ПИЩЕВЫЕ КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ЛИПИДНЫЕ ГЛОБУЛЫ С ПОКРЫТИЕМ
FOOD COMPOSITIONS CONTAINING COATED LIPID GLOBULES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области молочных смесей и молока для младенцев и детей ясельного возраста для предотвращения ожирения в более позднем возрасте.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Грудное вскармливание представляется предпочтительным способом кормления младенцев. Однако существуют обстоятельства, которые делают невозможным или менее желательным грудное вскармливание. В этих случаях детские смеси являются хорошей альтернативой. Состав современных детских смесей адаптирован таким образом, что он соответствует многим специальным пищевым потребностям быстрорастущего и развивающегося младенца.
По-прежнему считается, что улучшения могут быть произведены по отношению к составу детских смесей. Младенцы на грудном вскармливании имеют меньше шансов получить ожирение в более позднем возрасте по сравнению с младенцами на вскармливании детскими смесями, но мало известно об эффектах ингредиентов детской смеси на ожирение в более позднем возрасте. Ожирение представляется значительной проблемой для здоровья. Оно является заболеванием, в котором избыток жира тела накапливается в такой степени, что он может оказывать вредный эффект на здоровье, приводя к уменьшению средней продолжительности жизни, и это накопление ассоциировано со многими заболеваниями, конкретно с заболеваниями сердца, диабетом 2 типа, затруднениями дыхания во время сна, с определенными типами рака и с остеоартритом. Ожирение является лидирующей предотвращаемой причиной смерти по всему миру, с наибольшим преобладанием у взрослых и детей, и власти рассматривают его как одну из наиболее серьезных проблем для здоровья в 21 веке. Настоящее изобретение относится к такому в будущем здоровому составу тела.
WO 2007/073194 относится к детским смесям, содержащим фосфолипиды, сфинголипиды и холестерин для предотвращения ожирения. WO 2007/073193 относится к детским смесям со специфическим соотношением линолевой кислоты к альфа-линоленовой кислоте, низким содержанием линолевой кислоты и содержащим фосфолипиды, сфинголипиды и холестерин и/или холин вместе с уридином для предотвращения ожирения в более позднем возрасте. EP 1800675 относится к составу, содержащему полиненасыщенные жирные кислоты, белки и марганец и/или молибден для улучшения мембранного состава для лечения широкого спектра расстройств. Michalski et al., 2005, J Dairy Sci 88: 1927-1940 раскрывают распределение по размеру липидных глобул в человеческом молоке и в детской смеси. WO 2005/051091 относится к липидной комбинации, которая при диспергировании или эмульгировании в по существу водной среде вместе с другими ингредиентами детской смеси, образует по существу гомогенную дисперсию или эмульсию, имеющую микроструктуру, содержащую липидные глобулы, которая по существу является миметиком соответствующей глобулярной микроструктуры природного человеческого молочного жира. Однако там не раскрыто никаких эффектов на ожирение в более позднем возрасте.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что когда диета на ранних сроках жизни содержит липидные глобулы, которые покрыты слоем, содержащим полярные липиды, то это влияет на состав тела в более позднем возрасте. Покрытые липидные глобулы в диете младенцев приводят в результате к уменьшенной жировой массе, уменьшенной относительной жировой массе и/или к снижению ожирения в более позднем возрасте. Эти результаты отсутствовали или наблюдались в гораздо меньшей степени, когда полярные липиды добавляли в диету отдельно от липидных глобул. Конкретно, была снижена гипертрофия адипоцитов. Ожирение, вызванное гипертрофией адипоцитов, как считается, является показателем проявления ожирения в более позднем возрасте, и более часто ассоциируется с проблемами со здоровьем, такими как устойчивость к инсулину, по сравнению с ожирением, вызванным гиперплазией адипоцитов.
Важное отличие между смесями заключалось в покрытии липидных глобул полярными липидами, тогда как профиль жирных кислот в смесях был аналогичным. Ожидая снижение жировой массы при диете, содержащей небольшие липидные глобулы, покрытые полярными липидами, смесь дополнительно дает возможность аналогично хорошего роста и развития на ранних сроках жизни и не имеет значительного эффекта на массу тела, безжировую массу тела и жировую массу тела на ранних сроках жизни. Таким образом, нет прямого эффекта от диеты, например эффекта, предотвращающего ожирение. Это является предпочтительным, поскольку у младенцев и детей ясельного возраста жировая масса играет важную роль в накапливании энергии, теплоизоляции, в накапливании жирорастворимых витаминов и в гормональном развитии, таком как развитие лептиновой и инсулиновой чувствительности, и, таким образом, нежелательно значительное снижение жировой массы у младенцев и детей ясельного возраста.
Наблюдали равномерно улучшающий эффект на жировую массу, и на жировую массу по отношению к общей массе тела в более позднем возрасте, когда липидные глобулы, покрытые внешним слоем полярных липидов, были увеличены в размере. Стандартные детские молочные смеси содержат растительный жир в качестве липидного компонента. Липид гомогенизируют с целью создания стабильной эмульсии, и липидные глобулы представляются небольшими со средневзвешенным модальным диаметром в интервале, составляющем примерно 0,3-0,6 мкм. Обычно, полярные липиды не добавляют специально, но их небольшие количества могут присутствовать в готовой к употреблению смеси по причинам стабильности. Было обнаружено, что липидные глобулы стандартных, например, приготовленных из порошковых детских смесей, являются покрытыми молочными белками, а не полярными липидами. Предполагается, что эти белки по большей части представляют собой казеин.
Настоящее изобретение относится к детским смесям или к молочным смесям для детей ясельного возраста, содержащим растительные жиры с липидными глобулами, покрытыми полярными липидами. Это может быть достигнуто путем гомогенизации липидного компонента, содержащего растительный жир в присутствии полярных липидов, перед стадией сушки.
Было неожиданно обнаружено, что покрытие в виде полярных липидов вводимых липидных глобул на ранних сроках жизни представляется одним из определяющих факторов, которые воздействуют на состав тела, конкретно на жировую массу, в более позднем возрасте. Этот эффект на жировую массу был более ярко выраженным, когда липидные глобулы были увеличены в размере. Так как наблюдаемые наиболее сильные эффекты диеты на состав тела были слабее эффектов, наблюдаемых в более позднем возрасте, поэтому заключили, что диета программировала или фиксировала тело таким образом, что оно приводило в более позднем возрасте к развитию улучшенного состава тела после дальнейшего роста при одинаковых условиях.
Настоящее изобретение таким образом может применяться для пищевых композиций, предназначенных для младенцев и/или детей ясельного возраста с целью предотвращения ожирения, увеличения безжировой массы тела и/или уменьшению жировой массы в более позднем возрасте.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение, таким образом, касается способа предотвращения ожирения, снижения риска ожирения и/или касается лечения ожирения, причем указанный способ содержит введение человеку пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции,  i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды.
Также настоящее изобретение касается способа улучшения состава тела, причем улучшение состава тела выбрано из группы, состоящей из увеличенной безжировой массы тела, и уменьшенной жировой массы по отношению к общей массе тела, причем указанный способ содержит введение человеку пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды.
В одном аспекте, настоящее изобретение касается не терапевтического способа предотвращения ожирения и/или снижения риска развития ожирения, причем указанный способ содержит введение человеку пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды.
Также в одном аспекте, настоящее изобретение касается не терапевтического способа улучшения состава тела, причем улучшение состава тела выбрано из группы, состоящей из увеличенной безжировой массы тела, уменьшения жировой массы, и уменьшенной жировой массы по отношению к общей массе тела, причем указанный способ содержит введение человеку пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды.
Также настоящее изобретение может быть описано в виде применения липидов для производства пищевой композиции для предотвращения ожирения, снижения риска развития ожирения и/или для лечения ожирения, причем указанный способ содержит введение человеку пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды.
Изобретение также касается применения липидов для производства пищевой композиции для улучшения состава тела, причем улучшение состава тела выбрано из группы, состоящей из увеличения безжировой массы тела, снижения жировой массы, и снижения жировой массы по отношению к общей массе тела, причем указанная пищевая композиция содержит 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды.
Настоящее изобретение также может быть описано в виде пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды, для применения в предотвращении ожирения, в снижении риска ожирения и/или в лечении ожирения.
Изобретение также касается пищевой композиции, содержащей 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, i) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов или ii) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, причем указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды, для применения в улучшении состава тела, причем улучшение состава тела выбрано из группы, состоящей из увеличения безжировой массы тела, снижения жировой массы тела, и снижения жировой массы тела по отношению к общей массе тела.
Дополнительно изобретение относится к пищевой композиции, содержащей a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, b) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, причем фосфолипиды имеют происхождение из молочных липидов, и указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды, причем указанные липидные глобулы имеют i) средневзвешенный диаметр более 1 мкм, предпочтительно от 1 до 10 мкм и/или ii) диаметр 2-12 мкм в количестве, составляющем по меньшей мере 45 об.%, более предпочтительно по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
Кроме того, изобретение относится к пищевой композиции, содержащей a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, b) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина от общего содержания липидов, и указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды, причем указанные липидные глобулы имеют i) средневзвешенный диаметр более 1 мкм, предпочтительно от 1 до 10 мкм и/или ii) диаметр 2-12 мкм в количестве, составляющем по меньшей мере 45 об.%, более предпочтительно по меньшей мере 55 об.% от общего содержания липидов.
В одном аспекте изобретение касается пищевой композиции, содержащей a) 10-50 вес.% растительных липидов от сухого веса композиции, b1) 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, причем фосфолипиды имеют происхождение из молочных липидов или b2) 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина от общего содержания липидов, причем липиды имеют профиль жирных кислот с весовым соотношением линолевой кислоты к альфа-линоленовой кислоте, составляющим от 4 до 7, и указанная композиция содержит липидные глобулы с сердцевиной, содержащей указанные растительные липиды, и с покрытием, содержащим указанные фосфолипиды или полярные липиды, причем указанные липидные глобулы имеют i) средневзвешенный диаметр менее 1 мкм, предпочтительно в интервале 0,3-0,6 мкм, ii) диаметр 2-12 мкм в количестве, составляющем менее 45 об.% от общего содержания липидов, предпочтительно с распределением размера, причем более 55 об.% липидных глобул имеет диаметр менее 2 мкм.
