МИКРОБНЫЕ КОМПОЗИЦИИ
MICROBIAL COMPOSITIONS

Данное изобретение относится к микробной композиции и, предпочтительно, к пробиотической композиции для перорального введения субъекту, предпочтительно человеку. В частности, изобретение относится к быстрорастворимой микробной композиции в форме порошка.
Изобретение также относится к способам изготовления и использования композиций и фасовки композиций, особенно композиций, упакованных для перорального введения субъекту в одной или более заранее определенных дозах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны способы предоставления разнообразных различных микробных композиций, то есть композиций, содержащих микроорганизмы. Конкретная техническая проблема с такими композициями заключается в том, как сохранить жизнеспособность достаточного количества микроорганизмов во время хранения, чтобы при введении субъекту было достаточно жизнеспособных микроорганизмов для обеспечения желаемого пробиотического эффекта.
WO 2017/060477 A1 (BIFODAN A/S) относится к пищевой композиции, содержащей пробиотические бактерии, приготовленные в виде быстро растворимой композиции, содержащей низкокалорийный подсластитель, гигроскопический агент и ароматическое соединение. В раскрытии указано, что оксид магния; диоксид кремния; и оксид кальция являются известными гигроскопическими агентами. Однако считается, что оксид кальция оказывает неблагоприятное влияние на жизнеспособность бактерий, а включение диоксида кремния отрицательно влияет на процесс производства. Для решения этих технических проблем в WO 2017/060477 описано использование композиций, содержащих оксид магния в чистом виде в качестве гигроскопического агента, или имеющих особое соотношение 4-7% мас./мас. оксида магния и 0,25-1% мас./мас. диоксида кремния, без дополнительного  гигроскопического агента. Однако в WO 2017/060477 сообщается, что такое включение оксида магния приводит к неприятным органолептическим ощущениям из-за его горького вкуса.
Следовательно, остается потребность в композициях микроорганизмов, которые являются стабильными при хранении, но имеют оптимальные органолептические свойства при использовании при пероральном введении.
Данное изобретение направлено на создание микробной композиции, которая является стабильной при хранении, обладает хорошими органолептическими свойствами, особенно при пероральном введении субъекту в порошкообразной форме.
Согласно первому аспекту в изобретении представлена микробная композиция и, предпочтительно, микробная пробиотическая композиция в форме порошка для перорального введения, содержащая или состоящая из:
(i) микроорганизмов;
(ii) сахарного спирта;
(iii) влагопоглощающего волокна;
(iv) агента, обеспечивающего сыпучесть;
необязательно (v) ароматизатора;
и/или необязательно (vi) наполнителя.
Во втором аспекте изобретения предложен способ приготовления композиции согласно первому аспекту изобретения, включающий:
смешивание ингредиентов (i) - (iv) и, необязательно, (v) и/или (vi); а также
упаковку смеси в емкость.
Понятно, что порошковые микробные композиции согласно изобретению предназначены для непосредственного введения в ротовую полость субъекта, то есть в виде порошка без предварительного смешивания и/или растворения в жидкости, такой как вода.
Предпочтительно микроорганизмы являются пробиотическими микроорганизмами. Следовательно, в третьем аспекте изобретения представлен способ получения пробиотического эффекта у млекопитающего субъекта, предпочтительно человека, включающий введение в ротовую полость субъекта эффективного количества или дозы микробной пробиотической композиции в форме порошка в соответствии с указанными ранее аспектами изобретения.
Пробиотический эффект может представлять собой предотвращение и/или уменьшение тяжести одного или более симптомов заболевания или расстройства, особенно такого, который затрагивает желудочно-кишечный тракт млекопитающего, предпочтительно человека.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В описании сущности изобретения раскрыты различные варианты реализации изобретения и/или отдельные компоненты. Как будет очевидно специалисту в данной области техники, все комбинации таких вариантов реализации изобретения и компонентов, раскрытых в описании, возможны и могут привести к предпочтительным вариантам реализации данного изобретения.
Все проценты и соотношения рассчитаны по массе, если не указано иное. Все проценты, части и соотношения рассчитываются на основе общей композиции, если не указано иное.
Упоминаемые в данном документе обозначения могут быть торговыми наименованиями компонентов, включая различные компоненты, используемые в данном изобретении. Однако изобретатели не намерены ограничиваться материалами под определенным торговым наименованием. Эквивалентные материалы (например, материалы, полученные из другого источника под другим названием или регистрационным номером) по сравнению с материалами, на которые ссылается торговая марка, могут быть заменены и использованы в вариантах реализации изобретения, описанных в данном документе.
(i) Микроорганизмы
Микроорганизмы, используемые в композициях по данному изобретению, могут представлять собой любые жизнеспособные микроорганизмы, такие как бактерии или грибы. Предпочтительно, микроорганизмы являются пробиотиками, то есть микроорганизмами, которые после введения приносят пользу для здоровья млекопитающему-реципиенту, предпочтительно человеку. Композиция может содержать один вид или штамм пробиотической бактерии или она может содержать комбинацию одного или более видов или штаммов.
