КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА И/ИЛИ ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО И/ИЛИ ПСИХОМОТОРНОГО РАЗВИТИЯ
COMPOSITION FOR USE IN BRAIN GROWTH AND/OR COGNITIVE AND/OR PSYCHOMOTOR DEVELOPMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композиции для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития. Данная композиция предназначена для употребления у млекопитающих, предпочтительно у людей, более предпочтительно у младенцев.
Уровень техники
В процессе развития, особенно в первые несколько лет жизни, дети демонстрируют интересные закономерности развития нервной системы и высокую степень нейропластичности. Отношение развития головного мозга к познавательному развитию представляет собой чрезвычайно сложную и развивающуюся область исследований с 1990-х годов,
Некоторые новые разработки намереваются доказать связь между ростом головного мозга и познавательным развитием у младенцев и, в частности, у недоношенных детей или у новорожденных с экстремально низким гестационным возрастом (ЭНГВ) (J.Pediatr. 2009; 155:344-9).
Таким образом, существует большой интерес в стимулировании роста головного мозга, особенно у недоношенных детей, с тем, чтобы способствовать их познавательному и/или психомоторному развитию.
Для стимулирования познавательного и психомоторного развития предлагались добавки с длинноцепочечными полиненасыщенными жирными кислотами и данная гипотеза исследовалась в ряде клинических испытаний. Однако недавно проведенный метаанализ, объединивший эти данные, не показал существенного влияния добавок на развитие нервной системы (Schuizke SM, Patole SK, Simmer K, Longchain polyunsaturated fatty acid supplementation in preterm infants (Review) The Cochrane Library 2011, Issue 2).
Познавательное развитие также может быть улучшено у недоношенных детей преимущественно с помощью повышения потребления белков и калорий (I Brandt, E.J. Sticker and M.J. Lentze, Catch-up growth of head circumference of very low birth weight, small for gestational age preterm infants and mental development to adulthood, J. Pediatr 2003; 142:463-8). Однако большие объемы энтерального питания и/или высокая белковая/энергетическая ценность продуктов может вызвать пищевую непереносимость. Кроме того, высокое потребление белка, приводящее к повышенному образованию мочевины, может увеличить риск почечной недостаточности и метаболического ацидоза у недоношенных детей. Кроме того, высокое потребление белка/калорий в младенчестве связано с долгосрочными нарушениями здорового обмена веществ (повышенный риск ожирения, диабета II типа и сердечно-сосудистых заболеваний) (КК ONG & RJF LOOS, Rapid infancy weight gain and subsequent obesity: Systematic reviews and hopeful suggestions, Acta Paediatrica, 2006; 95: 904908; J Rotteveel, MM van Weissenbruch, JWR Twisk, HA Delemarre-Van de Waal, Infant and Childhood Growth Patterns, Insulin Sensitivity, and Blood Pressure in Prematurely Born Young Adults, Pediatrics 2008; 122:313-321).
Существует потребность в питательной композиции для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития, в частности, у младенцев и детей младшего возраста, предпочтительно младенцев, которые были рождены преждевременно или с низкой массой тела при рождении (НМТ), или испытывали задержку внутриутробного развития (ЗВУР), или страдавших от задержки роста из-за неполноценного питания, такого как недостаточное внутриутробное питание и/или заболевание.
В более общем плане существует потребность данного введения в рацион у молодых млекопитающих, в особенности у младенцев и детей, предпочтительно младенцев, но также и у молодых домашних животных.
Сущность изобретения
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что введение смеси определенных олигосахаридов, в сочетании с по меньшей мере одной длинноцепочечной полиненасыщенной жирной кислотой (LC-PUFA) и по меньшей мере одним пробиотиком, является особенно эффективным для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития.
Соответственно, настоящее изобретение предлагает композицию, содержащую по меньшей мере одну LC-PUFA, по меньшей мере один пробиотик и смесь олигосахаридов, причем указанная смесь содержит по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, по меньшей мере один сиалилированный олигосахарид и по меньшей мере один нейтральный олигосахарид для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития.
Композиция в соответствии с изобретением предпочтительно является питательной композицией.
LC-PUFA предпочтительно выбирают из арахидоновой кислоты (ARA) и докозагексаеновой кислоты (DHA), более предпочтительно LC-PUFA представляет собой смесь ARA и DHA.
Пробиотик предпочтительно выбирают из пробиотических бактериальных штаммов, более предпочтительно пробиотик является лактобактериями или бифидобактериями. В предпочтительном варианте осуществления пробиотик является Bifidobacterium lactis и Lactobacillus reuteri.
Нейтральный олигосахарид предпочтительно выбирают из фруктоолигосахаридов (FOS) и галактоолигосахаридов (GOS), предпочтительно GOS.
В одном варианте осуществления смесь олигосахаридов можно получить из молока животных, такого как молоко одного или более видов животных - коровьего молока, козьего молока или молока буйволиц. Например, ее получали с помощью фракционирования и дальнейшей ферментативной обработки коровьего молока.
