КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ПРОБИОТИЧЕСКИЕ И ПРЕБИОТИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЛИ С ЛАКТОФЕРРИНОМ
COMPOSITIONS CONTAINING PROBIOTIC AND PREBIOTIC INGREDIENTS AND INORGANIC SALTS WITH LACTOFERRIN

Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим пробиотик, конкретнее Bifidobacterium longum, и вещество-носитель, содержащее пребиотические вещества, неорганические соли и лактоферрин, которые не только будут иметь улучшенную и/или усиленную выживаемость пробиотических видов, но также обеспечивают эффективную колонизацию пробиотическими компонентами, вводимыми при кишечных последствиях распространенных дисбиозов желудочно-кишечного тракта, вызванных стрессом, неправильными пищевыми привычками, лечением антибиотиками, заболеваниями и тому подобным. Указанные композиции также оказывают сопутствующее противовоспалительное и иммуномодулирующее действие. В дополнение, изобретение направлено на способы усиления и/или улучшения выживаемости и жизнеспособности. пробиотического микроорганизма композициями, описанными здесь.
Композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для изготовления пищевых добавок и фармацевтических продуктов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Потребители становятся все более осведомленными о том, что может быть необходимым для поддержания их окружающей среды, здоровья и питания. В ответ на это, научное исследование сконцентрировано на той роли, которую диета, стресс и современные медицинские способы (например, антибиотики и лучевая терапия) могут играть в угрозе здоровью людей. В частности, смещение популяционной динамики к обществам пожилых людей приводит к повышению частоты заболеваний, которые могут быть вызваны недостаточной или неправильной микрофлорой, таких как инфекции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), запор, синдром раздраженного кишечника (СРК), воспалительное заболевание кишечника (IBD) - болезнь Крона и неспецифический язвенный колит, пищевые аллергии, диарея, вызванная антибиотиками, сердечно-сосудистые заболевания и определенные виды рака (например, колоректальный рак).
В последние годы промышленное производство и реализация функциональных продуктов питания (продуктов питания, влияющих на функции организма целевым образом так, что они оказывают положительное воздействие на физиологию и питание), в частности продуктов питания, содержащих пробиотики, распространились из твердо установившегося японского рынка-ниши на глобальный рынок. Наряду с тем, что несколько пробиотических бактерий человеческого происхождения в настоящее время используют в коммерческих целях, все еще появляются научные данные не только о возможных применениях таких продуктов, но также о том, как улучшить их эффективность.
Пробиотики определены как живые микробные пищевые добавки, оказывающие полезные эффекты на хозяина, улучшая баланс микробов в кишечнике, или шире, как живые микроорганизмы, которые при пероральном приеме в определенных количествах оказывают оздоровляющие эффекты помимо неотъемлемого основного питания. Смеси различных микроорганизмов, в частности видов Lactobacillus и Bifidobacterium, традиционно используют в кисломолочных продуктах для поддержания здоровья. Тем не менее, для того, чтобы быть эффективными, указанные пробиотики должны не только выживать в условиях изготовления, обработки, упаковки и хранения, но после этого также должны выживать при прохождении через желудочно-кишечный тракт, таким образом, что пробиотик остается жизнеспособным для оказания положительного оздоровляющего эффекта.
Бактерии повлияли на историю эволюции человека не только в отношении эпидемий. Менее очевидным и более скрытым является влияние комменсальной флоры, особенно флоры, постоянно присутствующей в кишечнике человека, оказывающей важное «защитное» * и «стимулирующее» воздействие (первое воздействие она оказывает на весь организм, и второе - на его иммунную систему) и постоянно защищающей индивида от заболеваний. Действительно, как хорошо известно, в нормальных условиях кожа и большая часть слизистых оболочек организма «населены» различной флорой из микроорганизмов, которые часто тканеспецифичны. Например, доминирующими микроорганизмами в кишечнике (на настоящий момент идентифицировано не менее 500 штаммов), особенно в толстой кишке, являются Bacteroides spp., Clostridium spp., Fusobacterium spp., Klebsiella spp., стафилококки, дрожжи и Escherichia coli. Эта комменсальная микробная флора может быть разделена на две категории: «резидентная» флора, присутствующая почти всегда и которая при ее нарушении может быть быстро восстановлена; и «транзитная» флора, способная к колонизации хозяина на короткие периоды ввиду отсутствия у транзитной флоры способности противостоять резидентным микроорганизмам или защитным механизмам хозяина. Транзитная флора иногда также включает потенциально патогенные микроорганизмы. На точный состав флоры влияют факторы микробного происхождения и факторы, специфичные для хозяина. Тем не менее, поскольку эти факторы, специфичные для хозяина (возраст, уровень питания, гормоны и заболевания), трудно изменить, анализ будет сконцентрирован на факторах микробного происхождения.
Важным микробным фактором, влияющим на состав комменсальной флоры, является способность бактерий к адгезии на эпителиальных клетках. Некоторые бактерии демонстрируют выраженную тропность (аффинность) к определенным эпителиальным клеткам. Таким образом, нормальная флора может противодействовать потенциально патогенным микроорганизмам, конкурируя с ними за рецепторы на клеточной поверхности. Комменсальная флора может также противодействовать патогенным микроорганизмам, продуцируя бактериоцины, вещества, подавляющие рост других бактерий (обычно тех же разновидностей), или обеспечивая кислую среду посредством продукции короткоцепочечных жирных кислот, или конкурируя за одни и те же питательные вещества. Другими полезными механизмами являются стимул для образования природных антител с перекрестной реактивностью или стимуляция механизмов клиренса. Тем не менее, последние являются значительно менее важными.
Благодаря этим механизмам нормальная флора образует эффективный барьер против колонизации поверхностей хозяина патогенными микроорганизмами. Это известно как «колонизационная резистентность».
Таким образом, как можно легко сделать вывод, любое явление, уменьшающее эффект этих микробных факторов на экосистему желудочно-кишечного тракта, может приводить к серьезным проблемам для здоровья индивида. Например, лечение антибиотиками широкого спектра действия устраняет все комменсальные бактерии желудочно-кишечной флоры, чувствительные к используемому антимикробному агенту. В этом случае, колонизационная резистентность снижена, и потенциально летальные микроорганизмы могут колонизировать слизистую оболочку. Очевидно, при прекращении лечения резидентная флора может со временем быть восстановлена. К сожалению, однако, аэробные грамотрицательные бактерии растут быстрее и колонизируют слизистые оболочки раньше анаэробных грамотрицательных бактерий, размножающихся медленнее, несмотря на то, что они составляют 99% комменсальной флоры. Даже у пациентов, иммунная защита у которых нарушена лишь частично, этот дисбаланс может привести к грамотрицательной бактериемии.
Другие возможные последствия, связанные с подавлением нормальной флоры антибиотиками широкого спектра действия, включают чрезмерный рост дрожжей с развитием микоза или чрезмерный рост анаэробной грамотрицательной бактерии Clostridium difficile, которая, к сожалению, относительно устойчива к антибиотикам. Ее присутствие может приводить к ряду очень распространенных расстройств, варьирующих от диареи до колита.
Иммунная система и ее функции являются результатом тысяч лет развития, день за днем определяемого постоянным взаимодействием с миром микроорганизмов, особенно на уровне желудочно-кишечного тракта.
