СМЕСЬ ОЛИГОСАХАРИДОВ И ПРОДУКТ ПИТАНИЯ, СОДЕРЖАЩИЙ ЭТУ СМЕСЬ, В ЧАСТНОСТИ ПИТАТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ КОРМЛЕНИЯ МЛАДЕНЦЕВ
MIXTURE OF OLIGOSACCHARIDES AND FOOD PRODUCT CONTAINING SAID MIXTURE, IN PARTICULAR NUTRITIONAL MIXTURE FOR INFANT FEEDING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к смеси олигосахаридов и к продукту питания, содержащему такую смесь олигосахаридов, в частности к питательной смеси для кормления младенцев.
Уровень техники
2
Толстый кишечник человека заселен множеством различных видов бактерий, которые оказывают как положительное, так и отрицательное влияние на физиологию кишечника, а также обладают другими системными действиями. Главные группы бактерий, обитающие в толстом кишечнике, включают виды рода Bacteroides, более конкретно Bifidobacteria, Eubacteria, Clostridia и Lactobacilli. Активность этих бактерий изменяется в зависимости от наличия субстрата, окислительно-восстановительного потенциала, pH, парциального давления O и их распределения в толстом кишечнике. В целом, кишечные бактерии можно подразделить на виды, оказывающие либо потенциально вредное, либо полезное воздействие на организм хозяина. К патогенным воздействиям (которые могут быль вызваны, например, Clostridia или Bacteroides) относится диарея, инфекции, поражение печени, канцерогенез и гнилостное разложение в кишечнике. Оздоровительное воздействие может достигаться путем подавления роста вредных бактерий, стимулирования иммунных функций, улучшения пищеварения и абсорбции необходимых питательных веществ и синтеза витаминов. Желательным является увеличение числа и/или усиление активности групп бактерий (таких как Bifidobacteria и Lactobacilli), которые могут иметь оздоровительное действие.
Применительно к младенцам считается, что непосредственно перед рождением желудочно-кишечный тракт младенца является стерильным. Во время родов он соприкасается с бактериями пищеварительного тракта и кожи матери, которые начинают его заселять. Существуют большие различия в составе кишечной микробиоты в зависимости от кормления младенца. Фекальная флора младенцев, находящихся на грудном вскармливании, состоит из достаточно многочисленных популяций бифидобактерий с некоторыми видами Lactobacillus, тогда как у младенцев, получающих молочные смеси, присутствует более сложная микробиота, в которой обычно представлены виды Bifidobactera и Bacteroides, Clostridia и Streptococci. После прекращения грудного вскармливания в организме формируется спектр кишечной микробиоты, похожий на таковой взрослого человека.
Грудное молоко рекомендуется всем младенцам. Однако в некоторых случаях грудное вскармливание бывает недостаточным или безуспешным по медицинским показаниям или невозможным по причине отказа матери от вскармливания грудью. Для таких случаев были разработаны смеси для кормления младенцев.
Один из подходов, содействующих увеличению числа и/или усилению активности полезных бактерий в толстом кишечнике, заключается в добавлении к продуктам питания пребиотиков. Пребиотик представляет собой неусваиваемый пищевой ингредиент, который оказывает положительное действие на хозяина, селективно стимулируя рост и/или активность одной или ограниченного числа бактерий в толстом кишечнике, способствуя тем самым улучшению здоровья хозяина. Такие ингредиенты являются неусваиваемыми в том смысле, что они не расщепляются и не абсорбируются в желудке или в тонком кишечнике и, таким образом, проходят в неизменном виде в толстый кишечник, где они селективно ферментируются полезными бактериями. Примерами пребиотиков являются некоторые олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (FOS) и галактоолигосахариды (GOS).
Известно, что женское молоко содержит больше неусвояемых олигосахаридов, чем большинство других видов животного молока. Действительно, неусвояемые олигосахариды являются третьим по количеству твердым компонентом (после лактозы и липидов) в грудном молоке, присутствующим в концентрации 12-15 г/л в молозиве и 5-8 г/л в зрелом молоке Олигосахариды грудного молока (ОГМ) очень устойчивы к ферментативному гидролизу, что указывает на то, что основные функции этих олигосахаридов могут быть не связаны напрямую с их калорийной ценностью.
По мере расширения знаний о составе грудного молока было также предложено добавлять пребиотики в питательные смеси для кормления младенцев. В продаже имеются различные смеси для кормления младенцев с добавками пребиотиков, таких как, например, смеси фруктоолигосахаридов и галактоолигосахаридов. Однако такие смеси только в общих чертах приближены к смеси олигосахаридов грудного молока. В грудном молоке было обнаружено более 100 различных олигосахаридных компонентов, некоторые из которых до сих пор не обнаружены в молоке животных, например в коровьем молоке, или были обнаружены в нем только в малых количествах. Некоторые сиалилированные олигосахариды и фукозилированные олигосахариды присутствуют как в коровьем молоке, так и в молозиве, но только в очень малых количествах.