В одном варианте реализации данного изобретения микроорганизм представляет собой пробиотическую бактерию, предпочтительно грамположительную бактерию, предпочтительно Lactobacillales. В еще одном варианте реализации изобретения Lactobacillales выбирают из списка, состоящего из видов Lactobacillus spp., Leuconostoc spp., Pediococcus spp., Lactococcus spp., Streptococcus spp., Aerocossus spp., Carnobacterium spp., Enterococcus spp., Oenococcus spp., Sporolactobacillus spp., Tetragenococcus spp., Vagococcus spp., и Weisella spp. В предпочтительном варианте реализации изобретения Lactobacillales представляет собой виды Lactobacillus spp., выбранные из группы, состоящей из Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus johnsonii, и Lactobacillus gasseri. В еще более предпочтительном варианте реализации изобретения пробиотические бактерии представляют собой штамм Lactobacillus, выбранный из группы, состоящей из Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103), Lactobacillus rhamnosus SP1 (DSM 21690), Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724, Lactobacillus reuteri (ATCC 55730), Lactobacillus reuteri (DSM 17938) и Lactobacillus johnsonii (NCC533; CNCM 1-1225).
В одном варианте реализации данного изобретения пробиотические бактерии представляют собой Lactococcus ssp., такие как Lactococcus ssp., выбранные из группы, состоящей из Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, Lactococcus diacetylactis.
В другом варианте реализации данного изобретения пробиотические бактерии представляют собой Bifidobacteriales. В дополнительных вариантах реализации изобретения пробиотические бактерии представляют собой виды Bifidobacterium spp., такие как Bifidobacterium spp., выбранные из группы, состоящей из Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium bifidum и Bifidobacterium adolescentis. В предпочтительном варианте реализации изобретения пробиотические бактерии представляют собой штамм Bifidobacterium, выбранный из группы, состоящей из Bifidobacterium Lactis BI-04, Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446 (Bb12), Bifidobacterium longum NCC3001, ATCC BAA-999 (BB536), Bifidobacterium breve Bb-03, Bifidobacterium breve M-16V, Bifidobacterium breve R0070 и Bifidobacterium infantis.
Для того чтобы получить желаемую пользу для здоровья субъекта, может быть целесообразным включать в композицию более одного микроорганизма. Таким образом, композиция может содержать более одного вида/штамма микроорганизмов, в частности два, три, четыре, пять или большее число видов/штаммов микроорганизмов. В одном варианте реализации изобретения композиция включает, по меньшей мере, два вида пробиотических бактерий, например, по меньшей мере, один вид Lactobacillus spp и, по меньшей мере, один вид Bifidobacterium spp., например, Bifidobacterium Lactis BI-04 и один вид Lactobacillus spp. или Lactobacillus Rhamnosus GG и один вид Bifidobacterium spp. В предпочтительном варианте реализации изобретения композиция содержит Lactobacillus Rhamnosus G и Bifidobacterium Lactis BI-04, предпочтительно Lactobacillus Rhamnosus GG и Bifidobacterium Lactis BI-04, и никаких других дополнительных микроорганизмов.
В частности, предпочтительные штаммы пробиотических бактерий для использования в композициях по данному изобретению могут быть выбраны из одного или более штаммов: Lactobacillus plantarum 299v (DSM 9843); Lactobacillus paracasei 8700:2 (DSM 13434) и Lactobacillus plantarum HEAL9 (DSM 15312); Lactobacillus plantarum 299 (DSM 6595); Lactobacillus rhamnosus 271 (DSM 6594); Lactobacillus paracasei 8700:2 (DSM 13434); и Bifidobacterium bifidum BB01.
Предпочтительно пробиотические бактерии, используемые в композициях по данному изобретению, представлены в форме лиофилизированного порошка.
Жизнеспособность пробиотических бактерий может быть подтверждена путем посева бактерий на подходящую среду (например, затвердевший агар в чашку Петри стандартного размера) и подсчета количества образованных колоний. Показатель, колониеобразующая единица (или КОЕ), используется для количественного определения количества жизнеспособных (живых) бактерий в композиции.
Таким образом, исходные колониеобразующие единицы (КОЕ) и сохраняющаяся стабильность и жизнеспособность композиции частично зависят от количества влаги в композиции. Как описано в данном документе, композицию упаковывают и хранят в емкостях (предпочтительно в герметичной емкости), чтобы обеспечить барьер для кислорода и влаги для того, чтобы защитить целостность пробиотических бактерий в композиции.
Колониеобразующие единицы (КОЕ), упоминаемые в контексте композиции согласно данного изобретения, представляют собой КОЕ в однократной дозе после приготовления композиции.
3
12
8
11
Предпочтительно, пробиотические бактерии присутствуют в композициях по данному изобретению в КОЕ на дозу от 10-10 КОЕ/доза до 10-10 КОЕ/доза.
Понятно, что важно КОЕ пробиотических бактерий, а не массовое процентное количество, включенное в композиции. Однако пробиотические бактерии обычно присутствуют в количестве от 0,4 до 10% мас./мас. от композиции, например, от 5 до 8% мас./мас.
(ii) Сахарный спирт
Сахарные спирты представляют собой вещества, которые можно добавлять в продукты питания, напитки и другие пищевые продукты, чтобы придать сладкий вкус с меньшим количеством калорий, чем сахара, такие как сахароза. Примеры включают ксилит, сорбит, эритрит, мальтит, лактит, изомальт, инозит и маннит.
Предпочтительно сахарный спирт (ii) присутствует в композициях по данному изобретению в количестве от 60 до 80 % мас./мас., более предпочтительно от 67 до 68 % мас./мас.
Предпочтительно композиции по данному изобретению включают сахарный спирт эритрит и/или ксилит. Наиболее предпочтительно, эритрит включен в комбинации с ксилитом.
Предпочтительно отношение количества эритрита к ксилиту составляет приблизительно 2:1, причем особенно предпочтительная композиция содержит 45-46% мас./мас. эритрита и 22-23% мас./мас. ксилита.