Во втором варианте осуществления смесь олигосахаридов может быть получена с использованием ферментных, химико-ферментных и/или химических способов.
В третьем варианте осуществления смесь олигосахаридов может быть получена с использованием технологий дрожжевой и/или бактериальной ферментации. Например, дрожжи и/или бактериальные клетки экспрессируют подходящие ферменты, такие как гликозидазы и/или гликозилтрансферазы при генетической модификации, или не могут использоваться для этого.
Композиция изобретения предпочтительно используется для младенцев, которые были рождены преждевременно или с низкой массой тела (НМТ), или испытывавших задержку внутриутробного развития (ЗВУР), и/или страдавших задержками роста в результате заболевания и/или неполноценного питания.
Раскрытие изобретения
В данном описании приведенные ниже термины имеют следующие значения.
Термин «ребенок» означает человека между этапами рождения и полового созревания. Взрослый является человеком старше ребенка.
Термин «младенец» означает ребенка младше 12 месяцев.
Термин «недоношенный младенец» (или «недоношенный ребенок») означает младенца, рожденного не позднее чем за 37 недель внутриутробного возраста.
Термин «ребенок с низкой массой тела при рождении» означает младенца, имеющего массу тела при рождении менее 2500 г.
Термин «ребенок младшего возраста» означает ребенка в возрасте от одного до трех лет.
Термин «смесь для младенцев» означает пищевой продукт, предназначенный специально для питания младенцев в течение первых четырех-шести месяцев жизни и удовлетворяющий сам по себе потребности в пище этой категории лиц (статья 1.2 директивы Европейской комиссии 91/321/ЕЕС от 14 мая 1991 года по смесям для младенцев и смесям для подрастающих младенцев).
Термин «смесь для недоношенных детей» означает детскую смесь, предназначенную для недоношенного ребенка.
Термин «обогатитель грудного молока» означает добавку, используемую для увеличения калорий, белков, минеральных веществ и витаминов в грудном молоке, скармливаемом недоношенным детям или младенцам с низкой массой тела при рождении.
Термин «смесь для подрастающих младенцев» означает пищевой продукт, предназначенный специально для питания младенцев в возрасте старше четырех месяцев и составляющий основной жидкостный компонент во все более разнообразном рационе этой категории лиц.
Термин «стартовая смесь для младенцев» означает пищевой продукт, предназначенный специально для питания младенцев в течение первых четырех месяцев жизни.
Термин «детское питание» означает пищевой продукт, предназначенный специально для питания младенцев в течение первых лет жизни.
Термин «зерновая смесь (каша) для младенцев» означает пищевой продукт, предназначенный специально для питания младенцев в течение первых лет жизни.
Термин «молочная смесь при прикорме (детей 1-3 лет)» означает напиток на основе молока, адаптированный к конкретным потребностям в питании детей младшего возраста.
Термин «период отнятия от груди» означает период, в течение которого молоко матери или детская смесь частично или полностью заменены другой пищей в рационе младенца.
Термин «рост головного мозга и/или познавательное и/или психомоторное развитие» означает поддержку роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития.
Термин «питательная композиция» означает композицию для питания субъекта. Данную питательную композицию обычно принимают перорально, внутрижелудочно или внутривенно и она обычно включает липиды или источник жира и источник белка.
Термин «синтетическая смесь» означает смесь, полученную химическими и/или биологическими способами, которая может быть химически идентична смеси, встречающейся естественным образом в молоке млекопитающих.
Термин «гипоаллергенная композиция» означает композицию, которая вряд ли будет вызывать аллергические реакции.
Термин «пробиотик» означает препараты микробных клеток, или компоненты микробных клеток, или метаболиты микробных клеток с благоприятным влиянием на здоровье или самочувствие организма-хозяина (Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al. "Probiotics: how shouldthey be defined" Trends Food Sci. Technol. 1999:10 107-10).
Термин «олигосахарид» означает углевод, имеющий степень полимеризации (DP), находящуюся в диапазоне от 2 до 20 включительно, но не включающий лактозу.
Термин «нейтральный олигосахарид» означает олигосахарид, не имеющий заряда и не содержащий N-ацетильного остатка.
Термин «сиалилированный олигосахарид» означает олигосахарид, содержащий остаток сиаловой кислоты (такой как N-ацетилнейраминовая кислота и/или N-гликолилнейраминовая кислота).
Термин «N-ацетилированный» олигосахарид означает олигосахарид, имеющий по меньшей мере одну гексозу, несущую N-ацетильный остаток.
Все процентные содержания являются массовыми, если не указано иное.