Научно доказано, что асептические условия, полученные чрезмерной гигиеной или чрезмерным применением антибиотиков, не являются успешной стратегией в отношении здоровья индивида, особенно принимая во внимание отличные условия жизни в настоящее время (по сравнению с недавним прошлым). Вред, который могут причинить даже частично асептические условия, хорошо известен, а именно включает непереносимость продуктов питания, аллергии и аутоиммунные заболевания. Эти проблемы являются результатом недостатка контакта комменсальной флоры и иммунной системы. Посредством этого ежедневного контакта комменсальная флора обучает иммунную систему, как различать «свое» и «чужое». Эту теорию подтверждает множество эпидемиологических доказательств (и экспериментальных исследований, проведенных, например, со стерильными животными).
В экономически развитых странах, начиная с пятидесятых и шестидесятых годов, наблюдают значительное повышение частоты непереносимости продуктов питания, и аллергий (до 40%), и аутоиммунных расстройств (до 30%), таких как рассеянный склероз, красная волчанка и ревматоидный артрит, параллельно со снижением смертности от инфекционных заболеваний (ввиду доступности все большего числа антибиотиков). Эти повышения являются результатом существенного изменения свойств и количества желудочно-кишечной комменсальной флоры, обусловленного неправильным применением антибиотиков, и все более стрессовым образом жизни, и также, у детей, уменьшением грудного вскармливания. Действительно, часто сообщали о том, что дети, вскормленные грудью, страдают от меньшего числа непереносимостей продуктов питания и аллергий, чем дети, получающие так называемое «искусственное» молоко. Еще ближе к настоящему времени было сообщено о такой же корреляции для рассеянного склероза (аутоиммунного заболевания). Наоборот, анализ заболеваемости у индивидов, живущих в племенных условиях (в частях Африки, Индии или внутренних частях Австралии) с первобытным образом жизни, демонстрирует почти полное отсутствие таких заболеваний, как аллергия и аутоиммунные заболевания (хотя частота инфекционных заболеваний, конечно, высока).
Лечение антибиотиками, стресс и недостаток грудного вскармливания, изменяющие свойства и количество желудочно-кишечной комменсальной флоры, снижают вероятность контакта комменсальной флоры с иммунной системой. В результате такого контакта происходит «обучение» клеток иммунной системы, особенно Т-лимфоцитов-хелперов 1 и 2 типа, толерантности в отношении (то есть отсутствию ответа на) пищевых антигенов и безвредных непищевых антигенов (таких как пыльца) или белков организма, которому они принадлежат (предотвращая, таким образом, аутоиммунные заболевания).
Следовательно, очевидна исключительная важность комменсальной флоры для настоящего и будущего здоровья каждого индивида. Однако люди не рождаются с комменсальной флорой. Наоборот, при рождении желудочно-кишечный тракт стерилен. Его колонизация начинается в момент рождения вагинальной и анальной флорой матери в случае родов через естественные родовые пути или под воздействием окружающей среды вне матки в случае кесарева сечения, и в обоих случаях на нее затем влияют тип молока, используемого для вскармливания, и материнские/средовые факторы. После неонатальной стадии желудочно-кишечная комменсальная флора здорового индивида состоит из по меньшей мере 1018 бактерий, 99% которых принадлежат приблизительно 30-40 видам.
Эта флора, следовательно, состоит из анаэробных микроорганизмов (бифидобактерий, клостридий, бактероидов, эубактерий и грамположительных кокков) и аэробных микроорганизмов (лактобацилл, стрептококков, стафилококков и колиформных бактерий). Тем не менее, эти количества не являются равномерно распределенными по желудочно-кишечному тракту: содержание бактерий относительно низкое в желудке (менее 1 миллиона на грамм), но количество существенно возрастает в подвздошной кишке (100 миллионов) и чрезвычайно в толстой кишке (100 миллиардов).
Таким образом, в данной области техники существует потребность в композициях, содержащих пробиотики, не только выживающие в условиях обработки при изготовлении, но способные затем выжить в желудочно-кишечном тракте с доставкой, посредством этого, жизнеспособных пробиотиков хозяину, нуждающемуся в этом.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В наиболее широком аспекте согласно настоящему изобретению предложена пробиотическая композиция, содержащая: а) один или более чем один пробиотический компонент, содержащий Bifidobacterium longum и по меньшей мере один вид бактерий, выбранный из группы бактерий, состоящей из Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus и Lactobacillus plantarum; и б) композицию-носитель, содержащую: 1) один или более чем один пребиотический компонент; 2) лактоферрин; 3) одну или более чем одну неорганическую соль; и, возможно, 4) глутатион.
В первом аспекте изобретения предпочтительно Bifidobacterium longum представляет собой Bifidobacterium longum R175 («Rosell 175»), Lactobacillus helveticus представляет собой Lactobacillus helveticus R52 («Rosell 52»), Lactobacillus rhamnosus представляет собой Lactobacillus rhamnosus R11 («Rosell 11») и Lactobacillus plantarum представляет собой Lactobacillus plantarum R1012 («Rosell 1012»). Lactobacillus helveticus Rosell 52 в производстве также известен как вид Lactobacillus acidophilus, и, по этой причине, при использовании здесь Lactobacillus helveticus R52 может также быть известен как Lactobacillus acidophilus R52.
В предпочтительном воплощении один или более чем один пребиотический компонент представляет собой инулин и фруктозу. В другом предпочтительном воплощении одна или более чем одна неорганическая соль выбрана из группы, состоящей из солей цинка, магния, калия и меди. В наиболее предпочтительном воплощении неорганические соли включают глюконат цинка, глюконат магния и цитрат калия.
Согласно одному аспекту изобретения предложена пробиотическая композиция, содержащая: а) смесь пробиотических компонентов, содержащую: Bifidobacterium longum, 50 миллиардов колониеобразующих единиц (КОЕ)/г; Lactobacillus helveticus, 150 миллиардов КОЕ/г; и Lactobacillus plantarum, 150 миллиардов КОЕ/г; и б) носитель, содержащий: 1) смесь пребиотиков, составляющую приблизительно 80% всей композиции-носителя; 2) лактоферрин в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 10% всей композиции-носителя; 3) неорганические соли, выбранные из группы, состоящей из солей магния, калия и цинка; где магний присутствует в композиции-носителе в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; где калий присутствует в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100% композиции-носителя; и где цинк присутствует в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100% композиции-носителя; и 4) глутатион, где глутатион присутствует в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 20% композиции-носителя.
В еще одном аспекте изобретения предложена пробиотическая композиция, содержащая: а) смесь пробиотических компонентов, состоящую из Bifidobacterium longum R175 и Lactobacillus rhamnosus R11; б) пребиотический компонент, содержащий инулин и фруктозу; в) лактоферрин; г) смесь неорганических солей, состоящую из солей магния и цинка; и д) Saccharomyces boulardii.
В еще одном аспекте изобретения предложены способы применения композиций, содержащих пробиотики, для изготовления композиций для перорального введения для поддержания и/или восстановления здоровья кишечника и для предотвращения дисбиозов любой этиологии у млекопитающих.
В еще одном аспекте изобретения предложен способ улучшения выживаемости бактерий Bifidobacterium longum, включающий смешивание Bifidobacterium longum с Lactobacillus helveticus R52 и Lactobacillus plantarum R1012, где выживаемость Bifidobacterium улучшена.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
У взрослых лечение антибиотиками, стресс, дисбаланс диеты и заболевания (особенно желудочно-кишечные расстройства) изменяют свойства и количество полезной комменсальной флоры. Возникает проблема достижения быстрого, эффективного процесса реколонизации. Этот процесс значительно облегчают пробиотики.
