ВКУСОАРОМАТИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ
FLAVOURING ADDITIVES

Настоящее изобретение относится к применению первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и одного или более фуранонов для повышения вкусовых качеств кормов для животного-компаньона. Изобретение также относится к кормам или кормовым добавкам для домашних животных, включающим первую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и один или более фуранонов, а также к способу повышения вкусовых качеств кормов для животного-компаньона.
Известно, что многие домашние кошки и собаки разборчивы в отношении своего корма. Животное часто будет отказываться есть корма, которые оно употребляло некоторое время, или отказываться есть больше минимального количества корма. Отчасти это явление может быть обусловлено едва заметными изменениями органолептических свойств сырья. Такие изменения не могут быть восприняты людьми, однако из-за различия обонятельной и вкусовой систем домашние кошки и собаки могут хорошо чувствовать эти изменения. Эти органолептические различия могут быть обусловлены естественной вариацией используемого сырья или случаями нехватки материалов и необходимостью их замены альтернативными. Это может очень расстраивать владельца и может привести к ощущению, что животное недовольно и не получает удовольствия от своей пищи. Животное может также не получать необходимое количество незаменимых питательных веществ, не употребляя достаточного количества пищи, доступной для него. Таким образом, можно четко заметить, что существует потребность в способе стимулирования животных-компаньонов употреблять корма, которые им дают. Было предложено множество решений этой проблемы. Большинство коммерческих кормов для домашних животных предлагаются с широким выбором различных вкусов и/или текстур. Впрочем, владельцы животных-компаньонов знают, что часто животное-компаньон внезапно, без какой-либо определенной причины, отказывается от вкуса, который владелец считает его самым любимым. Было проведено крупное исследование по определению вкусовых предпочтений животных-компаньонов с предложением им на выбор различных кормов. Авторы настоящего изобретения перевели это исследование на следующий уровень с изучением основного вкусового рецептора у кошек, рецептора умами ("приятный вкус", вкус умами также называют несладким или мясным вкусом) и идентификацией соответствующих вкусовых механизмов. Был исследован ряд соединений, летучих и нелетучих, которые содержатся в натуральных пищевых продуктах, установлены взаимодействия этих соединений и, таким образом, разработана комбинация для получения оптимального вкуса. Особый интерес и важность представляли соединения, которые взаимодействуют и ощущаются посредством рецептора умами.
Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что животные-компаньоны проявляют четкое и последовательное предпочтение в отношении некоторых комбинаций соединений, которые предлагали животным в воде, геле или в образцах кормов. Настоящее изобретение, таким образом, относится к применению комбинации соединений, которая очень приятна животному-компаньону из-за повышения вкусовых качеств кормов для животного-компаньона. Животное-компаньон предпочтительно является млекопитающим животным-компаньоном.
В случае, если животное-компаньон съедает рекомендуемое количество (основного) корма каждый день, животное получит необходимый уровень витаминов и минеральных веществ, и таким образом, очень вероятно, останется здоровым и довольным. Кроме того, владелец будет удовлетворен, что животное хорошо питается. Авторы изобретения идентифицировали некоторые летучие и нелетучие соединения, которые присутствуют в натуральных продуктах, которые особенно привлекательны для животных-компаньонов в комбинации. Нелетучие соединения имеют отношение к вкусу (то есть они ощущаются на языке); летучие соединения имеют отношение к аромату, и являются соединениями, которые влияют на запах пищи (то есть эти соединения ощущаются носом); и некоторые соединения попадают в обе категории. Комбинация вкуса и аромата придают пище ее вкусоароматические свойства или флейвор. Таким образом, вкусоароматические свойства, при использовании в настоящем описании, охватывают вкус и аромат пищевых продуктов.
В изобретении, таким образом, в качестве первого аспекта, предложено применение первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и одного или более фуранонов для повышения вкусовых качеств кормов для животного-компаньона и, таким образом, для применения в обеспечении достаточного приема пищи животным-компаньоном.
Первая аминокислота выбрана из группы, состоящей из глицина, аспарагина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или 11 из них. Аминокислота предпочтительно находится в форме L-аминокислоты.
Вторая аминокислота выбрана из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 из них. Аминокислота предпочтительно находится в форме L-аминокислоты.