Ожирение
Настоящую композицию предпочтительно вводят человеку в возрасте младше 36 месяцев, предпочтительно младше 18 месяцев, более предпочтительно младше 12 месяцев, еще более предпочтительно младше 6 месяцев. Предпочтительно человек не страдает ожирением и/или не страдает от избыточной массы тела. Ожирение в настоящем изобретении относится к избытку жировой массы тела. Жировая масса тела также известна как адипозная ткань или жировая ткань. Взрослый человек страдает ожирением, если более 25 вес.% (для мужчины) или более 30 вес.% (для женщин) массы тела представляет собой жировая масса. Ожирение иногда обозначается как тучность.
Подходящие пути определения % жировой массы тела представляют собой взвешивание под водой, измерение кожных складок, биоэлектрический анализ полного сопротивления, компьютерная томография (CT/CAT-сканирование), магнитно-резонансная томография (MRI/NMR), ультрасонографию и двухэнергетическую рентгеновскую абсорбциометрию (DEXA). Предпочтительным методом является измерение DEXA. В контексте настоящего изобретения жировую массу тела определяют с помощью DEXA.
Липидный компонент
Настоящая композиция содержит липиды. Липиды обеспечивают предпочтительно 30-60% совокупных калорий композиции. Более предпочтительно настоящая композиция содержит липиды, обеспечивающие 35-55% совокупных калорий, еще более предпочтительно настоящая композиция содержит липиды, обеспечивающие 40-50% совокупных калорий. Когда в липидной форме, например, в виде готовой к употреблению жидкости, композиция предпочтительно содержит 2,1-6,5 г липидов на 100 мл, более предпочтительно 3-4 г на 100 мл. От сухого веса настоящая композиция предпочтительно содержит 10-50 вес.%, более предпочтительно 12,5-40 вес.% липидов, еще более предпочтительно 19-30 вес.% липидов.
Липиды включают полярные липиды (такие как фосфолипиды, гликолипиды, сфингомиелин и холестерин), моноглицериды, диглицериды, триглицериды и свободные жирные кислоты. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 75 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 85 вес.% триглицеридов от совокупности липидов.
Липиды по настоящему изобретению содержат растительные липиды. Присутствие растительных липидов преимущественно дает возможность оптимального профиля жирных кислот с высоким содержанием (поли)ненасыщенных жирных кислот и/или более напоминает человеческий молочный жир. Использование липидов только из коровьего молока или из молока других домашних млекопитающих не обеспечивает оптимального профиля жирных кислот. Этот менее оптимальный профиль жирных кислот, такой как большое количество насыщенных жирных кислот, как известно, приводит в результате к увеличения ожирения. Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два источника липидов, выбранных из группы, состоящей из льняного масла (масла льняного семени), рапсового масла (такого как сурепное масло, рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты и масло канолы), масла далматского шалфея, периллового масла, масла портулака, брусничного масла, облепихового масла, конопляного масла, подсолнечного масла, подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, сафлорового масла, сафлорового масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, оливкого масла, масла семян черной смородины, масла семян подорожника, кокосового масла, пальмового масла и косточкового пальмового масла. Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два источника липидов, выбранных из группы, состоящей из льняного масла, масла канолы, кокосового масла, подсолнечного масла и подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты. Коммерчески доступные растительные липиды, как правило, предлагаются в форме однородной масляной фазы. Будучи представленной в жидкой форме, например, в виде готовой к употреблению жидкости, композиция предпочтительно содержит 2,1-6,5 г растительных липидов на 100 мл, более предпочтительно 3-4 г на 100 мл. От сухого веса настоящая композиция предпочтительно содержит 10-50 вес.%, более предпочтительно 12,5-40 вес.% растительных липидов, еще более предпочтительно 19-30 вес.%. Предпочтительно композиция содержит 50-100 вес.% растительных липидов от общего содержания липидов, более предпочтительно 70-100 мсасс.%, еще более предпочтительно 75-97 вес.%. Таким образом, следует заметить, что настоящая композиция также может содержать не растительные липиды. Подходящие и предпочтительные не растительные липиды дополнительно описаны ниже.
Полярные липиды
Настоящее изобретение содержит полярные липиды. Полярные липиды являются амфипатическими по своей природе и включают глицерофосфолипиды, гликосфинголипиды, сфингомиелин и/или холестерин. Более предпочтительно композиция содержит фосфолипиды (объединение глицерофосфолипидов и сфингомиелина). Полярные липиды в настоящем изобретении относятся к объединению глицерофосфолипидов, гликосфинголипидов, сфингомиелина и холестерина. Согласно настоящему изобретению полярные липиды представлены в виде покрытия липидной глобулы. Термин 'покрытие' обозначает, что внешний поверхностный слой липидной глобулы содержит полярные липиды, тогда как эти полярные липиды фактически отсутствуют в сердцевине липидной глобулы. Присутствие полярных липидов в качестве покрытия или внешнего слоя липидной глобулы в диете на ранних сроках жизни, как обнаружено, преимущественно дополнительно уменьшает жировую массу, уменьшает относительную жировую массу, т.е. ожирение и/или увеличивает безжировую массу тела в более позднем возрасте.
Настоящая композиция предпочтительно содержит глицерофосфолипиды. Глицерофосфолипиды представляют собой класс липидов, образованных из жирных кислот, этерифицированных по гидрокси-группам при атомах углерода 1 и 2 компонента глицеринового скелета, и с отрицательно заряженной фосфатной группой, присоединенной к атому углерода 3 глицерина посредством сложноэфирной связи, и необязательно с группой холина (в случае фосфатидилхолина, PC), группой серина (в случае фосфатидилсерина, PS), группой этаноламина (в случае фосфатидилэтаноламина, PE), группой инозита (в случае фосфатидилинозита, PI) или группой глицерина (в случае фосфатидилглицерина, PG), присоединенной к фосфатной группе. Лизофосфолипиды представляют собой класс фосфолипидов с одной ацильной цепью жирной кислоты. Предпочтительно настоящая композиция содержит PC, PS, PI и/или PE, более предпочтительно по меньшей мере PC.
Настоящая композиция предпочтительно содержит гликосфинголипиды. Термин гликосфинголипиды в настоящем изобретении конкретно обозначает гликолипиды, содержащие аминоспирт сфингозин. Скелет сфингозина является O-связанным с заряженной концевой группой, такой как скелет этаноламина, серина или холина. Скелет также является амидом, связанным с ацильным остатком жирной кислоты. Гликосфинголипиды представляют собой церамиды, содержащие один или более остатков сахаров, присоединенных по β-гликозидной связи в положении гидроксила 1. Предпочтительно настоящая композиция содержит ганглиозиды, более предпочтительно по меньшей мере один ганглиозид, выбранный из группы, состоящей из GM3 и GD3.
Настоящая композиция предпочтительно содержит сфингомиелин. Сфингомиелины содержат молекулу фосфорилхолина или фосфорилэтаноламина, этерифицированную по 1-гидрокси-группе церамида. Они классифицируются как фосфолипиды, а также сфинголипиды, но не классифицируются как глицерофосфолипиды или гликосфинголипиды.
Сфинголипиды определяют в настоящем изобретении как объединение сфингомиелина и гликосфинголипидов. Фосфолипиды определяют в настоящем изобретении как объединение сфингомиелина и глицерофосфолипидов. Предпочтительно фосфолипиды имеют происхождение из молочных липидов. Предпочтительно массовое соотношение фосфолипидов:гликосфинголипидов составляет от 2:1 до 10:1, более предпочтительно 2:1-5:1.
Предпочтительно настоящая композиция содержит фосфолипиды. Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,5-20 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, более предпочтительно 0,5-10 вес.%, более предпочтительно 1-10 вес.%, еще более предпочтительно 2-10 вес.%, еще более предпочтительно 3-8 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов. Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,1-10 вес.% гликосфинголипидов от общего содержания липидов, более предпочтительно 0,5-5 вес.%, еще более предпочтительно 2-4 вес.%. Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,5-10 вес.% (гликосфинголипиды вместе с фосфолипидами) от общего содержания липидов, более предпочтительно 1-10 вес.% (гликосфинголипиды вместе с фосфолипидами) от общего содержания липидов.
Настоящая композиция предпочтительно содержит холестерин. Настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 0,005 вес.% холестерина от общего содержания липидов, более предпочтительно по меньшей мере 0,02 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,05 вес.%., еще более предпочтительно по меньшей мере 0,1 вес.%. Предпочтительно количество холестерина не превышает 10 вес.% от общего содержания липидов, более предпочтительно не превышает 5 вес.%, еще более предпочтительно не превышает 1 вес.% совокупности липидов.
Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,6-25 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, более предпочтительно 0,6-12 вес.%, более предпочтительно 1-10 вес.%, еще более предпочтительно 2-10 вес.%, еще более предпочтительно 3-10 вес.% полярных липидов от общего содержания липидов, причем полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина.
Предпочтительные источники получения фосфолипидов, гликосфинголипидов и/или холестерина представляют собой липиды яиц, молочный жир, жир пахты и жир сыворотки масла (такой как жир бета-сыворотки). Предпочтительным источником фосфолипидов, конкретно PC, является соевый лецитин и/или лецитин подсолнечника. Настоящая композиция предпочтительно содержит фосфолипиды, имеющие происхождение из молока. Предпочтительно настоящая композиция содержит фосфолипиды и гликосфинголипиды, имеющие происхождение из молока. Предпочтительно холестерин также получают из молока. Предпочтительно полярные липиды имеют происхождение из молока. Полярные липиды, имеющие происхождение из молока, включают полярные липиды, выделенные из липидов молока, липидов сливок, липидов сыворотки масла (из липидов бета-сыворотки), липидов молочной сыворотки, липидов сыра и/или липидов пахты. Липиды пахты, как правило, получают во время производства пахты. Липиды сыворотки масла или липиды бета-сыворотки, как правило, получают из безводного молочного жира из масла. Предпочтительно фосфолипиды, гликосфинголипиды и/или холестерин получают из молочных сливок. Композиция предпочтительно содержит фосфолипиды, гликосфинголипиды и/или холестерин из молока коров, кобыл, овец, коз, буйволов, лошадей и верблюдов. Наиболее предпочтительно использование липидного экстракта, выделенного из коровьего молока. Применение полярных липидов из молочного жира преимущественно содержит полярные липиды из глобулярных мембран молочного жира, которые более всех напоминают состояние человеческого молока. Полярные липиды, с происхождением из молочного жира преимущественно уменьшают жировую массу до большей степени, чем полярные липиды из других источников. Полярные липиды локализованы на поверхности липидной глобулы, т.е. в виде покрытия или внешнего слоя. Подходящий способ определения того, локализованы ли полярные липиды на поверхности липидной глобулы, представляет собой микроскопию с лазерным сканированием, приведенную в примере 1. Совместное применение полярных липидов с происхождением из молока домашних животных вместе с триглицеридами с происхождением из растительных липидов, таким образом, дает возможность производства покрытых липидных глобул с покрытием, более похожим на человеческое молоко, в то же время обеспечивая оптимальный профиль жирных кислот. Подходящие коммерчески доступные источники из молочных полярных липидов представляют собой порошковые смеси BAEF, SM2, SM3 и SM4 от Corman, Salibra от Glanbia, и LacProdan MFGM-10 или PL20 от Arla. Предпочтительно источник молочных полярных липидов содержит по меньшей мере 4 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов, более предпочтительно 7-75 вес.%, наиболее предпочтительно 20-70 вес.% фосфолипидов от общего содержания липидов. Предпочтительно массовое соотношение фосфолипидов к белку составляет выше 0,1, более предпочтительно выше 0,2, еще более предпочтительно выше 0,3. Предпочтительно по меньшей мере 25 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 40 вес.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 вес.% полярных липидов имеет происхождение из молочных полярных липидов.