В одном аспекте изобретение предлагает композицию, содержащую
- по меньшей мере одну LC-PUFA,
- по меньшей мере один пробиотик и
- смесь олигосахаридов, причем указанная смесь содержит по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, выбранный из группы, состоящей из GalNAcα1,3Galβ1,4Glc (=3'GalNAc-Lac = N-ацетил-галактозаминил-лактозы), Ga1β1,6GalNAcα1,3Galβ1,4Glc (=6'Gal-3GalNAc-lac = галактозил-N-ацетил-галактозаминил-лактозы), Galβ1,4GlcNAcβ1,3Galβ1,4Glc (лакто-N-неотетраозы или LNnT) и Са1β1,3ClcNAcβ1,3Calβ1 (лакто-N-тетраозы или LNT), по меньшей мере, один сиалилированный олигосахарид, выбранный из группы, состоящей из NeuAcα2,3Galβ1,4Glc (=3'-сиалиллактозы) и NeuAcα2,6Galβ1,4Glc (=6'-сиалиллактозы), и по меньшей мере один нейтральный олигосахарид, выбранный из группы, состоящей из Galβ1,6Gal (=β1,6-дигалактозида); Galβ1,6Galβ1,4Glc (=6'Gal-lac); Galβ1,6Galβ1,6Glc; Galβ1,3Galβ1,3Glc; Galβ1,3Galβ1,4Glc (=3'Gal-lac); Galβ1,6Galβ1,6Galβ1,4Glc (=6',6-diGal-lac); Galβ1,6Galβ1,3Galβ1,4Glc (=6',3-diGal-lac); Galβ1,3Galβ1,6Galβ1,4Glc (=3',6-diGal-lac); Galβ1,3Galβ1,3Galβ1,4Glc (=3',3-diGal-lac); Galβ1,4Galβ1,4Glc (=4' Gal-lac) и Galβ1,4Galβ1,4Galβ1,4Glc (=4',4-diGal-lac); и Fucα1,2Galβ1,4Glc (=2' фукозиллактозы или FL),
для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития.
Во втором аспекте изобретение относится к композиции, содержащий по меньшей мере одну длинноцепочечную полиненасыщенную жирную кислоту, по меньшей мере один пробиотик и смесь олигосахаридов, которая содержит:
- 0,25-20 масс. %, предпочтительно 0,3-10 масс. %, более предпочтительно 0,3-5 масс. % и еще более предпочтительно около 0,5 масс. % относительно общей массы смеси олигосахаридов, по меньшей мере одного N-ацетилированного олигосахарида,
- 0,5-30 масс. %, предпочтительно 0,75-15 масс. %, более предпочтительно 0,75-10 масс. % и еще более предпочтительно около 1 масс. % относительно общей массы смеси олигосахаридов, по меньшей мере одного сиалилированного олигосахарида, и
- 50-99,3 масс. %, предпочтительно 20-80 масс. %, более предпочтительно 10-50 масс. % и еще более предпочтительно около 50 масс. % относительно общей массы смеси олигосахаридов, по меньшей мере одного нейтрального олигосахарида,
для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития.
Согласно предпочтительному варианту осуществления смесь олигосахаридов присутствует в количестве 0,5-70%, более предпочтительно 1-20%, еще более предпочтительно 2-5% относительно общей массы композиции.
Олигосахаридные соединения определяются по их структурам, где GalNAc является N-ацетилгалактозамином, GlcNAc является N-ацетилглюкозамином, Gal является галактозой, NeuAc является N-ацетилнейраминовой кислотой, Glc является глюкозой и Fuc является фукозой.
Смесь олигосахаридов композиции по изобретению может быть единственным источником олигосахаридов в композиции.
В первом варианте осуществления нейтральный олигосахарид предпочтительно выбирают из FOS и GOS, предпочтительно GOS, таких как указано выше.
Во втором варианте осуществления, независимо или не из первого варианта осуществления, нейтральный олигосахарид является предпочтительно 2'-фукозиллактозой (FL). В данном случае FL предпочтительно включают в группу нейтральных олигосахаридов в смеси олигосахаридов во время ее получения.
Нейтральный олигосахарид может быть получен в виде смеси путем приобретения и смешивания отдельных компонентов. Например, синтезированные галактоолигосахариды, такие как Galβ1,6Gal, Galβ1,6Galβ1,4Glc, Galβ1,6Galβ1,6Glc, Galβ1,3Galβ1,3Glc, Galβ1,3Galβ1,4Glc, Galβ1,6Galβ1,6Galβ1,4Glc, Galβ1,6Galβ1,3Galβ1,4Glc, Galβ1,3Galβ1,6Galβ1,4Glc, Galβ1,3Galβ1,3Galβ1,4Glc, Galβ1,4Galβ1,4Glc и Galβ1,4Galβ1,4Galβ1,4Glc и их смеси являются коммерчески доступными под товарными знаками Vivinal от Friesland Campina, Нидерланды, и Elix'or. Другими поставщиками олигосахаридов являются Dextra Laboratories, Sigma-Aldrich Chemie GmbH и Kyowa Hakko Co., Ltd. В качестве альтернативы, определенные гликозилтрансферазы и/или глюкозидазы, такие как галактозилтрансферазы и/или фукозилтрансферазы, и/или галактозидазы, и/или фукозидазы могут использоваться для получения галактоолигосахаридов и/или фукозилированных олигосахаридов.