Патент EP 0975235 B1, принадлежащий Эбботт Лэбораториз (Abbott Laboratories), описывает синтетическую пищевую композицию, содержащую один или несколько олигосахаридов грудного молока, в которой ОГМ выбраны из числа восьми ОГМ (3-фукозиллактоза, лакто-N-фукопентаоза III, лакто-N-фукопентаоза II, дифукозиллактоза, 2'-фукозиллактоза, лакто-N-фукопентаоза I, лакто-N-неотетраоза и лакто-N-фукопентаоза V), причем указанная композиция предназначена для питания нормальных, здоровых младенцев, детей, взрослых или лиц, имеющих специфические потребности, например такие, которые сопровождают некоторые патологические состояния. Этот европейский патент раскрывает, что, в целом, олигосахариды защищают младенцев от вирусных и бактериальных инфекций дыхательного, желудочно-кишечного и мочеполового тракта.
Цель настоящего изобретения состоит в получении продукта питания, который является эффективным в качестве пребиотика, в частности, в кишечнике человека.
Существует потребность в продукте питания, более конкретно в продукте питания, предназначенном для грудных детей, младенцев и/или новорожденных, который помогал бы сформировать нормальный иммунный или воспалительный статус или смягчить или уменьшить проявления пищевой аллергии.
Существует потребность в продукте питания, который обеспечивал бы вышеперечисленные положительные эффекты, сохраняя сбалансированный нормальный обмен веществ у индивидуума.
Существует потребность в улучшении условий в кишечнике человека за счет нефармацевтического воздействия, которое подходило бы уязвимым индивидуумам, таким как младенцы или грудные дети.
Существует потребность в продукте питания, который обеспечивал бы оральную толерантность к аллергенам.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение описывает смесь олигосахаридов, содержащую по меньшей мере один N-ацетил-лактозамин, по меньшей мере один сиалилированный олигосахарид и по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид.
Вышеупомянутая смесь ингредиентов представляет собой новую защитную и иммуномодулирующую композицию, которая особенно эффективна в качестве пребиотика в продукте питания. По составу смесь ближе к олигосахаридам грудного молока, нежели имеющиеся в продаже пребиотические ингредиенты, такие как FOS и GOS, благодаря тому, что она содержит, например, смесь специфических кислых (сиалилированных) и нейтральных (фукозилированных или содержащих остатки N-ацетил-лактозамина)олигосахаридов.
По одному из вариантов осуществления настоящего изобретения смесь олигосахаридов может быть получена из молока животных, например из одного или нескольких таких видов молока, как коровье, козье или буйволиное молоко.
По другому варианту осуществления настоящего изобретения смесь олигосахаридов является синтетической композицией.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к продукту питания, содержащему описанную выше смесь олигосахаридов. В некоторых случаях продукт питания предлагается в качестве продукта, детского питания или питательной смеси для кормления младенцев, однако продукт может использоваться в любом блюде или напитке, потребляемом грудными детьми, младенцами или взрослыми. Взрослые обычно используют смесь олигосахаридов по изобретению при необходимости, более конкретно в технической области лечебного питания. Потребление продукта питания, содержащего такую смесь олигосахаридов, в качестве пребиотика будет селективно стимулировать рост и/или активность одной или ограниченного числа полезных бактерий в толстом кишечнике и, таким образом, улучшать состояние здоровья хозяина.
Подробное описание изобретения
В данном контексте нижеследующие термины имеют следующее значение.
Термин «младенец» означает ребенка в возрасте до 12 месяцев.
Термин «ребенок младшего возраста» означает ребенка в возрасте от одного года до трех лет.
Термин «питательная смесь для кормления младенцев» означает продукт питания, специально предназначенный для употребления в пищу младенцами в течение первых четырех-шести месяцев жизни и удовлетворяющий в чистом виде потребностям в питании этой категории лиц (статья 1.2 Директивы европейской комиссии 91/321/EEC от 14 мая 1991 о смесях для кормления младенцев и составах для прикармливания младенцев).
Термин «состав для прикармливания младенцев» означает продукт питания, специально предназначенный для употребления в пищу младенцами старше четырех месяцев и представляющий собой основной жидкий элемент постепенно диверсифицируемого рациона этой категории лиц.
Термин «начальная смесь для кормления младенцев» означает продукт питания, специально предназначенный для употребления в пищу младенцами в течение первых четырех месяцев жизни.
Термин «детское питание» означает продукт питания, специально предназначенный для употребления в пищу младенцами в течение первых лет жизни.
Термин «зерновая композиция для детей» означает продукт питания, специально предназначенный для употребления в пищу младенцами в течение первых лет жизни.
Термин «молочная смесь для детей» означает напиток на основе молока, специально адаптированный к пищевым потребностям детей младшего возраста.
Термин «повышение оральной толерантности к аллергенам» означает снижение чувствительности к аллергенам при пероральном приеме.
Термин «пищевая композиция» означает композицию, питающую субъекта. Такую пищевую композицию обычно принимают перорально или внутривенно, и она обычно включает источник липидов или жира и источник белка.
Термин «синтетическая композиция» означает композицию, полученную химическими и/или биологическими (например ферментативными) средствами, которая может быть химически идентична смеси, естественно присутствующей в молоке млекопитающих. Композицию называют синтетической, если по меньшей мере один из ее компонентов получен химическими и/или биологическими (например ферментативными) средствами.
Термин «гипоаллергенная композиция» означает композицию, которая с очень малой степенью вероятности может вызвать аллергическую реакцию.
Термин «сиалилированный олигосахарид» означает олигосахарид, содержащий остаток сиаловой кислоты.