В настоящее время было обнаружено, что комбинация определенной смеси пробиотических компонентов, конкретнее Bifidobacterium longum, при смешивании с носителем, содержащим (А) один или более чем один пребиотический компонент, (Б) лактоферрин, и (В) одну или более чем одну неорганическую соль, и, возможно, сахаромицеты, имеет улучшенную выживаемость видов Bifidobacterium longum, а также оказывает значительное оздоровляющее действие, поддерживает и/или восстанавливает здоровье кишечника, устраняет последствия стресса и оказывает противовоспалительное и иммуномодулирующее действие. Конкретнее, композиции по изобретению демонстрируют усиленную и/или улучшенную выживаемость пробиотических компонентов при их прохождении через желудочно-кишечный тракт.
Таким образом, композиции по изобретению характеризуются значительным симбиотическим значением (пробиотик с поддержкой пребиотиками) с мощным противовоспалительным и иммуномодулирующим компонентом, а также способны действовать при изменениях водно-солевого баланса. Поэтому они значительно улучшают/восстанавливают здоровье кишечника, а также имеют благоприятные эффекты при предотвращении недомогания, инфекций и всех последствий стресса в целом (особенно физического стресса и стресса, обусловленного факторами внешней среды).
Хотя было показано, по меньшей мере для некоторых пробиотических штаммов, что нежизнеспособные пробиотики могут оказывать клинический полезный эффект, клинический результат, полученный у людей с использованием нежизнеспособных бактерий, не столь положителен, как с использованием жизнеспособных клеток. По этой причине для получения пробиотического продукта, способного оказывать желаемый клинический эффект, необходимо обеспечить, чтобы композиция, содержащая пробиотики, имела наибольший процент кумулятивного выживания пробиотиков при их прохождении через верхние отделы желудочно-кишечного тракта.
Авторы изобретения обнаружили, что при комбинировании Bifidobacterium longum, самой по себе или в комбинации с одним или более чем одним пробиотическим компонентом, таким как Lactobacillus helveticus и/или Lactobacillus plantarum, с носителем, содержащим пребиотик, предпочтительно инулин, фруктозу и/или фруктоолигосахарид (FOS), неорганические соли, включая соли магния, цинка и/или калия, лактоферрин, Bifidobacterium longum имеет повышенную выживаемость при прохождении через пищеварительный тракт и, таким образом, композиции демонстрируют большую эффективность.
Пробиотики традиционно определяют как пищевую добавку, содержащую (предпочтительно) живые микробы, благоприятно влияющие на здоровье хозяина, улучшая микробиологический баланс. Пробиотические микроорганизмы также должны быть:
- нормальными компонентами человеческой кишечной флоры или в любом случае легко адаптироваться к этому месту обитания;
- способными проходить желудочный барьер, переносить действие желчных кислот и ферментов поджелудочной железы;
- способными к специфичной адгезии на кишечном эпителии;
- простыми для применения в клинической практике.
Следующие пробиотические бактерии соответствуют приведенному выше определению:
- бактерии, продуцирующие молочную кислоту, в целом;
- лактобациллы (acidophilus, helveticus, bulgaricus, plantarum, casei, rhamnosus, lactis и reuteri);
- Streptococcus thermophilus;
- Enterococcus faecium;
- Bifidobacterium bifidum и longum.
Смесь пробиотических компонентов по данному изобретению содержит по меньшей мере два вида бактерий, выбранные из группы бактерий, состоящей из:
- Bifidobacterium longum;
- Lactobacillus helveticus;
- Lactobacillus acidophilus;
- Lactobacillus rhamnosus; и
- Lactobacillus plantarum.
В предпочтительном воплощении изобретения пробиотические композиции содержат Bifidobacterium longum.
Эти живые и жизненно важные микробные агенты способны к быстрой колонизации, что быстро приводит к выполнению их функций:
1) защиты посредством прямого антагонизма с потенциально патогенными популяциями (ингибирование адгезии на эпителии; образование бактериоцинов; конкуренция за питательные вещества и субстраты; создание неблагоприятных рН-условий и окислительно-восстановительной микросреды);
2) стимуляции и обучения иммунной системы (активация макрофагов, стимуляция натуральных клеток-киллеров, увеличенная продукция интерферонов и поддержание баланса популяций Т-хелперов 1 и 2 типа);
3) закисления среды в толстой кишке путем высвобождения лактата, пропионата и бутирата.
В последнее время интерес научного сообщества был сконцентрирован на изучении и описании тех штаммов, которые, по-видимому, являются наилучшими кандидатами для разработки симбиотиков (продуктов, содержащих как пробиотики, так и пребиотики), а именно, лактобацилл (acidophilus, helveticus, plantarum и rhamnosus) и бифидобактерий. Эти разные штаммы демонстрируют множество свойств: способность эффективно проходить желудочный и желчный барьер; улучшение при запоре и симптомах, связанных с непереносимостью лактозы; ослабление диареи (включая типы диареи вирусной этиологии); продуцирование бактериоцинов; способность подавлять патогены, такие как Salmonella, Shigella, Yersinia, Candida и coli; иммуномодулирующие свойства и многие другие.
Род Lactobacillus принадлежит группе молочнокислых бактерий, являющихся грамположительными прокариотами. Их легко отличить от бифидобактерий по содержанию в них гуанина и цитозина, составляющего менее 54% (у бифидобактерий указанное содержание превышает 54%). Род включает приблизительно 80 видов, являющихся каталазонегативными, неподвижными, неспорообразующими, цитохромоксидаза-отрицательными, не гидролизующими желатин и не продуцирующими индол, с сахаролитическим и микроаэрофильным метаболизмом. Они также имеют определенные потребности в питательных веществах, а именно растворимых углеводах, свободных аминокислотах, пептонах, жирных кислотах и их эфирах, солях, нуклеиновых кислотах и витаминах. Их также классифицируют по типу ферментации как облигатные гомоферментативные, облигатные гетероферментативные и факультативные гетероферментативные виды.
Молочнокислые бактерии вида rhamnosus, в частности, были изначально идентифицированы и выделены из штаммов, имеющих происхождение из кишечника человека. Они имеют различные специфические свойства, лишь частично общие с другими бактериями, продуцирующими лактат:
1) с иммунологической точки зрения они улучшают Т- и В-лимфоцитарный ответ и ответ CD56+клеток с образованием «натуральных клеток-киллеров» (NK-клеток);
2) с клинической точки зрения их применение является эффективным способом борьбы с различными формами диареи (включая ротавирусную, диарею путешественников, диарею, вызванную лечением антибиотиками, и рецидивирующую диарею, вызванную суперинфекциями Clostridium difficile);
3) также сообщено, что они уменьшают колонизацию верхних дыхательных путей патогенами.
Что касается колонизации, известно, что они устойчивы к желудочной кислотности, желчи и высоким значениям рН, типичным для толстой кишки, где после колонизации они стимулируют размножение бифидобактерий, благоприятно влияя на условия среды.
Род Bifidobacterium включает 28 видов и имеет следующие общие свойства: грамположительные, анаэробные, неподвижные, неспорообразующие, каталазонегативные, немочекислые, плеоморфные и продуцирующие уксусную кислоту (а также продуцирующие лактат). Они также используют соли аммония в качестве источника азота и могут синтезировать многие витамины. В завершение, на их развитие влияет присутствие бифидогенных факторов (олигосахаридов и пептонов).