Фукозиллактоза является фукозилированным олигосахаридом (иными словами, олигосахаридом, имеющим фукозный остаток). Данный фукозилированный олигосахарид может быть выделен с помощью хроматографии или фильтрации из натурального источника, такого как молоко животных. В качестве альтернативы, он может быть получен биотехнологическим методом с использованием специфических фукозилтрансфераз и/или фукозидаз или с помощью ферментационной технологии, основанной на применении ферментов (рекомбинантных или естественных ферментов) или технологии микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут либо экспрессировать свои естественные ферменты и субстраты, либо могут быть генетически модифицированы с целью продуцирования ими соответствующих субстратов и ферментов. Могут использоваться одиночные микробные культуры и/или смеси культур. Образование фукозилированных олигосахаридов может инициироваться акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP) от DP=1 и выше. В качестве альтернативы, фукозилированные олигосахариды можно получить химическим синтезом из лактозы и свободной фукозы. Фукозилированные олигосахариды также являются доступными, например, от Kyowa Hakko Kogyo, Япония.
В соответствии с изобретением сиалилированный олигосахарид может быть выбран из группы, состоящей из 3'-сиалиллактзы и 6'-сиалиллактозы. Предпочтительно сиалилированный олигосахарид содержит как 3'-сиалиллактозу, так и 6'-сиалиллактозу. В данном варианте осуществления отношение 3'-сиалиллактозы к 6'-сиалиллактозе находится предпочтительно в диапазоне между 5:1 и 1:2.
Формы 3'- и 6'-сиалиллактозы могут быть получены добавлением к композиции натурального источника, такого как молоко животных, или могут быть выделены с помощью хроматографии или фильтрации из такого натурального источника. В качестве альтернативы, они могут быть получены биотехнологическим методом с использованием специфических сиалилтрансфераз и/или сиалидаз, нейраминидаз, с помощью ферментационной технологии, основанной на применении ферментов (рекомбинантных или естественных ферментов), химического синтеза или технологии микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут либо экспрессировать свои естественные ферменты и субстраты, либо могут быть генетически модифицированы для продуцирования соответствующих субстратов и ферментов. Могут использоваться одиночные микробные культуры и/или смеси культур. Образование сиалил-олигосахаридов может инициироваться акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP), от DP=1 и выше. В качестве альтернативы, сиалиллактозы могут быть получены химическим синтезом из лактозы и свободной N'-ацетилнейраминовой кислоты (сиаловой кислоты). Сиалиллактозы также коммерчески доступны, например, от Kyowa Hakko Kogyo, Япония.
N-ацетилированные олигосахариды могут быть получены путем добавления к композиции натурального источника, такого как молоко животных. В качестве альтернативы, они могут быть получены действием глюкозаминидазы и/или галактозаминидазы на N-ацетилглюкозу и/или N-ацетилгалактозу. В равной степени для этого могут использоваться N-ацетилгалактозилтрансферазы и/или N-ацетилгликозилтрансферазы. N-ацетилированные олигосахариды также можно получить с помощью ферментационной технологии при использовании соответствующих ферментов (рекомбинантных или естественных) и/или микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут либо экспрессировать свои естественные ферменты и субстраты, либо могут быть генетически модифицированы для продуцирования соответствующих субстратов и ферментов. Могут использоваться одиночные микробные культуры и/или смеси культур. Образование N-ацетилированного олигосахарида может инициироваться акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP) от DP=1 и выше. Другим вариантом является химическая конверсия кето-гексоз (например, фруктозы), либо свободных, либо связанных с олигосахаридом (например, лактулозой), в N-ацетилгексозамин или в N-ацетилгексозаминсодержащий олигосахарид, как описано у Wrodnigg, T.M.; Stutz, A.E. (1999) Angew. Chem. Int. Ed. 38:827-828.
LNnT и LNT могут быть синтезированы ферментативным переносом сахаридных единиц с донорских компонентов на акцепторные компоненты при использовании гликозилтрансфераз, как описано, например, в патенте US 5288637 и WO 96/10086. В качестве альтернативы, LNnT могут быть получены химической конверсией кетогексоз (например, фруктозы), либо свободных, либо связанных с олигосахаридом (например, лактулозой), в N-ацетилгексозамин или в N-ацетилгексозаминсодержащий олигосахарид, как описано у Wrodnigg, T.M.; Stutz, A.E. (1999) Angew. Chem. Int. Ed. 38:827-828. N-ацетиллактозамин, полученный таким путем, затем может быть перенесен на лактозу в качестве акцепторного компонента.
Предпочтительно N-ацетилированный олигосахарид выбирают из группы, содержащей лакто-N-неотетраозу (или LNnT) и лакто-N-тетраозу (или LNT). Предпочтительно LNnT и/или LNT включают в группу сиалилированных олигосахаридов в смеси олигосахаридов в процессе ее получения.