Термин «фукозилированный олигосахарид» означает олигосахарид, содержащий остаток фукозы.
Термин «пребиотик» означает неусваиваемые углеводы, которые оказывают положительное действие на хозяина, селективно стимулируя рост и/или активность полезных бактерий, таких как бифидобактерии в толстом кишечнике человека (Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr. 1995; 125: 1401-12).
Термин «пробиотик» означает препараты из клеток микроорганизмов или из компонентов клеток микроорганизмов, оказывающие положительное действие на здоровье или самочувствие хозяина. (Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al. “Probiotics: how should they be defined” Trends Food Sci. Technol. 1999:10 107-10).
«Аллергия» - это аллергия, которая была обнаружена врачом и которую можно лечить по мере необходимости или в течение более длительного времени. «Пищевая аллергия» - это аллергия по отношению к пищевой композиции.
Все показатели в процентах являются процентами по массе, если не указано иное.
Смесь олигосахаридов по изобретению предпочтительно является гипоаллергенной композицией.
Изобретение относится к смеси олигосахаридов, содержащей по меньшей мере один N-ацетиллактозамин, выбранный из группы, включающей лакто-N-тетраозу и лакто-N-неотетраозу, по меньшей мере один сиалилированный олигосахарид, выбранный из группы, включающей 3'-сиалиллактозу и 6'-сиалиллактозу и по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид, выбранный из группы, включающей 2'-фукозиллактозу, 3-фукозиллактозу, дифукозиллактозу, лакто-N-фукопентаозу (то есть лакто-N-фукопентаозу I, лакто-N-фукопентаозу II, лакто-N-фукопентаозу III и лакто-N-фукопентаозу V), лакто-N-дифукогексаозу I, монофукозиллакто-N-гексаозу, дифукозиллакто-N-гексаозу I и дифукозиллакто-N-неогексаозу II.
Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что смесь олигосахаридов по настоящему изобретению при ее включении в продукт питания особенно эффективна для предупреждения и уменьшения опасности, и/или уменьшения выраженности, и/или снижения частоты проявления пищевой аллергии и связанных с пищевой аллергией последствий для здоровья. К таким последствиям преимущественно относятся (i) кожные реакции, атопический дерматит, высыпания или покраснения; (ii) воздействия на иммунную систему или воспалительный статус; или (iii) воздействия на желудочно-кишечную систему, такие как колики, боли в области живота и тому подобное.
Смесь олигосахаридов по изобретению может быть приготовлена из молока животных. Молоко может быть получено от любого млекопитающего, более конкретно от коров, коз, буйволов, лошадей, слонов, верблюдов или овец.
Упомянутая смесь олигосахаридов содержит по меньшей мере один N-ацетиллактозамин. Это означает, что она содержит N-ацетиллактозамин и/или олигосахарид, содержащий N-ацетиллактозамин. Подходящие олигосахариды, содержащие N-ацетиллактозамин, включают лакто-N-тетраозу (LNT) и лакто-N-неотетраозу (LNnT).
Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением N-ацетиллактозамин предпочтительно выбирают из группы, включающей лакто-N-тетраозу (LNT) и лакто-N-неотетраозу (LNnT).
LNT и LNnT могут быть синтезированы химически ферментативным переносом сахаридных групп от молекул-доноров к молекулам-акцепторам с помощью гликозилтрансфераз, например способом, описанным в патенте США №5288637 и WO 96/10086. Альтернативно LNT и LNnT могут быть приготовлены химическим превращением кетогексоз (например, фруктозы), в свободной форме или связанных с олигосахаридами (например, с лактулозой), в N-ацетилгексозамин или в олигосахарид, содержащий N-ацетилгексозамин в соответствии с Wrodnigg, Т.М.; Stutz, А.Е. (1999) Angew. Chem. Int. Ed. 38: 827-828. Полученный таким образом N-ацетиллактозамин можно затем перенести на лактозу, выступающую в качестве молекулы-акцептора.
Предпочтительно смесь олигосахаридов по изобретению содержит от 0,1 до 3 г N-ацетиллактозамин лактоз(ы)/100 г смеси олигосахаридов в пересчете на сухой вес.
Сиалилированные олигосахариды 3'-сиалиллактоза и 6'-сиалиллактоза могут быть выделены хроматографическим способом или с помощью фильтрации из натуральных источников, таких как молоко животных. В альтернативном варианте их можно также получать биотехнологическими способами, используя специфические сиалилтрансферазы или сиалидазы, нейроаминидазы, с помощью технологий ферментации при использовании соответствующих ферментов (рекомбинантных или натуральных), химическим синтезом или с помощью технологий микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут либо экспрессировать свои естественные ферменты и субстраты, либо могут быть подвергнуты модификации для выработки соответствующих субстратов и ферментов. Могут использоваться индивидуальные микробные культуры или смешанные культуры. Образование сиалилолигосахарида может инициироваться акцепторными субстратами с любой степени полимеризации (DP), начиная от DP=1 и далее.
Предпочтительно смесь олигосахаридов по изобретению содержит от 0,05 до 2 г, более предпочтительно от 0,1 до 2 г сиалилированного(ых) олигосахарида(ов) на 100 г смеси олигосахаридов в пересчете на сухой вес.