Как уже указано, при прохождении и колонизации лактобациллы и бифидобактерий оказывают ряд действий, называемых физиологическими, таких как уменьшение непереносимости лактозы, улучшение моторики кишечника, снижение холестерина сыворотки, накопление протеолитических ферментов, белков и витаминов, регуляция всасывания питательных веществ, восстановление проницаемости кишечного эпителия и улучшение состояния у пожилых пациентов.
Они также характеризуются «нефизиологическими» эффектами, такими как противодиарейный эффект (при инфантильной диарее, диарее путешественников и диарее, связанной с применением антибиотиков), антисептический эффект (ввиду продуцирования бактериоцинов, молочной кислоты и уксусной кислоты и ввиду высвобождения ацетила, уксусного альдегида, перекиси водорода и диоксида углерода), противоопухолевый эффект (главным образом, в толстой и прямой кишке) и иммуномодулирующий эффект (пациенты, получавшие лечение этими штаммами, имеют лучшие NK-клеточные, гуморальные, фагоцитарные и цитокиновые ответы).
Более того, обсуждается ряд биологических активностей, проявляемых этими различными штаммами, и они должны вскоре быть подтверждены дальнейшими исследованиями, как, например, противоаллергическая активность (в пищевой сфере), противовоспалительная активность (в кишечной сфере), антиоксидантная активность (с положительными эффектами на сферу атеросклероза) и гепатопротективная активность (особенно в сфере, связанной с употреблением алкоголя).
Согласно предпочтительному аспекту изобретения смесь пробиотических компонентов содержит Bifidobacterium longum и по меньшей мере один другой вид, выбранный из группы бактерий, состоящей из Lactobacillus helveticus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus plantarum.
В указанной выше смеси пробиотических компонентов предпочтительно Bifidobacterium longum представляет собой Bifidobacterium longum R175 («Rosell 175»), Lactobacillus helveticus представляет собой Lactobacillus helveticus R52 («Rosell 52»), Lactobacillus rhamnosus представляет собой Lactobacillus rhamnosus R11 («Rosell 11»), и Lactobacillus plantarum представляет собой Lactobacillus plantarum R1012 («Rosell 1012»). Lactobacillus helveticus Rosell 52 в производстве также известен как вид Lactobacillus acidophilus, и, по этой причине, при использовании здесь Lactobacillus helveticus R52 может также быть известен как Lactobacillus acidophilus R52.
Bifidobacterium longum R175 доступна от Institut Rosell Inc. (Lallemand), Montreal, Qc, Canada под кодом продукта 75119.
Bifidobacterium longum R175 является строгим анаэробом, состоящим из грамположительных палочек различной формы, отдельных или спаренных (1-1,5 мкм ×6 мкм). Он образует мелкие белые колонии на селективных средах. Bifidobacterium longum R175 гетероферментативен и при ферментации продуцирует как L-молочную кислоту, так и уксусную кислоту. Он каталазонегативен. В лабораторных условиях Bifidobacterium longum R175 хорошо растет на имеющихся в продаже средах для молочнокислых бактерий (RCM) при 37°C в анаэробных условиях. В частности, он способен расти на следующих сахарах (результаты API 50 СН через 48 часов при 37°C).
Контроль
-
Галактоза
+
α-метил-D-маннозид
-
Мелибиоза
+
D-тураноза
+
Глицерин
-
D-глюкоза
+
α-метил-D-глюкозид
-
Сахароза
+
D-ликсоза
-
Эритрит
-
D-фруктоза
+
N-ацетилглюкозамин
-
Трегалоза
-
D-тагатоза
-
D-арабиноза
-
D-манноза
+
Амигдалин
-
Инулин
-
D-фукоза
-
L-арабиноза
+
L-сорбоза
-
Арбутин
-
Мелицитоза
+
L-фукоза
-
Рибоза
-
Рамноза
-
Эскулин
-
D-рафиноза
+
D-арабит
-
D-ксилоза
+
Дульцит
-
Салицин
-
Крахмал
-
L-арабит
-
L-ксилоза
-
Инозит
-
Целлобиоза
-
Гликоген
-
Глюконат
-
Адонит
-
Манит
-
Мальтоза
+
Ксилит
-
2-кетоглюконат
-
β-метилксилозид
-
Сорбит
-
Лактоза
+
β-гентибиоза
-
5-кетоглюконат
-
Более того, Bifidobacterium longum R175 демонстрирует следующий профиль устойчивости к антибиотикам.
Антимикробный агент
Доза
Результат
Антимикробный агент
Доза
Результат
Ампициллин
10 мкг
чувствителен
Нитрофурантоин
300 мкг
чувствителен
Бацитрацин
10 ЕД
чувствителен
Новобиоцин
30 мкг
чувствителен
Цефалотин
30 мкг
чувствителен
Пенициллин G
10 ЕД
чувствителен
Хлорамфеникол
30 мкг
чувствителен
Полимиксин В
300 ЕД
устойчив
Эритромицин
15 мкг
чувствителен
Рифампин
5 мкг
чувствителен
Гентамицин
10 мкг
устойчив
Стрептомицин
10 мкг
устойчив
Канамицин
30 мкг
устойчив
Сульфисоксазол
300 мкг
устойчив
Линкомицин
2 мкг
промежуточный
Тетрациклин
30 мкг
чувствителен
Неомицин
30 мкг
устойчив
Ванкомицин
30 мкг
чувствителен
Lactobacillus helveticus R52 был зарегистрирован в Национальной коллекции культур микроорганизмов (CNCM) (институт Пастера) под номером I-1722.
Lactobacillus rhamnosus R11 был зарегистрирован в CNCM (институт Пастера) под номером I-1720 и затем под номером 990411 в Канадском агентстве по контролю за качеством пищевых продуктов.
Lactobacillus plantarum R1012 был зарегистрирован в CNCM (институт Пастера) под номером MA 18/5U.
Особенно предпочтительная смесь пробиотических компонентов содержит Bifidobacterium longum, предпочтительно Bifidobacterium longum R175, в комбинации с Lactobacillus, предпочтительно Lactobacillus helveticus R52, и/или в комбинации с Lactobacillus plantarum, предпочтительно Lactobacillus plantarum R1012.
Указанная выше конкретная смесь пробиотиков демонстрирует свойства стабильности, адгезии, колонизации и способности к размножению, идеальные для целей изобретения.
Согласно предпочтительному аспекту изобретения композиции по изобретению будут содержать виды бактерий, составляющие смесь пробиотиков, в следующих количествах:
- Bifidobacterium longum: 50 миллиардов КОЕ/г;
- Lactobacillus helveticus: 150 миллиардов КОЕ/г;
- Lactobacillus plantarum: 150 миллиардов КОЕ/г.
В еще одном аспекте изобретения предпочтительная смесь пробиотических компонентов содержит Bifidobacterium longum и Lactobacillus rhamnosus.
Указанные выше конкретные смеси пробиотиков демонстрируют свойства стабильности, адгезии, колонизации и способности к размножению, идеальные для целей изобретения.
В предпочтительном аспекте изобретения композиции по настоящему изобретению будут содержать виды бактерий, составляющие смесь пробиотиков, в следующих количествах:
- Bifidobacterium longum: 50 миллиардов КОЕ/г;
- Lactobacillus rhamnosus: 150 миллиардов КОЕ/г.
В предпочтительном воплощении смесь пробиотических компонентов содержит Bifidobacterium longum, предпочтительно Bifidobacterium longum R175 и Lactobacillus rhamnosus, предпочтительно Lactobacillus rhamnosus R11.
