КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ, КОТОРЫЕ РЕГУЛИРУЮТ БАКТЕРИИ У ЖИВОТНОГО-КОМПАНЬОНА
COMPOSITIONS AND METHODS THAT REGULATE BACTERIA IN COMPANION ANIMAL

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/434,560, поданной 15 декабря 2016 г., описание которой полностью включено в настоящий документ путем данной ссылки.
Предпосылки создания изобретения
Пробиотики использовались для регуляции микрофлоры у животных, а также для обеспечения животных различными полезными для здоровья эффектами. Пробиотики могут быть определены как живые микроорганизмы, которые обеспечивают полезным для здоровья эффектом организм-хозяин при введении в достаточных количествах. Предполагается, что пробиотики могут оказывать полезные для здоровья эффекты либо путем повышения устойчивости к колонизации поверхностей слизистой оболочки патогенными бактериями (колонизационная устойчивость), либо путем прямого воздействия на кишечно-ассоциированную лимфоидную ткань (КАЛТ), которая активирует образование иммуномодуляторов.
Пробиотики использовались для регуляции течения различных инфекционных заболеваний в медицине человека. Напротив, в ветеринарной медицине было проведено мало исследований. Большая часть ветеринарных исследований, в которых пробиотики использовались для того, чтобы попытаться преобразовать выделение патогенов с фекалиями или улучшить производственные параметры, такие как увеличение массы, коэффициент конверсии корма и снижение смертности, проводилась на крупных животных. Несмотря на возможность достижения положительных эффектов, добавление пробиотиков может привести к непреднамеренным последствиям, включающим в себя дискомфорт, связанный с перевариванием пищи, чрезмерную стимуляцию иммунной системы и перенос генов.
Изложение сущности изобретения
Настоящее описание относится, по существу, к композициям корма для домашних животных; способам повышения питательной ценности корма для домашних животных; и способам регуляции бактерий по меньшей мере одного вида бактерий из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. В частности, настоящее описание относится к метаболитам, регулирующим по меньшей мере один вид из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона.
Авторы настоящего изобретения разработали прогнозирующую модель Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens с помощью определения соединений метаболитов, коррелирующих с Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens. Для того чтобы свести к минимуму другие внешние факторы, было проведено контролируемое исследование на множестве животных из семейства собачьих, имеющих одинаковый рацион. Затем с помощью кормления группы собак кормом с различными уровнями определенных соединений (посредством изменения рациона) и измерения изменений по соответствующему виду бактерий была разработана модель валидации.
Соответственно, в общем варианте осуществления настоящее описание обеспечивает композицию корма для домашних животных, содержащую: белок, углеводы, жиры, пищевые волокна и метаболит, регулирующую по меньшей мере один вид из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. В одном варианте осуществления композиция корма для домашних животных может обеспечивать по меньшей мере 5%-ное увеличение или по меньшей мере 5%-ное уменьшение количества Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens, присутствующих в организме животного-компаньона. В одном аспекте корм для домашних животных может обеспечивать увеличение. В другом аспекте корм для домашних животных может включать уменьшение.
Настоящее описание также представляет способы сведения к минимуму затрат, связанных с производством корма для домашних животных; способы повышения питательной ценности корма для домашних животных; способы регулирования количества Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона; и способы измерения изменения количества по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона.
Преимуществом одного или нескольких вариантов осуществления, обеспечиваемых настоящим описанием, является увеличение или уменьшение количества Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона с помощью корректировки рациона животного путем увеличения количества соединения, которое положительно регулирует конкретный вид бактерий, или путем уменьшения количества соединения, которое отрицательно регулирует конкретный вид бактерий.
Дополнительные признаки и преимущества описаны в настоящем документе и будут очевидны после прочтения следующего подробного описания.
Подробное описание
Определения
В настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают в себя ссылки на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, например, упоминание «композиции» включает две или более композиций. Термин «и/или», применяемый в контексте «X и/или Y», следует интерпретировать как «X», или «Y», или «X и Y». В настоящем документе термины «пример» и «такой как», особенно если за ними следует перечисление терминов, имеют только примерный и иллюстративный характер, и не являются исключающими или исчерпывающими.
Используемый в данном документе термин «около» следует понимать как относящийся к числам в числовом диапазоне, например в диапазоне от -10% до +10% от указанного числа, в пределах от -5% до +5% от указанного числа или в одном аспекте в пределах от -1% до +1% от указанного числа и в определенном аспекте в пределах от -0,1% до +0,1% от указанного числа. Кроме того, следует понимать, что все приведенные в настоящем документе числовые диапазоны включают в себя все целые и дробные числа в пределах диапазона. Кроме того, эти числовые диапазоны следует рассматривать как подтверждающие пункт формулы изобретения, который относится к любому числу или подмножеству чисел в данном диапазоне. Например, описание «от 1 до 10» следует рассматривать как подтверждающее диапазон «от 1 до 8», «от 3 до 7», «от 1 до 9», «от 3,6 до 4,6», «от 3,5 до 9,9» и т.д.
[0001]Если не указано иное, в настоящем документе все процентные содержания выражены по массе в расчете на общую массу пищевой композиции. При ссылке на pH его значения соответствуют pH, измеренному при 25°C с помощью стандартного оборудования. «Количество» может представлять собой общее количество указанного компонента на порцию композиции или на определенную единицу композиции и/или может являться массовым процентным содержанием указанного компонента по массе в сухом состоянии. Кроме того, «количество» включает в себя нуль; например, упоминание количества соединения не обязательно означает то, что соединение присутствует, если только далее не следует диапазон, который исключает нуль.
Термины «продукт», «пищевой продукт» и «композиция пищевого продукта» означают продукт или композицию, которые предназначены для приема внутрь животным, включая человека, и обеспечивают по меньшей мере одно питательное вещество для этого животного. Дополнительно с этой целью данные термины означают, что продукт или композиция находятся в готовой к употреблению форме и не являются исключительно промежуточным продуктом, из которого изготовляется потребляемый продукт или композиция, хотя в некоторых вариантах осуществления могут быть добавлены другие пищевые композиции. Термин «корм для домашних животных» означает любую композицию корма, предназначенную для употребления домашним животным. Термин «домашнее животное» означает любое животное, которое может получать пользу или удовольствие от композиций, представленных в настоящем описании. Например, домашним животным может быть представитель птиц, бычьих, собачьих, лошадиных, кошачьих, козьих, волчьих, мышиных, овечьих и свиней, но домашним животным также может быть любое подходящее животное.
Термин «животное-компаньон» означает собаку или кошку. В варианте осуществления композиции и способы, раскрытые в данном документе, включают собаку старшего возраста или кошку старшего возраста. Собаками старшего возраста считаются собаки в последние 25% их жизни. Продолжительность жизни собаки зависит от ее размера и/или ее породы, но для настоящего описания под собакой старшего возраста подразумевается собака, возраст которой составляет по меньшей мере 5 лет (например, по меньшей мере 6 лет, по меньшей мере 7 лет или по меньшей мере 8 лет). Продолжительность жизни кошки также зависит от ее размера и/или ее породы, но для настоящего описания под кошкой старшего возраста подразумевается кошка, возраст которой составляет по меньшей мере 7 лет (например, по меньшей мере 8 лет, по меньшей мере 9 лет или по меньшей мере 10 лет).
Используемый в данном документе термин «сопоставимое животное-компаньон» относится к здоровому животному того же пола, породы и возраста, что и животное-компаньон.
Используемый в данном документе термин «метаболит» относится к соединению, которое, обладая биологической активностью в организме животного-компаньона, является промежуточным продуктом или продуктом метаболизма, и включает в себя его предшественников. Используемый в данном документе термин «предшественник» относится к любому соединению, которое метаболизируется в метаболит во время метаболизма в организме животного-компаньона. Например, если конкретным метаболитом является цистеин, «метаболит» включает в себя предшественник цистеина (например, метионин).
Термин «эффективное количество» означает количество соединения настоящего изобретения, которое (i) лечит или предотвращает конкретное заболевание, состояние или расстройство, (ii) уменьшает, ослабляет или устраняет один или более симптомов конкретного заболевания, состояния или расстройства, или (iii) предотвращает или отсрочивает появление одного или более симптомов конкретного заболевания, состояния или расстройства, описанных в настоящем документе. В одном варианте осуществления настоящий метаболит или комбинация метаболитов могут присутствовать в эффективном для регуляции количестве Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens количестве у животного-компаньона.