Состав жирных кислот
В настоящем документе LA обозначает линолевую кислоту и/или ее ацильную цепь (18:2 n6); ALA обозначает α-линоленовую и/или ее ацильную цепь (18:3 n3); LC-PUFA обозначает длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты и/или их ацильные цепи, содержащие по меньшей мере 20 атомов углерода в ацильной цепи остатка жирной кислоты, и содержащие 2 или более ненасыщенных связи; DHA обозначает докозагексаеновую кислоту и/или ее ацильную цепь (22:6, n3); EPA обозначает эйкозапентаеновую кислоту и/или ее ацильную цепь (20:5 n3); ARA обозначает арахидоновую кислоту и/или ее ацильную цепь (20:4 n6); DPA обозначает докозапентаеновую кислоту и/или ее ацильную цепь (22:5 n3). Среднецепочечные жирные кислоты (MCFA) обозначают жирные кислоты и/или их ацильные цепи с длиной цепи в 6, 8 или 10 атомов углерода.
LA предпочтительно присутствует в достаточном количестве с целью стимулирования нормального роста и развития, хотя и в количестве настолько низком, насколько это возможно для предотвращения появления ожирения в более позднем возрасте. Композиция, таким образом, предпочтительно содержит менее 15 вес.% LA от общего содержания жирных кислот, предпочтительно от 5 до 14,5 вес.%, более предпочтительно от 6 до 10 вес.%. Предпочтительно композиция содержит более 5 вес.% LA на основе ирных кислот. Предпочтительно ALA присутствует в достаточном количестве с целью стимулирования нормального роста и развития младенца. Настоящая композиция, таким образом, предпочтительно содержит по меньшей мере 1 вес.% ALA от общего содержания жирных кислот. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 1,5 вес.% ALA от общего содержания жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 2 вес.%. Предпочтительно композиция содержит менее 10 вес.% ALA, более предпочтительно менее 5 вес.% от общего содержания жирных кислот. Массовое соотношение LA/ALA должно быть хорошо сбалансированным с целью предотвращения ожирения, и в то же время должно гарантировать нормальный рост и развитие. Таким образом, настоящая композиция предпочтительно содержит массовое соотношение LA/ ALA от 2 до 15, более предпочтительно от 2 до 7, более предпочтительно от 4 до 7, более предпочтительно от 3 до 6, еще более предпочтительно от 4 до 5,5, еще более предпочтительно от 4 до 5.
Так как при введении младенцу MCFA способствует снижению жировой массы в более позднем возрасте, то настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 3 вес.% MCFA от общего содержания жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 10 вес.%, еще более предпочтительно 15 вес.%. Так как MCFA снижает накапливание жировой массы без предпочтения для средней жировой массы и так как MFCA не уменьшает количества адипоцитов, то настоящая композиция преимущественно содержит менее 50 вес.% MCFA от общего содержания жирных кислот, более предпочтительно менее 40 вес.%, еще более предпочтительно менее 25 вес.%.
Предпочтительно настоящая композиция содержит n-3 LC-PUFA, так как n-3 LC-PUFA снижает ожирение в более позднем возрасте, более предпочтительно среднее ожирение. Более предпочтительно настоящая композиция содержит EPA, DPA и/или DHA, еще более предпочтительно DHA. Так как низкая концентрация DHA, DPA и/или EPA уже эффективны для важности нормального роста и развития, то содержание n-3 LC-PUFA в настоящей композиции предпочтительно не превышает 15 вес.% совокупного содержания жирных кислот, предпочтительно не превышает 10 вес.%, еще более предпочтительно не превышает 5 вес.%. Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере 0,2 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 0,5 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,75 вес.%, n-3 LC-PUFA совокупного содержания жирных кислот.
Поскольку группы n-6 жирных кислот, особенно арахидоновая кислота (AA) и LA, как ее предшественник, противодействуют группе n-3 жирных кислот, особенно DHA и EPA, и ALA как их предшественник, настоящая композиция содержит относительно низкие количества AA. Содержание n-6 LC-PUFA предпочтительно не превышает 5 вес.%, более предпочтительно не превышает 2 вес.%, более предпочтительно не превышает 0,75 вес.%, еще более предпочтительно не превышает 0,5 вес.%, от общего содержания жирных кислот. Так как AA важна для младенцев для оптимального функционирования мембран, особенно мембран неврологических тканей, количество n-6 LC-PUFA предпочтительно составляет по меньшей мере 0,02 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,05 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,1 вес.% от общего содержания жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 0,2 вес.%. Присутствие AA является преимущественным в композиции с низким содержанием LA, поскольку она восстанавливает дефицит LA. Присутствие предпочтительно низких количеств AA является полезным в диете младенцев в возрасте менее 6 месяцев, так как для этих младенцев детская смесь, как правило, является единственным источником питания.
Предпочтительно дополнительно к растительным липидам присутствуют липиды, выбранные из рыбьего жира (предпочтительно рыбьего жира тунца) и жира одноклеточных (такого как жир водорослей, микробный жир и грибной жир). Эти источники жира являются подходящими в виде источников LC-PUFA. Предпочтительно в виде источника n-3 LC-PUFA используется жир одноклеточных, включающий жир водорослей и микробный жир, так как эти источники жира имеют низкое соотношение EPA/DHA, которое приводит в результате к увеличению эффекта против ожирения. Более предпочтительно рыбий жир (еще более предпочтительно рыбий жир тунца) используется в качестве источника n-3 LC-PUFA, поскольку он имеет более высокую концентрацию EPA, что является преимуществом, поскольку EPA это предшественник эйкозаноидов, которые обладают дополнительным эффектом против ожирения. Таким образом, в одном воплощении настоящее изобретение дополнительно содержит по меньшей мере один липид, выбранный из группы, состоящей из рыбьего жира, жира морских видов животных, жира водорослей, грибного жира и микробного жира.
Способ получения липидных глобул, покрытых полярными липидами
Настоящая композиция содержит липидные глобулы. Размером липидных глобул можно манипулировать путем регуляции стадий способа, с помощью которого производят настоящую композицию. Подходящий и предпочтительный путь получения липидных глобыл, покрытых полярными липидами, представляет собой увеличение количества полярных липидов по сравнению с количествами, которые как правило присутствуют в детской смеси, и получение этих полярных липидов, присутствующих во время процесса гомогенизации, где смесь водной и масляной фазы гомогенизируют. Типичные количества фосфолипидов/полярных липидов в детской смеси составляют примерно 0,15 вес.%/0,2 вес.% на основе совокупного жира. Количество фосфолипидов увеличено по меньшей мере до 0,5 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере до 1 вес.% на основе совокупного жира, или количество полярных липидов увеличено по меньшей мере до 0,6 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере до 1 вес.% на основе совокупного жира. В стандартном составе детской молочной смеси липидную фракцию (обычно содержащая растительный жир, небольшое количество полярных липидов и жирорастворимые витамины) смешивают в водной фракции (обычно содержащей воду, обезжиренное молоко, усваиваемые углеводы, такие как лактоза, водорастворимые витамины и минералы и необязательно неперевариваемые углеводы) путем гомогенизации. Если не проводить гомогенизации, то жидкая часть будет расслаиваться очень быстро, т.е. отделяться от водной части и собираться сверху. Гомогенизация представляет собой процесс разрушения жировой фазы до меньшего размера, так чтобы она больше не отделялась быстро от водной фазы, а поддерживалась в стабильной эмульсии. Этого достигают путем пропускания молока под высоким давлением через небольшие отверстия.
Способ содержит следующие стадии:
1. Смешивание ингредиентов
Ингредиенты композиции смешаны, например, предпочтительно путем перемешивания. По существу липидную фазу, содержащую растительные липиды, и водную фазу добавляют вместе. Ингредиенты дополнительно сдержат полярные липиды, более предпочтительно фосфолипиды. Ингредиенты водной фазы могут содержать воду, обезжиренное молоко (порошок), сыворотку (порошок), молоко с низким содержанием жира, лактозу, водорастворимые витамины и минералы. Предпочтительно водная фаза содержит неперевариваемые олигосахариды. Предпочтительно в водной фазе устанавливают pH от 6 до 8, более предпочтительно pH 6,5-7,5. Предпочтительно полярные липиды, конкретно фосфолипиды имеют происхождение из молока. Преимущественно, наличие полярных липидов, присутствующих водной смеси перед гомогенизацией, приводит в результате к получению эффективного покрытия липидных глобул, состоящих, по существу, из триглицеридов с покрытием в виде полярных липидов. Предпочтительно липидная фаза содержит 50-100 вес.% растительных липидов на основе совокупной массы липидной фазы. Вместо этого в водной фазе полярные липиды, более предпочтительно фосфолипиды, также могут присутствовать в липидной фазе или в обеих фазах. Альтернативно полярные липиды могут добавляться отдельно к водной и к липидной фазе. Предпочтительно массовое соотношение фосфолипидов к совокупности липидов составляет от 0,5 до 20 вес.%, более предпочтительно от 0,5 до 10 вес.%, еще более предпочтительно 3-8 вес.%. Предпочтительно массовое соотношение полярных липидов к совокупности липидов составляет 0,6-25 вес.%, более предпочтительно от 0,6 до 12 вес.%
Водную и липидную фазы предпочтительно нагревают перед их совместным добавлением, предпочтительно при температуре 40°C-80°C, более предпочтительно 55°C-70°C, еще более предпочтительно 55°C-60°C. Смесь также поддерживают при этой температуре и перемешивают. Подходящий способ перемешивания представляет собой использование Ultra-Turrax T50 в течение примерно 30-60 сек при 5000-10000 об/мин. Затем может быть добавлена дистиллированная вода к этой смеси для получения целевой сухой массы %. Целевая сухая масса % например составляет 15%. Альтернативно липидную фазу вводят в водную фазу сразу перед гомогенизацией.