Для усиления и/или улучшения выживаемости пробиотических видов предпочтительно комбинирование пробиотических видов с носителем, содержащим непробиотические ингредиенты, не только служащие источником питательных веществ для пробиотиков, но также способствующих повышению общей эффективности композиции как целого.
Было продемонстрировано, что при введении лактобацилл и бифидобактерий для модуляции кишечной флоры эффект может быть кратковременным, поскольку размножение экзогенных бактерий может быть ограничено. Авторы изобретения показали, что Bifidobacterium, конкретно Bifidobacterium longum, имеют незначительную выживаемость при их введении самих по себе. Для решения этой проблемы необходимо дополнение в комбинации с пребиотиками. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что при введении пробиотического компонента, конкретнее Bifidobacterium longum, с носителем, содержащим пребиотик, выживаемость Bifidobacterium longum улучшена и/или усилена.
Пребиотики представляют собой вещества, используемые для обеспечения подходящих селективных питательных веществ определенных групп бактерий, называемых пробиотической фракцией, для поддержания их устойчивости, способности к колонизации и способности к размножению в кишечнике. С химической точки зрения, пребиотические вещества соответствуют перевариваемым и неперевариваемым углеводам и пищевым волокнам. После перорального приема эти вещества проходят почти все верхние отделы желудочно-кишечного тракта интактными, не подвергаясь какому-либо процессу пищеварения. При достижении ими толстой кишки они представляют собой основной питательный субстрат здоровых/комменсальных бактерий, присутствие которых следует поддерживать, которые могут использовать эти вещества и расщеплять их таким образом, что они служат питательным субстратом.
Не все вещества, объединенные термином «пребиотик», имеют одинаковые специфические свойства.
Пребиотики представляют собой семейство пищевых ингредиентов, сильно отличающихся друг от друга, стимулирующих и облегчающих рост определенных видов бактерий образом, отличающимся у разных соединений.
Наиболее широко изученными пребиотиками являются инулин и фруктоолигосахариды (FOS).
Инулин, впервые описанный в начале 19 века, обнаружен во многих растениях. Инулин, выделяемый из цикория, в настоящее время предпочтителен для пищевого применения. Добавление инулина в продукт (что делает его «симбиотиком») гарантирует присутствие питательного субстрата, необходимого для физиологического баланса всей микробной флоры. При распаде инулина, негидролизуемого полисахарида (что может быть только результатом действия бактерий), он снижает кишечный рН, сохраняя, таким образом, среду в толстой кишке, непригодной для роста патогенов.
FOS также являются широко применяемыми пребиотиками. С химической точки зрения, они представляют собой короткоцепочечные фруктаны, и, следовательно, растворимые, со степенью полимеризации, не превышающей 8 углеводных единиц. С биологической точки зрения, добавление этой смеси пребиотиков, по-видимому, является подходящим и успешным: согласно недавним сообщениям, эти пребиотики существенно изменяют состав кишечной микрофлоры, например, увеличивая содержание бифидобактерий с 20 до 71% всей кишечной популяции.
Носитель для использования в пробиотических композициях по настоящему изобретению предпочтительно содержит пребиотик, такой как волокнистый компонент. Пребиотик может служить источником питательных веществ для пробиотических видов, таких как Lactobacillus и Bifidobacteria. В верхних отделах желудочно-кишечного тракта Bifidobacterium не растут из-за среды с кислородом, но Lactobacillus могут быть метаболически активными. При активации ферментативных процессов в организме они будут искать источник питательных веществ. Синергические взаимоотношения между Lactobacillus в качестве пробиотиков и пребиотиком, предпочтительно инулином, могут привести к метаболической активации лактобацилл. Это может быть полезным для хозяина, как указано ранее, но будет также означать, что клетки могут не выжить при физиологическом воздействии в желудочно-кишечном тракте. Таким образом, можно предполагать, что положительные синергические взаимоотношения между Lactobacilli и инулином в верхних отделах желудочно-кишечного тракта усиливают иммунопотенцирующую способность композиций, содержащих пробиотики, по настоящему изобретению, по сравнению с иммунопотенцирующей способностью штаммов Lactobacillus самих по себе без присутствия пребиотика, но эти синергические взаимоотношения будут снижать процент кумулятивного выживания.
Композиции-носители композиций по настоящему изобретению также действуют, противодействуя микросреде, типичной для кишечных расстройств, препятствующей эффективной колонизации после добавления пробиотиков. Пробиоткики часто попадают в среду, характеризующуюся воспалением, нарушением тканевого осмоса и проокислительными ситуациями, связанными с присутствием свободных катионов, что предотвращает колонизацию пробиотиками. Тем не менее, композиция, изготовленная таким образом, делает возможными очень высокие показатели колонизации желудочно-кишечного тракта, поскольку она подготавливает субстрат для эффективной колонизации одновременно с доставкой смеси пробиотиков.
Что касается пребиотических компонентов, в этом отношении могут быть использованы углеводы и волокна, такие как глюкоолигосахариды (GOS), ксилоолигосахариды, неперевариваемые мальтодекстрины, инулин, изомальтоолигосахариды, лактит, лактулоза и трансгалактоолигосахариды, хотя инулин, фруктоза и/или фруктоолигосахариды (FOS) являются особенно предпочтительными в контексте настоящего изобретения. В наиболее предпочтительном воплощении пребиотический компонент содержит инулин, фруктозу и/или FOS.
В предпочтительном воплощении композиции, содержащие пробиотики, по настоящему изобретению содержат один или более чем один пребиотик в количестве до приблизительно 80% всей композиции. В более предпочтительном воплощении пребиотик представляет собой комбинацию инулина и фруктозы. Инулин присутствует в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100% композиции-носителя; более предпочтительно, инулин присутствует в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 100% носителя; наиболее предпочтительно, инулин составляет приблизительно 20% носителя. Фруктоза присутствует в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 100% композиции-носителя; более предпочтительно, фруктоза присутствует в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 100% композиции-носителя; наиболее предпочтительно, фруктоза присутствует в количестве более 50% носителя композиции.
Композиция-носитель дополнительно содержит лактоферрин. Лактоферрин представляет собой определенный гликопротеин массой 80000 дальтон, описанный в 1939 г. Он связывает свободное железо, обычно обнаруживаемое в грудном молоке, слюне, слезах, вторичных секреторных гранулах нейтрофилов и слизистых секретах.
Лактоферрин имеет различные активности, особенно антибактериальную и противовоспалительную активность. Как продемонстрировано многими исследованиями, лактоферрин имеет специфическое сродство к связыванию с наружной стенкой грамотрицательных бактерий и со свободным железом: посредством первого механизма действия лактоферрин оказывает свое «литическое» действие на патогенные бактерии и посредством второго механизма он хелатирует свободное железо и удаляет его из микросреды.
Лактоферрин, помимо того, что он ограничивает рост патогенных бактерий в кишечнике, демонстрирует противовоспалительные свойства и свойства нейтрализации свободных радикалов. Эта двойная способность особенно важна в кишечнике, где патогенные бактерии иногда попадают в идеальные условия для опасного размножения, поскольку типичный рН этого органа ограничивает правильное функционирование трансферрина, белка, обычно обеспечивающего удаление свободного железа, являющегося источником свободных радикалов и последующего повреждения слизистых оболочек кишечника. В предпочтительном воплощении композиция-носитель содержит лактоферрин в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 10%; более предпочтительно, лактоферрин присутствует в количестве от приблизительно 0,1% до приблизительно 5%; наиболее предпочтительно, лактоферрин присутствует в количестве приблизительно 0,5%.