1-6
1-6
Фуранон предпочтительно является таким, как представлено в формуле I или формуле II, ниже, и, необязательно, замещен гидроксилом, C алкилом, C алкокси.
1
2
1-6
Каждый R и R независимо выбран из водорода или C алкила, предпочтительно водорода, метила или этила;
3
1-6
R является водородом, гидроксилом или C алкилом, предпочтительно метилом;
4
1-6
R является водородом, гидроксилом или C алкилом, предпочтительно гидроксилом;
5
1-6
1-6
7
3
2
3
3
R является водородом, гидроксилом, C алкилом, C алкокси, 5- или 6-членным насыщенным гетероциклом или -OC(O)R, предпочтительно гидроксилом, -OCH, -OCHCH, -OC(O)CH, метилом или пирролидином;
6
1-6
R является водородом или C алкилом, предпочтительно водородом или метилом;
7
1-6
R является C алкилом, предпочтительно метилом.
Фуранон может быть выбран из группы, состоящей из фуранонов, представленных в Таблице 1, или смеси 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 из них. Предпочтительно, фуранон является фуранеолом, гомофуранеолом, сотолоном, норфуранеолом, абгексоном, мезифураноном, диметоксифураноном или норфуранеолом, как определено в Таблице 1. В альтернативе, фуранон может быть выбран из группы, состоящей из фуранеола, сотолона и абгексона, как определено в Таблице 1, ниже.
Таблица 1
Основные фураноны
Дополнительные фураноны
<img file="00000002.jpg" he="26" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />Фуранеол
<img file="00000003.jpg" he="40" wi="37" img-content="undefined" img-format="jpg" />Ацетоксидиметилфуранон
<img file="00000004.jpg" he="27" wi="46" img-content="undefined" img-format="jpg" />(2R)-(+)-Гомофуранеол I
<img file="00000005.jpg" he="26" wi="41" img-content="undefined" img-format="jpg" />Диметилэтоксифуранон
<img file="00000006.jpg" he="25" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />Сотолон
<img file="00000007.jpg" he="36" wi="42" img-content="undefined" img-format="jpg" />ДМПФ
<img file="00000008.jpg" he="24" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />Норфуранеол
<img file="00000009.jpg" he="25" wi="42" img-content="undefined" img-format="jpg" />(2R)-(+)-Гомофуранеол II
<img file="00000010.jpg" he="26" wi="43" img-content="undefined" img-format="jpg" />Абгексон
<img file="00000011.jpg" he="24" wi="40" img-content="undefined" img-format="jpg" />(2R)-(-)-Гомофуранеол I
<img file="00000012.jpg" he="25" wi="39" img-content="undefined" img-format="jpg" />Диметилметоксифуранон(мезифуранон)
<img file="00000013.jpg" he="25" wi="43" img-content="undefined" img-format="jpg" />(2R)-(-)-Гомофуранеол II
Необязательно, изобретение также может включать применение пирофосфата, такого как пирофосфат тетракалия или пирофосфат динатрия. Также в состав могут быть включены полифосфаты, такие как триполифосфат натрия. Пирофосфаты и/или полифосфаты могут присутствовать в составе в концентрации 1 мМ или выше. Предпочтительно, концентрация пирофосфата и/или полифосфата может составлять 5 мМ, 10 мМ, 15 мМ, 20 мМ, 25 мМ, 30 мМ, 40 мМ, 50 мМ, 100 мМ или 500 мМ.
Изобретение включает состав, включающий первую аминокислоту, вторую аминокислоту и один или более фуранонов, как определено в настоящем описании, для применения в повышении вкусовых качеств корма для животного-компаньона. Состав также может включать пирофосфат и/или полифосфат, как определено в настоящем описании.
Первая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; и вторая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, может присутствовать (отдельно или в виде комбинации) в количестве меньше 1 М, от 1 мМ до 1 М, от 250 мМ до 1 М, от 5 мМ до 500 мМ, от 10 мМ до 100 мМ, от 10 мМ до 50 мМ или от 20 мМ до 50 мМ. Количество аминокислоты может составлять меньше 200 мМ, меньше 100 мМ, меньше 20 мМ или меньше 10 мМ. Аминокислота(ы) может присутствовать в количестве 25 мМ, 50 мМ или 60 мМ.