Фукозилированный олигосахарид может быть выбран из группы, включающей 2'-фукозиллактозу, 3-фукозиллактозу, дифукозиллактозу, лакто-N-фукопентаозу I, лакто-N-фукопентаозу II, лакто-N-фукопентаозу III, лакто-N-фукопентаозу V, лакто-N-дифукогексаозу I, монофукозиллакто-N-гексаозу, дифукозиллакто-N-гексаозу I и дифукозиллакто-N-неогексаозу И.
Наиболее предпочтительным фукозилированным олигосахаридом является 2'-фукозиллактоза.
Фукозилированный олигосахарид может быть выделен хроматографическим способом или с помощью фильтрации из натуральных источников, таких как молоко животных. В альтернативном варианте его можно также получать биотехнологическими способами, используя специфические фукозилтрансферазы и/или фукозидазу, с помощью технологии ферментации при использовании соответствующих ферментов (рекомбинантных или натуральных) или технологии микробиологической ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут либо экспрессировать свои собственные ферменты и субстраты, либо могут быть подвергнуты модификации для выработки соответствующих субстратов и ферментов. Могут использоваться индивидуальные микробные культуры или смешанные культуры. Образование фукозилированного олигосахарида может инициироваться акцепторными субстратами с любой степени полимеризации (DP), начиная от DP=1 и далее. Альтернативно фукозилированные олигосахариды можно получать химическим синтезом из лактозы и свободной фукозы. Фукозилированные олигосахариды также выпускает компания Киова Хакко Когио (Kyowa Hakko Kogyo), Япония.
Предпочтительно смесь олигосахаридов по изобретению содержит от 0,1 до 3 г фукозилированного(ых) олигосахарида(ов) на 100 г смеси олигосахаридов в пересчете на сухой вес.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения смесь олигосахаридов по изобретению включает от 0,05 до 3 г общего количества N-ацетиллактозамина(ов), сиалилированного(ых) олигосахарида(ов) и фукозилированного(ых) олигосахарида(ов) на 100 г смеси олигосахаридов.
В предпочтительном варианте изобретения описанную выше смесь олигосахаридов включают в продукт питания. В контексте настоящего изобретения термин «продукт питания» предназначен для описания любых пригодных к употреблению веществ. Таким образом, это может быть продукт, предназначенный для употребления людьми, в частности это может быть смесь для кормления младенцев, состав для прикармливания младенцев, смесь для младенцев или детей младшего возраста в виде каш и тому подобное. В частности, смеси олигосахаридов по изобретению могут быть включены в смеси для кормления младенцев, сухое молоко или зерновые смеси.
Таким образом, изобретение также включает продукты питания, содержащие смесь олигосахаридов по изобретению. Упомянутые продукты питания предпочтительно содержат источник белка, источник жира и источник углеводов.
Продукт питания по изобретению предпочтительно является гипоаллергенной композицией.
Продукт питания по изобретению также содержит источник белка. Считается, что тип белка не является критически важным для настоящего изобретения при условии соблюдения минимальных требований к содержанию незаменимых аминокислот и обеспечения удовлетворительного роста. Так, можно использовать источники белка на базе молочной сыворотки, казеина и их смесей, а также источники белка на базе сои. При этом источник белка предпочтительно содержит от 20% до 95% белков сыворотки и/или белков, полученных из сыворотки. Что касается белков сыворотки, источник белка может быть основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке или их смеси и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желаемых пропорциях.
Продукт питания по настоящему изобретению обычно содержит источник углеводов. Это особенно предпочтительно, если продукт питания по изобретению является смесью для кормления младенцев. В этом случае можно использовать любой источник углеводов, традиционно присутствующий в смесях для кормления младенцев, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза.
Продукт питания по настоящему изобретению обычно содержит источник липидов. Это особенно важно, если продукт питания по изобретению является смесью для кормления младенцев. В этом случае источником липидов может быть любой липид или жир, подходящий для использования в смесях для кормления младенцев. Предпочтительные источники жира включают пальмовое масло, высокоолеиновое подсолнечное масло и высокоолеиновое сафлоровое масло. Можно также добавлять линолевую и α-линоленовую незаменимые жирные кислоты, а также небольшие количества масла с высоким содержанием заранее образованной арахидоновой кислоты и докозогексаеновой кислоты, такого как рыбий жир или микробные масла. Источник жиров предпочтительно имеет соотношение n-6 к n-3 жирным кислотам от около 5:1 до около 15:1, например от около 8:1 до около 10:1.
Предпочтительно продукт питания по изобретению также содержит все витамины и минералы, необходимые в ежедневном питании, причем в питательно существенном количестве. Были установлены минимальные требования для определенных витаминов и минералов. Примеры минералов, витаминов и других питательных веществ, необязательно присутствующих в продукте питания по изобретению, включают витамин A, витамин B1, витамин B2, витамин B6, витамин B12, витамин E, витамин K, витамин C, 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 солей. Наличие и количество конкретных минералов и других витаминов варьируется в зависимости от группы лиц, для которой предназначен продукт.
Если необходимо, продукт питания по изобретению может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соя, лецитин, сложные эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов и тому подобное.
Продукт питания по изобретению может также содержать другие вещества, которые могут оказывать благоприятный эффект, такие как лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и подобные.