(iii) Влагопоглощающее волокно
Влагопоглощающее волокно функционирует для связывания свободной воды в пробиотических композициях согласно изобретению и, таким образом, улучшает стабильность при хранении композиций перед пероральным введением при использовании. Это свойство связывать свободную воду также позволяет включать в порошковую композицию большее количество сахарного спирта, чем это было бы возможно без включения такого волокна, и это способствует желаемым быстрой растворимости и органолептическим свойствам композиции.
Влагопоглощающее волокно также функционирует для улучшения консистенции и вкусовых ощущений пробиотической композиции при использовании, которая позволяет любому добавленному вкусовому веществу оставаться во рту в течение желаемого периода времени для достижения оптимального вкуса и ощущения у реципиента.
Известно, что в пробиотические композиции включаются не перевариваемые волокна олигосахаридов с целью достижения пребиотического эффекта, то есть селективного стимулирования роста и/или активности пробиотических бактерий, которые могут улучшить здоровье хозяина. Однако следует понимать, что в соответствии с данным изобретением влагопоглощающее волокно используется не для пребиотической цели, а именно для влагопоглощения для улучшения стабильности при хранении перед пероральным введением и при использовании, для достижения желаемой консистенции и вкусовых ощущений, чтобы улучшить органолептическое восприятие у реципиента.
Используемый в данном документе термин «волокно» означает углеводные полимеры, включая те, которые встречаются в природе в пищевых продуктах в том виде, в котором они потребляются, те, которые были получены из пищевого сырья физическими, ферментативными или химическими способами, и синтетические углеводные полимеры, которые устойчивы к перевариванию и абсорбции в тонком кишечнике и имеют частичную ферментацию в толстом кишечнике.
Неограничивающие примеры волокон и аналогичных углеводных полимеров, подходящих для использования в композициях по данному изобретению, включают пектины, псиллиум, гуаровую камедь, ксантановую камедь, альгинаты, аравийскую камедь, фруктоолигосахариды, инулин, агар, бета-глюканы, хитины, декстрины, лигнин, целлюлозы, некрахмальные полисахариды, каррагинан и их смеси и/или комбинации.
В быстрорастворимых пробиотических порошковых композициях по данному изобретению влагопоглощающее волокно может представлять собой пребиотическое волокно.
Многие формы «клетчатки» демонстрируют определенный уровень пребиотического эффекта. Таким образом, существует значительное совпадение между веществами, которые можно классифицировать как «пребиотики» и «волокна».
Неограничивающие примеры пребиотических волокон, подходящих для использования в композициях по данному изобретению в качестве влагопоглощающих волокон, включают псиллиум, фруктоолигосахариды, инулин, олигофруктозу, галактоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, ксилоолигосахариды, олигосахариды сои, глюкоолигосахариды, маннанолигосахариды, арабиногалактан, арабинксилан, лактосахарозу, глюкоманнан, лактулозу, полидекстрозу, олигодекстран, гентиолигосахарид, пектиновый олигосахарид, ксантановую камедь, аравийскую-камедь, гемицеллюлозу, резистентный крахмал и его производные, а также их смеси и/или комбинации.
Предпочтительные примеры подходящих волокон включают олигосахариды, такие как инулин и его продукты гидролиза, обычно известные как фруктоолигосахариды, галакто-олигосахариды, ксилоолигосахариды и олигопроизводные крахмала.
Волокно может быть предоставлено в форме растительного материала, который содержит волокно. Неограничивающие примеры подходящих растительных материалов включают спаржу, артишок, лук, пшеницу, цикорий, свекольную мякоть, остатки этих растительных материалов и их смеси.
Неограничивающим примером волокна из такого растительного материала является экстракт инулина из цикория. Подходящие экстракты инулина могут быть получены от BENEO GmbH, Maximillianstrasse 10,68165 Mannheim (Germany) - www.beneo.com под торговой маркой Orafti inulin.
Наиболее предпочтительным инулином для использования в качестве влагопоглощающего волокна в композициях по данному изобретению является Orafti ST-Gel, который предоставляется в виде порошка и обычно имеет среднюю степень полимеризации (СП) ≥10 и уровень сладости приблизительно 10% сладости сахарозы.
Альтернативно, олигосахарид может быть получен путем гидролиза инулина, ферментативными методами или с использованием микроорганизмов, как будет понятно специалистам в данной области.
Композиции по данному изобретению могут содержать влагопоглощающее волокно в количестве примерно 20-30% мас./мас., более предпочтительно, 20-25 и 22-23% мас./мас. Предпочтительно отношение (ii) сахарного спирта к (iii) влагопоглощающему волокну составляет приблизительно 3:1.
Агент, обеспечивающий сыпучесть
Агент, обеспечивающий сыпучесть может быть любым обычным порошковым наполнителем или вспомогательным веществом. Однако предпочтительно, чтобы агент, обеспечивающий сыпучесть, представлял собой диоксид кремния, особенно порошок диоксида кремния, доступный под торговой маркой SYLOID244FP от WR Grace & Co., который имеет средний размер частиц приблизительно 2,5-3,7 мкм при измерении с использованием Malvern. Mastersizer 2000; метод определения - Grace Q013. В качестве альтернативы можно использовать порошок диоксида кремния, доступный под торговой маркой SYLOID 244. Максимальный размер частиц составляет 8,3 мкм при измерении с помощью Malvern Mastersizer 2000; метод определения - GRA1506.
Предпочтительно агент, обеспечивающий сыпучесть, присутствует в количестве от 0,25 до 1% мас./мас., более предпочтительно 0,5% мас./мас.