Один или более фуранонов могут присутствовать (отдельно или в виде комбинации) в концентрации более 0,005 м.д., от 0,001 м.д. до 40 м.д., от 0,005 м.д. до 20 м.д., от 0,001 м.д. до 5 м.д., от 1 м.д. до 10 м.д. или от 2 м.д. до 5 м.д. Фуранон(ы) может присутствовать в количестве меньше 40 м.д. Фуранон(ы) может присутствовать в количестве 4 м.д.
Аминокислоты и один или более фуранонов для применения в изобретении служат дополнением к аминокислотам и фуранонам, содержащимся в мясе, растительных или молочных продуктах, которые могут являться частью корма. Аминокислота(ы) и фуранон(ы) могут быть добавлены в корм домашнего животного во время или после производства. Аминокислота(ы) и фуранон(ы) добавляют для улучшения или оптимизации вкусоароматических свойств основных мясных (или других макропитательных) компонентов корма домашнего животного.
Животное-компаньон предпочтительно является кошачьим (кошкой) или псовым (собака) животным, хотя также это может быть морская свинка, кролик, птица или лошадь.
В изобретении, в качестве второго аспекта, также предложен корм для домашнего животного, включающий первую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и один или более фуранонов. Корм может быть упакован, где упаковка содержит письменную или графическую информацию, указывающую, что корм для домашнего животного можно использовать для кормления кошки или собаки, или морской свинки, кролика, птицы или лошади. Подходящие и предпочтительные признаки первого аспекта также относятся ко второму аспекту, при внесении соответствующих изменений.
Следует отметить, что таурин не включен в качестве аминокислоты применительно к настоящему изобретению. Фактически, таурин является органической сульфокислотой и не имеет карбоксильной группы, которая характерна для аминокислот, то есть у него отсутствует COOH-группа. Однако в уровне техники, например, как описано в US 2006/0286276 и US 2006/286275, таурин часто описывают как аминокислоту, что является неправильным. Кроме того, поскольку таурин не содержит карбоксильной группы, можно предположить, что он не будет связываться со связывающим сайтом рецептора умами так же, как первая аминокислота, определенная в изобретении.
Изобретение также относится, в качестве третьего аспекта, к составу, включающему первую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и один или более фуранонов для применения в повышении одобрения и/или обеспечении достаточного потребления корма животным-компаньоном. Улучшение вкусовых качеств приводит к повышению удовольствия и одобрению корма животным. Повышение одобрения и удовольствия способствуют преодолению разборчивости животного-компаньона в отношении корма. Поскольку животное принимает и наслаждается кормом в соответствии с изобретением, оно с большей вероятностью достигнет своего необходимого ежедневного уровня потребления калорий и питательных веществ.
Состав может предназначаться для применения в повышении аппетитной притягательности корма для животного, чтобы побудить животное потреблять нормальное количество корма. Таким образом, применение состава, включающего первую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и один или более фуранонов в повышении аппетитной притягательности корма; в побуждении нормального потребления корма; в обеспечении необходимого потребления питательных веществ и калорий у животного-компаньона, включено в настоящее изобретение. Под нормальным уровнем подразумевается такое количество, которое позволяет животному поддерживать или достигать потребления, которое благоприятствует его общему здоровью в отношении микропитательных веществ, макропитательных веществ и калорий. Под этим подразумевается, что животное может употреблять с пищей достаточное количество калорий и получать полноценный рацион без необходимости в потреблении избытка калорий и, таким образом, поддерживать здоровый баланс, как указано в "Mars Petcare Essential Nutrient Standards".
Как указано выше, рецептор умами был изучен как мишень для соединений, придающих пище вкус и аромат. Многие исследования, касающиеся активации рецептора умами, сосредоточены на рецепторе умами человека. Впрочем, неожиданно авторы изобретения обнаружили, что рецептор умами у людей отличается по последовательности от рецептора умами некоторых животных-компаньонов, как показано на Фиг. 13. Кроме того, даже несмотря на то, что некоторые животные-компаньоны проявили предпочтение, согласно уровню техники, в отношении определенных аминокислот, это предпочтение отличалось от животного к животному. Поэтому невозможно на основе работы, выполненной на людях, предсказать, была бы у животного-компаньона такая же реакция на те же аминокислоты, или нет.