Предпочтительно продукт питания по изобретению является синтетической пищевой композицией. В этом случае это может быть начальная смесь для кормления младенцев, смесь для кормления младенцев, детское питание, зерновая композиция для детей, состав для прикармливания младенцев или молочная смесь для детей; упомянутый продукт питания предпочтительно является начальной смесью для кормления младенцев.
Продукт питания по изобретению может дополнительно содержать 1иотики, предпочтительно оказывающие оздоровительное действие, уменьшая пищевую аллергию, поддерживая естественное равновесие бактерий в кишечнике или оказывая положительное влияние на защиту от аллергий, предпочтительно в количестве, эффективном для достижения упомянутого оздоровительного действия.
Например, продукт питания по изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере один пробиотический бактериальный штамм, при этом упомянутый пробиотический бактериальный штамм предпочтительно относится к Bifidobacteria и/или Lactobacilli. Более конкретно упомянутый продукт питания предпочтителен для повышения оральной толерантности к аллергенам.
Подходящие пробиотические бактериальные штаммы включают Lactobacillus rhamnosus АТСС 53103, выпускаемый компанией Valio Оу, Финляндия, под торговой маркой LGG, Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724, Lactobacillus paracasei CNCM I-2116, Lactobacillus reuteri, выпускаемый в продажу компанией BioGaia А.В. под торговой маркой Reuteri, Lactobacillus johnsonii CNCM 1-1225, Streptococcus salivarius DSM 13084, выпускаемый в продажу компанией BLIS Technologies Limited, Новая Зеландия, под названием KI2, Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446 выпускаемый в продажу, в том числе, компанией Christian Hansen (Дания) под торговой маркой Bb 12, Bifidobacterium longum АТСС ВАА-999, выпускаемый в продажу компанией Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония, под торговой маркой ВВ536, Bifidobacterium breve, выпускаемый в продажу компанией Danisco под торговой маркой Bb-03, Bifidobacterium breve, выпускаемый в продажу компанией Morinaga под торговой маркой M-16V, Bifidobacterium infantis, выпускаемый в продажу компанией Procter & Gamble Со. под торговой маркой Bifantis, и Bifidobacterium breve, выпускаемый в продажу Institut Rosell (Lallemand) под торговой маркой R0070.
Продукт питания по изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере один пребиотик, обычно в количестве от 0,3 до 10% по весу продукта питания.
Например, продукт питания может также содержать пребиотики, отличные от N-ацетиллактозамина, сиалилированного олигосахарида и фукозилированного олигосахарида по изобретению. Пребиотики обычно являются неусваиваемыми в том смысле, что они не расщепляются и не абсорбируются в желудке или в тонком кишечнике и, таким образом, проходят в неизменном виде в толстый кишечник, где они селективно ферментируются полезными бактериями. Примеры пребиотиков включают некоторые олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (FOS) и галактоолигосахариды (GOS). Может использоваться такое сочетание пребиотиков, как 90% GOS и 10% короткоцепочечных фруктоолигосахаридов, например, как в продукте компании BENEO-Orafti, выпускаемом под торговой маркой Orafti oligofructose (ранее Raftilose), или 10% инулина, например, как в продукте компании BENEO-Orafti, выпускаемом под торговой маркой Orafti inulin (ранее Raftiline). Особенно предпочтительным является сочетание пребиотиков: 70% короткоцепочечных фруктоолигосахаридов и 30% инулина, которое представляет собой продукт компании BENEO-Orafti, выпускаемый под торговой маркой «Prebio 1».
В предпочтительном варианте осуществления изобретения продукт питания по изобретению предпочтительно предназначен для применения с целью предупреждения и снижения опасности и/или уменьшения выраженности и/или снижения частоты проявления пищевой аллергии и связанных с пищевой аллергией последствий для здоровья. К таким последствиям преимущественно относятся (i) кожные реакции, атопический дерматит, высыпания или покраснения; (ii) воздействия на иммунную систему или воспалительный статус; или (iii) воздействия на желудочно-кишечную систему, такие как колики, боли в области живота и тому подобное.
Композиция по изобретению может дополнительно содержать другие пищевые соединения, которые синергически взаимодействуют с заявленными олигосахаридами, обеспечивая заявленные благоприятные воздействия на кожу, более конкретно при кожной аллергии или атопическом дерматите. Такими дополнительными соединениями могут быть, например, специфические негидролизованные белки, низкоаллергенные белки (например, гидролизованные или частично гидролизованные белки), низколактозные ингредиенты, низколактозные сахариды или гидролизованные сахариды. Предполагается, что синергизм ингредиентов может быть установлен по тому, что все ингредиенты вместе помогают поддерживать низкий физиологический уровень эффектора, который остается ниже порогового значения, при котором начинают проявляться кожные реакции (такие как атопический дерматит).
По другому варианту осуществления настоящего изобретения продукт питания по изобретению предназначен для применения в целях повышения оральной толерантности к аллергенам.
Изобретение также относится к применению продукта питания, содержащего смесь олигосахаридов, содержащую по меньшей мере один N-ацетиллактозамин, по меньшей мере один сиалилированный олигосахарид и по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид, в качестве синтетической пищевой композиции (т.е. в качестве синтетического питательного вещества) для предупреждения и снижения опасности, и/или уменьшения выраженности, и/или снижения частоты проявления пищевой аллергии и связанных с пищевой аллергией последствий для здоровья.
