неправильную дверь, фиксировали ошибку. Когда поросенок входил в правильную дверь, фиксировали успех. Критериями усвоения визуальных подсказок были следующие: (А) максимум 1 ошибка в течение 3 последовательных испытаний; (В) отсутствие ошибок в течение 3 последовательных испытаний; (С) максимум 1 ошибка в течение 4 последовательных испытаний; (D) отсутствие ошибок в течение 4 последовательных испытаний; (Е) максимум 1 ошибка в течение 5 последовательных испытаний; (F) отсутствие ошибок в 5 последовательных испытаниях. Расположенная сверху видеокамера вела непрерывную запись во время теста на обучение и память, а обученный наблюдатель одновременно регистрировал результаты вручную. Все тесты выполнял обученный персонал, у которого отсутствовала информация о вмешательстве. Результаты подтверждали с помощью независимого анализа видеоматериала. Для снижения стресса и ознакомления поросят с протоколом теста позволяли двум поросятам из одного загона входить в лабиринт, чтобы они научились открывать и закрывать дверь, перед тестом на обучение (8 испытаний).
Результаты по эффективности обучения в 8-лучевом лабиринте
Скорость обучения
В качестве критерия обучения использовали значение максимум 1 ошибки за 3 последовательных испытания. Было обнаружено, что как в простом задании, так и в сложном задании группа «Сиалиллактоза» (т.е. «Молоко 3») выучивала визуальную подсказку значительно быстрее, чем другие группы (т.е. группы «Молоко 1», «Молоко 2» и «Молоко 4»). Данные анализировали, используя общее число ошибок в качестве коварианс в анализе (P < 0,01 как для простого, так и для сложного задания, регрессия Кокса, фиг. 2A и фиг. 2B).
Поскольку функции обучения и памяти у поросят могли улучшаться в процессе обучения, также проанализировали среднее число ошибок в сутки (фиг. 3A и 3B). В группе «Сиалиллактоза» («Молоко 3») среднее число ошибок было ниже, чем в контрольной группе как при простом, так и при сложном задании на всем протяжении испытаний, в частности на 4 день тренировок (P < 0,05, повторные измерения). Наблюдалось достоверное отличие общего числа ошибок в 1 день для простого задания (P < 0,05, однофакторный дисперсионный анализ, фиг. 3a) и на 4 день для сложного задания (P < 0,05, однофакторный дисперсионный анализ, фиг. 3b).
Число ошибок и успехов как мера обучения
Дополнительно общее число ошибок также считали ковариационной мерой обучения, поскольку обучение в первых 20 испытаниях простого задания, вероятно, отражало преимущественно метод «проб и ошибок». Следовательно, в первых 20 испытаниях в качестве ковариат анализировали скорость обучения простому заданию. Испытания 21-40 простого задания и общее число ошибок определяли отдельно. Было показано, что поросята из группы «Сиалиллактоза» («Молоко 3») делали меньше ошибок, чем другие группы (группы «Молоко 1», «Молоко 2» и «Молоко 4») в простом задании (P = 0,164 для испытаний 21-40) и в сложном задании (P = 0,002, однофакторный дисперсионный анализ, фиг. 4).
Общее число успехов также считали мерой обучения. Поросята из группы «Сиалиллактоза» («Молоко 3») имели большее число успехов, чем другие группы (группы «Контрольная», «Молоко 1», «Молоко 2» и «Молоко 4») как в простом (P = 0,34), так и в сложном задании (P = 0,061, фиг. 5).
Таким образом, снова было показано, что диетическая добавка комбинации 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы в соответствующем изобретению весовом соотношении 4,4 : 1 улучшает эффективность обучения у развивающихся поросят.