Минералы, витамины и стабилизирующие смолы могут быть добавлены в различные моменты процесса в зависимости от их чувствительности к нагреванию. Смешивание может проводиться, например, с помощью мешалки с высоким сдвигающим усилием. В способе по настоящему изобретению обезжиренное молоко (казеин) предпочтительно отсутствует в данной стадии и добавляется к композиции после гомогенизации жировой фракции в водной фракции (содержащей соединения, такие как сыворотка, сывороточные белки, лактоза).
2. Пастеризация
Предпочтительно смесь затем пастеризуют. Пастеризация включает в себя стадию быстрого нагревания при контролируемых условиях, при которых микроорганизмы не могут выжить. Температура 60-80°C, более предпочтительно 65-75°C, которая поддерживается в течение по меньшей мере 15 сек, как правило адекватно снижает количество бесспоровых клеток микроорганизмов. Некоторые методы пастеризации известны и коммерчески осуществимы. Альтернативно эта стадия также может осуществляться перед смешиванием как в стадии 1 и/или заменяется стадией нагревания до 60°C в стадии 1.
3. Гомогенизация
Затем необязательно пастеризованную смесь, содержащую растительные липиды, полярные липиды, и водную фазу гомогенизируют. Гомогенизация представляет собой процесс, который повышает однородность и стабильность эмульсии путем уменьшения размера липидных глобул в смеси. Эта стадия процесса может осуществляться с помощью разнообразного оборудования, в котором применяется высокое сдвигающее усилие по отношению к продукту. Этот тип смешивания разбивает липидные глобулы до меньших по размеру глобул. Полученную смесь предпочтительно гомогенизируют в две стадии, например, при 250-50 бар, соответственно, так чтобы общее давление составило 300 бар с целью получения небольших стабильных липидных глобул.
В случае когда предпочтительно чтобы размер липидных глобул был больше, стадию гомогенизации осуществляют при гораздо меньшем давлении. Например, 60°C при 5-100 бар, предпочтительно 30-100 бар и 5-50 бар соответственно, с общим давлением 35-150 бар. Альтернативно полученную смесь предпочтительно гомогенизируют в две стадии при более низкой температуре, от 15 до 40°C, предпочтительно при примерно 20°C при 5-50 бар и 5-50 бар соответственно, с общим давлением 5-100 бар. Это заметно ниже стандартных давлений, которые, как правило, составляют 250-50 бар соответственно, так чтобы общее давление составляло 300 бар. Это будет зависеть от того, какое давление применяется в конкретном используемом гомогенизаторе. В подходящем способе используют давление 100 бар в первой стадии и 50 бар во второй стадии в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H при температуре 60°C. В подходящем способе используют давление 5 бар в первой стадии и 20 бар во второй в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H при температуре 20°C. Затем необязательно могут быть добавлены другие ингредиенты, отличные от липидов.
4. Стерилизация
Затем эмульсию, полученную в стадии 3, предпочтительно стерилизуют. Предпочтительно стерилизация также проводится при ультравысокой температуре (UHT) и/или в подходящих емкостях с получением смеси в форме стерильной жидкости. Подходящий способ UHT-обработки представляет собой обработку при 120-130°C в течение по меньшей мере 20 сек. Альтернативно эту стадию стерилизации 4 осуществляют перед стадией гомогенизации 3. Предпочтительно композицию, полученную с помощью вышеописанного способа, затем сушат с помощью распылительной сушки.
Альтернативно эмульсию, полученную в стадии 3, концентрируют путем испарения, затем стерилизуют при ультравысокой температуре и затем сушат с помощью распылительной сушки с получением порошка, полученного распылительной сушкой, который заполняют в соответствующие емкости.
Различие в покрытии липидных глобул может быть затем обнаружено благодаря дзета-потенциалу. Дзета-потенциал (ζ-потенциал) измеряет различие в милливольтах (мВ) электрокинетического потенциала между тесно связанным слоем около поверхности и отдаленной зоной электронейтральности, и представляет собой меру величины отталкивания или притяжения между частицами в дисперсии. Ее значение также связано со стабильностью коллоидных дисперсий. Высокий абсолютный дзета-потенциал будет придавать стабильность, т.е. раствор будет сопротивляться агергации.
Размер липидных глобул
Согласно настоящему изобретению липиды присутствуют в композиции в форме липидных глобул, эмульгированных в водной фазе. Липидные глобулы содержат сердцевину и покрытие. Сердцевина содержит растительный жир и предпочтительно содержит по меньшей мере 90 вес.% триглицеридов и более предпочтительно по существу состоит из триглицеридов. Покрытие содержит фосфолипиды и/или полярные липиды. Не все фосфолипиды и/или полярные липиды, которые присутствуют в композиции, обязательно должны содержаться в покрытии, но предпочтительно это большая их часть. Предпочтительно более чем 50 вес.%, более предпочтительно более чем 70 вес.%, еще более предпочтительно более чем 85 вес.%, наиболее предпочтительно более чем 95 вес.% фосфолипидов и/или полярных липидов, которые присутствуют в композиции, содержится в покрытии липидных глобул. Не все растительные липиды, которые присутствуют в композиции, обязательно должны содержаться в сердцевине липидных глобул, но предпочтительно это большая их часть, предпочтительно более чем 50% вес.%, более предпочтительно более чем 70 вес.%, еще более предпочтительно более чем 85 вес.%, еще более предпочтительно более чем 95 вес.%, наиболее предпочтительно более чем 98 вес.% растительных липидов, которые присутствуют в композиции, содержится в сердцевине липидных глобул. В одном воплощении липидные глобулы по настоящему изобретению предпочтительно имеют
1) средневзвешенный диаметр более 1 мкм, предпочтительно более 3 мкм, более предпочтительно 4 мкм или более, предпочтительно от 1 до 10 мкм, более предпочтительно от 2 до 8 мкм, еще более предпочтительно от 3 до 8 мкм, наиболее предпочтительно от 4 до 8 мкм и/или
2) такое распределение по размеру, что по меньшей мере 45 об.%, предпочтительно по меньшей мере 55 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 65 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 об.% имеет диаметр от 2 до 12 мкм. Более предпочтительно по меньшей мере 45 об.%, предпочтительно по меньшей мере 55 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 65 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 об.% имеет диаметр от 2 до 10 мкм. Еще более предпочтительно по меньшей мере 45 об.%, предпочтительно по меньшей мере 55 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 65 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 об.% имеет диаметр от 4 до 10 мкм.
В другом предпочтительном воплощении липидные глобулы по настоящему изобретению имеют
1) средневзвешенный диаметр менее 1 мкм, и предпочтительно в интервале 0,2-0,7 мкм, более предпочтительно в интервале 0,3-0,6 мкм,
2) распределение по размеру такое, что менее 45 объемн. % имеет диаметр от 2 до 12 мкм, предпочтительно такое распределение по размеру, причем более 55 об.% липидных глобул имеет диаметр менее 2 мкм, более предпочтительно такое распределение по размеру, что менее 35 об.% имеет диаметр от 2 до 12 мкм, еще более предпочтительно такое распределение по размеру, причем более 65 об.% липидных глобул имеет диаметр менее 2 мкм. Процентное содержание липидных глобул основано на объеме совокупности липидов. Диаметр относится к диаметру, который присутствует наиболее часто, на основе объема совокупности липидов, или на основе пикового значения в графической интерпретации, где на оси X - отложен диаметр, на оси Y - объем (%).
Объем липидной глобулы и его распределение по размеру может подходящим образом определяться с использованием анализатора размера частиц, такого как Mastersizer (Malvern Instruments, Malvern, UK), например, с помощью метода, описанного в Michalski et al, 2001 , Lait 81: 787-796.
Усваиваемый углеводный компонент
Композиция предпочтительно содержит усваиваемые углеводы. Усваиваемые углеводы предпочтительно обеспечивают 30-80% совокупных калорий композиции. Предпочтительно усваиваемые углеводы обеспечивают 40-60% совокупных калорий. Когда композиция представлена в жидкой форме, например, в виде готовой к употреблению жидкости, композиция предпочтительно содержит 3-30 г усваиваемых углеводов на 100 мл, более предпочтительно 6-20, еще более предпочтительно 7-10 г на 100 мл. От сухого веса настоящая композиция предпочтительно содержит 20-80 вес.%, более предпочтительно 40-65 вес.% усваиваемых углеводов.
Предпочтительные источники усваиваемых углеводов представляют собой лактозу, глюкозу, сахарозу, фруктозу, галактозу, мальтозу, крахмал и мальтодекстрин. Лактоза представляет собой основной усваиваемый углевод, присутствующий в человеческом молоке. Настоящая композиция предпочтительно содержит лактозу. Настоящая композиция предпочтительно содержит усваиваемые углеводы, где по меньшей мере 35 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 50 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 75 вес.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 вес.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 вес.% усваиваемых углеводов представляют собой лактозу. От сухого веса настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 25 вес.% лактозы, предпочтительно по меньшей мере 40 вес.%.
Неперевариваемые олигосахариды
Предпочтительно настоящая композиция содержит неперевариваемые олигосахариды со степенью полимеризации (DP) от 2 до 250, более предпочтительно от 3 до 60. Неперевариваемые олигосахариды преимущественно предотвращают проявление резистентности к инсулину, которое также будет приводить в результате к снижению ожирения и/или жировой массы в более позднем возрасте. Кроме того, присутствие неперевариваемых олигосахаридов преимущественно приводит в результате к снижению в кишечной микробиоте Firmicutes и к повышению Bacteroidetes, что приводит в результате к снижению ожирения. Таким образом, неперевариваемые олигосахариды, как предполагается, усиливают эффекты против ожирения более крупных липидных глобул композиции согласно настоящему изобретению.