Пробиотический бактериальный штамм, присутствующий в композиции изобретения, может быть выбран из любого штамма, который удовлетворяет определению пробиотика и имеет приемлемый срок годности для композиции, в которую он будет включен. Например, если композицию включают в детскую смесь, указанной детской смеси необходимо оставаться стабильной и эффективной до 12 месяцев. Пробиотический бактериальный штамм предпочтительно является лактобактериями или бифидобактериями.
Примеры предпочтительных видов Bifidobacterium включают Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve и Bifidobacterium infantis. Особенно предпочтительными штаммами являются Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446, реализуемый в числе прочего компанией Christian Hansen, Дания, под товарным знаком Bbl2, Bifidobacterium longum АТСС ВАА-999, реализуемые Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония, под товарным знаком ВВ536, штамм Bifidobacterium breve, реализуемый Danisco под товарным знаком Bb-03, штамм Bifidobacterium breve, реализуемый Morinaga под товарным знаком M-16V, штамм Bifidobacterium infantis, реализуемый Procter & Gamble Co. под товарным знаком Bifantis, и штамм Bifidobacterium breve, реализуемый Institut Rosell (Lallemand) под товарным знаком R0070.
Примерами предпочтительных видов Lactobacillus являются Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei и Lactobacillus reuteri. Особенно предпочтительными штаммами являются Lactobacillus rhamnosus АТСС 53103, Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724, Lactobacillus reuteri DSM 17938 и Lactobacillus paracasei CNCM 1-2116. Еще более предпочтительно пробиотик является Lactobacillus reuteri DSM 17938.
Lactobacillus reuteri DSM 17938 реализуется BioGaia A.B под товарным знаком Reuteri.
В соответствии с изобретением пробиотик выбирают из пробиотических бактериальных штаммов, предпочтительно пробиотик является лактобактериями или бифидобактериями, более предпочтительно пробиотик является Bifidobacterium lactis или Lactobacillus reuteri.
Пробиотик может присутствовать в композиции в широком диапазоне процентных содержаний при условии, что пробиотик обеспечивает описанный эффект. Однако предпочтительно пробиотик присутствует в композиции в количестве, эквивалентном от 10е2 до 10е12 КОЕ пробиотического бактериального штамма, более предпочтительно от 10е6 до 10е9 КОЕ, на каждый грамм композиции. Данное выражение включает в себя возможности того, что бактерии являются живыми, инактивированными или мертвыми, или даже присутствующими в виде фрагментов, таких как ДНК, материалы клеточной стенки, внутриклеточные материалы или метаболиты бактерий. Иными словами, количество бактерий, которое содержится в композиции, выражается в терминах колониеобразующей способности этого количества бактерий, как если бы все бактерии были живыми, независимо от того, являются ли они, по сути, живыми, инактивированными или мертвыми, фрагментированными или смесью любых или всех этих состояний.
Композиция содержит по меньшей мере одну LC-PUFA, которая обычно является n-3 или n-6 LC-PUFA. n-3 LC-PUFA может быть С20 или С22 n-3 жирной кислотой. С20 или С22 n-3 LC-PUFA предпочтительно присутствует в количестве по меньшей мере 0,1 масс. % от всех жирных кислот в композиции. Предпочтительно n-3 LC-PUFA является докозагексаеновой кислотой (DHA, С22:6, n-3). n-6 LC-PUFA может быть С20 или С22 n-6 жирной кислотой. С20 или С22 n-6 LC-PUFA предпочтительно присутствует в количестве, по меньшей мере, 0,1 масс. % от всех жирных кислот в композиции. Предпочтительно n-6 LC-PUFA является арахидоновой кислотой (ARA, С20:4, n-6). Источником LC-PUFA могут служить, например, липиды яйца, грибное масло, рыбий жир с низким содержанием эйкозапентаеновой кислоты (ЕРА) или масло водорослей. LC-PUFA композиции изобретения могут обеспечиваться малыми количествами масел, содержащих высокие содержания предварительно полученных арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты, таких как рыбий жир или микробные масла.
Композиция в соответствии с изобретением является предпочтительно питательной композицией, более предпочтительно синтетической питательной композицией. В данном случае она может быть смесью для недоношенных детей, обогатителем грудного молока, стартовой смесью для младенцев, смесью для подрастающих младенцев, смесью детского питания, зерновой смесью (кашей) для младенцев, молочной смесью при прикорме детей 1-3 лет, продуктом лечебного питания для диетотерапии или питательной добавкой, обычно используемой во время пребывания в больнице и/или для использования после выписки из больницы. Питательная добавка может предназначаться для недоношенного ребенка, ребенка или взрослого. Указанная композиция является предпочтительно продуктом для питания недоношенных, таким как смесь для недоношенных детей, обогатитель грудного молока или питательная добавка для недоношенных детей. В соответствии с вариантом осуществления композиция является предпочтительно смесью для недоношенных детей, обогатителем грудного молока или питательной добавкой. Композиция по изобретению может также являться продуктом для детей или взрослых, таким как йогурт или продукт лечебного питания, а также кормом для домашних животных.