Дозы, выраженные в настоящем изобретении, представлены в миллиграммах на килограмм массы тела в сутки (мг/кг/сутки), если не указано иное.
Термин «длительное введение» означает периоды многократного введения или потребления, превышающие один месяц. В определенных вариантах осуществления могут использоваться периоды, превышающие два, три или четыре месяца. Помимо этого, могут использоваться более длительные периоды, которые превышают 5, 6, 7, 8, 9 или 10 месяцев. Можно также использовать периоды больше 11 месяцев или 1 года. В изобретение включены более длительные сроки применения, превышающие 1, 2, 3 или более лет. Что касается определенных стареющих животных, животное будет продолжать потребление на регулярной основе до конца своей жизни. Это также может называться потреблением в течение «продолжительных» периодов.
Термин «регулярная основа» или «регулярное введение» означает по меньшей мере ежемесячную дозировку композиций или потребление композиций, и в одном аспекте означает по меньшей мере еженедельную дозировку. В определенных вариантах осуществления возможны более частые дозировка или потребление, например два или три раза в неделю. Однако в других вариантах осуществления могут применяться режимы, которые включают в себя по меньшей мере одно ежедневное потребление. Специалисту в данной области будет понятно, что полезным показателем для оценки или определения частоты дозировки может служить содержание в крови какого-либо соединения, или определенных метаболитов этого соединения, или конечных метаболитов после потребления данного соединения. Например, концентрация в крови определенного метаболита, содержащегося в композициях корма для домашних животных, может нести информацию, полезную для определения количества корма. В целях настоящего документа, независимо от того, подтверждено ли это конкретным примером в тексте, полезной считается такая частота, которая позволяет поддерживать в крови нужный уровень измеряемого соединения, такого как метаболит, в допустимых пределах. Специалисту в данной области будет понятно, что количество корма будет зависеть от потребляемой или даваемой композиции, а также животного, потребляющего продукт, и некоторым пищевым композициям может потребоваться более или менее частое введение для поддержания в крови нужного уровня измеряемого соединения (например, метаболита).
Относительные термины «улучшать», «увеличивать», «усиливать», «уменьшать» и т.п. относятся к эффектам описанной в данном документе композиции (композиции, содержащей метаболиты) в сравнении с композицией, содержащей меньшее количество или не содержащей таких метаболитов, но в остальном идентичной.
«Смешанная» композиция состоит всего лишь из по меньшей мере двух компонентов, имеющих по меньшей мере одну отличную друг от друга характеристику. В одном аспекте влагосодержание и активность воды могут быть различными в контексте настоящего описания. В связи с этим описание композиции как «смешанной» не предполагает, что смешанная композиция была подвергнута обработке, иногда называемой «смешиванием», а именно смешиванию компонентов таким образом, чтобы они были неотличимы друг от друга, и в одном аспекте такой обработки избегают при смешивании одного компонента с другими компонентами с образованием смешанной композиции (например, смешивание сухого компонента с влажным или полувлажным компонентом). Дополнительно в связи с этим в смешанной композиции каждый из по меньшей мере двух компонентов, обладающих по меньшей мере одной отличной друг от друга характеристикой, может сохранять свою отчетливую идентичность и внешний вид.
«Влажный корм» представляет собой корм для домашних животных, имеющий влагосодержание от около 50% до около 90% и в одном аспекте от около 70% до около 90%. «Сухой корм» представляет собой корм для домашних животных, имеющий влагосодержание менее чем около 20% и в одном аспекте менее чем около 15%, а в одном конкретном аспекте — менее чем около 10%. «Полувлажный корм» означает корм для домашних животных, имеющий влагосодержание от около 20% до около 50% и в одном аспекте от около 25% до около 35%.
В настоящем документе «гранулы» используются в качестве синонима «ломтиков», при этом оба термина означают куски сухого или полувлажного корма для домашних животных, которые могут иметь форму пеллет или любую другую форму и могут быть изготовлены путем разрезания композиции корма на отдельные куски. Не имеющие ограничительного характера примеры гранул включают частицы; пеллеты; куски корма для домашних животных, обезвоженного мяса, аналога мяса, овощей и их комбинаций; и снэки для домашних животных, такие как вяленое мясо или овощи, сыромятная кожа и печенье. «Аналог мяса» представляет собой мясной эмульсионный продукт, который по внешнему виду, текстуре и физической структуре напоминает куски натурального мяса.
Термин «диетическая добавка» означает продукт, который предполагается употреблять в дополнение к обычному рациону животного. Диетические добавки могут быть в любой форме, например в твердой, жидкой, в виде геля, таблеток, капсул, порошка и т.п. В одном аспекте они могут быть представлены в удобных дозированных формах. В некоторых вариантах осуществления они могут быть представлены в потребительских упаковках большого объема, например в виде насыпных порошков, наливных жидкостей, гелей или масел. В других вариантах осуществления добавки могут быть представлены в больших количествах для включения в другие виды корма, например в снэки, лакомства, батончики с добавками, напитки и т.п.
Композиции, описанные в настоящем документе, могут не содержать любой элемент, который конкретно не описан в настоящем документе. Таким образом, описание какого-либо варианта осуществления при помощи термина «включающий» включает в себя описание вариантов осуществления, «состоящих, по существу, из» и «состоящих из» указанных компонентов. Аналогичным образом способы, описанные в настоящем документе, могут не содержать любую стадию, которая конкретно не описана в настоящем документе. Таким образом, описание какого-либо варианта осуществления при помощи термина «включающий» включает описание вариантов осуществления, «состоящих, по существу, из» и «состоящих из» указанных стадий. Любой вариант осуществления, описанный в настоящем документе, можно комбинировать с любым другим вариантом осуществления, описанным в настоящем документе, если непосредственно и явным образом не указано иное.
Настоящее обсуждение вариантов осуществления, аспектов, примеров и т.д. является независимым, поскольку они могут применяться ко всем способам и композициям. Например, метаболит, используемый в композиции корма для домашних животных, также может использоваться в способе регуляции или способе минимизации затрат, связанных с производством такого корма для домашних животных, и наоборот.
Варианты осуществления
В аспекте настоящего описания композиция корма для домашних животных может содержать белок, углеводы, жиры, пищевые волокна и метаболит для регуляции количества по меньшей мере одного вида бактерий из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона, такого как собака старшего возраста или кошка старшего возраста. В одном варианте осуществления композиция корма для домашних животных может обеспечивать увеличение количества по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона.
В другом аспекте настоящего описания представлен способ регуляции количества по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. Способ может включать в себя введение животному-компаньону композиции корма для домашних животных, содержащей белок, углеводы, жиры, пищевые волокна и метаболит, регулирующий количество по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона у животного-компаньона. В одном аспекте животным-компаньоном может быть собака старшего возраста или кошка старшего возраста.
В еще одном аспекте настоящего описания способ измерения изменения количества по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона может включать в себя получение образца сыворотки животного-компаньона, измерение концентраций по меньшей мере трех различных метаболитов в образце сыворотки, которые регулируют по меньшей мере один вид из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens и определение изменений Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens, если после сравнения концентраций метаболитов со средними концентрациями каждого метаболита сопоставимых животных-компаньонов концентрации метаболитов отличны от средних концентраций метаболитов.
Еще одним аспектом настоящего описания является способ минимизации затрат, связанных с производством корма для домашних животных, имеющего первый состав, предназначенный для употребления животным-компаньоном, таким как собака старшего возраста или кошка старшего возраста. Дополнительным аспектом настоящего описания является способ повышения питательной ценности корма для домашних животных, имеющего первый состав, предназначенный для употребления животным-компаньоном, таким как собака старшего возраста или кошка старшего возраста. Эти способы включают в себя корректировку первого состава корма для домашних животных для получения второго состава. По меньшей мере один из первого и второго составов содержит метаболит, регулирующий количество Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. Корректировка включает в себя изменение количества метаболита в первом составе до иного количества во втором составе.
«Минимизация» затрат означает, что затраты, связанные с получением второго состава, меньше затрат, связанных с получением первого состава, например, в расчете на единицу порции, на единицу массы, на единицу объема, на суммарную энергетическую ценность и т.п. «Повышенная» питательная ценность означает то, что питательная ценность второго состава выше, чем питательная ценность первого состава.