Число ошибок, допущенных на разных стадиях обучения в простом и сложном обучающем задании
Дополнительно отдельно анализировали общее число ошибок на 10 испытаний. У всех поросят во всех четырех группах отмечалось улучшение обучения в ходе тренировок с 40 испытаниями. Однако поросята в группе «Сиалиллактоза» («Молоко 3») допускали достоверно меньшее число ошибок, чем поросята в других группах (группы «Молоко 1», «Молоко 2» и «Молоко 4») (P < 0,05, повторные измерения), в частности, в испытаниях 31-40 сложного задания (P < 0,05, дисперсионный анализ с общей линейной моделью). Таким образом, было показано, что диетическая добавка сиалилированных олигосахаридов (сиалиллактозы) уменьшает общее число ошибок при обучении.
Заключение
Вышеописанные результаты демонстрируют, что диетическая добавка комбинации 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы, в частности, в соответствующем изобретению весовом соотношении 4,4 : 1 достоверно улучшает эффективность обучения и повышает скорость обучения у развивающихся поросят. Дополнительно было показано, что сиаловая кислота в связанной с олигосахаридом форме (сиалиллактоза) является более эффективной для улучшения эффективности обучения и повышения скорости обучения, чем сиаловая кислота в связанной с белком форме (сиалиловое ядро 1). Кроме того, было показано, что комбинация 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы в том виде, в котором она присутствует в человеческом грудном молоке, является более эффективной для повышения эффективности обучения и увеличения скорости обучения, чем 3’-сиалиллактоза, даже если последняя комбинируется с сиаловой кислотой в связанной с белком форме (сиалиловое ядро 1) и лактоферрином.
Пример 3. Влияние диетической добавки сиаловой кислоты на функции памяти
После оценки навыков обучения, описанной в примере 2, были исследованы эффекты диетической добавки сиаловой кислоты на кратковременную память (КВП) и долговременную память (ДВП) у поросят.
Тест на память
Через два дня после завершения каждого из наборов испытаний то же задание, которое описано в примере 2, было предложено в качестве «теста на память». На основании временного интервала между испытаниями у поросят оценивали «кратковременную память» (КВП) и «долговременную память» (ДВП). В сутки выполняли четыре испытания утром и четыре испытания днем. Каждого поросенка тестировали в двух последовательных испытаниях. Интервал вмешательства для замены визуальной подсказки и размещения свежего молока между двумя испытаниями составлял 5 минут (что соответствует 5-минутной кратковременной памяти). В течение этого 5-минутного периода поросенок находился в зоне ожидания за пределами зоны испытания. Через 40 минут (что соответствует 40-минутной долговременной памяти) поросенка снова помещали в радиальный лабиринт для проведения еще двух последовательных испытаний. Число ошибок при поиске доступного молока регистрировали в виде индекса памяти.
Результаты теста на память
На основании временного интервала между испытаниями у поросят оценивали «кратковременную память» (КВП) и «долговременную память» (ДВП). Временной интервал между испытаниями менее 5 минут и более 5 минут определялся как КВП и ДВП соответственно. В результате было показано, что диетическая добавка сиалиллактозы (молоко 3) достоверно улучшает КВП и ДВП в простом и сложном задании (P < 0,05, однофакторный дисперсионный анализ, фиг. 6a и фиг. 6b)
Заключение
Вышеописанные результаты демонстрируют, что диетическая добавка комбинации 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы, в частности, в соответствующем изобретению весовом соотношении 4,4 : 1 достоверно улучшает эффективность обучения, кратковременную память (КВП) и долговременную память (ДВП) у развивающихся поросят. Дополнительно было показано, что сиаловая кислота в связанной с олигосахаридом форме (сиалиллактоза) является более эффективной для улучшения эффективности обучения и улучшения функции кратковременной памяти (КВП) и долговременной памяти (ДВП) у поросят, чем сиаловая кислота в связанной с белком форме (сиалиловое ядро 1). Кроме того, было показано, что комбинация 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы в том виде, в котором она присутствует в человеческом грудном молоке, является более эффективной для повышения эффективности обучения и улучшения функции кратковременной памяти (КВП) и долговременной памяти (ДВП), чем 3’-сиалиллактоза, даже если последняя комбинируется с сиаловой кислотой в связанной с белком форме (сиалиловое ядро 1) и лактоферрином.