Неперевариваемые олигосахариды предпочтительно выбирают из группы, состоящей из фруктоолигосахаридов (таких как инулин), галактосахаридов (таких как трансгалактоолигосахариды или бета-галактоолигосахариды), глюкоолигосахаридов (таких как гентио-, нигеро- и циклодекстрин-олигосахариды), арабиноолигосахаридов, маннанолигосахаридов, ксилоолигосахаридов, фукоолигосахаридов, арабиногалактоолигосахаридов, глюкоманноолигосахаридов, галактоманноолигосахаридов, олигосахаридов, содержащих сиаловую кислоту, и олигосахаридов, содержащих уроновую кислоту. Предпочтительно композиция содержит аравийскую-камедь в комбинации с неперевариваемыми олигосахаридами.
n
TM
Предпочтительно настоящая композиция содержит фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды и/или олигосахариды, содержащие гактоуроновую кислоту, более предпочтительно галактоолигосахариды, наиболее предпочтительно трансгалактоолигосахариды. В предпочтительном воплощении композиция содержит смесь трансгалактоолигосахаридов и фруткоолигосахаридов. Предпочтительно настоящая композиция содержит галактоолигосахариды с DP 2-10 и/или фруктоолигосахариды с DP 2-60. Галактоолигосахариды предпочтительно выбирают из группы, состоящей из трансгалактоолигосахаридов, лакто-N-тетраозы (LNT), лакто-N-неотетраозы (нео-LNT), фукозиллактозы, фукузилированной LNT и фукузилированной нео-LNT. В конкретном предпочтительном воплощении настоящий способ содержит введение трансгалактоолигосахаридов ([галактоза]-глюкоза, где n представляет собой целое число от 1 до 60, т.e. 2, 3, 4, 5, 6, ...., 59 ,60; предпочтительно n выбирают из 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, или 10). Трансгалактоолигосахариды (TOS) продаются, например, под торговой маркой Vivinal (Borculo Domo Ingredients, Netherlands). Предпочтительно сахариды трансгалактоолигосахаридов являются β-связанными.

Фруктоолигосахарид представляет собой неперевариваемый олигосахарид, содержащий цепь β-связанных фруктозных единиц с DP или со средней DP 2-250, более предпочтительно 10-100. Фруктоолигосахариды включают инулин, леван и/или смешанный тип полифруктана. Особенно предпочтительным фруктоолигосахаридом является инулин. Фруктоолигосахарид, подходящий для применения в композициях, также уже является коммерчески доступным, например, RaftilineHP (Orafti). Олигосахариды, содержащие уроновую кислоту, предпочтительно получают в результате деградации пектина. Олигосахариды, содержащие уроновую кислоту, предпочтительно представляют собой олигосахариды, содержащие галактоуроновую кислоту. Следовательно, настоящая композиция предпочтительно содержит продукт деградации пектина с DP от 2 до 100. Предпочтительно продукт деградации пектина получают из яблочного пектина, свекольного пектина и/или пектина цитрусовых. Предпочтительно композиция содержит трансгалактоолигосахарид, фруктоолигосахарид и продукт деградации пектина. Массовое соотношение
трансгалактоолигосахарида:фруктоолигосахарида:продукта деградации пектина составляет предпочтительно (20-2):1:(1-3), более предпочтительно (12-7):1:(1-2).
Предпочтительно композиция содержит 80 мг - 2 г неперевариваемых олигосахаридов на 100 мл, более предпочтительно 150 мг - 1,5 г, еще более предпочтительно 300 мг - 1 г на 100 мл. От сухого веса, композиция предпочтительно содержит 0,25 вес.%-20 вес.%, более предпочтительно 0,5 вес.%-10 вес.%, еще более предпочтительно 1,5 вес.%-7,5 вес.%. Более низкое количество неперевариваемых олигосахаридов будет менее эффективно в предотвращении ожирения, тогда как слишком большое количество приведет в результате к побочным эффектам в виде метеоризма и желудочно-кишечного расстройства.
Белковый компонент
Настоящая композиция предпочтительно содержит белки. Белковый компонент предпочтительно обеспечивает 5-15% совокупных калорий. Предпочтительно настоящая композиция содержит белковый компонент, который обеспечивает 6-12% совокупных калорий. Более предпочтительно белок присутствует в композиции в количестве ниже 9% на основе калорий, более предпочтительно композиция содержит от 7,2 до 8% белка на основе совокупных калорий, еще более предпочтительно от 7,3 до 7,7% на основе совокупных калорий. Низкая концентрация белка гарантирует преимущественно более слабую реакцию инсулина, предотвращая таким образом пролиферацию адипоцитов у младенцев. Человеческое молоко содержит меньшее количество белка на основе совокупных калорий, чем коровье молоко. Концентрацию белка в пищевой композиции определяют по сумме белков, пептидов и свободных аминокислот. От сухого веса композиция предпочтительно содержит менее 12 вес.% белка, более предпочтительно от 9,6 до 12 вес.%, еще более предпочтительно 10-11 вес.%. На основе готового к употреблению жидкого продукта композиция предпочтительно содержит менее 1,5 г белка на 100 мл, более предпочтительно от 1,2 до 1,5 г, еще более предпочтительно от 1,25 до 1,35 г.
Источник белка должен быть выбран таким способом, чтобы обеспечивались минимальные требования по содержанию незаменимых аминокислот и гарантировался бы удовлетворительный рост. Следовательно, предпочтительны источники белка на основе белков коровьего молока, таких как сыворотка, казеин и их смеси, а также белков на основе сои, картофеля или гороха. В случае использования сывороточных белков, источник белка предпочтительно основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке, изоляте сывороточных белков или смеси, и может включать α-лактальбумин и β-лактоглобулин. Более предпочтительно источник белка основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке, из которых удаляют казеино-глико-макропептид (CGMP). Удаление CGMP из белков сладкой сыворотки преимущественно снижает содержание треонина в белках сладкой сыворотки. Пониженное содержание треонина также преимущественно достигается путем использования кислой сыворотки. Необязательно источник белка может быть дополнен свободными аминокислотами, такими как метионин, гистидин, тирозин, аргинин и/или триптофан с целью улучшения аминокислотного профиля. Предпочтительно используются сывороточные белки, обогащенные α-лактальбумином, с целью оптимизации аминокислотного профиля. Использование источников белка с оптимизированным профилем аминокислот, близким к профилю человеческого грудного молока, дает возможность обеспечения всех незаменимых аминокислот при пониженной концентрации белка, ниже 9% на основе калорий, предпочтительно от 7,2 до 8% на основе калорий и при этом все равно гарантируется удовлетворительный рост. Если сладкая в качестве источника белка используется сыворотка, из которой был удален CGMP, то он предпочтительно дополняется свободным аргинином в количестве от 0,1 до 3 вес.% и/или свободный гистидин в количестве от 0,1 до 1,5 вес.% на основе совокупного белка.
Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 3 вес.% казеина от сухого веса. Предпочтительно казеин является интактным и/или не гидролизованным.
Пищевая композиция
Настоящая композиция предпочтительно в особенности подходит для обеспечения ежедневных пищевых потребностей человека в возрасте младше 36 месяцев, в особенности для ребенка в возрасте младше 24 месяцев, еще более предпочтительно для ребенка в возрасте младше 18 месяцев, наиболее предпочтительно в возрасте младше 12 месяцев. Следовательно, пищевая композиция предназначена для питания человека. Настоящая композиция содержит липидный и предпочтительно белковый и, предпочтительно усваиваемый углеводный компонент, где липидный компонент предпочтительно обеспечивает 30-60% совокупных калорий, белковый компонент предпочтительно обеспечивает 5-20%, более предпочтительно 5-15 вес.% совокупных калорий, и усваиваемый углеводный компонент предпочтительно обеспечивает 25-75% совокупных калорий. Предпочтительно настоящая композиция содержит липидный компонент, обеспечивающий 35-50% совокупных калорий, белковый компонент обеспечивает 6-12% совокупных калорий и усваиваемый углеводный компонент обеспечивает 40-60% совокупных калорий. Количество совокупных калорий определяется по сумме калорий, получаемых от белка, липидов и усваиваемых углеводов.
Настоящая композиция не является человеческим грудным молоком. Настоящая композиция содержит растительные липиды. Композиции по изобретению предпочтительно содержат другие фракции, такие как витамины, минералы согласно международным предписаниям для детских смесей.
В одном воплощении композиция представляет собой порошок, подходящий для получения жидкой композиции после восстановления с помощью водного раствора, предпочтительно с помощью воды. Предпочтительно композиция представляет собой порошок, восстанавливаемый водой. Неожиданно было обнаружено, что размер и покрытие полярными липидами липидных глобул остается таким же после стадии сушки и последующего восстановления.
С целью соответствия потребностям в калориях для детей композиция предпочтительно содержит 50-200 ккал/100 мл жидкости, более предпочтительно 60-90 ккал/100 мл жидкости, еще более предпочтительно 60-75 ккал/100 мл жидкости. Эта калорийная плотность гарантирует оптимальное соотношение между потреблением воды и калорий. Осмоляльность настоящей композиции предпочтительно составляет от 150 до 420 мосмоль/л, более предпочтительно 260-320 мосмоль/л. Низкая осмоляльность необходима для снижения желудочно-кишечного стресса. Стресс может индуцировать образование адипоцитов.
-1
Предпочтительно композиция представлена в жидкой форме с вязкостью ниже 35 мПа·с, более предпочтительно ниже 6 мПа·с по измерениям на вискозиметре Брукфильда при 20°C со скоростью сдвига 100 с.
Соответственно, композиция представлена в порошкообразной форме, которая может быть восстановлена водой с образованием жидкости, или в жидкой концентрированной форме, которую следует разводить водой. Когда композиция представлена в жидкой форме, предпочтительный вводимый суточный объем находится в интервале примерно от 80 до 2500 мл, более предпочтительно примерно от 450 до 1000 мл в день.