В человеческом рецепторе умами ключевые остатки активного сайта, участвующие в связывании глутамата и IMP, были идентифицированы при моделировании in silico и сайт-направленного мутагенеза. Эти исследования показывают, что ключевые остатки присутствуют в положениях H71, T149, S172, D192, Y220, E301 S306 и S385 и являются чрезвычайно консервативными у других биологических видов. Сравнение последовательностей человека, свиньи, мыши и кошки показало лишь два изменения в этих определенных остатках (свинья L220 и мышь A385).
Высокий уровень консервативности этих остатков в активном сайте недостаточно хорошо соответствует с другой аминокислотной специфичностью к рецептору умами в изученных биологических видах. В исследовании рецепторов умами свиньи идентифицировали другие остатки в активном сайте, о которых сообщали, что они являются важными для связывания. Аминокислоты в этих положениях были консервативными между людьми и свиньями (R277, R307 и H308). На основе этого подобия, умами свиньи предложили в качестве модели умами человека. Впрочем, рецептор умами свиньи показал широкую аминокислотную специфичность (глутамат, аланин, аспарагин, глутамин, серин и треонин) по сравнению с обычными лигандами, глутаматом и аспартатом, которые ассоциируются с активацией рецептора умами человека. В сообщении, в котором использовали некоторые другие аминокислоты (глицин, аланин, серин) в высоких концентрациях (до 1M), было высказано предположение, что эти соединения опосредуют ощущение вкуса умами у людей, но этот эффект проверяли лишь с использованием сенсорного анализа, при этом ни о каких исследованиях рецепторов не сообщали. Таким образом, представляется, что диапазон аминокислот, которые активируют человеческий рецептор умами, крайне ограничен по сравнению с другими биологическими видами, и что остатки, идентифицированные на настоящий момент, не объясняют удовлетворительно различия в аминокислотной специфичности между свиным и человеческим рецепторами умами.
В изобретении также предложен способ усиления аромата/вкуса умами корма, включающий добавление или включение в корм первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; и второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и одного или более фуранонов.
Под усилением подразумевается, что вкус и аромат умами животное воспринимает более сильно/более интенсивно. Добавление фуранона синергически увеличивает силу вкуса и аромата умами.
В настоящем изобретении также предложен способ увеличения предпочтения корма животным, включающий добавление первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и фуранона в корм. Также предложен способ усиления вкуса и аромата умами корма, включающий добавление нуклеотида, первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и фуранона в корм. Способ усиления мясного (несладкого) вкуса и аромата корма также достигается при помощи первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина, и фуранона, как описано в настоящей заявке. Комбинация этих трех компонентов обеспечивает их синергическое взаимодействие с усилением восприятия вкуса и аромата умами.
В качестве другого аспекта, изобретение относится к способу производства корма для домашнего животного, включающего первую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и один или более фуранонов, где способ включает этапы добавления и смешивания первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и одного или более фуранонов с кормом для домашнего животного. Добавление и/или смешивание могут быть выполнены до, во время или после составления, обработки или упаковки корма. Добавление и/или смешивание первой аминокислоты, второй аминокислоты и фуранона могут быть последовательными или одновременными. Первую аминокислоту, вторую аминокислоту и один или более фуранонов можно добавлять вместе или по отдельности, причем аминокислота, нуклеотид и фураноны вместе составляют не больше 30% от веса сухого вещества, которое содержится в корме.
Все признаки всех аспектов относятся ко всем другим аспектам, при внесении соответствующих изменений.
Авторы изобретения обнаружили, что добавление первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и одного или более фуранонов в корм для домашнего животного значительно увеличивает предпочтение животным-компаньоном корма. Животные проявляют сильное предпочтение в отношении корма или воды, содержащих первую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторую аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и один или более фуранонов, по сравнению с кормом или водой, не содержащими ни одного или содержащими одно или два из указанных соединений. Это позволяет преодолеть трудности, связанные с разборчивыми животными, и гарантирует, что животное будет потреблять рекомендуемое ежедневное количество корма, предоставленного ему, что благоприятно скажется на здоровье и состоянии животного, а также обеспечит спокойствие владельца.