Ароматизатор
Композиции по данному изобретению могут содержать ароматизатор. Один или более ароматизаторов могут быть включены в композиции для улучшения их вкусовых качеств. Ароматизаторы могут быть особенно важны в композициях, которые вводят детям. Любые природные или синтетические ароматизаторы и/или их смеси и/или комбинации могут быть использованы в данном изобретении. Наиболее подходящими для использования в данном изобретении являются фруктовые ароматизаторы. Эти фруктовые ароматизаторы могут быть получены из натуральных источников, таких как фруктовые соки и ароматические масла, или, альтернативно, могут быть получены синтетически.
Предпочтительным ароматизатор представляет собой лимонный ароматизатор.
Неограничивающими примерами подходящих ароматизаторов являются экзотические и лактоновые ароматизаторы, включая, например, ароматизаторы маракуйи, ароматизаторы манго, ароматизаторы ананаса, ароматизаторы купуасу, ароматизаторы гуавы, ароматизаторы какао, ароматизаторы папайи, ароматизаторы персика и ароматизаторы абрикоса. Кроме того, можно использовать множество других фруктовых ароматизаторов, неограничивающие примеры которых включают ароматизаторы яблока, цитрусовые ароматизаторы, ароматизаторы винограда, ароматизаторы малины, ароматизаторы клюквы, ароматизаторы вишни, ароматизаторы грейпфрута и тому подобное.
Неограничивающие примеры дополнительных ароматизаторов и их смесей и/или комбинаций включают ваниль, медовый лимон, лимон с медом, вишню с ванилью, персик, мед с имбирем, вишню, вишню со сливками, мяту, ванильную мяту, темную ягоду, ежевику, малину, перечную мяту, мяту, медовый персик, ягоду асаи, клюкву, медовую клюкву, тропический фрукт, питахайю, лайчи, красную мяту, гранат, черную смородину, клубнику, лимон, лайм, персик с имбирем, апельсин, апельсиновый крем, крем-ваниль, абрикос, анетол, имбирь, джекфрут, карамболу, чернику, фруктовый пунш, лимонную траву, ромашку с лимонной травой, лаванду, банан, клубнику с бананом, виноград, голубую малину, лимон с лаймом, кофе, эспрессо, капучино, мед, мяту зимняя прохлада, жевательную резинку, терпкий мед с лимоном, кислый лимон, зеленое яблоко, боярышник, ревень, ревень с клубникой, хурму, зеленый чай, черный чай, красный чай, белый чай, медовый лайм, вишневый лайм, яблоко, мандарин, грейпфрут, киви, грушу, ванилин, этилванилин, мальтол, этил-мальтол, тыкву, морковный пирог, малину с белым шоколадом, шоколад, белый шоколад, молочный шоколад, темный шоколад, шоколадный зефир, яблочный пирог, корицу, фундук, миндаль, сливки, крем-брюле, карамель, карамельный орех, масло сливочное, молочный ирис, карамельный ирис, алоэ вера, виски, ром, какао, солодку, ананас, гуаву, дыню, арбуз, бузину, охладитель полости рта, малину со сливками, персик, манго, тропический, прохладную ягоду, лимон со льдом, нектар, пряный нектар, тропическое манго, яблочное повидло, арахисовое масло, мандарин, мандарин с лаймом, зефир, сладкую вату, яблочный сидр, апельсин с шоколадом и их смеси и/или комбинации.
Количество используемого ароматизатора будет варьироваться в зависимости от используемых ароматизаторов и характера или интенсивности желаемого вкуса в готовой композиции. Специалист в данной области техники может легко сделать такое определение. Однако предпочтительная композиция по изобретению содержит около 1% мас./мас. ароматизатора, особенно лимонного ароматизатора.
(vi) Наполнитель
Необязательно, композиции по изобретению могут включать сухой наполнитель, такой как мальтодекстрин, для снижения активности воды в композиции в целом. Например, наполнитель может быть включен в количестве около 5% мас./мас.
Активность Воды
Активность воды - это отношение давления паров воды в материале (p) к давлению паров чистой воды (po) при той же температуре. Относительная влажность воздуха - это отношение давления пара воздуха к его давлению насыщения. Когда достигается состояние пара и температурное равновесие, активность воды в образце равна относительной влажности воздуха, окружающего образец в герметичной измерительной камере. Умножение активности воды на 100 дает равновесную относительную влажность (РОВ) в процентах.
aв = p/po = РОВ (%) /100
Активность воды представляет собой отношение давлений паров и поэтому не имеет единиц измерения. Она варьируется от 0,0 (абсолютно сухой) до 1,0 (чистая вода).
Активность воды в композиции по изобретению обычно составляет менее 0,15 и предпочтительно менее 0,10, например, в диапазоне от 0,05 до 0,10 активности воды. Активность воды, упомянутая в контексте композиций по изобретению, является начальной активностью воды композиции, то есть активностью воды в композиции сразу после ее приготовления.
Активность воды может быть измерена при 25°C с использованием приборов, известных в данной области, таких как Aqualab 4TE form LABCELL LTD (www.labcell.com), Unit 3a, Mansfield Park, Four Marks, Alton, Hants, England GU34 5P.
Порошкообразная форма
Композиция представлена в форме порошка. Под «порошком» мы подразумеваем множество частиц, способных свободно сыпаться.
В одном варианте реализации изобретения от 35 до 95% частиц имеют размер частиц, не превышающий 500 микрометров (мкм), например, по меньшей мере, от 50 до 90% частиц имеют размер не более 250 микрометров (мкм), такие как по меньшей мере от 60 до 80% частиц имеют размер не более 150 и предпочтительно 125 микрометров (мкм).
В одном варианте реализации изобретения, по меньшей мере, 85% частиц имеют размер, который находится в диапазоне от 60 до 500 и предпочтительно от 90 до 250 микрометров, например, по меньшей мере, 88% частиц имеют размер в диапазоне от 90 до 250 микрометров (мкм).