Как уже обсуждалось в данном документе, композиции корма для домашних животных и способы могут содержать метаболит или множество метаболитов, регулирующих количества различных бактерий. В различных аспектах композиции и способы могут содержать 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или даже 10 метаболитов, регулирующих количество любого из вида бактерий, множества бактерий или каждого вида бактерий. Соответственно, в одном варианте осуществления композиция может содержать по меньшей мере 6 метаболитов, включая метаболиты для регуляции по отдельности количества каждого вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. В другом варианте осуществления композиция может содержать по меньшей мере 9 метаболитов, включая по меньшей мере 3 метаболита для регуляции по отдельности количеств каждого вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. В еще одном варианте осуществления композиция может содержать по меньшей мере 12 метаболитов, включая по меньшей мере 4 метаболита для регуляции по отдельности количеств каждого вида из Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens у животного-компаньона. Кроме того, в одном варианте осуществления композиция может содержать по меньшей мере четыре различных метаболита, регулирующих количества по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens. Дополнительно в одном варианте осуществления композиция может содержать по меньшей мере пять различных метаболитов, регулирующих по меньшей мере один вид из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens. Тем не менее, в другом варианте осуществления способ может регулировать по меньшей мере два вида бактерий, выбранных из группы, состоящей из Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens, и причем композиция содержит по меньшей мере шесть различных метаболитов, по три различных метаболита для регуляции каждого из по меньшей мере двух видов бактерий. В то же время, в другом варианте осуществления способ может регулировать Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens, и причем композиция содержит по меньшей мере девять различных метаболитов, по три различных метаболита для регуляции каждого вида из Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens. Как отмечалось ранее, взаимосвязь метаболитов и бактерий можно использовать как для вариантов осуществления способа, так и для вариантов осуществления композиции.
В некоторых вариантах осуществления метаболит отрицательно регулирует конкретный вид бактерий, а изменение количества метаболита представляет собой уменьшение количества метаболита. В других вариантах осуществления метаболит отрицательно регулирует конкретный вид бактерий, а изменение количества метаболита представляет собой увеличение количества метаболита. В некоторых вариантах осуществления метаболит положительно регулирует конкретный вид бактерий, а изменение количества метаболита представляет собой увеличение количества метаболита. В других вариантах осуществления метаболит положительно регулирует конкретный вид бактерий, а изменение количества метаболита представляет собой уменьшение количества метаболита. Эти варианты не являются взаимоисключающими вариантами осуществления; конкретный вариант осуществления может включать в себя уменьшение количества метаболита, который отрицательно регулирует первый специфический вид бактерий, и увеличение количества метаболита, который положительно регулирует второй специфический вид бактерий, и первый и второй вид специфических бактерий могут представлять собой одинаковые или различные специфические виды бактерий (например, один или несколько видов из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens).
Уменьшение количества метаболита может заключаться в уменьшении количества метаболита непосредственно и/или уменьшении количества ингредиента, содержащего метаболит. В некоторых вариантах осуществления уменьшение количества метаболита может включать в себя уменьшение количества предшественника метаболита непосредственно и/или уменьшение количества ингредиента, содержащего предшественник метаболита. Например, второй состав может содержать по сравнению с первым составом меньшее количество ингредиента, имеющего высокое содержание метаболита или его предшественника (например, ингредиента, имеющего содержание метаболита или его предшественника выше, чем в одном или более из других ингредиентов).
Увеличение количества метаболита может включать в себя увеличение количества метаболита непосредственно и/или уменьшение количества ингредиента, содержащего метаболит. В некоторых вариантах осуществления увеличение количества метаболита может включать в себя увеличение количества предшественника метаболита непосредственно и/или увеличение количества ингредиента, содержащего предшественник метаболита. Например, второй состав может содержать по сравнению с первым составом большее количество ингредиента, имеющего высокое содержание метаболита или его предшественника (например, ингредиента, имеющего содержание метаболита или его предшественника выше, чем в одном или более из других ингредиентов).
Как правило, способы и композиции, описанные в данном документе, могут обеспечивать увеличение или уменьшение количества по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона. В некоторых вариантах осуществления увеличение или уменьшение может составлять по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% или даже 50%. В одном аспекте композиции и способы могут обеспечивать увеличение. В другом аспекте композиции и способы могут обеспечивать уменьшение. Соответственно, настоящая регуляция и обусловленное ею увеличение или уменьшение могут обеспечивать один из следующих полезных для здоровья эффектов: увеличение массы, увеличение коэффициента конверсии корма, снижение смертности, уменьшение дискомфорта, связанного с перевариванием пищи, облегчение при синдроме раздраженного кишечника, облегчение при болезни Крона, снижение чрезмерного роста бактерий, улучшение переваривания корма, увеличение метаболизма лактозы, уменьшение негативных эффектов антибиотиков, здоровую кожу, уменьшение дрожжевых инфекций, увеличение поглощения питательных веществ или укрепление иммунной системы.
В одном варианте осуществления увеличение или уменьшение может существовать по меньшей мере для двух видов бактерий из Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens. В другом варианте осуществления увеличение или уменьшение может существовать для Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium perfringens.
Ингредиенты, содержащие метаболит (например, предшественник метаболита) и необязательно количество метаболита в ингредиенте, могут быть идентифицированы с помощью анализа ингредиента, например с использованием метода разделения, такого как газовая или жидкостная хроматография, а затем масс-спектрометрии.
В каждой из этих композиций и способов композиция корма для домашних животных может представлять собой влажный, полувлажный или сухой продукт. В варианте осуществления композиция корма для домашних животных представляет собой один или более компонентов смешанной композиции. В некоторых вариантах осуществления композиция корма для домашних животных представляет собой гранулу, а в других вариантах осуществления композиция корма для домашних животных представляет собой аналог мяса. Кроме того, в другом варианте осуществления настоящая композиция, предназначенная для регуляции вида бактерий, может представлять собой диетическую добавку, содержащую метаболиты, описанные в данном документе. Дополнительно способ регуляции вида бактерий может включать в себя введение животному-компаньону диетической добавки.
Такие композиции корма для домашних животных можно вводить животному-компаньону в количествах, в диапазоне от около 3 г корма для домашних животных на 1 фунт массы тела до около 16 г корма для домашних животных на 1 фунт массы тела животного-компаньона. Кроме того, могут присутствовать метаболиты в количествах от около 0,01 мас.% до около 10 мас.% композиции корма. В одном аспекте метаболиты могут присутствовать в концентрациях от около 0,01 до около 1000 мг/кг продукта. В другом аспекте метаболиты могут присутствовать в концентрациях от около 1 МЕ до около 500 000 МЕ на килограмм продукта. В одном варианте осуществления композиция корма для домашних животных может быть введена животному-компаньону в количествах, достаточных для поддержания здоровья и/или массы тела животного. В одном аспекте введение может быть регулярным.
Как отмечалось выше и подробно описано в данной заявке, авторы настоящего изобретения определили соединения метаболитов, которые коррелируют с Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens. Таким образом, метаболит, входящий в состав композиции корма для домашних животных, может представлять собой одно из этих соединений. Однако, метаболит может представлять собой любой метаболит, регулирующий количество по меньшей мере одного вида из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у животного-компаньона, даже если метаболит непосредственно не описан в данном документе. Например, метаболит может представлять собой соединение, идентифицированное с помощью способов, описанных в данном документе, но непосредственно не описанное в данном документе. Дополнительно метаболит может представлять собой соединение, определенное с использованием способа, не описанного в данном документе, если соединение достоверно коррелирует по меньшей мере с одним видом из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens.
В качестве не имеющего ограничительного характера примера метаболит может регулировать Bifidobacterium и может быть выбранным из группы, состоящей из кампестерола, 7-кетодезоксихолата, 3-(4-гидроксифенил)пропионата, 3-дегидрокарнитина, 12-дегидрохолата, Х-17314, Х-15461, хенодезоксихолата, 3-дегидрохолата, холата, 15-метилпальмитата (изобар с 2-метилпальмитатом) и их смесей. В одном варианте осуществления метаболит может регулировать Bifidobacterium и может быть выбранным из группы, состоящей из кампестерола, 7-кетодезоксихолата, 3-(4-гидроксифенил)пропионата, 3-дегидрокарнитина, 12-дегидрохолата, хенодезоксихолата, 3-дегидрохолата, холата, 15-метилпальмитата (изобар с 2-метилпальмитатом) и их смесей.