Настоящее изобретение также относится к применению продукта питания, содержащего смесь олигосахаридов, содержащую по меньшей мере один N-ацетиллактозамин, по меньшей мере один сиалилированный олигосахарид и по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид, в качестве синтетической пищевой композиции (т.е. в качестве синтетического питательного вещества) для повышения оральной толерантности к аллергенам.
Такое применение включает тот случай, когда продукт питания является добавкой, предпочтительно предоставляемой в форме разовых доз.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения продукт питания по изобретению предназначен для младенцев и детей младшего возраста. Композиции и применения по настоящему изобретению конкретно подходят для младенцев и детей с повышенным риском аллергии, детей, в семейном анамнезе которых зафиксирована аллергия, или тех, у которых уже отмечались приступы аллергии (в частности, дыхательная аллергия или кожная аллергия). Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения композиция и применение по изобретению относятся к подросткам или взрослым с повышенным риском аллергии или тем, у кого уже отмечались приступы аллергии (в частности, дыхательная аллергия или кожная аллергия). Согласно одному из вариантов осуществления настоящее изобретение охватывает применение заявленной композиции в группе младенцев или детей младшего возраста, а также для облегчения симптомов аллергии или снижения опасности возникновения аллергии в более позднем возрасте.
Продукт питания по изобретению может быть приготовлен любым подходящим способом, известным в уровне техники, в зависимости от типа продукта, и смесь олигосахаридов по изобретению может быть добавлена к продукту на соответствующем этапе процесса приготовления. Например, смесь для кормления младенцев можно приготовить, смешав источник белка с любыми углеводами, отличными от лактозы, и источником жиров в соответствующих пропорциях. При желании можно добавить эмульгаторы. На этом этапе можно добавить витамины и минералы, но их обычно добавляют позднее, чтобы не допустить температурного разложения. В источнике жиров перед смешиванием можно растворить любые липофильные витамины, эмульгаторы и тому подобное. Затем в смесь можно ввести воду, предпочтительно воду, очищенную системой обратного осмоса, для получения жидкой смеси.
Затем жидкую смесь можно подвергнуть температурной обработке для уменьшения бактериальной обсемененности с помощью быстрого нагрева жидкой смеси до температуры в диапазоне от около 80°С до около 150°C в течение, например, периода от около 5 секунд до около 5 минут. Такой нагрев может быть осуществлен посредством нагнетания пара, с помощью автоклава или теплообменника, например пластинчатого теплообменника.
Затем жидкую смесь можно охладить до температуры от около 60°C до около 85°C, например, с помощью мгновенного охлаждения. Затем жидкую смесь можно снова гомогенизировать, например, в два этапа: при давлении от около 10 МПа до около 30 МПа на первом этапе и от около 2 МПа до около 10 МПа на втором этапе. Затем гомогенизированную смесь можно дополнительно охладить для добавления чувствительных к нагреву соединений, таких как витамины и минералы. На этом этапе удобно корректировать pH и содержание сухих веществ гомогенизированной смеси.
Гомогенизированную смесь переливают в подходящий сушильный аппарат, такой как распылительный сушильный аппарат или лиофилизатор, и превращают в порошок. Влажность порошка должна быть ниже 5% по массе. На этом этапе можно добавить N-ацетиллактозамин, сиалилированный(ые) олигосахарид(ы) и фукозилированный(ые) олигосахарид(ы) путем сухого смешивания с пробиотическим(ими) бактериальным(ми) штаммом(ами), если таковые используются, или путем смешивания их в сиропе в форме кристаллов с пробиотическим(ими) бактериальным(ми) штаммом(ами), если таковые используются, и сухим распылением (или сублимационной сушкой).
Смесь олигосахаридов по изобретению предпочтительно добавляют непосредственно к смеси для кормления младенцев посредством сухого перемешивания. Однако если смесь была приготовлена из молока животных, например согласно описанию ниже, может оказаться целесообразным добавлять смесь олигосахаридов без предварительного удаления всей лактозы. Поскольку смесь для кормления младенцев содержит углеводный компонент, который зачастую полностью или частично представлен лактозой, для специалиста в этой области очевидно, что количество углеводов в смеси для кормления младенцев необходимо будет корректировать с учетом дополнительных углеводов, которые будут введены с добавляемой смесью олигосахаридов. Конечное содержание смеси олигосахаридов в продукте питания для детей младшего возраста или в смеси для кормления младенцев предпочтительно составляет от 0,3 до 4%, более предпочтительно от 0,75 до 1,54% по весу в пересчете на сухое вещество. Это соответствует концентрации от 0,2 до 5 грамм на литр восстановленной смеси, предпочтительно от 1 до 2 г/л. Однако эти значения не следует рассматривать как ограничительные, их следует адаптировать к целевой группе, например в зависимости от веса и возраста или состояния здоровья ребенка младшего возраста или младенца. Предпочтительно смесь или продукт питания, содержащий смесь олигосахаридов, по настоящему изобретению дают младенцу каждый раз во время кормления.