Также было описано, что лактоферрин функционирует как пребиотик, обеспечивая субстрат для ферментации комменсальными бактериями.
Неорганические соли, используемые в воплощениях настоящего изобретения, представляют собой одну или более чем одну неорганическую соль, выбранную из группы, состоящей из магния, калия, цинка и, возможно, меди и их солей, включая, без ограничения, глюконат магния, цитрат калия, глюконат цинка и цитрат меди.
Как хорошо известно, при заболеваниях клеточный и тканевой метаболизм приводит, особенно, если они связаны с потерей жидкостей, к потере натрия, калия, магния и хлора. Эти электролиты необходимы для правильного функционирования клеток мышечных волокон (включая клетки гладких мышечных волокон кишечника), электролитного баланса и осмотического баланса клеток и тканей. В частности, уменьшение запасов калия и магния приводит к слабости, неэффективным мышечным сокращениям и недостаточности передачи импульсов в нервно-мышечной пластинке, судорогам. Добавление магния и/или калия предотвращает недостаточности в случае стресса, инфекции, повышенной температуры окружающей среды, физической нагрузки, диареи и тому подобного.
Магний присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; более предпочтительно, магний присутствует в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 20%; наиболее предпочтительно от приблизительно 14 до приблизительно 16% композиции-носителя. Наиболее предпочтительно, магний присутствует в форме глюконата магния.
Калий присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; более предпочтительно, калий присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 10%; наиболее предпочтительно приблизительно 5% композиции-носителя. Наиболее предпочтительно, калий присутствует в форме цитрата калия.
Цинк является жизненно важным элементом, который необходим для поддержания активности более 100 ферментов, включая ДНК- и РНК-полимеразы, где он действует в качестве кофермента. Легкий недостаток цинка приводит к незначительной гипофункции иммунной системы, что приводит к повышенному риску расстройств, связанных с простудой (таких как синдромы парагриппа и гриппа). У детей легкий недостаток цинка может приводить к незначительной задержке роста, в то время как серьезный недостаток приводит к остановке роста и гипогонадизму. В завершение, отсутствие цинка во время беременности является тератогенным. Присутствие цинка стимулирует функционирование иммунной системы. Цинк присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; более предпочтительно, цинк присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 20%; наиболее предпочтительно приблизительно 5% композиции-носителя. Наиболее предпочтительно, цинк присутствует в форме глюконата цинка.
Возможно, в носитель по настоящему изобретению может быть добавлена медь. Медь является элементом, всасываемым на уровне кишечника посредством специфических механизмов транспорта. В печени происходит ее конъюгация с церулоплазмином, в результате чего происходит ее распределение по всем тканям. Ее выведение происходит через желчь и каловые массы. В тканях медь является частью структуры множества ферментов, включая аминоксидазу, оксидазу железа, супероксиддисмутазу, тирозиназу и тому подобное. Недостаток меди, что бывает редко, может приводить к лейкопении, анемии, дисфункциям опорно-двигательного аппарата и депигментации кожи. Недостаток во время беременности может приводить к сниженной массе тела ребенка при рождении. Медь, если она присутствует, нормализует функции иммунной системы, главным образом, способствуя борьбе с зимними заболеваниями, которым способствуют распространенные вирусы.
Возможно, композиция-носитель по настоящему изобретению может дополнительно содержать глутатион и/или арабиногалактаны.
Глутатион, также известный как GSH, представляет собой трипептид, состоящий из глицина, цистина и глутамата. Он действует внутри клеток в качестве кофактора ферментов глутатион-трансферазы и глутатион-пероксидазы, используемых клетками для разрушения смертельно опасных молекул, таких как перекись водорода. Ввиду присутствия сульфгидрильной группы глутатион способен попеременно переходить из восстановленной формы в окисленную форму, действуя как антиоксидант. Ввиду способности взаимодействовать с окисляющими веществами, такими как свободные радикалы, гидропероксиды и липопероксиды, он является, по этой причине, необходимым, и его рассматривают как ключевой фермент в предотвращении старения клеток. Несмотря на то, что он является пептидом, в его защите в желудке нет необходимости, поскольку желудочный сок и присутствующие пептидазы гидролизуют его незначительно. Всасывание при пероральном введении очень хорошее, и оно происходит в кишечнике. В последнее время его также вводят в высоких дозах пациентам, проходящим лечение от онкологических заболеваний и ВИЧ-инфекции (ВИЧ - вирус иммунодефицита человека). Продукт очень безопасен. По-видимому, не существует данных о его токсичности. Соблюдение пациентами режима и схемы лечения и переносимость продукта также очень высоки. Глутатион, если он присутствует, усиливает антиоксидантную защиту организма и предотвращает старение клеток и тканей. Глутатион присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 20%; более предпочтительно, глутатион присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 5%; наиболее предпочтительно приблизительно 1% композиции-носителя.
Арабиногалактаны представляют собой полисахариды с большой молекулярной массой (приблизительно 200000 дальтон), главной цепью которых является полимер галактуроновой кислоты, частично карбоксиметилированный и ацетилированный в боковых положениях рамногалактуронанами. С биологической точки зрения они являются сильными стимуляторами макрофагов (у человеческих и мышиных макрофагов наблюдают сильное увеличение продукции оксида азота при фагоцитарной активности при их стимуляции этими соединениями) и стимулируют активность Т-клеток (как в популяции Т-клеток-хелперов, так и в популяции цитотоксических Т-клеток).
Арабиногалактаны, если они присутствуют, оказывают иммуностимулирующее действие и стимулируют ответ на инфекцию, вызванную патогенами. Конкретнее, возможное добавление мощного невсасываемого Т-специфичного иммуногена (арабиногалактана) может сделать возможной активацию местного Т-специфичного ответа, происходящего в областях лимфатических узлов кишечника (пейеровых бляшках), приводя, таким образом, к уменьшению патогенной фракции, одновременно с доставкой колонизирующей пробиотической фракции. Одновременность этих двух событий дополнительно способствует событиям, колонизации и пролиферации, которым в противном случае - препятствует Т-чувствительная патогенная фракция.
Возможно, композиции по настоящему изобретению дополнительно содержат сахаромицеты или дрожжи. Присутствие сахаромицетов или дрожжей (если их используют) основано на том факте, что они высвобождают микроэлементы и витамины, имеющие питательную ценность, и конкурируют с патогенами. Дрожжи могут также быть использованы в форме лизата, обогащенного глюканами, то есть полисахаридными структурами, ограничивающими адгезию бактериальных патогенов на слизистой оболочке кишечника. Согласно предпочтительному воплощению композиции по изобретению могут содержать, в частности, Saccharomyces cerevisae и/или boulardii. Согласно особенно предпочтительному воплощению Saccharomyces boulardii, используемые по настоящему изобретению, представляют собой Saccharomyces boulardii, Американская коллекция типовых культур (АТСС) 74012.
Что касается дополнительного возможного добавления ингредиентов, не являющихся непосредственно пробиотическими, их основная задача состоит, сходным образом, в обеспечении дополнительного пребиотического преимущества; вышесказанное относится, например, к транспортерам цистеина, таким как N-ацетилцистеин и тому подобное; то же самое относится к ингредиентам с хелатирующим действием на свободные катионы и анионы, таким как процианидины, антоцианы и катехины с любой степенью полимеризации и тому подобное; и то же самое относится к элементам, уже модулирующим иммунный ответ на кишечном уровне, таким как различные виды Echinacea, Uncaria и Astragalus. В завершение, то же самое относится к добавлению питательных макро- или микроэлементов и водо- или жирорастворимых витаминов. В заключение, добавление антиоксидантов может дополнительно оказывать защитный эффект на пробиотики, входящие в композиции по настоящему изобретению.