В качестве другого не имеющего ограничительного характера примера метаболит может регулировать Lactobacillus и может быть выбранным из группы, состоящей из X-15461, 3-фенилпропионата (гидроциннамата), 3-(4-гидроксифенил)пропионата, маннитола, кампестерола, индолацетата, 3-дегидрокарнитина, X-11378 и их смесей. В одном варианте осуществления метаболит может регулировать Lactobacillus и может быть выбранным из группы, состоящей из 3-фенилпропионата (гидроциннамата), 3-(4-гидроксифенил)пропионата, маннитола, кампестерола, индолацетата, 3-дегидрокарнитина и их смесей.
В качестве еще одного не имеющего ограничительного характера примера метаболит может регулировать Clostridium perfringens и может быть выбранным из группы, состоящей из дигомолинолеата (20:2n6), арахидоната (20:4n6), адрената (22:4n6), маннозы, 3-гидроксибутирата (BHBA), тригонеллина (N'-метилникотината), эйкозеноата (20:1n9 или 11), докозапентаеноата (n3 DPA; 22:5n3), пальмитоилсфингомиелина, глицерата, линолената [альфа или гамма; (18:3n3 или 6)], дигомолинолената (20:3n3 или n6), Х-11378, Х-17010, 7-альфа-гидроксихолестерола, стеарата (18:0), пальмитата (16:0), гликолята (гидроксиацетата), стахидрина, X-12450, X-09789, кампестерола, пантотената, линолеата (18:2n6), докозапентаеноата (n6 DPA; 22:5n6), Х-11412, Х-17185, фенилаланина и их смесей. В одном варианте осуществления метаболит может регулировать Clostridium perfringens и может быть выбранным из группы, состоящей из дигомолинолеата (20:2n6), арахидоната (20:4n6), адрената (22:4n6), маннозы, 3-гидроксибутирата (BHBA), тригонеллина (N'-метилникотината), эйкозеноата (20:1n9 или 11), докозапентаеноата (n3 DPA; 22:5n3), пальмитоилсфингомиелина, глицерата, линолената [альфа или гамма; (18:3n3 или 6)], дигомолинолената (20:3n3 или n6), 7-альфа-гидроксихолестерола, стеарата (18:0), пальмитата (16:0), гликолята (гидроксиацетата), стахидрина, кампестерола, пантотената, линолеата (18:2n6), докозапентаеноата (n6 DPA; 22:5n6), фенилаланина и их смесей.
В еще одном аспекте настоящего описания способ повышает питательную ценность корма для домашних животных, имеющего первый состав, предназначенный для потребления животными-компаньонами, причем способ включает в себя введение корма для домашних животных, имеющий первый состав, первому животному-компаньону. Способ дополнительно включает в себя измерение в образце биологической жидкости животного-компаньона (например, плазмы) количества суррогатного маркера, содержащего метаболит, который регулирует по меньшей мере один вид из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens. Способ дополнительно включает в себя коррекцию первого состава корма для домашних животных до второго состава, имеющего отличия от первого состава, выбранные из группы, состоящей из следующего: (i) ингредиент присутствует во втором составе и отсутствует в первом составе, (ii) ингредиент отсутствует во втором составе и присутствует в первом составе, (iii) ингредиент присутствует в первом и втором составах, но в разном количестве, и (iv) комбинации указанного. Основой коррекции является по меньшей мере частично количество суррогатного маркера, определенное на предыдущей стадии.
Коррекция может включать в себя непосредственное уменьшение количества метаболита, отрицательно регулирующего конкретный вид бактерий, и/или уменьшение количества ингредиента, содержащего метаболит, отрицательно регулирующий конкретный вид бактерий. В некоторых вариантах осуществления уменьшение количества метаболита может включать в себя уменьшение количества предшественника метаболита непосредственно и/или уменьшение количества ингредиента, содержащего предшественник метаболита. Например, второй состав может содержать по сравнению с первым составом меньшее количество ингредиента, имеющего высокое содержание метаболита или его предшественника (например, ингредиента, имеющего содержание метаболита или его предшественника выше, чем в одном или более из других ингредиентов).
Коррекция может включать в себя увеличение количества метаболита и может включать в себя непосредственное увеличение количества метаболита, положительно регулирующего конкретный вид бактерий, и/или увеличение количества ингредиента, содержащего метаболит, положительно регулирующий конкретный вид бактерий. В некоторых вариантах осуществления увеличение количества метаболита может включать в себя увеличение количества предшественника метаболита непосредственно и/или увеличение количества ингредиента, содержащего предшественник метаболита. Например, второй состав может содержать по сравнению с первым составом большее количество ингредиента, имеющего высокое содержание метаболита или его предшественника (например, ингредиента, имеющего содержание метаболита или его предшественника выше, чем в одном или более из других ингредиентов).
Как отмечалось выше, ингредиенты, содержащие метаболит (например, предшественник метаболита) и необязательно количества метаболита в ингредиенте, могут быть идентифицированы с помощью анализа ингредиента, например с использованием метода разделения, такого как газовая хроматография или жидкостная хроматография, а затем масс-спектрометрии.
Способ дополнительно включает в себя получение корма для домашних животных второго состава. В варианте осуществления способ включает в себя введение корма для домашних животных, имеющего второй состав, второму животному-компаньону.
Этот способ можно применять для обеспечения индивидуальным питанием конкретного животного-компаньона. Например, первое и второе животное-компаньон могут являться одним и тем же конкретным животным-компаньоном, таким образом, животное, которому вводят корм для домашних животных первого состава, имеет один или несколько специфических видов бактерий, регулируемых первым оцениваемым составом. Затем этому же животному предоставляется второй полученный состав, который будет более эффективно регулировать конкретный вид бактерий. Следовательно, владелец домашнего животного может компенсировать изменения одного или нескольких видов из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens у своего животного.
В альтернативном или дополнительном варианте осуществления данный способ может применяться для обеспечения индивидуального питания животных-компаньонов, у которых общее одно или более из пола, приблизительного возраста, приблизительного размера (например, масса тела, роста и/или длины) или породы. Например, второе животное-компаньон может быть конкретным животным, отличным от первого животного-компаньона, но иметь характеристику, выбранную из группы, состоящей из (i) приблизительно того же возраста, что и первое животное-компаньон, (ii) приблизительно того же размера, что и первое животное-компаньон, (iii) той же породы, что и первое животное-компаньон, (iv) того же пола, что и первое животное-компаньон, и (iv) их комбинаций. Предпочтительно, чтобы второе животное-компаньон представляло собой одно из множества животных-компаньонов, каждое из которых имеет общие с первым животным-компаньоном характеристики. Способ может включать в себя введение корма для домашних животных, имеющего второй состав, множеству животных-компаньонов. В варианте осуществления по меньшей мере часть из множества животных-компаньонов расположена отдаленно относительно первого животного-компаньона.
Описанные в настоящем документе композиции корма для домашних животных могут представлять собой любой корм, рецептура которого разработана для потребления домашним животным, например животным-компаньоном. В одном варианте осуществления композиция корма для домашних животных обеспечивает полноценное питание согласно определению Ассоциации американских официальных контролеров качества кормов (AAFCO) в зависимости от типа животного, для которого предназначена композиция (например, для собаки или кошки).
Композиция корма для домашних животных может включать в себя мясо, такое как эмульгированное мясо. Примеры приемлемого мяса включают мясо птицы, говядину, свинину, баранину и рыбу, особенно типы мяса, приемлемые для домашних животных. Мясо может включать любые дополнительные части животного, включая потроха. Некоторые или все виды мяса могут быть предложены в виде одного или более видов мясной муки, а именно — мяса, которое было высушено и размолото с образованием, по существу, однородных по размеру частиц согласно определению AAFCO. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления можно использовать растительный белок, такой как гороховый белок, кукурузный белок (например, молотая кукуруза или кукурузная клейковина), пшеничный белок (например, молотая пшеница или пшеничная клейковина), соевый белок (например, соевая мука, соевый концентрат или соевый изолят), рисовый белок (например, размолотый рис или рисовая клейковина) и т.п.
Описанные в настоящем документе композиции корма для домашних животных могут содержать растительное масло, ароматизатор, краситель и воду. Подходящие растительные масла включают соевое масло, кукурузное масло, хлопковое масло, подсолнечное масло, масло канолы, арахисовое масло, сафлоровое масло и т.п. Примеры приемлемых ароматизаторов включают дрожжи, твердый жир, переработанную муку животного происхождения (например, из мяса птицы, говядины, баранины и свинины), вкусоароматические экстракты или смеси (например, запеченную говядину), животные дигесты и т.п. Подходящие красители включают красители для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности (FD&C), такие как синий № 1, синий № 2, зеленый № 3, красный № 3, красный № 40, желтый № 5, желтый № 6 и т.п.; натуральные красители, такие как карамельный краситель, аннато, хлорофиллин, кошениль, бетанин, куркума, шафран, красный перец, ликопин, сок бузины, пандан, клитория и т.п.; диоксид титана; а также любой приемлемый пищевой краситель, известный специалисту в данной области.