Альтернативно смеси олигосахаридов можно добавлять к влажным продуктам питания для младенцев или взрослых путем мокрого смешивания. Смесь можно добавлять к смеси для кормления младенцев в концентрациях от около 0,2 до около 5 г олигосахаридов на 1 л продукта. Однако эти значения не следует рассматривать как ограничительные, их следует адаптировать к целевой группе, например в зависимости от веса и возраста ребенка младшего возраста или младенца или состояния здоровья конкретной группы. При мокром смешивании смесь олигосахаридов предпочтительно добавляют в форме сиропа. Сироп может содержать до 80% сухих веществ, но это значение не должно рассматриваться как ограничение.
Хотя предпочтительным вариантом является дополнение продуктов питания, специально предназначенных для кормления младенцев, полезным может оказаться также дополнение продуктов питания, не имеющих узкого целевого назначения или предназначенных для взрослой части населения. Более конкретно, смеси олигосахаридов по изобретению можно вводить в продукты для здорового питания и в продукты для пожилых людей. К таким продуктам питания могут относиться, помимо прочего, молоко, йогурт, творог, сыр, мороженое. К таким продуктам питания могут также относиться пищевые добавки для перорального приема и энтеральные пищевые препараты, например, для зондового кормления.
В дополнение к смеси олигосахаридов по изобретению, продукт питания, такой как смесь для кормления младенцев, может содержать один или несколько дополнительных олигосахаридов, которые добавляются отдельно.
Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано приведенными ниже примерами.
Пример 1.
Ниже приведен пример смеси для кормления младенцев, содержащей смесь олигосахаридов по настоящему изобретению. Другой пример основан на имеющихся в продаже смесях для кормления младенцев NAN и/или Lactogen (компании Nestle, Швейцария), к которым были добавлены олигосахариды по изобретению в количествах, указанных ниже.
Питательный элемент
на 100 ккал
на литр
Энергетическая ценность (ккал)
100
670
Белок (г)
1,83
12,3
Жиры (г)
5,3
35,7
Линолевая кислота (г)
0,79
5,3
α-линоленовая кислота (мг)
101
675
Лактоза (г)
11,2
74,7
Минералы (г)
0,37
2,5
Na (мг)
23
150
K(мг)
89
590
Cl (мг)
64
430
Ca (мг)
62
410
P (мг)
31
210
Mg (мг)
7
50
Mn (мкг)
8
50
Se (мкг)
2
13
Витамин A (мкг в ретиноловом эквиваленте)
105
700
Витамин D (мкг)
1,5
10
Витамин E (мг в токофероловом эквиваленте)
0,8
5,4
Витамин K1 (мкг)
8
54
Витамин C (мг)
10
67
Витамин B1 (мг)
0,07
0,47
Витамин B2 (мг)
0,15
1,0
Ниацин (мг)
1
6,7
Витамин B6 (мг)
0,075
0,50
Фолиевая кислота (мкг)
9
60
Пантотеновая кислота (мг)
0,45
3
Витамин B12 (мкг)
0,3
2
Биотин (мкг)
2,2
15
Холин (мг)
10
67
Fe (мг)
1,2
8
I (мкг)
15
100
Cu (мг)
0,06
0,4
Zn (мг)
0,75
5
3'сиалиллактоза (мг)
30
200
6'сиалиллактоза (мг)
6
40
LNnT (мг)
30
200
2FL (г)
0,3
2,0
Экспериментальные данные.
Краткий обзор полученных данных
Представленные ниже данные показывают, что конкретная смесь олигосахаридов стимулирует метаболическую активность и рост молочнокислых бактерий, таких как Bifidobacterium longum subsp infantis. Не связывая себя какой-либо теорией, авторы полагают, что этот эффект может частично объяснить то наблюдение, что в раннем молоке матерей, у детей которых, рожденных кесаревым сечением, отмечалась атопическая аллергия и, более конкретно, атопическая экзема до возраста 2 лет, обнаруживали относительно небольшое количество таких специфических смесей олигосахаридов. Это указывает на то, что предоставление пищевой композиции по настоящему изобретению с гарантированным уровнем смеси специфических олигосахаридов с гидролизованными белками (полностью, в высокой степени или частично) может помочь в восстановлении естественного равновесия бактерий в кишечном тракте младенцев и/или таким образом оказать положительное влияние на статус здоровья в отношении предупреждения и/или лечения состояний кожи и болезней кожи, предпочтительно атопического дерматита. Далее приведены результаты, демонстрирующие полезность настоящего изобретения на примере нового реального влияния на состояние здоровья, оказываемого пищевой композицией по изобретению, в частности в форме смеси для кормления младенцев.
Исследовательская модель 1: стимуляция Bifidobacterium longum subsp infantis
Подход.
Bifidobacterium longum subsp infantis (ATCC15697) был выращен в анаэробных условиях в ростовой среде API с добавлением 1% (масса/объем) глюкозы или 1% (масса/объем) 2'фукозиллактозы (2FL), или 1% (масса/объем) лакто-N-неотетраозы (LNnT), или 1% (масса/объем) 6'сиалиллактозы (6SL), или 1% (масса/объем) комбинации равных количеств 2FL, LNnT и 6SL. Каждую культуру после инкубации в течение ночи разводили для получения исходной оптической плотности (ОП 600 нм) 0,1 в DMEM (среде Игла, модифицированной по способу Дульбекко), содержащей 0,1% глюкозы в качестве источника углерода. Эту среду использовали без дополнительных добавок углеводов или с добавлением дополнительного 1% (масса/объем) глюкозы или 1% (масса/объем) 2'фукозиллактозы (2FL), или 1% (масса/объем) лакто-N-неотетраозы (LNnT), или 1% (масса/объем) 6'сиалиллактозы (6SL), или 1% (масса/объем) комбинации равных количеств 2FL, LNnT и 6SL. Затем проводили кондиционирование среды DMEM при 37°C в анаэробных условиях.