Пример 4. Концентрация сиаловой кислоты во фронтальной коре и гиппокампе мозга
С целью определения того, может ли диетическая добавка сиаловой кислоты увеличить содержание сиаловой кислоты в мозге, анализировали концентрацию и распределение членов семейства сиаловых кислот N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac), N-гликолилнейраминовой кислоты (Neu5Gc) и кетодеоксинонулосоновой кислоты (KDN) в гиппокампе и фронтальной коре мозга контрольной группы («Молоко 1») и группы «Сиалиллактоза» («Молоко 3») примера 2.
Способ
2
4
Связанные с ганглиозидами и связанные с белками сиаловые кислоты анализировали по отдельности, используя общий метод, описанный в публикации Wang et al., Sialic acid concentration of brain gangliosides: Variation among eight mammalian species. Comp Biochem Phys 119A, 1998;1:435-439; или Wang et al., Brain ganglioside and glycoprotein sialic acid in infants fed human milk vs infant formula. Am J Clin Nutr 2003; 78:1024-9. Вкратце, фронтальную кору и гиппокамп мозга (50 мг) поросят из примера 2 гомогенизировали с 150 мкл дистиллированной воды и добавляли к 525 мкл метанола при постоянном встряхивании. Добавляли хлороформ (270 мкл), смесь центрифугировали (2000*g, 30 мин, 4°C) и супернатант удаляли. Мозговой осадок повторно экстрагировали 100 мкл воды и 400 мкл смеси хлороформ : метанол (1 : 2 об/об) и центрифугировали при 3000*g в течение 30 мин при 4°C. Два экстракта мозга объединяли, добавляли 313 мкл воды с получением значения хлороформ : метанол : вода (~ткань) 1 : 2 : 1,4, после чего смесь центрифугировали (3000*g, 10 мин, 4°C). Верхнюю фазу отбрасывали и к нижней фазе медленно добавляли 150 мкл метанола и 100 мкл 0,01 молярного KCl и перемешивали 2 мин, после чего центрифугировали (3000*g, 15 мин, 4°C). Две верхние фазы объединяли и добавляли 1-бутанол (10 мкл) для предотвращения пенообразования. Далее смесь выпаривали и подвергали сублимационной сушке. Высушенный материал снова растворяли в 200 мкл смеси хлороформ : метанол (1 : 1, об/об) и подвергали ультразвуковой обработке. Связанную с ганглиозидом и белком сиаловую кислоту высвобождали путем гидролиза образца с 0,1M трифторуксусной кислотой и 0,05M HSO при 80°C в течение 150 мин и 60 мин соответственно. Концентрации сиаловой кислоты в ганглиозидной и белковой фракциях определяли методом ВЭЖХ-МС/МС.
Результаты
Уровни связанной с ганглиозидами Neu5Ac и общей Neu5Ac в гиппокампе и фронтальной коре были существенно выше в группе «Сиалиллактоза», чем в контрольной группе (см. фиг. 7A-D). Neu5AC является преобладающей формой сиаловой кислоты в мозге (фиг. 7A и фиг. 7C), а Neu5Gc составляет всего около 0,01% в гиппокампе и 0,1% во фронтальной коре от общего содержания сиаловой кислоты в мозге (фиг. 7B и фиг. 7D); KDN не была обнаружена ни в гиппокампе, ни во фронтальной коре.
Пример 5. Структурный анализ мозга in vivo с помощью метода магнитно-резонансной томографии (МРТ)
Измеряли различия во фракционной анизотропии (FA) в мозолистом теле (тракт волокон белого вещества) при помощи неинвазивного МРТ между группой «Сиалиллактоза» («Молоко 3») и контрольной группой («Молоко 1») примера 2. Мозолистое тело разделяли на три области: колено, тело и валик. С помощью программного обеспечения DTI Studio (http://dsi-studio.labsolver.org) область интереса (ROI) перемещали к более яркой из этих областей в сагиттальной плоскости мозолистого тела; размер ROI для колена, тела и валика составлял около 4-6 вокселей, 6-8 вокселей и 4-6 вокселей соответственно.