Таким образом, преимущество трехкомпонентной смеси для включения в корм является многократным: животное будет стимулировано к постоянному и длительному потреблению корма; синергический эффект означает, что в корм потребуется включить более низкое количество каждого из компонентов, означая рентабельное применение каждой из аминокислот и фуранона.
Не желая быть связанными теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что вкусовой рецептор умами на языке животного может воспринимать первую аминокислоту (что важно, выбранную из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина), и альтернативный рецептор или рецептор обнаруживает вторую аминокислоту (выбранную из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина), и, таким образом, эффект объединения такой первой аминокислоты и второй аминокислоты в составе обеспечивает больший, чем аддитивный, эффект каждого компонента по отдельности для животного. Этот эффект дополнительно усиливают добавлением фуранона. Рецептор умами является гетеродимерным трансмембранным белковым рецептором и его также называют в уровне техники T1R1/T1R3.
В настоящей заявке показано, что посредством моделирования in silico не относящегося к человеческому рецептора умами и in vitro анализов с использованием не относящегося к человеческому рецептора умами авторы изобретения установили, что первые аминокислоты настоящего изобретения (а именно: глицин, аспарагин, аланин, цистеин, гистидин, лейцин, метионин, фенилаланин, серии, триптофан и тирозин) способны связываться с рецептором умами и активировать его в различной степени. Тот же анализ in vitro продемонстрировал, что аминокислоты из второй группы не активируют рецептор умами, и поэтому, вероятно, связываются и активируют один или более различных рецепторов. Положительное восприятие аминокислот второй группы (аспарагиновая кислота, цистин, глутаминовая кислота, глутамин, изолейцин, лизин, аспарагиновая кислота, орнитин, треонин, валин, пролин и гидроксипролин), показанное в тестах in vivo, подтверждает, что эти аминокислоты проявляют вкусоароматический эффект.
В последующем моделировании рецептора умами кошки идентифицировали два других положения в активном сайте (170 и 302), которые содержали совершенно другие остатки по сравнению с человеком и другими видами и потенциально могли изменять доступ аминокислот первой группы к связывающему сайту, а также изменить характер связывания таких аминокислот. Оказалось, что связывание одной из первых аминокислот изобретения может изменять конформацию рецептора умами. Как можно видеть на Фиг. 12, рецептор может быть описан по типу венериной мухоловки, где связывающий сайт состоит из структуры наподобие ”челюстей” которые закрываются после связывания соединениями согласно изобретению. После связывания аминокислоты первой группы в "челюстях" рецептора, рецептор может легче поддаваться связыванию других вкусоароматических компонентов. Можно сказать, что аминокислота потенциально оптимизирует молекулярное окружение для связывания рецептором других молекул. Предполагается, что аминокислотные лиганды имеют первичный связывающий сайт в активном сайте T1R1, но они также осуществляют взаимодействия с другими остатками вокруг активного сайта. Природа и степень взаимодействий зависят от функциональных групп, присутствующих в боковой цепи аминокислот, например, карбоксильных, амино или гидрофобных групп. Таким образом, изменения других остатков в активном сайте постулируются в качестве возможной причины разной специфичности связывания аминокислот, наблюдаемой у различных видов. Кроме того, предполагается, что после связывания аминокислоты первой группы, фуранон синергически взаимодействует, увеличивая восприятие вкуса и аромата умами. Такое взаимодействие может происходить при перекрестном взаимодействии между связывающими сайтами или во время трансдукции и нервных процессов.
Домен мухоловки состоит из двух сегментов: верхнего сегмента и нижнего сегмента, которые связаны областью, известной как шарнир (Фиг. 12). Мухоловка переходит из открытой конформации в закрытую конформацию после связывания аминокислоты первой группы.
Далее тестирование in vitro, проведенное авторами изобретения, показало, что аминокислоты второй группы не активируют рецептор умами, как указано выше.
Таким образом, аминокислоты (выбранные из перечисленных в настоящей заявке), по-видимому, действуют согласованно, увеличивая восприятие обоих соединений животным на одном или более вкусовых рецепторах в случае их совместной доставки в составе. Опять же, не желая быть связанными с теорией, представляется, что первая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; и вторая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, дополняют друг друга, связываясь с различными связывающими сайтами/рецепторами. Восприятие вкуса и аромата умами, формируемое в результате связывания аминокислот, дополнительно усиливается присутствием фуранона, который действует синергически.