Адипоциты детей пролиферируют в течение первых 36 месяцев жизни, а также более ограниченно в пубертатный период. Количество адипоцитов является важной детерминантной в степени жировой массы, адипозной ткани и/или ожирения в более позднем возрасте. Следовательно, настоящую композицию предпочтительно вводят человеку в течение первых 3 лет жизни. В одном воплощении применения согласно настоящему изобретению пищевая композиция предназначена или используется для питания человека в возрасте от 0 до 36 месяцев. Было обнаружено, что существует преобладание пролиферации адипоцитов в первые 12 месяцев жизни с оптимумом пролиферации адипоцитов в перинатальный период. Следовательно, особенно предпочтительно чтобы настоящую композицию вводили человеку в этот период жизни. Настоящую композицию, таким образом, вводят преимущественно человеку в возрасте 0-24 месяцев, более предпочтительно человеку в возрасте 0-18 месяцев, наиболее предпочтительно человеку в возрасте 0-12 месяцев. Конкретной целью настоящего изобретения является предотвращение ожирения в более позднем возрасте и предпочтительно не является лечением ожирения. Следовательно, настоящую композицию предпочтительно вводят младенцам и/или детям ясельного возраста, не страдающим ожирением или избыточной массой. В одном воплощении применения согласно настоящему изобретению пищевая композиция предназначена для питания человека, не страдающего ожирением. Предпочтительно композицию следует применять для детей, имеющих массу тела соответственно возрасту.
Хотя пролиферация адипоцитов наиболее ярко проявляется в течение первых 36 месяцев жизни и во время пубертантного периода, адипоциты также образуются, но в меньшей степени в возрастном интервале от 36 месяцев и до пубертантного периода. Таким образом, настоящую композицию предпочтительно вводят в возрасте до 5 лет, более предпочтительно в возрасте до 10 лет, наиболее предпочтительно до 13 лет.
Предпочтительно композицию следует применять у детей, которые родились преждевременно или масса которых была недостаточной для соответствующего гестационного возраста. Эти дети испытывают после рождения подъем роста, что является признаком повышенного риска для развития ожирения и/или образования слишком большого количества жировой массы в более позднем возрасте. Предпочтительно композицию следует применять у детей, которые слишком крупные для соответствующего гестационного возраста. Эти дети имеют повышенный риск для развития ожирения и/или образования слишком большого количества жировой массы в более позднем возрасте. Предпочтительно композицию следует применять у детей, рожденных от матерей, страдающих ожирением и/или диабетом. Такие дети имеют повышенный риск для развития ожирения и/или образования слишком большого количества жировой массы в более позднем возрасте.
Применение
Настоящую композицию предпочтительно вводят перорально ребенку. Также целью настоящего изобретения является предотвращение появления ожирения и/или снижение жировой массы в возрасте старше 36 месяцев. В одном воплощении настоящий способ предназначен для предотвращения ожирения, снижения риска появления ожирения и/или для улучшения состава тела у человека, когда возраст указанного человека составляет старше 36 месяцев, предпочтительно когда возраст указанного человека составляет старше 5 лет, конкретно старше 13 лет, более конкретно старше 18 лет. В одном воплощении настоящий способ или настоящая пищевая композиция предназначена для питания человека в возрасте от 0 до 36 месяцев, и для предотвращения ожирения, снижения риска появления ожирения и/или для улучшения состава тела, когда указанный человек находится в возрасте старше 36 месяцев, предпочтительно для предотвращения ожирения, снижения риска появления ожирения и/или для улучшения состава тела в возрасте старше 5 лет, конкретно старше 13 лет, более конкретно старше 18 лет. В одном воплощении, предотвращение ожирения, снижение риска появления ожирения и/или улучшение состава тела проявляются в более позднем возрасте. Термин «в более позднем возрасте» означает возраст, превышающий тот возраст, в котором ребенок получал эту диету, предпочтительно по меньшей мере на один год. В варианте выполнения настоящий способ или настоящая пищевая композиция предназначены для предотвращения висцерального ожирения и/или для снижения соотношения висцерального жира к подкожному жиру.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что когда мышей в первые дни и недели жизни кормили пищевой композицией, содержащей липидные глобулы, покрытые полярными липидами, наблюдали отличный и существенный эффект на состав тела в более позднем возрасте по сравнению с мышами, которых в первые дни и недели жизни кормили пищевой композицией, имеющей похожий состав жирных кислот, но без полярных липидов, конкретно присутствующих в форме покрытия. На 42 день, который представляет собой момент времени, соответствующий детству у людей, не наблюдали никаких существенных отличий в росте (массе) между группами, за исключением жировой массы при диете, содержащей небольшие липидные глобулы, покрытые полярными липидами, но начиная с дня 42 обе группы кормили диетой западного типа, которая характеризуется высоким содержанием жира. Неожиданно на 98 день, который представляет собой момент времени, соответствующий времени раннего взросления у людей, мыши, которые ранее получали пищевую композицию по настоящему изобретению перед введением диеты западного типа, имели существенно меньшую жировую массу и меньшую относительную жировую массу, а также увеличенную безжировую массу тела по сравнению с мышами, которые получали контрольную композицию. Это происходило главным образом благодаря эффектам, проявляющимся в период от 42 до 98 дня. Эффекты проявлялись еще более ярко, когда липидные глобулы были увеличены в размере. Диета, содержащая липидные глобулы увеличенного размера, кроме того, преимущественно не оказывало влияния на жировую массу на 42 день. Кроме того, наблюдали, что гипертрофия адипоцитов была снижена. Ожирение, вызванное гипертрофией адипоцитов, как считается, является признаком проявления ожирения в более позднем возрасте и в большей степени ассоциировано с проблемами здоровья, такими как резистентность к инсулину, чем ожирение, вызванное гиперплазией адипоцитов. Это является дополнительным проявлением того, что диета не обладает ярким эффектом на лечение или предотвращение ожирения (что является нежелательным у детей), но является программирующим эффектом для предотвращения проявления ожирения в более позднем возрасте.
В настоящем документе и в формуле изобретения термин "содержать" и его сочетания используется в его неограниченном смысле для обозначения того, что сюда включен перечень элементов, следующий за этим термином, но при этом не исключен перечень элементов, не указанных конкретно. Кроме того, ссылка на элемент с помощью неопределенного артикля "a" или "an" не исключает возможности того, что присутствует более чем один элемент, до тех пор, пока в контексте не появится отчетливое требование того, что существует один и только один из элементов. Неопределенный артикль "a" или "an", таким образом, как правило, обозначает "по меньшей мере, один".
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Способ получения IMF с липидными глобулами, покрытыми полярными липидами
Пример 1A
: Получали детскую смесь, содержащую на 1 кг порошка 4800 ккал, 248 г липидов, 540 г легко усваиваемых углеводов, 55 г неперевариваемых олигосахаридов и 103 г белка. Композицию получали с использованием порошка BAEF (Corman, Goe, Belgium), смеси растительных масел, порошка деминерализованной сыворотки, лактозы, неперевариваемых олигосахаридов (галактоолигосахаридов и длинноцепочечных фруктоолигосахаридов в массовом соотношении 9/1). А также использовали витамины, минералы, микроэлементы, известные из уровня техники.
Количество BAEF было таким, чтобы в композиции присутствовало 7,24 вес.% фосфолипидов (из BAEF) от общего содержания липидов.На основе небольших количеств фосфолипидов в смеси масел, общее количество фосфолипидов составило 7,39 вес.% от общего содержания липидов. BAEF также дополняли небольшим количеством холестерина (примерно, 0,08 вес.% от общего содержания липидов детской смеси) и гликосфинголипидов (примерно 1,65% гликосфинголипидов от общего содержания липидов детской смеси). Порошок BAEF смешивали с галактоолигосахаридами, лактозой, предварительными смесями витаминов и предварительными минеральными смесями в воде при комнатной температуре путем встряхивания. Для контроля pH на уровне 6,8-7 использовали гидроксид калия. Сухая масса вещества смеси составила примерно 27%. Смесь нагревали до 60°C. Смесь растительных масел также нагревали до 60°C и добавляли к водной фазе и смешивали с помощью Ultra-Turrax T50 в течение примерно 30-60 сек при 5000-10000 об/мин. Затем добавляли дистиллированную воду до достижения содержания сухого вещества, составляющего примерно 15%.
Затем смесь масла-воды гомогенизировали под давлением 100 бар в первой стадии и под давлением 50 бар во второй стадии в гомогенизатеоре Niro Suavi NS 2006 H. Температуру поддерживали 60°C. Затем добавляли порошок деминерализованной сыворотки до достижения конечного содержания сухого вещества, составляющего 18%. Продукт подвергали UHT-обработке при 125°C в течение 30 сек. Продукт сушили до порошкообразного состояния с помощью распылительной сушки. Мальтодекстрин вместе с длинноцепочечным инулином смешивали в сухом виде в порошке. Размер липидных глобул измеряли с помощью Mastersizer 20000 (Malvern Instruments, Malvern UK). Волюметрический диаметр составил 7,3 мкм. Присутствовал второй, гораздо меньший пик, соответствующий 0,52 мкм. Объемное содержание липидных глобул с размером от 2 до 12 мкм составило 71% от общего содержания липидов. С помощью конфокальной лазерной микроскопии контролировали, что более крупные липидные глобулы по настоящему изобретению были покрыты фосфолипидами, перед распылительной сушкой и после восстановления водой порошка, высушенного с помощью распылительной сушки. В обоих случаях липидные глобулы были покрыты слоем фосфолипидов. В качестве флуоресцентных зондов использовали Annexin V Alexa Fluor 488 (молекулярные зонды In Vitrogen) для мечения фосфолипидов, и Nile Red (Sigma-Aldrich) для мечения триглицеридов. После мечения образцов молока добавляли ростовую среду Vectrahield (Vector laboratories inc., Burliname USA) для снижения движения частиц и фотообесцвечивания. Наблюдения проводили с использованием лазерного сканирующего микроскопа Zeiss с длиной волны возбуждения 488/543/633 нм и эмиссионными фильтрами с установленной полосой пропускания 505-530, и полосой пропускания 560-615. Также размер липидных глобул был одинаковым перед сушкой и после восстановления в воде порошка, полученного распылительной сушкой.
В качестве контроля липидные глобулы стандартной детской смеси (Нутрилон 1) не демонстрировали мечения фосфолипидами, как наблюдали с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Вместо этого глобулы были покрыты белком, как определено с помощью флуоресцентного белкового красителя Fast Green FCF. Измеренный волюметрический диаметр липидных глобул в этой стандартной детской молочной смеси составил 0,5 мкм. Второй присутствующий гораздо меньший пик соответствовал 8,1 мкм. Об.% липидных глобул размером 2-12 мкм составил 34% на основе совокупного липидного объема.
Также анализировали человеческое молоко и продемонстрировали, что волюметрический диаметр липидных глобул составляет 5,3 мкм. Объемное содержание липидных глобул размером 2-12 мкм составило 98% на основе совокупного липидного объема. Липидные глобулы были покрыты слоем фосфолипидов.