Также весьма предпочтительно, чтобы в пробиотических быстрорастворимых композициях по изобретению профиль размера частиц сахарного спирта (спиртов) (например, эритрита и/или ксилита) и влагопоглощающего волокна (волокон) (например, инулина) был таким, как описано выше в этом разделе.
Компоненты композиций по изобретению могут быть смешаны до гомогенности с использованием известных конусных или V-образных смесителей.
Упаковка
Композиции по данному изобретению обычно помещают в герметичную емкость, которая обеспечивает барьер для кислорода и влаги для защиты и поддержания жизнеспособности пробиотических бактерий в композиции.
Предпочтительно композицию упаковывают в герметичные стики из алюминиевой фольги, при этом каждый стик содержит одну дозу композиции, то есть одну дозу пробиотических бактерий.
Соответственно, один аспект данного изобретения касается емкости, которая содержит композицию по данному изобретению. Неограничивающие примеры подходящих емкостей включают стик, пакет, пауч или капсулу. В предпочтительном варианте реализации изобретения емкость представляет собой стик из алюминиевой фольги или полиэтилена, который обычно герметизируется запайкой. Стик, как правило, предназначен для легкого раскрытия вдоль места разрыва. У стика может быть бороздка для отрыва.
Активность воды в композиции в момент наполнения и герметизации емкости предпочтительно составляет менее 0,15 и предпочтительно менее 0,10, например, в диапазоне от 0,05 до 0,01 активности воды.
Способы введения и применение препарата для получения пробиотического эффекта
Композиции, описанные в данном документе, дозируются в форме порошка и могут быть упакованы в саше или трубчатую форму, такую как стик-пакет или трубочку. Их вводят перорально в виде порошка.
Используемый в данном документе термин «пероральное введение» по отношению к субъекту означает, что млекопитающее глотает, или человеку назначают введение или он сам принимает (или другому человеку или другому животному) одну или более композиций, представленных в данном документе. В тех случаях, когда человеку предписано вводить композицию, такое руководство может быть тем, которое инструктирует и/или информирует человека о том, что использование композиции может и/или обеспечит указанное преимущество, например, уменьшение одного или более симптомов, связанных с болезнью или состоянием. Например, таким предписанием может быть устное назначение (например, посредством устного указания, например, от врача, фармацевта, медсестры или другого медицинского работника), предписание с помощью радио или телевизионного средства массовой информации (т.е. посредством рекламы) или письменное назначение (например, посредством письменного указания от, например, медицинского работника (например, с помощью рецептов), специалиста по продажам или организации (например, с помощью маркетинговых брошюр, проспектов, письменных средств массовой информации (например, интернета, электронной почты или других средств массовой информации, связанных с компьютером)) и/или связанная с композицией упаковка (например, этикетки, присутствующая на емкости, содержащей композицию). Используемый в данном документе термин «письменный» означает слова, картинки, символы и/или другие видимые дескрипторы. Такая информация не должна использовать фактические слова, используемые в данном документе, например, «человек» или «терапия», а скорее использовать слова, изображения, символы и тому подобное, передающие одинаковое или подобное значение того, что рассматривается в рамках объема данного изобретения.
Под «быстрорастворимым» мы подразумеваем, что композиции по изобретению, которые способны быстро растворяться или диспергироваться в полости рта реципиента (во рту) без совместного приема жидкости. Предпочтительно композиции по изобретению растворяются или диспергируются в полости рта (во рту) в течение одной минуты и более предпочтительно в течение 30 секунд или 15 секунд и наиболее предпочтительно менее чем через 10 секунд после введения без совместного приема жидкости.
Введение может осуществляться по мере необходимости или по желанию, например, один раз в месяц, один раз в неделю или ежедневно, включая несколько раз в день, для достижения общей суточной дозы или количества пробиотических бактерий, независимо от того, вводится ли оно каждый день, один день в неделю, один день в месяц или в определенный день по мере необходимости. Количество используемой композиции может зависеть от множества факторов, включая состояние здоровья субъекта-млекопитающего, возраст, пол или другие подобные факторы обычного значения.
В одном варианте реализации изобретения субъект представляет собой ребенка в возрасте от 2 до 18 лет, альтернативно в возрасте от 3 до 12 лет и, альтернативно, в возрасте от 6 до 9 лет.
В другом варианте реализации изобретения субъектом является женщина детородного возраста, или женщина в постменопаузе, или взрослый мужчина.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Ниже мы описываем неограничивающие примеры, которые реализуют один или более аспектов изобретения. Эти примеры описаны со ссылкой на следующие фигуры, на которых:
На Фиг. 1(а) изображена стабильность при хранении в течение времени (месяцы) при 25°С и относительной влажности (ОВ) 60% предпочтительной композиции согласно изобретению («в частности предпочтительной композиции 1»), полученной в лабораторном масштабе с помощью Lactobacillus plantarum 299v.
На Фиг. 1(b) изображены измерения активности воды для композиции согласно Фиг. 1(а) в течение времени (месяцы).
На Фиг. 1(с) изображена стабильность при хранении в течение времени (месяцы) при 25°С и относительной влажности (ОВ) 60% композиции согласно Фиг. 1(а), до 18 месяцев.
На Фиг. 1(d) изображены измерения активности воды для композиции Фиг. 1(а) в течение времени (месяцы) до 18 месяцев.
На Фиг. 2(а) изображена стабильность при хранении в течение времени (месяцы) при 25°С и относительной влажности (ОВ) 60% для предпочтительной композиции согласно изобретению («в частности предпочтительной композиции 1»), полученной в промышленном масштабе с помощью Lactobacillus plantarum 299v.