Было обнаружено, что композиции по изобретению имеют значительную оздоровляющую активность, поддерживают и/или восстанавливают здоровье кишечника, предотвращают последствия стресса и оказывают противовоспалительное и иммуномодулирующее действие. В то же время, они гарантируют эффективную колонизацию. Эффект композиций по изобретению превосходит эффект, получаемый при раздельном введении отдельных компонентов комбинации, вероятно, ввиду синергизма между различными компонентами.
Особенно предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат:
а) смесь пробиотических компонентов, содержащую Bifidobacterium longum R175, Lactobacillus helveticus R52 и Lactobacillus plantarum R1012;
б) носитель, содержащий:
1) пребиотический компонент, содержащий инулин и фруктозу;
2) лактоферрин;
3) смесь неорганических солей, состоящую из солей магния, калия и цинка; и
4) глутатион.
В наиболее предпочтительном воплощении композиции по настоящему изобретению содержат:
а) смесь пробиотических компонентов, содержащую: Bifidobacterium longum, 50 миллиардов КОЕ/г; Lactobacillus helveticus, 150 миллиардов КОЕ/г и Lactobacillus plantarum, 150 миллиардов КОЕ/г; и
б) носитель, содержащий:
1) смесь пребиотиков, составляющую приблизительно 80% всей композиции-носителя; где пребиотики представляют собой инулин и фруктозу; где инулин присутствует в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 100% композиции-носителя, наиболее предпочтительно, инулин составляет приблизительно 20% носителя; и фруктоза присутствует в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 100% композиции-носителя, более предпочтительно, фруктоза присутствует в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 100% композиции-носителя, наиболее предпочтительно, фруктоза присутствует в количестве более 50% носителя композиции;
2) лактоферрин в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 10%; более предпочтительно, лактоферрин присутствует в количестве от приблизительно 0,1% до приблизительно 5%; наиболее предпочтительно, лактоферрин присутствует в количестве приблизительно 0,5%;
3) неорганические соли, выбранные из группы, состоящей из солей магния, калия и цинка; где магний присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; более предпочтительно в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 20%; наиболее предпочтительно от приблизительно 14 до приблизительно 16% композиции-носителя; и соль магния представляет собой глюконат магния; где калий присутствует в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; более предпочтительно, калий присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 10%; наиболее предпочтительно приблизительно 5% композиции-носителя; и, кроме того, соль калия представляет собой цитрат калия; и, кроме того, где цинк присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 100%; более предпочтительно, цинк присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 20%; наиболее предпочтительно приблизительно 5% композиции-носителя; и где цинк присутствует в форме глюконата цинка; и
4) глутатион, где глутатион присутствует в композиции-носителе по настоящему изобретению в количестве от приблизительно 0 до приблизительно 20%; более предпочтительно, глутатион присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 5%; наиболее предпочтительно приблизительно 1% композиции-носителя.
Другие особенно предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат:
а) смесь пробиотических компонентов, содержащую Bifidobacterium longum R175 и Lactobacillus rhamnosus R11; и Saccharomyces boulardii; и
б) носитель, содержащий:
1) пребиотический компонент, состоящий из инулина и фруктозы;
2) лактоферрин;
3) смесь неорганических солей, состоящую из солей магния, калия и солей цинка; и
4) глутатион.
Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения описанные здесь композиции будут использованы для изготовления пищевых добавок.
Композиции по изобретению могут быть подходящим образом изготовлены для перорального введения, и они будут изготовлены обычными способами, хорошо известными в фармацевтической технологии, такими как способы, описанные в Remington's Pharmaceutical Handbook, Mack Publishing Co., N.Y., USA, с использованием эксципиентов, разбавителей, наполнителей и агентов, препятствующих слипанию, приемлемых для их конечного применения. Типичные дополнительные ингредиенты включают лимонную кислоту, оксид магния, диоксид кремния и другие ингредиенты, известные специалисту в данной области техники.
Композиции по изобретению могут быть изготовлены, например, в форме растворимых саше, растворимых форм для перорального введения, капсул, таблеток, жевательных таблеток, многослойных таблеток с высвобождением, зависимым от времени и рН, и гранулятов.
Композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для усиления и/или улучшения жизнеспособности и выживаемости пробиотических видов, конкретнее, для усиления и/или улучшения жизнеспособности Bifidobacterium longum. Указанные способы включают смешивание пробиотического компонента, содержащего Bifidobacterium longum саму по себе или в комбинации с одним или более чем одним пробиотическим видом, с носителем, содержащим терапевтически эффективное количество одного или более чем одного пребиотика; терапевтически эффективное количество одной или более чем одной неорганической соли; терапевтически эффективное количество лактоферрина и, возможно, терапевтически эффективное количество глутатиона. При использовании здесь «количество» относится к количеству или к концентрации в соответствии с контекстом. Количество вещества, составляющее терапевтически эффективное количество, варьирует в зависимости от таких факторов, как активность, эффективность и тому подобное конкретного вещества, путь введения, и от используемой лекарственной формы. Терапевтически эффективное количество определенного вещества может быть выбрано специалистами в данной области техники при надлежащем рассмотрении таких факторов. Концентрация вещества зависит от желаемой дозы.
Композиции, изготовленные таким образом, как описано здесь, стабильны при хранении при комнатной температуре.
В дополнение, композиции по настоящему изобретению могут также быть использованы для улучшения и/или усиления терапевтического эффекта пробиотиков. Поскольку композиции по изобретению демонстрируют улучшенную выживаемость пробиотиков, полагают, что эти композиции имеют большую эффективность, поскольку большее количество пробиотика выживает при прохождении как через верхние, так и через нижние отделы желудочно-кишечного тракта. Соответственно, композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для улучшения и/или усиления здоровья и/или иммунитета в желудочно-кишечном тракте субъекта-человека, нуждающегося в этом.
Некоторые примеры композиций по изобретению изложены ниже. Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, посредством которых изложен широкий объем изобретения, являются приближенными, численные значения, приведенные в конкретных примерах, даны настолько точно, насколько это возможно. Тем не менее, любое численное значение по своей природе содержит определенные ошибки, являющиеся неизбежным результатом стандартного отклонения, обнаруженного в их соответствующих экспериментальных измерениях. Следующие примеры предназначены для иллюстрации изобретения без ограничения его объема.
Следующие Примеры предложены для иллюстрации заявленного способа и его применения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
НАЗВАНИЕ КОМПОНЕНТА
мг/саше
Пробиотики
Lactobacillus helveticus Rosell 52
150 миллиардов КОЕ/г
73,333
Bifidobacterium longum R175
50 миллиардов КОЕ/г
20,000
Lactobacillus plantarum Rosell 1012
150 миллиардов КОЕ/г
20,000
Вещества-носители
Оксид магния
41,446
Глюконат магния
341,297
Цитрат калия
138,290
Глюконат цинка
111,111
Глутатион
20,000
Лактоферрин
11,364
Цитрат меди
2,834
Инулин
500,000
Фруктоза
1291,125
Дополнительные (возможные) эксципиенты
Сукралоза
4,000
Ацесульфам калия
12,000
Корригент
150,000
Aerosil 200
40,000
Краситель Е124
2,200
Краситель Е102
1,000
Безводная лимонная кислота
220,000
Композицию, описанную выше, изготавливают следующим образом: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus helveticus, Bifidobacterium longum смешивают с инулином и перемешивают при 32 об/мин в течение приблизительно 10 мин. Затем в смесь добавляют фруктозу, глюконат магния, глюконат цинка, лимонную кислоту, корригент, цитрат калия, оксид магния, диоксид кремния, глутатион, ацесульфам калия, лактоферрин и сукралозу и перемешивают при 32 об/мин в течение еще 10 минут.