Дзета-потенциалы и средневзвешенные диаметры также измеряли. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
<b>Таблица 1</b><b>Характеристика липидных глобул различных молочных смесей</b>
Средневзвешенный диаметр мкм
Объемн. % глобул с диаметром от 2 до 12 мкм
<i>Ζ-</i>потенциал (мВ)
Стандартная детская молочная смесь (Нутрилон 1)
0,5
34
-22,4
Детская молочная смесь по изобретению
7,3
71
-16
Человеческое молоко
5,3
98
- 13,8
Пример 1B:
Детскую смесь готовили аналогично примеру 1A. Смесь масел готовили с использованием растительных масел, растворимых в масле витаминов и антиоксидантов. Обе фазы, водную и смесь масел нагревали до 65°C перед смешиванием. Смесь масел добавляли к водной фазе и смешивали с помощью Ultra-Turrax T50 в течение примерно 30-60 сек при 5000-1000 об/мин. Сухая масса этой смеси составила примерно 26%. Продукт подвергали UHT-обработке в течение 30 сек при 125°C и затем охлаждали до 20°C.
Для диеты 4 эту смесь гомогенизировали в две стадии под давлением 5 и 20 бар соответственно, в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H. Для диет 1, 2 и 3 давление гомогенизации составило 200 и 50 бар соответственно, в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H. Продукты сушили до порошкообразного состояния с помощью распылительной сушки. Длинноцепочечный инулин смешивали в сухом виде в порошке. Для диеты 1 полярные липиды не добавляли. Количество растительных глицерофосфолипидов составило 0,2 вес.% на основе совокупного жира для диеты 1. Диета 1 не содержала сфинголипидов и холестерина. Для питания 2, 3 и 4 использовали порошок пахты. Диета 3 содержала 1,83 вес.% глицерофосфолипидов на основе совокупного жира, около 90% из которых имеют происхождение из порошка пахты и около 10% уже присутствует в стандартных IMF, имеющих происхождение из растительных масел, и дополнительно содержало сфинголипиды с происхождением из молока, большинство из которых (примерно 0,47 вес.% на основе совокупного жира) соответствовали сфингомиелину; оставшиеся представляли собой гликосфинголипиды, большинство из которых (около 60%) представляли собой GD3 с концентрацией около 0,13 вес.% на основе совокупного жира. Диета 3 содержало около 0,05 вес.% холестерина, имеющего происхождение из молока, на основе совокупного жира. Диета 4 содержала половину количества полярных липидов, имеющих происхождение из молока, на основе совокупного жира диеты 3.
В диете 2 порошок пахты, содержащий эти полярные липиды, был смешан в сухом виде после гомогенизации, стерилизации и распылительной сушки с целью предотвращения покрытия липидных глобул. В диете 3 и 4 полярные липиды пахты присутствовали в водной фазе во время стадии гомогенизации с целью покрытия липидных глобул.
<b>Таблица 2</b><b>Характеристика липидных глобул различных молочных смесей</b>
IMF
Средневзвешенный диаметр мкм
Объемное содержание глобул с диаметром от 2 до 12 мкм (об.%)
1, Стандартная IMF
0,5
5,1
2, Экспериментальная IMF (небольшие липидные глобулы, свободные полярные липиды)
0,4
3,9
3, Экспериментальная IMF (небольшие липидные глобулы, покрытые полярными липидами)
0,5
4,3
4, Экспериментальная IMF (крупные липидные глобулы, покрытые полярными липидами)
4,3
70,3
Размер липидных глобул измеряли с помощью Mastersizer 20000 (Malvern Instruments, Malvern UK), они продемонстрированы в Таблице 2. Покрытие липидных глобул полярными липидами в диетах 3 и 4 и отсутствие покрытия в диетах 1 и 2 подтверждали с помощью метода конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, как описано выше.
Через 5 месяцев хранения при комнатной температуре размер липидных глобул в диетах 1, 2 и 3 остались без изменений со средневзвешенным диаметром, составляющим 0,5, 0,4 и 0,5 соответственно. Также средневзвешенный диаметр глобул в диете 4 был более стабилен при величине 6,6 мкм.
Пример 2:
Программирующий эффект размера липидных глобул на состав тела взрослого объекта
Потомство собак C57/BL6 отнимали от грудного вскармливания на 15 день. Экспериментальную диету после отлучения от грудного вскармливания продолжали до 42 дня. Начиная с 42 дня по 126 день все щенки получали одинаковую диету на основе питания AIN-93G, содержащего стандартизованную липидную фракцию (содержащую 10 вес.% липидов, из которых 50 вес.% составлял лярд и 1% холестерин, от общего содержания липидов), которое является характерным для диеты западного типа. Экспериментальные питания, которые использовали при отлучении от грудного вскармливания:
1) контрольная диета на основе детской молочной смеси (IMF). Эта диета содержала 282 г стандартной смеси IMF (Нутрилон 1) на 1 кг, с липидными глобулами размером, указанным в примере 1A. Остальная диета составляла белок AIN-93G, углеводы и волокно. Все липиды, присутствующие в диете, имели происхождение из IMF.
2) диета на основе IMF по изобретению. Эта диета отличалась от диеты 1 тем, что она содержала 282 г IMF по изобретению примера 1A, т.e. содержало липидные глобулы, покрытые полярными липидами. Все липиды, присутствующие в диете, имели происхождение из IMF.
На 42 день всех мышей подключали к "диете западного типа", содержащей 10 вес.% липидов, до 126 дня. Состав диет приведен в таблице 3. Состав жирных кислот двух экспериментальных диет и диет типа "кафетерий" - продемонстрирован в таблице 4. Профиль жирных кислот двух экспериментальных диет был очень похож.
<b>Таблица 3</b><b>Состав экспериментальных диет на 1 кг</b>
Диета 1, Контрольная IMF
Диета 2, IMF по изобретению
Диета западного типа
Ккал
3922
3922
4016
Липиды (г)Фосфолипиды (г)Холестерин (г)
70
70
100
0,12
5,16
н.о.
0.00
0,06
1
Усваиваемые углеводы (г)
644
644
600
Лактоза (г)
145,9
145,9
0
Сахароза, Глюкоза (г)
85
85
150
Мальтодекстрин (г)
360
360
450
Волокно (г)
47,5
47,5
47,5
Белок
179
179
179
н.о.= не определено
Мышей взвешивали дважды в неделю. Прием пищи определяли один раз в неделю во время всего эксперимента. Для определения состава тела (т.e. жировой массы (FM) и безжировой массы (FFM)) осуществляли DEXA-сканирование (Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия) под общей анестезией на 6, 10 и 14 неделе в возрасте 42, 70, 98 и 126 дней после рождения соответственно, путем денситометрии с использованием устройства для визуализации PIXImus (GE Lunar, Madison, WI, USA). В возрасте 126 дней самцов мышей умертвляли и органы анатомизировали и взвешивали (т.e. жировую ткань, печень, большеберцовую мышцу). Кровь анализировали на лептин, резистин и (натощак) инсулин.
<b>Таблица 4</b><b>Состав жирных кислот экспериментальных диет</b>
Диета 1, Контрольная IMF
Диета 2, IMF по изобретению
Диета западного типа
C12:0
9,4
8,7
5,3
C14:0
4,4
5,3
2,7
C16:0
18,7
21,3
23,1
C18:0
3,5
5,2
9,0
C18:l n-9
39,9
37,7
40,5
C18:2 n-6 (LA)
15,7
12,6
11,9
C18:3n-3(ALA)
2,4
2,1
1,3
Другие
6,0
7,1
6,7
n-6
16,0
12,9
11,9
n-3
2,4
2,1
1,3
n-6/n-3
6,58
6,12
9,1
LA/ALA
6,46
6,00
9,15
SFA
39,3
44,4
41,9
MFA
42,1
39,8
42,3
PUFA
18,3
14,9
13,2
Результаты:
Не наблюдали эффекта на рост (массу тела) и прием пищи в течение экспериментального периода между группами. Кроме того, развитие жировой массы (определенной с помощью DEXA) не отличалось существенным образом на 42 день (конец периода введения диеты).
Последующая обработка диетой западного типа начиная с 42 дня и до 126 дня для всех групп привела в результате к получению четких отличий в составе тела в конце эксперимента (день 126), см. Таблицу 5. Жировая масса и относительная жировая масса, развившиеся в более позднем возрасте, были снижены у щенков, которые получали диету, содержащую более крупные липидные глобулы в первые дни и недели их жизни, по сравнению со щенками, которые получали контрольную диету. Общая масса тела была сравнима между двумя группами. Экспериментальная группа имела повышенную безжировую массу тела.
<b>Таблица 5</b><b>Масса тела, безжировая масса тела, жировая масса и относительная жировая масса</b>
Параметр
День
Диета 1, Контрольная IMF
Диета 2, IMF по изобретению
Масса тела, г
42
23,50 (0,45)
24,24 (0,51)
Среднее (станд. ошибка)
70
29,88 (0,46)
30,16 (0,77)
98
33,32 (0,57)
33,69 (0,95)
126
34,47 (0,80)
34,15(1,16)
Безжировая масса тела, г
42
18,96 (0,34)
19,96 (0,40)*
Среднее (станд. ошибка)
70
21,31 (0,42)
22,32 (0,48)
98
22,22 (0,49)
23,91 (0,45)*
126
23,30 (0,43)
24,19 (0,53)*
Жировая масса, г
42
3,78 (0,13)
3,77 (0,21)
Среднее (станд. ошибка)
70
7,84 (0,35)
7,13 (0,65)
98
10,68 (0,53)
9,19(0,79)*
126
10,48 (0,67)
9,11 (0,90)*
% Жира в массе тела
42
16,59 (0,45)
15,83 (0,68)
Среднее (станд. ошибка)
70
26,89 (1,07)
23,81 (1,61)
98
32,38 (1,42)
27,25 (1,67)*
126
30,78 (1,42)
26.67 (1,77)*
*P<0,05 по сравнению с контрольной группой
Печень в контрольной группе имела среднюю массу 157 г (станд. ошибка 0,07) и в группе экспериментальной диеты 1,44 г (станд. ошибка 0,15). Это является показателем снижения жировой массы печени в экспериментальной группе. Масса большеберцовой мышцы составила 95,3 г (средняя, со станд. ошибкой 2,1) в контрольной группе и 96,7 г (станд. ошибка 3,2) в экспериментальной группе. Это соответствует эффектам на безжировую массу тела. Эффекты на жировую ткань продемонстрированы в Таблице 6. В экспериментальной группе животные демонстрировали более высокое количество бурой адипозной ткани (BAT), но меньшие количества белых адипозных тканей (WAT), таких как ретроперитонеальный (rp), ингвинальный (i) и эпидидимальный (e) жир. Присутствие коричневой адипозной ткани является преимущественным для младенцев для целей теплоизоляции. Белая адипозная ткань присутствует у взрослых, а также у младенцев и используется для сохранения энергии. Меньшая масса висцерального жира (т.e. eWAT и rpWAT) также является преимуществом, так как она снижает риск развития устойчивости к инсулину или резистентности к инсулину.