На Фиг. 2(b) изображены измерения активности воды в течение времени (месяцы) для композиции согласно Фиг. 2(а).
На Фиг. 3(а) изображена стабильность при хранении в течение времени (месяцы) при 25°С и относительной влажности (ОВ) 60% предпочтительной композиции согласно изобретению, описанной как «в частности предпочтительная композиция 1», за исключением использования комбинации Lactobacillus paracasei 8700:2 (DSM 13434) и Lactobacillus plantarum HEAL9 (DSM 15312) вместо Lactobacillus plantarum 299v.
На Фиг. 3(b) изображены измерения активности воды для композиции согласно Фиг. 3(а) в течение времени (месяцы).
На Фиг. 4(а) изображена стабильность при хранении в течение времени (месяцы) при 25°С и относительной влажности (ОВ) 60% предпочтительной композиции согласно изобретению, описанной как «в частности предпочтительная композиция 1», за исключением использования Lactobacillus paracasei 8700:2 (DSM 13434) вместо Lactobacillus plantarum 299v.
На Фиг. 4(b) изображены измерения активности воды для композиции согласно Фиг. 4(а) в течение времени (месяцы).
На Фиг. 5(а) изображена стабильность при хранении в течение времени (месяцы) при 25°С и относительной влажности (ОВ) 60% предпочтительной композиции согласно изобретению, описанной как «в частности предпочтительная композиция 1», за исключением использования Lactobacillus plantarum 299 (DSM 6595) вместо Lactobacillus plantarum 299v.
На Фиг. 5(b) изображены измерения активности воды для композиции согласно Фиг. 5(а) в течение времени (месяцы).
На Фиг. 6(b) изображены измерения активности воды для композиции согласно Фиг. 6(а) в течение времени (месяцы).
На каждой из фигур "предел 10B" и "предел 1B" представляют нижний предел в 10 миллиардов и 1 миллиард КОЕ, соответственно, представляя собой желаемую дозу для пробиотической эффективности конкретного штамма(ов), используемого на соответствующей фигуре. Понятно, что стабильность при хранении быстрорастворимых препаратов, приведенных в качестве примера в данном документе, такова, что количество жизнеспособных пробиотических бактерий на каждой фигуре не падает ниже требуемой дозы для конкретного штамма(ов) в каждом из типичных продуктов.
ПРИМЕРЫ
МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ
Многие различные типы компонентов были оценены для того, чтобы получить пробиотические бактерии в виде порошкообразного препарата с низкой активностью воды (<0,15) и желаемыми органолептическими свойствами.
Активность воды различных компонентов измеряли при 25°C с помощью прибора Aqualab 4TE. Когда значения активности воды любого компонента были выше 0,15, сушка компонентов выполнялась в лабораторном масштабе путем добавления пакетов с осушителем вместе с порошком в герметичные алюминиевые пакеты в течение 1-3 дней. После стадии сушки активность воды снова измеряли.
Органолептические свойства компонентов были оценены в отношении консистенции, ощущения во рту, размера частиц, свойств растворения во рту, вкуса и сладости. Органолептическая оценка была проведена группой квалифицированных кадров.
Добавление влагопоглощающего волокна (инулина) позволило достичь более низкой общей активности воды, а также предпочтительного свойства ощущения во рту.
Кроме того, в композицию можно добавить сухой наполнитель, такой как мальтодекстрин, чтобы снизить его общую активность воды.
3
12
8
11
Пробиотический штамм или комбинацию штаммов добавляли для получения предпочтительных пробиотических эффектов для здоровья. Lactobacillus plantarum 299v был выбраны для этого препарата, но другие пробиотические бактерии в предложенном диапазоне 10-10 КОЕ/доза и более предпочтительном 10-10 КОЕ/доза также должны быть включены.
Агент, обеспечивающий сыпучесть, - диоксид кремния был способен обеспечить удовлетворительную сыпучесть порошка во время процесса и упаковки, но другие известные альтернативные сыпучие вспомогательные вещества и агенты, обеспечивающие сыпучесть, могли бы также работать/быть использованы (например, из-за проблем регулирования на различных рынках).
Ароматизатор(ы) добавляли в рецептуру для придания продукту приятного вкуса.
Стабильность при хранении при 25°C/60% Относительной Влажности оценивали для изучения срока годности предпочтительного продукта с течением времени (месяцы).
Нашим следующим шагом было промышленное производство пробиотической композиции. Измеряли водную активность компонентов композиции. Если значение водной активности компонента было выше 0,15, высушивание компонента проводили путем сушки во взвешенном состоянии.
Смешивание компонентов осуществляли с использованием обычных конусных или v-образных смесителей для получения гомогенной смеси с минимальной потерей пробиотических бактерий.
Конечную гомогенную порошковую смесь помещали в стик-пакеты. Обработка, смешивание и фасовка пробиотических препаратов выполняются при контролируемой атмосфере, температуре и относительной влажности. Стик-пакеты могут быть из разных материалов, но для достижения хорошей стабильности при хранении пробиотических бактерий они предпочтительно содержат алюминиевый барьер для защиты порошка от влаги.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Оценка компонентов
Оценка ингредиентов показала, что сахарные спирты являются наиболее важным компонентом для желательных органолептических свойств. Эритрит имеет функциональные преимущества, такие как имеет чистый и натуральный сладкий вкус, он дает желаемое прохладное ощущение во рту и быстро растворяется во рту. Кроме того, он обладает питательными преимуществами, такими как высокая пищеварительная толерантность (по сравнению с другими полиолами) и некариесогенность. Кроме того, ксилит обладает приятным сахарным сладким вкусом и охлаждающим ощущением во рту.