В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления композиция согласно изобретению предназначена для употребления младенцами и детьми младшего возраста, которые были рождены преждевременно или с НМТ,или испытывали ЗВУР, или страдавшими от задержки роста из-за заболевания и/или неполноценного питания, предпочтительно недоношенными детьми.
Композиция согласно изобретению может употребляться до и/или во время, и/или после периода отнятия от груди.
Изобретение также включает применение композиции согласно изобретению в качестве синтетического питательного вещества для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития.
Все применения, указанные выше, особенно предназначены для младенцев и детей младшего возраста, предпочтительно младенцев, в случае людей. Но данные применения также предназначены для молодых домашних животных. Композиции и применения в соответствии с настоящим изобретением особенно подходят для младенцев и детей, предпочтительно младенцев, которые были рождены преждевременно или с НМТ, или испытывавших ЗВУР, или страдавших задержками роста в результате заболевания и/или неполноценного питания, особенно в грудном возрасте.
Не желая быть связанными теорией, авторы изобретения полагают, что эффективность комбинации смеси олигосахаридов в композиции, описанной выше, для роста головного мозга и/или познавательного и/или психомоторного развития, может являться результатом синергического сочетания иммуномодуляторных эффектов, инициированных пробиотическим бактериальным штаммом и LC-PUFA посредством их стимуляции определенной смесью олигосахаридов.
Смесь олигосахаридов, LC-PUFA и пробиотический бактериальный штамм могут вводиться в одной и той же композиции или могут вводиться последовательно.
Для группы недоношенных детей или детей с НМТ композиция предпочтительно является питательной композицией, например, употребляемой в жидкой форме. Это может быть полноценная питательная смесь, такая как смесь для младенцев (для недоношенных детей), питательная добавка, обогатитель грудного молока, смесь для подрастающих младенцев или молочная смесь при прикорме детей 1-3 лет. В качестве альтернативы, для группы молодых млекопитающих композиция может быть кормом для домашних животных.
Композиция в соответствии с изобретением также может содержать источник белка. Тип белка в применении к настоящему изобретению не рассматривается как критически важный при условии, что удовлетворяются минимальные требования по содержанию незаменимых аминокислот и обеспечивается удовлетворительный рост. Так, могут использоваться источники белка, основанные на молочной сыворотке, казеине и их смесях, а также источники белка, основанные на сое. В том, что касается сывороточных белков, источник белка может быть основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке, или их смесях и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желаемых соотношениях. Белки могут быть, наконец, частично гидролизованы для того, чтобы повысить оральную толерантность к аллергенам, особенно пищевым аллергенам. В этом случае композиция является гипоаллергенной композицией.
Композиция в соответствии с настоящим изобретением также может содержать источник углеводов в дополнение к смеси олигосахаридов. Это особенно предпочтительно в том случае, когда композиция изобретения является детской смесью. В данном случае может использоваться любой источник углеводов, обычно находящийся в детских смесях, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза. В любом случае, смесь олигосахаридов предпочтительно является единственным источником пребиотика в композиции в соответствии с изобретением.
Композиция в соответствии с настоящим изобретением также может содержать источник жиров в дополнение к LC-PUFA. Это особенно важно, если питательная композиция изобретения является детской смесью. В данном случае источник жиров может быть любым липидом или жиром, который подходит для использования в молочных смесях. Предпочтительные источники жиров включают пальмовое масло, высокомасличное подсолнечное масло и высокомасличное сафлоровое масло. Также могут быть добавлены незаменимые жирные кислоты, линолевая и α-линоленовая. В композиции источник жиров (в том числе LC-PUFA, такие как ARA и/или DHA) предпочтительно имеет отношение n-6 к n-3 жирных кислот от примерно 1:2 до до примерно 10:1, предпочтительно от примерно 3:1 до примерно 8:1.
Композиция изобретения также может содержать все витамины и минеральные вещества, которые рассматриваются в качестве существенных в ежедневной диете, в значительных для питания количествах. Для определенных витаминов и минеральных веществ установлены минимальные требования. Примеры минеральных веществ, витаминов и других нутриентов, 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. Минералы обычно добавляют в форме соли. Присутствие и количества конкретных минеральных веществ и других витаминов будут варьировать в зависимости от целевой популяции. При необходимости композиция изобретения может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, моно- и диглицеридные эфиры лимонной кислоты и тому подобное,
Композиция изобретения также может содержать другие вещества, которые могут оказывать благоприятное воздействие, такие как лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды, ганглиозиды, полиамины и тому подобное.
Получение композиции по изобретению теперь будет описано посредством примера.