<b>Таблица 6</b><b>Массы адипозной ткани у мышей на 126 день</b>
Жировая ткань
Диета 1, Контрольная IMF
Диета 2, IMF по изобретению
BAT мг Среднее (станд. ошибка)
150,0(9,0)
180,4(16,5)
rpWAT мг Среднее (станд. ошибка)
379,0(31,6)
349,3 (35,5)
iWAT мг Среднее (станд. ошибка)
772,3 (43,9)
665,5 (50,5)
eWAT мг Среднее (станд. ошибка)
1380(100)
1300(130)
Уровень инсулина натощак был ниже в экспериментальной группе (1200 единиц), чем в контрольной группе (1470 единиц). Это является показателем для пониженного сигнала адипоцитов. Уровень лептина был понижен в экспериментальной группе (6000 единиц) по сравнению с контрольной группой (9500). Резистин также был понижен в экспериментальной группе (1350) по сравнению с контрольной группой (1550). Это является показателем для нормального аппетита и пониженной тенденции к тучности, т.е. к повышению жировой массы соответственно.
Эти результаты демонстрируют, что жировая масса, относительная жировая масса и/или ожирение в более позднем возрасте четко уменьшается диетой на ранних сроках жизни, содержащего липидные глобулы, покрытые полярными липидами. Заключили, что диета, содержащая липидные глобулы с измененной структурой программирует и/или настраивает тело на ранних сроках жизни таким образом, что в более позднем возрасте развивается здоровый состав тела, содержащий меньше жировой массы, относительной жировой массы и/или с повышенной безжировой массой тела.
Пример 3:
Программирующий эффект размера липидных глобул на состав тела взрослого объекта
Использовали такую же животную модель и такие же параметры, как в примере 2, за исключением того, что эксперимент заканчивали на 98 день вместо 128 дня. Использовали следующие экспериментальные диеты для отлучения от грудного вскармливания:
1) контрольная диета на основе детской молочной смеси (IMF). Эта диета содержала 282 г стандартной смеси IMF на 1 кг, IMF 1 примера 1B, т.e. небольшие липидные глобулы и без добавления полярных липидов. Остальная диета содержала белок AIN-93G, углеводы и волокно. Все липиды, присутствующие в диете, имели происхождение из IMF.
2) диета на основе IMF по изобретению. Эта диета отличалась от диеты 1 тем, что оно содержало 282 г IMF по изобретению примера 1В, т.e. содержало липидные глобулы, с добавлением полярных липидов, причем полярные липиды не были локализованы на внешнем поверхностном слое. Все липиды, присутствующие в диете, имели происхождение из IMF.
3) диета на основе IMF по изобретению с добавлением фосфолипидов. Эта диета отличается от диеты 2 тем, что она содержит 282 г IMF 3 примера 1B, т.e. содержит липидные глобулы, покрытые полярными липидами, имеющими происхождение из молока. Все липиды, присутствующие в диете, имели происхождение из IMF.
4) диета на основе IMF по изобретению. Эта диета отличается от диеты 3 тем, что она содержит 282 г IMF 4 примера 1B, т.e. содержит более крупные липидные глобулы, чем в контроле, и они покрыты полярными липидами, имеющими происхождение из молока. Все липиды, присутствующие в диете, имели происхождение из IMF.
Состав диет был похож на состав, представленный в таблице 3 примера 2. Состав жирных кислот в двух диетах, экспериментальном и диете типа "кафетерий", был похож на состав, представленный в таблице 4 примера 2, с расчетной линолевой кислотой (LA) 14% в диете 1, и 13,2% в диетах 2, 3 и 4 от общего содержания жирных кислот, с альфа-линоленовой кислотой (ALA) 2,6% в диете 1 и 2,5% в диетах 2, 3 и 4 от общего содержания жирных кислот, и с соотношением LA/ALA 5,4 в питании 1 и 5,3 в питании 2, 3 и 4 соответственно. Количество DHA составило 0,2 вес.% во всех четырех типах диет, и количество ARA составило 0,35 вес.% в диете 1 и 0,36 вес.% в диетах 2, 3 и 4.
Результаты: не наблюдали эффекта на рост (массу тела) и прием пищи в течение экспериментального периода между группами. Кроме того, развитие массы тела и жировой массы (определенной с помощью DEXA) не отличалось существенным образом на 42 день (конец периода введения диеты), хотя при диете 3 жировая масса была слегка понижена на 42 день. Когда липидные глобулы укрупняли, это снижение больше не проявлялось (диета 4). Последующая обработка диетой западного типа начиная с 42 дня и до 98 дня для всех групп приводила в результате к четким отличиям в составе тела в конце эксперимента (день 98), см. Таблицу 7. Жировая масса и относительная жировая масса, развивающиеся в более позднем возрасте, снижались у мышей, которые получали диету, содержащее покрытые глобулы, в первые дни и недели жизни, по сравнению с мышами, которые получали контрольную диету.
<b>Таблица 7</b><b>Жировая масса и относительная жировая масса</b>
Параметр
День
Диета 1
Диета 2
Дета 3
Диета 4
Жировая массаСреднее (станд. ошибка)
98
8,35(0,67)
7,32(0,52)
6,95(0,50)
6,43 (0,66)*
Жировая массаСреднее (станд. ошибка)
Delta98-42
3,93(0,61)
3,28(0,47)
3,21(0,46)
2,40(0,68)*
% жировой массыСреднее (станд. ошибка)
98
26,31(1,33)
24,63(1,10)
23,70(1,25)
22,48(1,29)*
% жировой массыСреднее (станд. ошибка)
Delta 98-42
8,88(1,28)
7,6(1,08)
7.57(1.08)
5,93(1,44)*
*P<0,05:
Из результатов, полученных выше, следует, что покрытие липидных глобул полярными липидами приводит в результате к уменьшению жировой массы и относительной жировой массы (сравнение диеты 3 с диетами 1 и 2). Этот улучшенный эффект, как предполагается, возникает не только благодаря полярным липидам самим по себе, но также возможно может объясняться покрытием липидных глобул, так как при диете 2 эффекты гораздо менее выражены, как в диете 3. В покрытых крупных липидных глобулах эффект на жировую массу и на % жировой массы был еще более выраженным, чем в покрытых небольших липидных глобулах (сравнение диеты 4 с диетой 3).
2
2
2
6
3
6
3
6
6
3
6
6
3
6
6
В адипозных тканях (эпидидимальные белые адипозные ткани (eWAT) и ингвинальные белые адипозные ткани (iWAT)) мышей, которых кормили диетой 1 и диетой 4, размер клеток определяли на 98 день. Адипоциты выделяли и определяли средний диаметр с помощью анализа изображения микрокартинок. Объем рассчитывали в виде V=(π/6)(3σ+X)X, где X и σпредставляют собой среднее значение диаметра и его отклонение. Средний объем адипоцитов в eWAT, характеризующий висцеральный жир, у мышей, которых кормили диетой 1, составил 5,1·10 мкм (станд. ошибка 0,56·10), а мышей, которых кормили диетой 4, составил 4,3·10 мкм (станд. ошибка 0,52·10). Средний объем адипоцитов в iWAT, характризующий подкожный жир, был меньше. У мышей, которых кормили диетой 1, он составил 2·10 мкм (станд. ошибка 0,16·10), и у мышей, которых кормили диетой 4, составил 1,7·10 мкм (станд. ошибка 0,14·10). Количество клеток было чуть выше у мышей, которых кормили диетой 4. Не наблюдали никаких отличий в процентном содержании липидов и в плотности липидов адипозной жировой массы.
Эти результаты ясно показывают, что жировая масса, относительная жировая масса и/или ожирение в более позднем возрасте уменьшаются при использовании на ранних сроках жизни диеты, содержащей липидные глобулы, покрытые полярными липидами. Этот эффект дополнительно усиливался, когда липидные глобулы были более крупного размера. Заключили, что диета, содержащая липидные глобулы с измененной липидной структурой, т.е. с полярными липидами, локализованными на внешней поверхности липидной глобулы, программирует и/или настраивает тело на ранних сроках жизни таким образом, что в более позднем возрасте развивается здоровый состав тела, содержащий меньше жировой массы и/или относительной жировой массы. Этот эффект усиливался, когда липидные глобулы имели повышенный размер по сравнению с размером, имеющимся в стандартной детской смеси.
Пример 4: Детское питание, содержащее липидные глобулы, покрытые полярными липидами.
Готовили детскую смесь, содержащую на 1 кг порошка 4810 ккал, 255 г липидов, 533 г усваиваемых углеводов, 58 г неперевариваемых олигосахаридов (галактоолигосахариды и длинноцепочечные фруктоолигосахариды в массовом соотношении 9/1), 96 г белка и витамины, минералы, микроэлементы, как известно из уровня техники.
Липидная композиция такая, что 0,57 вес.% липидов состоит из фосфолипидов. Композиция содержит примерно 0,17 вес.% гликосфинголипидов от общего содержания липидов. Композиция содержит примерно 0,006 вес.% холестерина от общего содержания липидов. В качестве источника фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина использовали порошок SM-2 (Corman, Goe, Belgium). Примерно 97-98% липидов составили растительные липиды, причем оставшаяся часть представляла собой молочный жир, рыбий жир и микробный жир. Количество LC-PUFA составило примерно 0,64 вес.% от общего содержания жирных кислот. Соотношение LA/ ALA составило 5,2.
IMF готовили способом, подобным получению экспериментальной диеты 3 примера 1B. Волюметрический диаметр составил менее 1 мкм. Об.% липидных глобул размером от 2 до 12 мкм составил менее 45% на основе совокупного объема липидов. Липидные глобулы были покрыты слоем полярных липидов.