Были оценены различные свойства сахарных спиртов и наиболее очевидные различия в органолептической оценке между качествами, связанными с размером частиц. Компоненты с меньшими размерами частиц быстрее растворяются во рту и дают более приятное ощущение во рту, чем с большими размерами частиц. Также важно выбрать компоненты в аналогичном диапазоне размеров частиц, чтобы легче было получить однородную смесь в конечной композиции.
Таблица 1, Приложение 1 демонстрирует оценку компонентов и результаты лабораторных испытаний сушки, размеров частиц и комментарии по органолептическому комплексу испытаний.
Препараты предпочтительных пробиотических композиций
Различные комбинации компонентов были оценены в отношении органолептических свойств и активности воды, см. Таблицу 2. После нахождения желаемых свойств была проведена вторая оценка, чтобы обеспечить наиболее предпочтительный препарат конкретными количествами компонентов, см. Таблицу 3.
В более ранних исследованиях с использованием препаратов с инулином и пробиотическими бактериями мы обнаружили, что стабильность хранения значительно улучшилась за счет включения волокон инулина. Мы предположили, что волокна связывают свободную воду в композициях, а при более высоких температурах волокна высвобождают воду. Это привело к снижению стабильности при хранении, то есть количество жизнеспособных бактерий падало при более высоких температурах.
Ссылаясь на Таблицу 1, можно видеть, что даже после сушки активность воды в предпочтительном сахарном спирте эритрите была выше (0,24), чем обычно было приемлемым (менее 0,15). Однако в свете наших более ранних исследований мы пришли к выводу, что включение влагопоглощающего волокна, такого как инулин, может компенсировать более высокую, чем желаемая активность воды сахарного спирта.
Фиг. 1(а) и 2(а) подтверждают, что пробиотические быстрорастворимые композиции по изобретению обладают неожиданно хорошей стабильностью при хранении, а также желаемыми органолептическими свойствами.
Комбинируя сахарные спирты, которые сами по себе обладают слишком высокой активностью воды и которые трудно полностью высушить, с влагопоглощающим волокном и сушкой смеси,
был получен быстрорастворимый порошок пробиотика с неожиданно хорошей стабильностью и улучшенным ощущением во рту.
Влагопоглощающее волокно функционирует двумя способами. Помогает связать свободную воду в препарате так, чтобы пробиотические бактерии были защищены от влаги, даже если активность воды несколько выше, чем обычно требуется из-за включения сахарных спиртов. Это демонстрируется хорошими тенденциями тестирования стабильности при хранении препарата.
Другим преимуществом включения влагопоглощающего волокна вместе с сахарным спиртом является то, что он придает препарату правильную консистенцию и ощущение во рту, что заставляет ароматизатор оставаться во рту необходимое время для лучшего вкуса.
Особенно предпочтительная композиция 1 по изобретению с превосходной стабильностью при хранении и органолептическими свойствами состоит из:
Компонент
Массовая доля % мас./мас.
Содержание (мг/стик-пакет)
Эритрит (сахарный спирт)
45
450
Инулин (влагопоглощающее волокно)
22,75
227,5
Ксилит (сахарный спирт)
22,75
227,5
Lactobacillus plantarum 299v (пробиотическая бактерия)
8
80
Ароматизатор лимон
1
10
Диоксид кремния (агент, обеспечивающий сыпучесть)
0,5
5
Общая масса
100
1000
Другая особенно предпочтительная композиция 2 по изобретению с превосходной стабильностью при хранении и органолептическими свойствами состоит из:
Компонент
Массовая доля % мас./мас.
Содержание (мг/стик-пакет)
Эритрит
42,5
425
Инулин
21,5
215
Ксилит
21,5
215
Мальтодекстрин (сухой наполнитель)
5
50
L. plantarum 299v
8
80
Ароматизатор лимон
1
10
Диоксид кремния
0,5
5
Общая масса
100
1000
На Фиг. 3(а)-6(b) при изменении идентичности пробиотического штамма по рецептуре «особенно предпочтительной композиции 1» объединенную массу эритрита, инулина и ксилита корректировали в соответствии с массой порошка, замещающего пробиотический штамма(ы), без изменения внутренней пропорции между эритритом, инулином и ксилитом.
Фиг. 3(a)-6(b) подтверждают, что пробиотические быстрорастворимые композиции по изобретению имеют неожиданно хорошую стабильность при хранении, а также желательные органолептические свойства с несколькими различными пробиотическими штаммами. Следовательно, не ожидается, что быстрорастворимые свойства пробиотических быстрорастворимых композиций по изобретению будут различаться в зависимости от идентичности пробиотического штамма в них.
В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом реализации изобретения в пробиотических быстрорастворимых композициях по изобретению, включая «особенно предпочтительную композицию 1» и «особенно предпочтительную композицию 2», профиль размера частиц сахарного спирта (спиртов) (например, эритрита и/или ксилита) и влагопоглощающее волокно(а) (например, инулин) являются такими, как описано выше в разделе, озаглавленном «Порошкообразная форма».
Таблица 1. Оценка компонентов
Компонент
Активность воды (Aв) перед высушиванием
Активность воды (Ав) после 1-3 дня высушивания
Размер частицы
Органолептическая оценка
Эритрит 1
0,25
0,24
<250 г Макс 20%
По вкусовым ощущениям напоминает сахарный песок. Слишком большие частицы.
Эритрит 2
0,37
0,24
>150 г Макс 5% >250 г Макс 0,5%
Приятные вкусовые ощущения и сладкий вкус. Быстро растворяется во рту. Охлаждающий эффект.