Первая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина, имеет незаряженную боковую цепь, при этом нужно отметить, что данный список не включает циклических аминокислот, спироаминокислот или альфа-двузамещенных аминокислот. Кроме того, типы аминокислот, которые связываются с рецептором умами, усиливая восприятие таких соединений животным, могут включать ароматические, полярные, липофильные или аминокислоты с малым насыщенным кольцом.
Как указано выше, в дополнение к моделированию in silico кошачьего рецептора умами, были выполнены выравнивания последовательностей рецепторов человека, кошки и собаки. Примечательно, что выравнивание последовательности человека показало, что две аминокислоты в положении 170 и 302 (при нумерации относительно рецептора T1R1 человека) у человека присутствуют в виде остатков аланина, тогда как у других видов в этих положениях находятся глутамат и аспартат. Кроме того, кошачий рецептор умами не связывает аспартат или глутамат, которые являются естественными лигандами для рецептора T1R1/T1R3 человека. Поэтому, вследствие таких значительных различий, специалист мог не ожидать, что соединения, которые, как известно, связываются с человеческим рецептором, будут воздействовать на рецептор умами других животных, как описано в настоящей заявке.
Следует отметить, что Yoshi с сотр. (Synergistic Effects of 5'-Nucleotides on Rat Taste Responses to Various Amino Acids, Brain Research, 367 (1986) 45-51) пришли к выводу, что синергический эффект наблюдается между аминокислотами и нуклеотидами. Однако описанные эксперименты не были выполнены in vivo, а скорее использовали нейросигнализацию in vitro. В частности, предполагали, что реакция нерва является положительной реакцией. Однако, как известно в уровне техники, реакция нерва также может быть отрицательной реакцией для животного, то есть реакция нерва in vivo может быть отрицательным восприятием вкуса. Кроме того, можно заметить, что аминокислоты, к которым, как обнаружили, была наиболее высокая чувствительность, не являются аминокислотами, которые согласуются с данными, предоставленными в настоящем изобретении. Это почти наверняка обусловлено 'искусственным' окружением, в котором аминокислоты исследовали Yoshi с сотр.
В патенте США US 3524747 описано добавление минимум семи аминокислот в пищевые продукты для придания "мясного" вкуса и аромата. Впрочем, хотя комбинация из семи аминокислот могла рассматриваться в настоящем изобретении, результаты, полученные авторами изобретения (что некоторые аминокислоты и фуранон повышают вкусовые качества), позволяют использовать меньше семи аминокислот для повышения вкусовых качеств пищевых продуктов.
Интересно отметить, что ни в одном из источников предшествующего уровня техники, известных авторам изобретения, не рассматривается применение по меньшей мере двух аминокислот (в частности, первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; и второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных) в сочетании с фураноном для улучшения вкуса и аромата корма для животного-компаньона. Как было указано, аминокислоты, как считается, действуют синергически: первые аминокислоты связываются с рецептором умами, тогда как вторые аминокислоты, вероятно, не связываются с рецептором умами, но имеют механизм действия через другой рецептор или рецепторы.
Аминокислоты и фуранон согласно настоящему изобретению могут быть включены в любой продукт, который животное, такое как собака или кошка, может употреблять в своем рационе. Таким образом, изобретение относится к стандартным пищевым продуктам, пищевым добавкам, корму для домашних животных, напиткам, снекам и лакомствам. Пищевой продукт предпочтительно является термически обработанным продуктом. Он может содержать мясо или материал животного происхождения (такой как говядину, мясо курицы, индейки, ягненка, плазму крови, мозговые кости и т.д. или два или более из перечисленного). В альтернативе корм может не содержать мяса (предпочтительно он включает заменитель мяса, такой как сою, кукурузный глютен или соевые продукты, для предоставления источника белка). Продукт может содержать дополнительные источники белка, такие как концентрат соевого белка, молочные белки, глютен и т.д. Продукт также может содержать источник крахмала, такой как желатинизированный крахмал, такой как одну или более круп (например, пшеницу, кукурузу, рис, овес, ячмень, и т.д.), или может не содержать крахмала. Типичный сухой коммерческий корм для кошек и собак содержит приблизительно 10-70% сырого белка, приблизительно 10-60% жира, и оставшуюся часть составляют углеводы, в том числе пищевые волокна и зольный остаток. Типичный влажный продукт содержит (в сухом веществе) приблизительно 40% жира, 50% белка, и оставшуюся часть составляют волокна и зольный остаток. Настоящее изобретение особенно применимо в отношении кормов для домашних животных, как описано в настоящей заявке, которые продаются как питание, корм или кормовые добавки для кошек или собак. В настоящем тексте термины "домашняя" собака и "домашняя" кошка означают собак и кошек, в частности Felis domesticus и Canis domesticus. Предпочтительно корм для домашних животных будет удовлетворять потребности животного в макропитательных веществах, предпочтительно с отношением белков : жиров : углеводов приблизительно 50:40:10 для кошачьих и 30:60:10 для псовых. Жир может быть животным жиром или растительным жиром.