Описанная в настоящем документе композиция корма для домашних животных может необязательно включать дополнительные ингредиенты, такие как другие зерна и/или другие крахмалы в качестве дополнения или альтернативы муке, аминокислоты, пищевые волокна, сахара, животные масла, ароматические вещества, другие масла в качестве дополнения или альтернативы растительному маслу, увлажнители, консерванты, многоатомные спирты, соли, ингредиенты для ухода за полостью рта, антиоксиданты, витамины, минералы, пробиотические микроорганизмы, биологически активные молекулы или их комбинации.
Подходящие крахмалы включают зерно, такое как кукуруза, рис, пшеница, ячмень, овес, соя и т.п., а также смеси этих зерен, и могут быть включены, по меньшей мере частично, в любую муку. Подходящие увлажнители включают соль, сахара, пропиленгликоль и многоатомные гликоли, такие как глицерин и сорбит, и т.п. Подходящие ингредиенты для ухода за полостью рта включают в себя питательный концентрат люцерны, содержащий хлорофилл, бикарбонат натрия, фосфаты (например, трикальцийфосфат, кислые пирофосфаты, тетранатрийпирофосфат, метафосфаты и ортофосфаты), перечную мяту, гвоздику, петрушку, имбирь и т.п. Примеры подходящих антиоксидантов включают бутилированный гидроксианизол (ВНА) и бутилированный гидрокситолуол (BHT), витамин Е (токоферолы) и т.п.
Не имеющие ограничительного характера примеры витаминов, которые можно применять, включают витамин A, комплекс витаминов B (например, B-1, B-2, B-6 и B-12), витамины C, D, E и K, ниацин и кислотные витамины, такие как пантотеновая кислота, фолиевая кислота и биотин. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих минеральных веществ включают кальций, железо, цинк, магний, йод, медь, фосфор, марганец, калий, хром, молибден, селен, никель, олово, кремний, ванадий, бор и т.п.
Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих консервантов включают сорбат калия, сорбиновую кислоту, метилпарагидроксибензоат натрия, пропионат кальция, пропионовую кислоту и их комбинации.
Конкретные количества каждого дополнительного ингредиента в описанных в настоящем документе композициях корма для домашних животных зависят от разнообразных факторов, таких как ингредиент, включенный в первый пищевой материал и любой второй пищевой материал; вид животного; возраст, масса тела, общее состояния здоровья, пол и рацион животного; норма потребления для животного; цель, с которой пищевой продукт дают животному; и т.п. Таким образом, компоненты и их количества могут варьировать в широких пределах.
Например, количество любого из вышеупомянутых ингредиентов может быть уменьшено или увеличено на основании предполагаемого воздействия на количество одного или нескольких видов бактерий из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens (например, эффект, определяемый с помощью одного из способов, описанных в данном документе). В варианте осуществления количество одного или нескольких из вышеупомянутых ингредиентов может быть увеличено, если такие ингредиенты содержат метаболит, положительно регулирующий один или несколько видов из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления, количество одного или нескольких из вышеупомянутых ингредиентов может быть уменьшено, если такие ингредиенты содержат метаболит, отрицательно регулирующий один или несколько видов из Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens.
Как отмечалось выше, ингредиенты, содержащие метаболит (например, предшественник метаболита) и необязательно количества метаболита в ингредиенте, могут быть идентифицированы с помощью анализа ингредиента, например с использованием метода разделения, такого как газовая хроматография или жидкостная хроматография, а затем масс-спектрометрии.
Примеры
Приведенные ниже примеры, не имеющие ограничительного характера, иллюстрируют варианты осуществления настоящего описания.
Способы
Каждый из примеров был получен из следующего исследования.
83 собаки получали рацион А на протяжении 5 недель с последующим 1-недельным переходным периодом, а затем 15 собак получали рацион B на протяжении 5 недель, как показано ниже в таблице 1. Образцы плазмы крови отбирали утром натощак в вакуумные пробирки с ЭДТА в течение пятой недели кормления каждым рационом. После центрифугирования плазму разделяли на аликвоты, помещали в криопробирки и замораживали при температуре -80°С. Для определения уровней бактерий использовались образцы фекалий. Уровни Bifidobacterium, Lactobacillus или Clostridium perfringens определялись на основе опубликованных 16S-последовательностей, используя метод количественной ПЦР.
Таблица 1
Рацион A
Расчетная влажность
Влага, %
СВ, %
Белок, %
Жир, %
Зола, %
Пищевые волокна, %
УВ, %
ВЭ, ккал/г
Исходное вещество
8,1
91,9
22,7
13,3
6,1
2,0
47,9
4,5
Сухое вещество
0
100
24,7
14,5
6,6
2,1
52,1
4,9
Рацион B
Расчетная влажность
Влага, %
СВ, %
Белок, %
Жир, %
Зола, %
Пищевые волокна, %
УВ, %
ВЭ, ккал/г
Исходное вещество
76
24
9,1
10,5
1,8
0
2,6
1,7
Сухое вещество
0
100
38
43,7
7,5
0
10,8
6,9
Метаболомный анализ проводился компанией Metabolon Inc. с использованием следующих методов. Образцы извлекали и разделяли на равные части для анализа на платформах ГХ/МС и ЖХ/МС/МС. Компанией Metabolon Inc. использовалось собственное программное обеспечение для сопоставления ионов с внутренней библиотекой стандартов для идентификации метаболитов и их количественного определения путем интеграции площади пика. Масса и индекс удерживания приведены в следующих таблицах, благодаря чему каждый метаболит может быть однозначно идентифицирован и по отдельности дифференцирован.
Во время анализа образцы размораживали и в экстрактах, подготовленных для удаления белка, отделяли небольшие молекулы, связанные с белком, или физически задерживали на осажденной белковой матрице и получали широкий спектр разнообразных по химическому составу метаболитов. Затем отбирали и в дальнейшем объединяли отдельную аликвоту каждого экспериментального образца плазмы для создания образцов «Клиентской матрицы» (CMTRX). Эти образцы CMTRX вводились во время работы платформы и выступали в качестве технических повторов, что позволяло определять количественную изменчивость всех последовательно обнаруженных биохимических веществ, а также контролировать общую изменчивость процесса и производительность платформы. Экстракты всех экспериментальных образцов и образцов CMTRX разделяли для анализа на платформах ГХ/МС и ЖХ/МС/МС.
Образцы технических повторов CMTRX обрабатывали независимо на протяжении всего процесса, как если бы они выступали в роли анализируемых образцов клиентов. Введение всех технологических образцов (испытуемых смесей органических компонентов CMTRX и Grob, используемых для оценки производительности колонки ГХ, холостые растворы и т.д.) было равномерно распределено по дням, а все образцы клиента были распределены случайным образом на протяжении дневного запуска. Данные собирали на протяжении множества дней работы платформы и, таким образом, получали «блочно нормализованные» с помощью вычисления медианных значений для каждого блока рабочего дня для каждого отдельного соединения. Данная нормализация сводит к минимуму любое межсуточное усиление или дрейф показаний прибора, но не препятствует межсуточной изменчивости выборки. Предполагалось, что отсутствующие значения (если они имелись) были ниже уровня обнаружения такого биохимического вещества с использованием измерительных приборов, и им условно приписывали наблюдаемый для такого конкретного биохимического вещества минимум.
К каждому экспериментальному и технологическому стандартному образцу добавляли ряд внутренних стандартов непосредственно до введения в масс-спектрометры. Количественную оценку вариабельности платформы (7%) определяли посредством вычисления медианного относительного среднеквадратичного отклонения (RSD) для этих внутренних стандартов. Данное значение отражает вариацию прибора, так как эти стандарты добавляют к образцам непосредственно перед вводом в прибор. Дополнительно медианное относительное среднеквадратичное отклонение (RSD) для биохимических веществ, которые последовательно измеряли в CMTRX, представляет собой общую изменчивость процесса для реальных экспериментальных образцов и количественную изменчивость эндогенных метаболитов в этих образцах (12%). Результаты для CMTRX и внутренних стандартов показали, что на платформе были получены данные, соответствующие спецификациям процесса.