Смесь может быть получена любым подходящим способом. Например, она может быть получена смешиванием источника белка, источника углеводов (отличного от смеси олигосахаридов) и источника жиров, включающего LC-PUFA в подходящих соотношениях. Если используются эмульгаторы, то они могут быть добавлены в данный момент. Витамины и минеральные вещества могут быть добавлены в данный момент, но обычно их добавляют позднее, чтобы избежать термического разрушения. Любые липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. могут быть растворены в источнике жиров перед смешиванием. Далее вода, предпочтительно прошедшая обратный осмос, может быть добавлена для образования жидкой смеси. Температура воды обычно находится в диапазоне от примерно 50°C до примерно 80°C, чтобы способствовать диспергированию ингредиентов. Коммерчески доступные разжижители могут использоваться для образования жидкой смеси. Смесь олигосахаридов будет добавлена на этой стадии, если конечный продукт должен быть в форме жидкости. Если конечный продукт будет порошком, олигосахариды могут иным образом добавляться на этой стадии при необходимости. Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.
После этого, с целью снижения бактериальной нагрузки жидкую смесь можно подвергать термической обработке путем ее быстрого нагревания до температуры в диапазоне от примерно 80°C до примерно 150°C в течение периода времени, например, от примерно 5 секунд до примерно 5 минут. Это может осуществляться путем инжекции пара в автоклаве или теплообменнике, например в пластинчатом теплообменнике.
Затем жидкая смесь может быть охлаждена до температуры примерно 60-85°C, например, с помощью мгновенного охлаждения. Затем жидкая смесь может быть снова гомогенизирована, например, в две стадии при давлении от примерно 10 МПа до примерно 30 МПа на первой стадии и от примерно 2 МПа до примерно 10 МПа на второй стадии. Гомогенизированная смесь затем может быть дополнительно охлаждена для добавления любых чувствительных к нагреванию компонентов, таких как витамины и минеральные вещества. Значение рН и содержание твердых веществ гомогенизированной смеси удобно корректировать в этот момент.
Гомогенизированную смесь подают в подходящее сушильное устройство, такое как распылительная сушилка или лиофильная сушилка, и превращают в порошок. Порошок должен иметь влагосодержание менее чем примерно 5 масс. %. Смесь олигосахаридов можно добавить на данной стадии путем сухого смешивания вместе с пробиотическим бактериальным штаммом (штаммами) или путем смешивания их в сиропе в виде кристаллов наряду с пробиотическим бактериальным штаммом (штаммами) и распылительной сушкой (лиофилизацией).
Если предпочтительной является жидкая композиция, гомогенизированная смесь может быть стерилизована, затем асептически заполнена в подходящие контейнеры или может быть сначала заполнена в контейнеры и затем стерилизована.
В другом варианте осуществления композиция изобретения может являться питательной добавкой в количестве, достаточном для достижения желаемого эффекта у индивидуума. Данная форма введения обычно больше подходит для недоношенных детей или детей с НМТ или ЗВУР, детей более старшего возраста и взрослых.
Количество олигосахаридов, LC-PUFA и пробиотического бактериального штамма для включения в добавку будет выбрано в соответствии со способом введения добавки.
Питательная добавка, например, может быть в форме порошка, таблеток, капсул, пастилок или жидкости. Питательная добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), связующие, пленкообразующие агенты, инкапсулирующие агенты/материалы, стенкообразующие/оболочечные материалы, матричные соединения, покрытия, эмульгаторы, поверхностно-активные соединения, солюбилизирующие агенты (масла, жиры, воски, лецитины и т.п.), адсорбенты, носители, наполнители, со-соединения, диспергирующие агенты, увлажняющие агенты, технологические добавки (растворители), антислеживающие агенты, вкусомаскирующие агенты, утяжелители, желирующие агенты и гельформирующие агенты. Питательная добавка также может содержать обычные фармацевтические добавки и адъюванты, наполнители и разбавители, включая, но не ограничиваясь ими, воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигносульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, ароматизаторы, консерванты, стабилизаторы, эмульгаторы, буферы, смазочные материалы, красители, увлажнители, наполнители и т.п.
Питательная добавка может быть добавлена в продукт, приемлемый для потребителя (который является человеком или животным), такой как принимаемый внутрь носитель или подложка, соответственно. Примерами таких носителей или подложек являются фармацевтические препараты, или пищевая композиция, или пищевая композиция для домашних животных. Неограничивающими примерами таких композиций являются молоко, йогурт, творог, сыр, кисломолочные продукты, ферментированные продукты на молочной основе, ферментированные продукты на зерновой основе, порошки на молочной основе, женское молоко, смесь для питания недоношенных, смесь для младенцев, пероральная питательная добавка и зондовое питание.
Кроме того, питательная добавка может содержать органический или неорганический материал-носитель, подходящий для энтерального или парентерального введения, а также витамины, минеральные вещества, микроэлементы и другие микронутриенты в соответствии с рекомендациями правительственных органов, таких как USRDA.
Преимущества, сущность и различные дополнительные признаки изобретения будут ясны более полно при рассмотрении иллюстративного эксперимента, который будет подробно описан ниже вместе с прилагаемыми чертежами.
На фиг. 1 представлена диаграмма для иллюстрации протокола экспериментов.
На фиг. 2 представлена столбчатая диаграмма, графически представляющая результаты экспериментов относительно массы головного мозга (г) в постнатальный день (=PND) 35.