Как можно заметить из примеров ниже, было неожиданно обнаружено, что первая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; вторая аминокислота, выбранная из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, и фуранон изобретения, обеспечивают больший, чем аддитивный, эффект в случае предоставления животному. Другими словами, предпочтение животным-компаньоном комбинации первой аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из глицина, аланина, цистеина, гистидина, лейцина, метионина, фенилаланина, серина, триптофана и тирозина или смеси двух или более из перечисленных; второй аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из аспарагиновой кислоты, цистина, глутаминовой кислоты, глутамина, изолейцина, лизина, аспарагиновой кислоты, орнитина, треонина, валина, пролина и гидроксипролина или смеси двух или более из перечисленных, превосходит аддитивный эффект предпочтения любого из отдельных соединений. Добавление фуранона увеличивает это предпочтение в еще большей степени. Таким образом, включение фуранона увеличивает предпочтение больше, чем аддитивный эффект предпочтения одного фуранона.
Таким образом, неожиданная выгода комбинации аминокислот и одного или более фуранонов заключается в улучшении вкусовых качеств. Не желая быть связанными с теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что это обусловлено конформацией и расположением связывающего сайта рецептора умами для первой аминокислоты, альтернативного рецептора(ов) для второй аминокислоты, и усиливающим эффектом фуранона, как описано выше.
Далее изобретение будет описано со ссылкой на следующие Фигуры и Примеры, в которых:
на Фиг. 1 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ пролина + 25 мМ гистидина, и состава, содержащего только 50 мМ гистидина;
на Фиг. 2 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ пролина + 25 мМ гистидина, и состава, содержащего только 50 мМ пролина;
на Фиг. 3 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ треонина + 25 мМ гистидина, и состава, содержащего только 50 мМ треонина;
на Фиг. 4 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ аланина + 25 мМ треонина, и состава, содержащего только 50 мМ аланина.
на Фиг. 5 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ аланина + 25 мМ треонина, и состава, содержащего только 50 мМ треонина;
на Фиг. 6 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ глицина + 25 мМ треонина, и состава, содержащего только 50 мМ глицина;
на Фиг. 7 показаны результаты теста на различие состава, содержащего 25 мМ глицина +25 мМ треонина, и состава, содержащего только 50 мМ треонина;
на Фиг. 8 показаны результаты теста различия состава, содержащего 25 мМ гистидина + 25 мМ пролина + 4 м.д. фуранеола, и состава, содержащего 25 мМ пролина + 25 мМ гистидина;
50
на Фиг. 9 показаны результирующие кривые зависимости от дозы для каждой первой аминокислоты изобретения, которые исследовали in vitro на способность активировать рецептор T1R1/T1R3 в присутствии 0,2 мМ IMP - соответствующие значения ЕС показаны в таблице;
50
на Фиг. 10 показаны результирующие кривые зависимости от дозы для некоторых вторых аминокислот изобретения, которые исследовали in vitro на способность активировать рецептор T1R1/T1R3 в присутствии 0,2 мМ IMP - соответствующие значения ЕС показаны в таблице;
на Фиг. 11 показана предсказанная структура рецептора умами T1R1/T1R3;
на Фиг. 12 схематически показана предсказанная структура рецептора умами; и
на Фиг. 13 показано выравнивание последовательности рецепторов умами человека, кошки и собаки.
Примеры
Все аминокислоты в примерах находятся в L-форме.