В плазме было обнаружено в общей сумме 589 метаболитов. Эта сумма представляет собой множество биохимических веществ (401), соответствующих названной структуре в справочной библиотеке (названным соединениям). Оставшиеся биохимические вещества (188) представляют собой различные химические соединения (т.е. представляют собой одиночную молекулу дискретной молекулярной формулы и структуры), но в настоящее время они не соответствуют известным биохимическим соединениям в справочной библиотеке (неназванные/неизвестные соединения).
Пример 1 (Clostridium perfringens)
Корреляции метаболита с Clostridium perfringens определяли с использованием метаболомики плазмы (таблица 2). Это обеспечило прогнозирующую модель соединений, которые могут влиять на Clostridium perfringens как положительно, так и отрицательно. Кормление разными уровнями данных соединений (рацион B по сравнению с рационом А; таблица 3), и примечания об изменениях в Clostridium perfringens (таблица 4), служили моделью валидации. Для идентификации относительных уровней конкретных соединений определяли композиции метаболитов двух разных рационов. Те, которые подтверждены моделью, представлены в таблице 5.
Таблица 2. Корреляции метаболита с Clostridium perfringens. Указаны корреляции со значением Р < 0,01
Идентификационный номер
Корреляция
Р-значение корреляции
Индекс удерживания
Масса
бета-гидоксизовалерат
0,5389
1,24E-07
1043
117,1
X-18559
0,5374
1,36E-07
1864,9
254,1
дигомолинолеат (20:2n6)
0,535
1,58E-07
5722
307,3
X-11949
0,5201
3,97E-07
3830
220,1
арахидонат (20:4n6)
0,5143
5,61E-07
5525
303,4
X-12672
0,5116
6,56E-07
1797
256
адренат (22:4n6)
0,5003
1,26E-06
5684
331,3
манноза
0,4832
3,22E-06
1753,5
203,9
3-гидроксибутират (BHBA)
0,4818
3,48E-06
1203,5
116,9
X-11787
-0,4742
5,19E-06
1126
148,1
тригонеллин (N'-метилникотинат)
-0,4657
8,03E-06
757
138,1
дисульфид цистеинглутатиона
-0,4638
8,85E-06
821
427,1
эйкозеноат (20:1n9 или 11)
0,4606
1,04E-05
5955
309,4
4-винилфенолсульфат
-0,4476
1,96E-05
3323
199,1
докозапентаеноат (n3 DPA; 22:5n3)
0,4442
2,31E-05
5574
329,4
2-аминобутират
0,434
3,73E-05
758
104,1
альфа-токоферол
0,4248
5,65E-05
2305,4
502,5
X-16009
0,4173
7,85E-05
2191
222
пальмитоилсфингомиелин
0,4126
9,60E-05
2524
311,3
пипеколят
0,4083
0,0001
1120
130,1
глицерат
0,4085
0,0001
1360,7
189
цистеин
-0,4069
0,0001
1560,1
218
X-11549
0,4037
0,0001
5093
339,3
линоленат [альфа или гамма; (18:3n3 или 6)]
0,4006
0,0002
5450
277,3
дигомолиноленат (20:3n3 или n6)
0,3842
0,0003
5600
305,4
бетаин
0,3832
0,0003
721
118,2
X-11378
0,3853
0,0003
5325
445,4
сульфат гидрохинона
0,3861
0,0003
1383
189
1,5-ангидроглюцитол (1,5-AG)
-0,375
0,0004
1788,7
217
X-11437
-0,3784
0,0004
2888
231
глутарилкарнитин (C5)
0,3684
0,0006
1565
276,1
X-16015
-0,3577
0,0008
3788
268,1
X-17010
0,3544
0,0009
3169,5
189
X-16869
-0,3563
0,0009
5179,8
330,2
2-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
-0,352
0,001
5650
476,4
стеароилсфингомиелин
0,3464
0,0012
#Н/П
#Н/П
X-12435
0,3471
0,0012
3174
357,2
7-альфа-гидроксихолестерол
0,3444
0,0013
2300
456,2
1-олеоилглицерофосфоэтаноламин
-0,3425
0,0014
5928
478,3
X-13543
-0,3423
0,0014
1096
484,1
стеарат (18:0)
0,3414
0,0015
5886
283,4
пальмитат (16:0)
0,3395
0,0016
5619
255,3
X-13866
-0,3396
0,0016
2406
253,1
X-12339
0,3371
0,0017
1055
174,1
гликолят (гидроксиацетат)
0,3376
0,0017
1119
177
X-18570
-0,3381
0,0017
3243,1
207
аргинин
0,3292
0,0022
728
173,2
треонат
0,3228
0,0027
1560,7
292,1
стахидрин
-0,3222
0,0028
860
144,1
сульфат катехола
-0,3191
0,0031
1928
188,9
X-12450
0,3179
0,0032
5397
251,4
2-этилгексаноат
0,3146
0,0036
1210,5
201,2
X-09789
-0,3143
0,0036
2613
153,1
X-18558
0,3128
0,0038
1676,8
380,1
кампестерол
-0,3088
0,0043
2353
343,4
пантотенат
0,3055
0,0047
2218
220,1
линолеат (18:2n6)
0,2992
0,0057
5533
279,3
докозапентаеноат (n6 DPA; 22:5n6)
0,2979
0,0059
5625
329,4
2-олеоилглицерофосфоэтаноламин
-0,2973
0,006
5848
478,3
X-11412
0,2975
0,006
3836
204,2
X-16120
0,2968
0,0061
1271,7
164,1
X-17185
-0,2937
0,0067
3069,1
215,2
X-17502
-0,2886
0,0078
5093,4
297,3
1-пальмитоилглицерофосфоинозитол
0,288
0,0079
#Н/П
#Н/П
X-18487
-0,2877
0,008
1269,6
273,1
фенилаланин
-0,2869
0,0081
2056
166,1
1-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
-0,2829
0,0091
5725
476,3
X-11843
-0,2817
0,0094
2710
230,1
2-гидроксибутират (AHB)
0,28
0,0099
1169,4
130,9
Таблица 3. Уровни соединений, присутствующие в рационах А и В. Значения представляют собой масштабированные условные величины (данные масштабируют таким образом, чтобы значение медианы, измеренной в пределах всех образцов, было равным 1,0, а отсутствующим значениям (если они присутствуют) условно приписывали наблюдаемый для такого конкретного соединения минимум)
Идентификационный номер
A
B
бета-гидоксизовалерат
0,48
0,48
X-18559
0,78
0,78
дигомолинолеат (20:2n6)
0,33
4,06
X-11949
0,28
0,28
арахидонат (20:4n6)
0,43
4,48
X-12672
0,72
0,72
адренат (22:4n6)
0,82
5,31
манноза
0,21
1,45
3-гидроксибутират (BHBA)
0,18
0,34
X-11787
0,04
0,06
тригонеллин (N'-метилникотинат)
12,47
1,65
дисульфид цистеинглутатиона
0,04
0,04
эйкозеноат (20:1n9 или 11)
0,32
2,11
4-винилфенолсульфат
0,02
0,02
докозапентаеноат (n3 DPA; 22:5n3)
0,14
4,84
2-аминобутират
1,58
0,83
альфа-токоферол
0,01
0,03
X-16009
0,2
0,2
пальмитоилсфингомиелин
0,03
0,2
пипеколят
7,41
1,56
глицерат
3,38
9,94
цистеин
0,21
0,24
X-11549
0,13
0,13
линоленат [альфа или гамма; (18:3n3 или 6)]
0,83
1,66
дигомолиноленат (20:3n3 или n6)
0,42
5,03
бетаин
0,61
0,69
X-11378
0,05
0,11
сульфат гидрохинона
0,03
0,03
1,5-ангидроглюцитол (1,5-AG)
0,28
0,28
X-11437
0,05
0,05
глутарилкарнитин (C5)
0,27
0,27
X-16015
0,02
0,02
X-17010
0,68
2,51
X-16869
0,29
0,29
2-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
0,56
2,58
стеароилсфингомиелин
#Н/П
#Н/П
X-12435
0,36
0,36
7-альфа-гидроксихолестерол
0,74
4,91
1-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,16
5,65
X-13543
0,1
0,1
стеарат (18:0)
0,33
1,26
пальмитат (16:0)
0,4
0,88
X-13866
0,26
0,26
X-12339
0,96
0,5
гликолят (гидроксиацетат)
0,89
0,94
X-18570
0,08
0,08
аргинин
1
0,63
треонат
0,61
0,22
стахидрин
3,62
0,78
сульфат катехола
0,02
0,02
X-12450
0,17
1,43
2-этилгексаноат
0,06
0,02
X-09789
5,54
0,2
X-18558
0,55
0,47
кампестерол
1,56
0,72
пантотенат
12,83
19,07
линолеат (18:2n6)
0,8
0,92
докозапентаеноат (n6 DPA; 22:5n6)
0,61
4,77
2-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,43
6,03
X-11412
0,13
0,21
X-16120
0,45
0,45
X-17185
0,12
0,06
X-17502
0,42
1,15
1-пальмитоилглицерофосфоинозитол
#Н/П
#Н/П
X-18487
0,26
0,26
фенилаланин
0,75
0,64
1-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
0,48
2,77
X-11843
0,19
0,19
2-гидроксибутират (AHB)
0,28
0,1
Таблица 4. Clostridium perfringens в ответ на рацион A и рацион B
Рацион A
Рацион B
Разность