На фиг. 3 представлена столбчатая диаграмма, графически представляющая результаты экспериментов относительно массы головного мозга (г) в постнатальный день (=PND) 26.
Примеры
Эксперименты проводились на предмет влияния добавки смеси олигосахаридов, которая представляет собой смесь олигосахаридов коровьего молока (CMOS), обогащенную галактоолигосахаридами (деминерализованным безлактозным сывороточным пермеатом или DDWP), LC-PUFA (арахидоновая кислота -ARA - и докозагексаеновая кислота -DHA-) и Bifidobacterium lactis (BL) и, необязательно, 2'-фукозиллактозой (FL) или сочетанием 2'-фукозиллактозы (FL) и лакто-N-неотетраозы (LNNT), на крысятах.
1. Методика
Описание эксперимента
Эксперименты проводились в соответствии со швейцарским законом о защите животных (степень тяжести 1) и были утверждены кантональным ветеринарным управлением (Лозанна, Швейцария, разрешение №2028). Самец-репродуктор и неоплодотворенная самка крыс Long-Evans Hooded были приобретены у Janvier (Франция), доставлены к месту содержания животных за две недели до спаривания.
Беременные самки получали пищу (Kliba 3437) и воду ad libitum, содержались в условиях постоянной температуры и влажности, с циклом день:ночь 12:12. Условия содержания сохранялись в продолжение всего эксперимента. В постнатальный день (=PND) 2 после рождения (В) маток удаляли из родильных клеток и определяли пол крысят. Стандартные гнезда-подстилки на 8 крысят-самцов формировали для выхаживания приплода, после рандомизации по массе тела. Маток и их приплод содержали при одном из двух режимов выхаживания: 1) группы материнской депривации (MS) подвергали 180-минутному периоду ежедневного разделения маток и приплода, начиная со 2-го и кончая 14-м PND, или 2) контрольная группа (NS) без хэндлинга.
MS крысят отнимали от груди (W) на PND15. Их рандомизировали по весу и кормящей матке и распределяли на группы по 16 животных, которые кормили до PND26 либо контрольным рационом (модифицированные AIN 93G, группа MS-Cont) или аналогичным рационом, способным содержать LC-PUFA, Bifidobacterium lactis CNCM I -3446 (BL) и олигосахариды (DDWP). Животных MS (группа MS-Cont) содержали группами по 8 крысят до PND21, чтобы снизить стрессовую нагрузку от преждевременного отнятия от груди, и затем содержали индивидуально до конца эксперимента. Животных из группы NS переводили на контрольный рацион (группа NS-Cont) на PND21 и индивидуально содержали до конца эксперимента.
Животных умерщвляли (f) на PND26 или на PND26 путем истощающего кровопускания под анестезией изофлураном. Вес головного мозга регистрировали: головной мозг отбирали после вскрытия черепа и взвешивали на весах.
2. Процедура и рационы
Следующие функциональные ингредиенты использовали для экспериментального зонда и композиции рациона, содержащей ингредиент DDWP на 98,8% сухого вещества, состав которого подробно описан в таблице 1 ниже.
DDWP обычно получают согласно описаниям WO 2007/101675 или WO 2007/090894, и обычно содержит смесь из примерно 30% мас. GalNAcα1,3Galβ1,4Glc и Galβ1,6GalNAcα1,3Galβ1,4Glc; 50% мас. Galβ1,6Galβ1,4Glc и Galβ1,3Galβ1,4Glc; 20 масс.% NeuAcα2,3Galβ1,4Glc и NeuAcα2,6Galβ1,4Glc.
Животных кормили в период от отнятия от груди до конца эксперимента адаптированными по питательным веществам полусинтетическими рационами (модифицированными AIN 93 G), состав которых представлен в таблицах 2, 3 и 4.
Профиль жирных кислот четырех рационов был сбалансирован, чтобы обеспечить сходное отношение n-6/n-3 и сходное отношение насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот. Таким образом, состав жирных кислот четырех рационов было почти одинаковым по профилю жирных кислот.
Животных умерщвляли на постнатальный день, PND, 26 или 35.
3. Масса головного мозга
Из результатов на фиг. 2 и фиг. 3 следует, что первая композиция PUFA-BL-DDWP в соответствии с изобретением показывает лучшую массу головного мозга, чем массы головного мозга, полученные с помощью композиции контрольной группы MS-CONT.
Кроме того, третья композиция в соответствии с изобретением PUFA-BL-DDWP-FL-LNNT показала лучшую массу головного мозга, чем для композиции PUFA-BL-DDWP на PND 26. Фактически, оказывается, что, если DDWP-BL-PUFA была эффективна на PND26, более длительное применение добавки на PND35 показало более значительное влияние. DDWP-BL-PUFA-FL-LNNT показала значительное влияние уже на PND26.
Доказано, что все композиции в соответствии с изобретением приводят к большей массе головного мозга, чем в группе MS-CONT. Это является реальным преимуществом композиций в соответствии с изобретением.