Анализ воксельной морфометрии (VBM) серого и белого вещества в группах
Данные МРТ-сканирования мозга нормализовали, сегментировали, сглаживали и подвергали статистическому анализу. Вкратце, МРТ конкретного поросенка регистрировали в стандартном пространстве и вручную совмещали с шаблоном целого мозга (Tf), полученным в модуле SPM8 Display (Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, UCL Institute of Neurology, г. Лондон, Великобритания). Исходную точку (0,0,0) устанавливали в нижней части изгиба задней комиссуры (PC) в срединной сагиттальной плоскости, а левую заднюю нижнюю ориентацию совмещали с шаблоном целого мозга. Далее совмещенные изображения нормализовали к шаблону целого мозга без аффинной регуляризации из-за больших субъектуальных различий между поросятами, оставляя размер вокселя 0,5 × 0,5 × 1, и ограничивающий блок (трехмерное пространство) охватывал следующие размеры x, y, z (-35, 35; -60, 50; -20, 40). Все нормализованные изображения сегментировали на серое вещество (GM), белое вещество (WM) и спинномозговую жидкость (CSF) при помощи полученных нами тканевых вероятностных карт (Pf). Инструмент «Segment» в SPM8 разделял изображения всех мозгов на изображения GM, WM и CSF при помощи смешанного гауссова алгоритма (Ashburner and Friston, 2005). Применяли зерно гауссова сглаживания 2 мм и выполняли статистический анализ: двухвыборочный t-критерий; ковариатой является весь объем мозга.
Результаты
Как показано в таблице 3, в группе «Сиалиллактоза» («Молоко 3») был обнаружен существенно больший объем серого вещества по сравнению с контрольной группой («Молоко 1») в области островковой коры, соматосенсорной коры, парагиппокампальной, верхней темпоральной и мозжечковой долей. В таблице 3 показаны области с существенно отличающимся объемом серого вещества в группе «Сиалиллактоза» («Молоко 3») по сравнению с контрольной группой («Молоко 1»).
Таблица 3
Область
Латеральность
КластерРазмер
P
T
Координата MNI
<b>Х</b>
<b>Y</b>
<b>Z</b>
Островковая кора
Л
20
0,005
3,403
-15
21
2
Соматосенсорная кора
Л
69
0,005
4,6852
-13
8
22
Парагиппокампальная
Л
33
0,005
3,5598
-18
5
-5
Верхняя темпоральная
Л
40
0,005
4,1789
-22
-5
14
Мозжечковая доля
П
28
0,005
3,5109
6
-16
2
Заключение
Соматосенсорная кора представляет собой область мозга, обрабатывающую входные сигналы от различных систем тела, чувствительных к касаниям. Островковая кора мозга представляет собой участок коры головного мозга, находящийся глубоко в латеральной борозде большого мозга и вовлеченный в функции восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивные функции и опыт межличностного общения. Таким образом, также было показано, что комбинация 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы, в частности, в соответствующем изобретению весовом соотношении 4,4 : 1 существенно улучшает функции восприятия, двигательного контроля, самоощущения, когнитивные функции и опыт межличностного общения у субъекта.
Пример 6. Клиническое исследование соотношения 3’-сиалиллактоза/6’-сиалиллактоза в грудном молоке здоровых матерей
Схема исследования
Было проведено открытое одноцентровое исследование в 1 группе, включающей 50 субъектов (матерей), продолжительностью 8 месяцев. Включали только здоровых добровольцев.
Все субъекты соответствовали всем приведенным ниже критериям включения. 1. Гестационный возраст от 37 до не более 42 недель. 2. Наличие ребенка в возрасте от рождения до V1. 3. Матери не моложе 18 лет и не старше 40 лет. 4. ИМТ матери до беременности в диапазоне 18,5-29. 5. Матери, желающие вскармливать ребенка грудью в течение первых 8 месяцев после рождения.