Пример 1
Кошки получали доступ к воде, содержащей либо 25 мМ пролина + 25 мМ гистидина, либо состава, содержащего 50 мМ гистидина. В методике использовали тест с выбором из 2 емкостей с 24 кошками (конечное количество кошек в каждом тесте могло изменяться вследствие исключения данных при проливании и т.д.). Кошек содержали отдельно в течение периода исследования, при этом они имели свободный доступ к воде, доступной между периодами тестирования. Тест включал тест с выбором между усилителем вкуса/смесью в данной концентрации, разведенными в деионизованной воде, и чистой деионизованной водой или другим усилителем вкуса/смесью. Делали поправку на ошибки при изменении положения (например, А/В расположение 1 и В/А расположение 2) и потери при испарении. Время тестирования составляло 36 часов (то есть 18 часов в сутки, с двухдневным переходом). После двух последовательных дней каждого тестирования, кошкам давали два последовательных дня отдыха. Кошки получали сухой рацион в виде разового кормления в начале периода тестирования на один час, вычисленный для соответствия индивидуальным требованиям для каждой кошки.
Результаты показаны в таблице ниже и на Фиг. 1.
Можно заметить, что количество потребления пролина + гистидина в среднем на 43,60 г превышало потребление только одного гистидина, то есть комбинация пролина и гистидина была значительно более предпочтительной для животных по сравнению с только одним гистидином.
Пример 2
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ пролина + 25 мМ гистидина, сравнивали с составом, содержащим только 50 мМ пролина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 2.
*0,0000 означает показатель меньше 0,0001.
Можно заметить, что количество потребления пролина + гистидина в среднем на 56,07 г превышало потребление только одного пролина, то есть комбинация пролина и гистидина была значительно более предпочтительной для животных по сравнению с только одним пролином.
Пример 3
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ треонина + 25 мМ гистидина, сравнивали с составом, содержащим только 50 мМ треонина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 3.
Можно заметить, что количество потребления треонина + гистидина в среднем на 34,48 г превышало потребление только одного треонина, то есть комбинация треонина и гистидина была значительно более предпочтительной для животных по сравнению с только одним треонином.
Пример 4
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ аланина + 25 мМ треонина, сравнивали с составом, содержащим только 50 мМ аланина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 4
Можно заметить, что количество потребления аланина + треонина в среднем на 5,17 г превышало потребление только одного аланина, то есть комбинация аланина + треонина была более предпочтительной по сравнению с только одним аланином.
Пример 5
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ треонина + 25 мМ аланина, сравнивали с составом, содержащим только 50 мМ треонина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 5
Можно заметить, что количество потребления треонина + аланина в среднем на 11,80 г превышало потребление только одного треонина, то есть комбинация треонина и аланина была значительно более предпочтительной для животных по сравнению с только одним треонином.
Пример 6
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ глицина + 25 мМ треонина, сравнивали с составом, содержащим 50 мМ глицина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 6
Можно заметить, что количество потребления глицина + треонина в среднем на 5,26 г превышало потребление глицина, то есть комбинация треонина и глицина была более предпочтительной для животных по сравнению с только одним глицином.
Пример 7
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ треонина + 25 мМ глицина, сравнивали с составом, содержащим только 50 мМ треонина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 7
Можно заметить, что количество потребления треонина + глицина в среднем на 2,46 г превышало потребление только одного треонина, то есть комбинация треонина и глицина была более предпочтительной для животных по сравнению с только одним треонином.
Пример 8
Тест на различие проводили, как в Примере 1, при этом состав, содержащий 25 мМ гистидина + 25 мМ пролина + 4 м.д. фуранеола, сравнивали с составом, содержащим 25 мМ пролина + 25 мМ гистидина.
Результаты показаны ниже и на Фиг. 8
Можно заметить, что количество потребления гистидина + пролина + фуранеола в среднем на 34,84 г превышало потребление пролина + гистидина, то есть комбинация гистидина + пролина + фуранеола была значительно более предпочтительной для животных по сравнению с только пролином + гистидином.
Пример 9
In vitro скрининг проводили с целью определения, какие первые аминокислоты связывают и активируют рецептор умами. Результаты показаны на Фиг. 9.
Пример 10
In vitro скрининг проводили с целью определения, какие вторые аминокислоты связывают и активируют рецептор умами. Результаты показаны на Фиг. 10.