После еще одной инкубации в течение ночи оценивали рост бактерий измерением оптической плотности при 600 нм. Затем кондиционированные среды центрифугировали, и надосадочную жидкость фильтровали через фильтр с ячейками 0,22 микрометра для удаления бактерий. Количественный анализ ацетата в кондиционированных средах проводили методом ВЭЖХ с использованием колонки Hi-Plex Н и УФ-детектора.
Результаты.
Удивительным образом было обнаружено, что смесь олигосахаридов, состоящая из фукозилированного олигосахарида (например из 2'FL), N-ацетилированного олигосахарида (например LNnT) и сиалилированного олигосахарида (например 6SL) в равных частях, существенно увеличивала метаболическую активность молочнокислых бактерий (например бифидобактерий), что регистрировалось по образованию ацетата (фиг.1).
Смесь олигосахаридов также стимулировала рост бактерий (фиг.2).
Фиг. 1 иллюстрирует результаты эксперимента, указывающие на стимуляцию метаболизма бифидобактерий (В. longum subsp infantis) в культуральной среде DMEM без добавления дополнительных углеводов или с добавлением глюкозы (Glc) или лакто-N-неотетраозы (LNnT), или 2'фукозиллактозы (2FL), или 6'сиалиллактозы (6SL) или смеси LNnT, 6SL и 2FL. (n=6; показаны средние значения со стандартной погрешностью среднего; указана значимость, определенная методом дисперсионного анализа (p<0,01)).
Примечание. Только смесь LNnT, 6SL и 2FL существенным образом стимулировала выработку ацетата.
Фиг. 2 иллюстрирует результаты эксперимента, отражающие рост бифидобактерий (В. Iongum subsp infantis) in vitro в кулътуральной среде без дополнительных углеводов или с добавлением глюкозы (Glc) или лакто-N-неотетраозы (LNnT), или 2'фукозиллактозы (2FL), или 6'сиалиллактозы (6SL), или смеси LNnT, 6SL и 2FL. (n=4; показаны средние значения со стандартной погрешностью среднего; мелкими буквами указана значимость, определенная методом дисперсионного анализа (p<0,02)).
Исследовательская модель 2: ретроспективный эпидемиологический анализ образцов грудного молока и частоты аллергических заболеваний в возрасте до 2 лет
Подход.
В группе, состоящей из около 52 пар младенцев, рожденных кесаревым сечением, и их матерей мы провели анализ количества присутствующих специфических олигосахаридов в образцах раннего молока. Для этого образцы обезжиренного молока разводили в 10-100 раз в воде и анализировали методом высокоэффективной анионообменной хроматографии (Dionex) с колонкой CarboPac РА1 (Dionex) и электрохимическим детектором. Идентификацию и количественное определение олигосахаридов проводили с использованием оригинальных стандартов олигосахаридов. Мы нанесли на график отсутствие или присутствие (A) аллергических заболеваний, (B) атонических аллергий, (C) атопической экземы у младенцев относительно количества смеси олигосахаридов, содержащей 2FL, LNnT и 6SL (фиг.3), или смеси, содержащей 2FL, LNnT, LNT (лакто-N-тетраозу), 6SL и 3SL (3'сиалиллактозу) (фиг.4).
Фиг. 3 иллюстрирует результаты эксперимента, отражающие отсутствие (no) и присутствие (yes) у детей, рожденных кесаревым сечением, (A) аллергических заболеваний, (B) атопических аллергий, (C) атопической экземы в возрасте до 2 лет. На графике отложены результаты измерения количества смеси специфических олигосахаридов в грудном молоке. Здесь смесь олигосахаридов представлена комбинацией 2'фукозиллактозы (2FL), лакто-N-неотетраозы (LNnT) и 6'сиалиллактозы (6SL). (Статистическая значимость указана).
Фиг. 4 иллюстрирует результаты эксперимента, отражающие отсутствие (no) и присутствие (yes) у детей, рожденных кесаревым сечением, (А) аллергических заболеваний, (B) атопических аллергий, (C) атопической экземы в возрасте до 2 лет. На графике отложены результаты измерения количества смеси специфических олигосахаридов в грудном молоке. Здесь смесь олигосахаридов представлена комбинацией 2'фукозиллактозы (2FL), лакто-N-неотетраозы (LNnT), лакто-N-тетраозы (LNT), 6'сиалиллактозы (6SL) и 3'сиалиллактозы (3SL). (Статистическая значимость указана).
Результаты.
Удивительным образом был обнаружен относительно низкий уровень содержания смесей специфических олигосахаридов в раннем молоке, если у детей развивалось аллергическое заболевание (фиг. 3A, 4A). В случае атопических заболеваний, а более конкретно атопической экземы, наши измерения выявили значительно более низкие уровни смесей олигосахаридов в раннем молоке матерей, у детей которых развивались такие аллергии в возрасте до 2 лет.