Параметр
Среднее значение
Среднеквад-ратичное отклонение
Среднее значение
Среднеквад-ратичное отклонение
Среднее значение
Среднеквад-ратичная погрешность
P-значение
Clostridium perfringens
5,6
1,1
8,2
0,4
-2,6528
0,2948
0
Таблица 5. Соединения, подтвержденные изменениями рациона
Идентификационный номер
RI
Масса
дигомолинолеат (20:2n6)
5722
307,3
арахидонат (20:4n6)
5525
303,4
адренат (22:4n6)
5684
331,3
манноза
1753,5
203,9
3-гидроксибутират (BHBA)
1203,5
116,9
тригонеллин (N'-метилникотинат)
757
138,1
эйкозеноат (20:1n9 или 11)
5955
309,4
докозапентаеноат (n3 DPA; 22:5n3)
5574
329,4
пальмитоилсфингомиелин
2524
311,3
глицерат
1360,7
189
линоленат [альфа или гамма; (18:3n3 или 6)]
5450
277,3
дигомолиноленат (20:3n3 или n6)
5600
305,4
X-11378
5325
445,4
X-17010
3169,5
189
7-альфа-гидроксихолестерол
2300
456,2
стеарат (18:0)
5886
283,4
пальмитат (16:0)
5619
255,3
гликолят (гидроксиацетат)
1119
177
стахидрин
860
144,1
X-12450
5397
251,4
X-09789
2613
153,1
кампестерол
2353
343,4
пантотенат
2218
220,1
линолеат (18:2n6)
5533
279,3
докозапентаеноат (n6 DPA; 22:5n6)
5625
329,4
X-11412
3836
204,2
X-17185
3069,1
215,2
фенилаланин
2056
166,1
Пример 2 (Lactobacillus)
Корреляции метаболита с Lactobacillus определяли с использованием метаболомики плазмы (таблица 6). Это обеспечило прогнозирующую модель соединений, которые могут влиять на Lactobacillus как положительно, так и отрицательно. Кормление разными уровнями данных соединений (рацион B по сравнению с рационом А; таблица 7), и примечания об изменениях в Lactobacillus (таблица 8), служили моделью валидации. Для идентификации относительных уровней конкретных соединений определяли композиции метаболитов двух разных рационов. Соединения, подтвержденные моделью, представлены в таблице 9.
Таблица 6. Корреляции метаболита с Lactobacillus. Указаны корреляции со значением Р < 0,01
Идентификационный номер
Корреляция
P-значениекорреляции
Индексудерживания
Масса
X-15461
0,5878
4,15E-09
2125
160,1
сульфат эквола
0,5318
1,93E-07
3625
321,2
X-12156
0,5251
2,92E-07
3238
233,1
индолпропионат
0,5218
3,59E-07
1925
202,1
3-фенилпропионат (гидроциннамат)
0,4995
1,32E-06
2830
149,1
X-11334
0,4939
1,80E-06
982
259,1
3-(4-гидроксифенил)пропионат
0,4715
6,00E-06
1727,9
179,1
маннит
0,4548
1,38E-05
1839
319,1
кампестерол
0,4416
2,62E-05
2353
343,4
индолакрилат
0,433
3,89E-05
2529
186,1
индолацетат
0,4304
4,38E-05
3760
176,1
индолацетилглутамин
0,4286
4,76E-05
2530
302,2
1-арахидоноилглицерофосфоэтаноламин
0,4205
6,81E-05
5731
500,3
X-12212
0,4198
7,03E-05
3607
229,1
X-12236
0,4166
8,09E-05
1321
245,1
X-17443
0,4068
0,0001
3102,3
271,2
1-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,3838
0,0003
5928
478,3
сульфат катехола
0,3844
0,0003
1928
188,9
3-дегидрокарнитин
0,3706
0,0005
1020
160,2
X-15636
0,3581
0,0008
3814
243,1
2-арахидоноилглицерофосфоэтаноламин
0,3526
0,001
5674
500,3
X-15728
0,352
0,001
3972
231,1
2-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,3502
0,0011
5848
478,3
тауролитохолат
0,3485
0,0012
5328
482,4
3-(3-гидроксифенил)пропионат
0,3471
0,0012
2000
165,1
1-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
0,3434
0,0014
5725
476,3
4-ацетилфенолсульфат
0,3421
0,0014
2399
215
1-пальмитоилплазменилэтаноламин
0,3424
0,0014
6153
436,4
N4-ацетилцитидин
0,3336
0,0019
2030
286,1
1-гептадеканоилглицерофосфоэтаноламин
0,3315
0,0021
6029
466,3
сукцинилкарнитин
0,3286
0,0023
1401
262,1
X-11378
-0,3281
0,0023
5325
445,4
октадекандиоат
0,3133
0,0037
5033
313,3
N-ацетилорнитин
0,3092
0,0042
875
175,2
X-16015
0,3089
0,0043
3788
268,1
X-12010
0,3065
0,0046
1707
203,1
N-ацетилтриптофан
-0,305
0,0048
2650
245,2
кинуренин
0,2977
0,006
1902
209,1
N-ацетилтирозин
-0,2967
0,0061
1677
222,2
аденозин 5'-монофосфат (АМФ)
0,2927
0,0069
#Н/П
#Н/П
X-11987
-0,2894
0,0076
1409
139,2
X-16480
0,2872
0,0081
4685,5
309,3
бензоат
0,285
0,0086
1291,5
179
Таблица 7. Уровни соединений, присутствующие в рационах А и В. Значения представляют собой масштабированные условные величины (данные масштабируют таким образом, чтобы значение медианы, измеренной в пределах всех образцов, было равным 1,0, а отсутствующим значениям (если они присутствуют) условно приписывали наблюдаемый для такого конкретного соединения минимум)
Идентификационный номер
A
B
X-15461
0,97
0,35
сульфат эквола
0,08
0,08
X-12156
0,19
0,19
индолпропионат
0,07
0,07
3-фенилпропионат (гидроциннамат)
18,68
0,13
X-11334
0,19
0,19
3-(4-гидроксифенил)пропионат
14,94
0,38
маннит
12,51
1,72
кампестерол
1,56
0,72
индолакрилат
0,06
0,06
индолацетат
1,78
0,46
индолацетилглутамин
0,52
0,52
1-арахидоноилглицерофосфоэтаноламин
0,14
4,6
X-12212
0,21
0,21
X-12236
0,1
0,1
X-17443
0,21
0,21
1-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,16
5,65
сульфат катехола
0,02
0,02
3-дегидрокарнитин
0,54
0,34
X-15636
0,2
0,2
2-арахидоноилглицерофосфоэтаноламин
0,33
10,33
X-15728
0,32
0,32
2-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,43
6,03
тауролитохолат
0,45
2,42
3-(3-гидроксифенил)пропионат
0,1
0,1
1-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
0,48
2,77
4-ацетилфенолсульфат
0,4
0,56
1-пальмитоилплазменилэтаноламин
0,21
3,23
N4-ацетилцитидин
0,53
0,53
1-гептадеканоилглицерофосфоэтаноламин
0,18
2,28
сукцинилкарнитин
0,32
0,32
X-11378
0,05
0,11
октадекандиоат
0,06
0,07
N-ацетилорнитин
0,41
0,21
X-16015
0,02
0,02
X-12010
0,5
0,5
N-ацетилтриптофан
1
0,24
кинуренин
0,05
0,04
N-ацетилтирозин
0,82
0,32
аденозин 5'-монофосфат (АМФ)
#Н/П
#Н/П
X-11987
0,14
0,14
X-16480
0,06
0,06
бензоат
0,03
0,03
Таблица 8. Lactobacillus в ответ на рацион A и рацион B
Рацион A
Рацион B
Разность
Пара-метр
Среднее значение
Среднеквад-ратичное отклонение
Среднее значение
Среднеквад-ратичное отклонение
Среднее значение
Среднеквад-ратичная погрешность
P-значе-ние
Lactoba-cillus
8,6
1,1
5,8
1,9
2,8
0,6
0
Таблица 9. Соединения, подтвержденные изменениями рациона
Идентификационный номер
Индекс удерживания
Масса
X-15461
2125
160,1
3-фенилпропионат (гидроциннамат)
2830
149,1
3-(4-гидроксифенил)пропионат
1727,9
179,1
маннит
1839
319,1
кампестерол
2353
343,4
индолацетат
3760
176,1
3-дегидрокарнитин
1020
160,2
X-11378
5325
445,4
Пример 3 (Bifidobacterium)
Корреляции метаболита с Bifidobacterium определялись с использованием метаболомики плазмы (таблица 10). Это обеспечило прогнозирующую модель соединений, которые могут влиять на Bifidobacterium как положительно, так и отрицательно. Кормление разными уровнями данных соединений (рацион B по сравнению с рационом А; таблица 11), и примечания об изменениях в Bifidobacterium (таблица 12), служили моделью валидации. Для идентификации относительных уровней конкретных соединений определяли композиции метаболитов двух разных рационов. Соединения, подтвержденные моделью, представлены в таблице 13.