Субъектов, соответствующих одному или более из приведенных ниже критериев, исключали из участия в исследовании. 1. Гестационный диабет. 2. Повышенное АД > 140/90. 3. Матери, курящие во время грудного вскармливания. 4. Субъекты, от которых нельзя ожидать соблюдения процедур исследования. 5. Субъекты, участвующие в другом клиническом исследовании в настоящее время или во время последних 12 недель до начала данного исследования.
Получение и анализ образцов SL
Анализ сиалиллактозы (SL) проводили в двух идентичных образцах цельного грудного молока объемом 1 мл, соответствующих полноценному питанию и взятых через 11, 30, 60, 120 и 240 дней после рождения младенцев (после родов).
Получение образца
1 мл хорошо перемешанного цельного грудного молока центрифугировали 20 мин при 1700 x g. Приблизительно 0,1 мл супернатанта обезжиренного молока разводили в 10 раз водой и отбирали 0,01 мл полученного таким образом разбавленного супернатанта в качестве образца для анализа.
Анализ
Образцы анализировали методом высокоэффективной ионообменной хроматографии (НРАЕС;Thermo, Dionex, штат Калифорния) с использованием колонки CarboPac PA1 (Thermo, Dionex, штат Калифорния) для разделения и импульсного амперометрического детектора (ИАД) для обнаружения углеводов. Идентификацию 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы проводили на основании сравнения времени удержания с аутентичными стандартами. 3’-сиалиллактозу и 6’-сиалиллактозу количественно определяли, используя внешние стандартные кривые с чистой аутентичной 3’-сиалиллактозой и 6’-сиалиллактозой соответственно, и вычисляли весовое соотношение 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы.
Результаты
В результате было установлено, что весовое соотношение 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы в человеческом грудном молоке увеличивается со временем, как определено через 11, 30, 60, 120 и 240 дней после рождения младенцев. Хотя в самом начале периода лактации соотношение 3’SL/6’SL составляет приблизительно 1,53 : 10, т.е. основную часть сиалиллактозы в человеческом грудном молоке составляет 6’SL, указанное соотношение со временем смещается к значению приблизительно 5,86 : 1, т.е. через 8 месяцев после родов основную часть сиалиллактозы в человеческом грудном молоке составляет 3’SL. Дополнительно было установлено, что среднее весовое соотношение 3’-сиалиллактозы и 6’-сиалиллактозы в человеческом грудном молоке в период лактации составляет приблизительно 1 : 1.
Заключение
Пример 6 четко демонстрирует, что питательная композиция настоящего изобретения обеспечивает 3’-сиалиллактозу и 6’-сиалиллактозу в диапазонах, совпадающих с физиологическими для материнского молока уровнями, в долгосрочной перспективе.
Изложение сущности изобретения
Приведенные выше результаты демонстрируют, что добавка сиалиллактозы в соответствии с изобретением существенно улучшает у субъектов скорость обучения, кратковременную память и долговременную память. Также впервые было показано, что такая добавка сиалиллактозы существенно повышает концентрацию сиаловой кислоты (Neu5Ac) в гиппокампе и фронтальной коре мозга субъектов. Обзор этих результатов представлен на фиг. 8.
Более того, результаты МРТ, выполненного in vivo, дополнительно показали, что диетическая добавка сиалиллактозы существенно увеличивает объем серого вещества во многих важных областях мозга во всех экспериментальных группах по сравнению с контрольной группой.
Таким образом, результаты достоверно подтверждают преимущества диетической добавки сиалиллактозы в качестве необходимого питательного вещества для раннего неврологического развития и когнитивной функции у поросят, являющихся животной моделью человеческих младенцев.
Таким образом, из подробного описания настоящего изобретения и его преимуществ следует понимать, что подробное описание не предполагает ограничения объема изобретения, представленного в настоящем документе.