Пример 2
НАЗВАНИЕ КОМПОНЕНТА
мг/саше
Пробиотики
Saccharomyces boulardii
20 миллиардов КОЕ/г
100,000
Bifidobacterium longum R175
50 миллиардов КОЕ/г
20,000
Lactobacillus rhamnosus Rosell 11
150 миллиардов КОЕ/г
46,667
Вещества-носители
Глюконат магния
511,945
Глюконат цинка
50,000
Лактоферрин
11,364
Фруктоза
2585,024
Инулин
500,000
Дополнительные (возможные) эксципиенты
Корригент Apricot 502168АР0551
70,000
Безводная лимонная кислота
50,000
Краситель: 1% бета-каротин
28,000
Сукралоза
7,000
Aerosil 200
20,000
ВСЕГО
4000,00
Пример 3
НАЗВАНИЕ КОМПОНЕНТА
мг/саше
Пробиотики
Lactobacillus helveticus Rosell 52
150 миллиардов КОЕ/г
73,333
Bifidobacterium longum R175
50 миллиардов КОЕ/г
20,000
Lactobacillus plantamm Rosell 1012
150 миллиардов КОЕ/г
20,000
Носитель
Оксид магния
41,446
Глюконат магния
341,297
Цитрат калия
138,290
Глюконат цинка
111,111
Глутатион
20,000
Лактоферрин
11,364
Инулин
500,000
Фруктоза
1335,678
Дополнительные (возможные) эксципиенты
Сукралоза
4,000
Ацесульфам калия
12,000
Корригент
150,000
Aerosil 200
40,000
Краситель Е124
2,200
Краситель Е102
1,000
Безводная лимонная кислота
220,000
ВСЕГО
3000,00
Композицию, описанную выше, изготавливают следующим образом: Lactobacillus plantamm, Lactobacillus helveticus, Bifidobacterium longum смешивают с инулином и перемешивают при 32 об/мин в течение приблизительно 10 минут. Затем в смесь добавляют фруктозу, глюконат магния, глюконат цинка, лимонную кислоту, корригент, цитрат калия, оксид магния, диоксид кремния, глутатион, ацесульфам калия, лактоферрин и сукралозу и перемешивают при 32 об/мин в течение еще 10 минут.
Пример 4
Пробиотические виды, входящие в композицию, описанную в Примере 3, исследовали для определения показателя выживаемости пробиотиков. Выживаемость пробиотических штаммов в композиции по настоящему изобретению по сравнению с отдельными штаммами исследовали в динамической модели верхних отделов желудочно-кишечного тракта in vitro, также известной как TIM-1. Модель TIM-1 позволяет имитировать условия полости желудка и тонкой кишки человека и, таким образом, может быть использована для оценки процента кумулятивного выживания пробиотиков при их прохождении через верхние отделы желудочно-кишечного тракта.
9
Композиция из Примера 3, исследованная в TIM-1, содержала общее количество пробиотических клеток (колониеобразующих единиц, или КОЕ) 9,81×10 КОЕ при подсчете. При оценке отдельных уровней пробиотических штаммов, входящих в композицию из Примера 3, количество каждого штамма, определенное микробиологическим посевом, составляло:
9
Lactobacillus helveticus: 8,0×10 КОЕ;
8
Lactobacillus plantarum: 8,7×10 КОЕ;
8
Bifidobacterium longum: 9,1×10 КОЕ.
9
8
8
Уровень, определенный для каждого пробиотического штамма в композиции из Примера 3, представлял собой целевой уровень, использованный при исследовании отдельных штаммов в модели TIM-1. Иными словами, уровень пробиотических штаммов, в продукте или по отдельности, был определен как 8×10 КОЕ для L. helveticus, 8,7×10 КОЕ для L. plantarum и 9,1×10 КОЕ для В. longum.
В настоящих экспериментах отдельные пробиотические штаммы и композицию из Примера 3 вводят с пищей (легкий европейский «континентальный завтрак»). Таким образом, было установлено конечное количество каждого штамма при смешивании с пищей, и, соответственно, средний начальный уровень для каждого использованного пробиотика как по отдельности, так и в композиции из Примера 3, составлял:
9
Lactobacillus helveticus: 8,6×10 КОЕ;
8
Lactobacillus plantarum: 7,0×10 КОЕ;
9
Bifidobacterium longum: 1,4×10 КОЕ.
Результаты исследования TIM-1 показаны в таблице ниже.
Пробиотический штамм
% кумулятивного выживания
Средний % кумулятивного выживания
Колониеобразующие единицы (КОЕ)
Lactobacillus helveticus
Эксперимент 1a
2,20
1,4
1,2×10<sup>8</sup> КОЕ
Эксперимент 2a
0,44
Эксперимент 1б
2,55
Эксперимент 2б
0,49
Lactobacillus plantarum
Эксперимент 1a
12,45
9,7
6,8×10<sup>7</sup> КОЕ
Эксперимент 2a
5,63
Эксперимент 1б
12,92
Эксперимент 2б
7,77
Bifidobacterium longum
Эксперимент 1а
29,55
42,9
6,0×10<sup>8</sup> КОЕ
Эксперимент 2а
31,20
Эксперимент 1б
68,55
Эксперимент 2б
42,11
Затем каждый из штаммов, указанных ниже, отдельно исследовали в TIM-1. Данные представлены ниже в таблице ниже.
Пробиотический штамм
% кумулятивного выживания
Средний % кумулятивного выживания
Колониеобразующие единицы (КОЕ)
Lactobacillus helveticus
Эксперимент 1
13,11
13,1
1,1×10<sup>9</sup> КОЕ
Эксперимент 2
13,15
Lactobacillus plantarum
Эксперимент 1
45,17
39,2
2,7×10<sup>8</sup> КОЕ
Эксперимент 2
33,24
Bifidobacterium longum
Эксперимент 1
0,01
0,02
2,8×10<sup>5</sup> КОЕ
Эксперимент 2
0,02
log10
Эти данные демонстрируют, что в композиции существует синергический эффект. Конкретнее, число пробиотических клеток Bifidobacterium longum, выживающих при прохождении через верхние отделы желудочно-кишечного тракта, более чем в 1000 раз превышает (более чем 3) число, полученное при исследовании без других пробиотиков и носителя. При введении отдельно от композиции по изобретению Bifidobacterium longum не демонстрировала существенной выживаемости. Действительно, Bifidobacterium longum демонстрировала кумулятивное выживание лишь 0,02% при введении самой по себе по сравнению с кумулятивным выживанием 42,9% при введении в комбинации с Lactobacillus helveticus, Lactobacillus plantarum и носителем, содержащим: пребиотик (инулин и фруктозу), глюконат цинка, глюконат магния, цитрат калия, глутатион и лактоферрин; и, возможно, лимонную кислоту, оксид магния и диоксид кремния.