Таблица 10. Корреляции метаболита с Bifidobacterium. Указаны корреляции со значением Р < 0,01
Идентификационный номер
Корреляция
Р-значение корреляции
Индекс удерживания
Масса
индолакрилат
0,5948
2,43E-09
2529
186,1
сульфат эквола
0,5634
2,41E-08
3625
321,2
X-12212
0,5426
9,74E-08
3607
229,1
индолпропионат
0,5355
1,54E-07
1925
202,1
X-15636
0,5102
7,14E-07
3814
243,1
X-15728
0,4442
2,31E-05
3972
231,1
X-11541
0,4292
4,62E-05
4984
399
X-16015
0,4259
5,37E-05
3788
268,1
кампестерол
0,4223
6,30E-05
2353
343,4
X-12236
0,4159
8,35E-05
1321
245,1
1-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
0,3896
0,0002
5725
476,3
2-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,3987
0,0002
5848
478,3
сульфат катехола
0,3949
0,0002
1928
188,9
4-ацетилфенолсульфат
0,385
0,0003
2399
215
орнитин
0,3772
0,0004
1763,8
141,9
7-кетодезоксихолат
0,3774
0,0004
4840
405,4
10-гептадеценоат (17:1n7)
0,3752
0,0004
5558
267,3
пентадеканоат (15:0)
0,3728
0,0005
1853,5
299,2
карнозин
0,3625
0,0007
813
225,2
3-(4-гидроксифенил)пропионат
0,3591
0,0008
1727,9
179,1
бензоат
0,3525
0,001
1291,5
179
3-дегидрокарнитин
0,3491
0,0011
1020
160,2
12-дегидрохолат
0,3411
0,0015
4866
405,4
X-17612
0,3402
0,0015
4298,5
567,4
3-(3-гидроксифенил)пропионат
0,3278
0,0023
2000
165,1
цис-вакценат (18:1n7)
0,3262
0,0025
1987
339,3
X-18570
0,3258
0,0025
3243,1
207
X-17314
0,3244
0,0026
2595
266,2
X-11843
0,3248
0,0026
2710
230,1
сульфат гидрохинона
-0,3247
0,0026
1383
189
X-15461
0,3135
0,0037
2125
160,1
2-арахидоноилглицерофосфоэтаноламин
0,312
0,0039
5674
500,3
X-11852
0,3043
0,0049
3324
233,1
хенодезоксихолат
0,3025
0,0052
5250
391,4
миристолеат (14:1n5)
0,301
0,0054
5338
225,3
3-дегидрохолат
0,2938
0,0067
5050
405,4
холат
0,2933
0,0068
5148
407,4
X-11909
0,2925
0,0069
5272
297,3
X-12668
0,2912
0,0072
2318
246,1
миристат (14:0)
0,291
0,0073
5439
227,3
дезоксихолат
0,2882
0,0079
5268
391,4
олеат (18:1n9)
0,2867
0,0082
1984,4
339,2
15-метилпальмитат (изобар с 2-метилпальмитатом)
0,283
0,0091
5698
269,4
фенилаланилтриптофан
0,2818
0,0094
3349
352,2
N-ацетилтирозин
-0,2813
0,0095
1677
222,2
Таблица 11. Уровни соединений, присутствующие в рационах А и В. Значения представляют собой масштабированные условные величины (данные масштабируют таким образом, чтобы значение медианы, измеренной в пределах всех образцов, было равным 1,0, а отсутствующим значениям (если они присутствуют) условно приписывали наблюдаемый для такого конкретного соединения минимум)
Идентификационный номер
A
B
индолакрилат
0,06
0,06
сульфат эквола
0,08
0,08
X-12212
0,21
0,21
индолпропионат
0,07
0,07
X-15636
0,2
0,2
X-15728
0,32
0,32
X-11541
0,36
0,36
X-16015
0,02
0,02
кампестерол
1,56
0,72
X-12236
0,1
0,1
1-линолеоилглицерофосфоэтаноламин
0,48
2,77
2-олеоилглицерофосфоэтаноламин
0,43
6,03
сульфат катехола
0,02
0,02
4-ацетилфенолсульфат
0,4
0,56
орнитин
4,31
15,34
7-кетодезоксихолат
2,65
0,38
10-гептадеценоат (17:1n7)
0,09
0,33
пентадеканоат (15:0)
0,34
0,7
карнозин
0,38
1,28
3-(4-гидроксифенил)пропионат
14,94
0,38
бензоат
0,03
0,03
3-дегидрокарнитин
0,54
0,34
12-дегидрохолат
0,22
0,17
X-17612
0,21
0,3
3-(3-гидроксифенил)пропионат
0,1
0,1
цис-вакценат (18:1n7)
0,32
0,73
X-18570
0,08
0,08
X-17314
0,42
0,13
X-11843
0,19
0,19
сульфат гидрохинона
0,03
0,03
X-15461
0,97
0,35
2-арахидоноилглицерофосфоэтаноламин
0,33
10,33
X-11852
0,1
0,1
хенодезоксихолат
7,78
0,79
миристолеат (14:1n5)
0,12
0,41
3-дегидрохолат
0,8
0,39
холат
25,83
0,83
X-11909
0,16
0,2
X-12668
0,13
0,13
миристат (14:0)
0,15
0,4
дезоксихолат
0,19
0,19
олеат (18:1n9)
0,34
1
15-метилпальмитат (изобар с 2-метилпальмитатом)
0,37
0,19
фенилаланилтриптофан
0,29
0,29
N-ацетилтирозин
0,82
0,32
Таблица 12. Bifidobacterium в ответ на рацион А и рацион В
Рацион A
Рацион B
Разность
Параметр
Среднее значение
Среднеквад-ратичное отклонение
Среднее значение
Среднеквад-ратичное отклонение
Среднее значение
Среднеквад-ратичная погрешность
P-значение
Bifidobacterium
7,0
1,3
4,4
1,1
2,5
0,5
0
Таблица 13. Соединения, подтвержденные изменениями рациона
Идентификационный номер
Индекс удерживания
Масса
кампестерол
2529
186,1
7-кетодезоксихолат
3625
321,2
3-(4-гидроксифенил)пропионат
3607
229,1
3-дегидрокарнитин
1925
202,1
12-дегидрохолат
3814
243,1
X-17314
3972
231,1
X-15461
4984
399
хенодезоксихолат
3788
268,1
3-дегидрохолат
2353
343,4
холат
1321
245,1
15-метилпальмитат (изобар с 2-метилпальмитатом)
5725
476,3
Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно вносить без отступления от сущности и объема объекта настоящего изобретения и без уменьшения его предполагаемых преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.