Ксилит 1
0,29
0,11
<100 г Макс 6% >500 г Макс 5%
Приятный вкус, немного сладкий. Быстро растворяется во рту. Некоторый охлаждающий эффект.
Ксилит 2
>800 г Макс 5% <200 г Макс 10%
Слишком большие частицы.
Сорбитол 1
0,27
0,07
<100 г Макс 6% >200 г Мин 50% Макс 75% >500 г Макс 2%
Приятный вкус, немного сладкий. Быстро растворяется во рту. Нет охлаждающего эффекта.
Изомальт 1
0,29
0,04
>500 г Макс 5% >250 г 20-70% <63 г Макс 15%
Приятный вкус. Тает во рту очень быстро. Не так сладко. Нет охлаждающего эффекта.
Изомальт 2
0,27
0,12
>500 г Макс 5% >250 г 20-70% <63 г Макс 15%
Приятный нейтральный вкус. Растворяется во рту очень быстро. Не так сладко. Нет охлаждающего эффекта.
Инулин 1
0,16
0,04
<25 г Макс 10% >100 г Мин 20%
Нет быстрого растворения во рту. Становится во рту как сладкий комок.
Инулин 2
0,17
0,08
<60 г Макс 20% >150 г Мин 20%
Нет быстрого растворения во рту. Становится во рту как сладкий комок.
Олигофруктоза 1
0,20
0,07
<50 г Макс 10% >165 г Мин 20%
Нет быстрого растворения во рту. Становится во рту как сладкий комок. Вкус слаще, чем инулин.
Таблица 2. Оценка Препарата 1
Номер препарата
Балластные вещества препарата
%
Органолептическая оценка
Активность воды
1
Эритрит 2
70
Как Эритрит и по внешнему виду и по вкусу. С комочками. Нельзя насыпать.
N/A
Изомальт 1
30
2
Эритрит 2
99
Нет комочков и легче насыпать. Тот же вкус, как только у Эритрита.
N/A
Диоксид кремния
1
3
Эритрит 2
69
Сыпучий. Быстро растворяется во рту. Охлаждающий эффект. Более сбалансированная сладость, чем только для Эритрита.
0,13
Диоксид кремния
1
Изомальт 1
30
4
Эритрит 2
69
Относительно сыпучий порошок. Сначала охлаждающий эффект, но он быстро исчезает. Затем во рту остается некоторое количество частиц, которые быстро исчезают.
0,11
Диоксид кремния
1
Олигофруктоза 1
30
5
Эритрит 2
29
Сыпучий порошок. Растворяется чуть медленнее, чем № 3 и 4, но все же довольно быстро. Не большой охлаждающий эффект.
0,06
Диоксид кремния
1
Изомальт 1
70
6
Эритрит 2
29
Относительно сыпучий порошок. Чистый вкус инулина. Он образует комки во рту, но не так сильно, как только для инулина. Нет охлаждающего эффекта.
0,04
Диоксид кремния
1
Инулин 1
70
7
Эритрит 2
49
Относительно сыпучий порошок. Размер частиц ксилита воспринимается немного больше, чем у других компонентов. Очень приятный вкус. Воспринимается очень сладко. Приятно растворяется во рту, но остается на короткое время. Лучший препарат.
0,08
Диоксид кремния
1
Инулин 2
25
Ксилит 1
25
8
Эритрит 2
49
Остается во рту немного дольше, чем препарат № 7. Более четкое сладкое послевкусие инулина. Немного меньше охлаждающего эффекта, чем у № 7. Некоторая зернистость.
0,06
Диоксид кремния
1
Инулин 2
35
Ксилит 1
15
9
Эритрит 2
49
Сыпучий порошок. Больший охлаждающий эффект и быстрее растворяется во рту, чем № 8. Некоторая зернистость.
0,08
Диоксид кремния
1
Инулин 2
15
Ксилит 1
35
Таблица 3. Оценка Препарата 2
Номер Препарата
Балластные вещества препарата
%
Органолептическая оценка
Активность Воды
10
Эритрит 2
59
Быстро растворяется во рту, по вкусовым ощущениям становится немного безвкусным.
0,18
Диоксид Кремния
1
Ксилит 1
40
11
Эритрит 2
69
Приятные вкусовые ощущения и сладкий вкус.
Диоксид Кремния
1
Инулин 2
30
12
Эритрит 2
49
Приятный охлаждающий эффект. Растворяется во рту быстро, но все еще с некоторым веществом, которое дает приятное общее вкусовое ощущение. Лучший препарат.
Диоксид Кремния
1
Инулин 2
25
Ксилит 1
25
13
Эритрит 2
49
Слишком сильный вкус инулина.
Диоксид Кремния
1
Инулин 2
35
Ксилит 1
15
14
Эритрит 2
49
Слишком сладкий вкус. Быстро растворяется во рту.
Диоксид Кремния
1
Инулин 2
15
Ксилит 1
35
15
Эритрит 2
39
Не тот охлаждающий эффект. Чистый вкус инулина.
Диоксид Кремния
1
Инулин 2
30
Ксилит 1
30
Таблица 4 - Масса % и размер частиц предпочтительной композиции
Компонент
Массовая доля
Макс 8,3
<60
63
>90
<100
>125
>150
>250
>500
>710
мкм
Эритрит 2
45%
макс 5%
макс 0,5%
Ксилит 1
22,75%
макс 6%
макс 5%
Инулин 2
22,75%
макс 20%
Мин 20%
Диоксид кремния
0,50%
100%
Lp299v
8%
10%
5%
30%
40%
15%
3%