ПИТАНИЕ С ЛИПИДАМИ И НЕПЕРЕВАРИВАЕМЫМИ САХАРИДАМИ
ALIMENTATION CONTAINING LIPIDS AND INDIGESTIBLE SACCHARIDES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к жидкой пищевой композиции улучшения барьерной функции кишечника, содержащей липиды с короткоцепочечными жирными ацильными цепями и неперевариваемыми сбраживаемыми сахаридами.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Кишечный барьер выстилает желудочно-кишечный тракт и разделяет просвет, внешнюю часть тела от системной внутренней части тела. Он защищает организм от вхождения просветных агрессивных агентов, таких как антигены, токсины и патогены. Кишечный барьер содержит кишечный эпителий, непрерывный монослой столбчатых эпителиальных клеток, энтероцитов, плотно связанных друг с другом посредством белковых комплексов, таких как плотные соединения. Очень тонкий кишечный барьер обнаружен у младенцев, у которых желудок является еще недостаточно развитым. Также кишечный барьер является разрушенным у плохо питающихся людей, пациентов, голодающих из-за хирургического вмешательства, и пациентов реаниматологического отделения.
Короткоцепочечные жирные кислоты стимулируют созревание кишечного барьера и поддерживают целостность кишечного барьера, служа источником энергии для энтероцитов, стимулируя дифференцировку энтероцитов и увеличивая продукцию слизи.
Поэтому существует постоянная необходимость в пищевой композиции, которая обеспечивает достаточное количество короткоцепочечных жирных кислот по всему желудочно-кишечному тракту. Такие композиции могут быть выгодно применены для младенцев и пациентами с нарушенной функцией кишечника.
WO 02/039978 описывает добавку, вводимую через зонд, для поддержания или восстановления кишечного барьера у тяжелобольных, или хронически больных, или плохо питающихся людей. Указанная добавка в виде раствора содержит: а) от 15 до 70 г глутамина и/или предшественников глутамина, б) по крайней мере, два представителя из группы веществ, действующих как антиоксиданты и в) короткоцепочечные жирные кислоты и/или предшественники короткоцепочечных жирных кислот в количестве от 0,5 до 10 г.
WO 2004/112509 описывает состав для стимулирования картины созревания кишечного барьера, сходной с той, что наблюдается при грудном вскармливании, и способный улучшать созревание кишечного барьера, например в ходе стресса периода новорожденности, в частности смесь для детского питания, содержащую комбинацию особых ингредиентов, разработанных, чтобы обеспечить синергетический эффект на барьерную функцию по всему желудочно-кишечному тракту.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Продукты питания, доступные на сегодняшний день, не обеспечивают в достаточной степени наличие короткоцепочечных жирных кислот по всему желудочно-кишечному тракту. В частности, прием внутрь пищевых композиций обычно приводит к высоким локальным концентрациям короткоцепочечных жирных кислот, тогда как низкие концентрации короткоцепочечных жирных кислот найдены в других частях желудочно-кишечного тракта. Настоящее изобретение выявило этот недостаток существующих питательных составов.
Настоящая пищевая композиция содержит липиды с короткоцепочечными жирными кислотами и неперевариваемым сбраживаемым сахаридом, предпочтительно смесью, по крайней мере, двух различных неперевариваемых сахаридов. Настоящая композиция гарантирует достаточное наличие короткоцепочечных жирных кислот в желудке, двенадцатиперстной кишке, тонком кишечнике, подвздошной кишке, проксимальной части толстой кишки и дистальной части толстой кишки, т.е. по всей длине желудочно-кишечного тракта.
После приема внутрь животным с однокамерным желудком (например, человеком) короткоцепочечные жирные ацильные цепи высвобождаются липазами из присутствующих липидов в желудке, двенадцатиперстной кишке, тонкой кишке и проксимальной подвздошной кишке. Это высвобождение короткоцепочечных жирных ацильных цепей обеспечивает короткоцепочечными жирными кислотами верхнюю часть желудочно-кишечного тракта. Эти жирные кислоты, однако, адсорбируются, например, энтероцитами, выстилающими кишечный тракт и поэтому являются недоступными в нижних отделах желудочно-кишечного тракта. Сбраживание неперевариваемого сахарида и, в особенности, комбинации двух различных неперевариваемых олигосахаридов приводит к продукции короткоцепочечных жирных кислот по дистальной подвздошной кишке, и проксимальной, и дистальной части толстой кишки.
Поэтому настоящая композиция обеспечивает благотворные эффекты короткоцепочечных жирных кислот, в частности улучшая барьерную функцию кишечника, ингибируя рост желудочно-кишечных патогенов и/или регулируя сокращения кишечной мускулатуры по всей длине желудочно-кишечного тракта.
Обнаружено, что настоящая композиция является особенно полезной для людей, имеющих нарушенную или развивающуюся барьерную функцию кишечника (например, больничных пациентов и детей ясельного возраста). В одном аспекте настоящая композиция поэтому предоставлена в виде пищевой композиции, подходящей для этих субъектов. Жировая фракция в составе пищевой композиции предпочтительно также содержит дополнительные жирные ацильные цепи, важные для хорошего пищевого продукта, а именно α-линоленовую кислоту (АЛК) и линолевую кислоту (ЛК).
Далее было найдено, что настоящая композиция может быть улучшена еще больше посредством совмещения липидов с короткоцепочечными ацильными цепями, неперевариваемого сахарида и длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ДЦ-ПНЖК), предпочтительно предоставленных растительным маслом. ПНЖК стимулируют образование плотных образований и, таким образом, усиливают эпителиальную поверхность, которая регенерирует и созревает, как результат присутствия липидного и сахаридного состава. Следовательно, добавление ДЦ-ПНЖК синергетически стимулирует усиление барьера.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предоставляет жидкую композицию с вязкостью от 1 до 100 мПа*с, содержащую, по крайней мере, один источник растительного масла, по крайней мере, 0,5 г жира на 100 мл при, по крайней мере, 0,6 вес.% короткоцепочечных жирных ацильных цепей в расчете на общее содержание присутствующих жирных ацильных цепей и, по крайней мере, 7 вес.% полиненасыщенных жирных ацильных цепей в расчете на общее содержание общих присутствующих жирных ацильных цепей; и, по крайней мере, 60 мг неперевариваемых сахаридов со степенью полимеризации (СП) от 2 до 200 на 100 мл, и применение этой композиции в способе для обеспечения питанием младенца.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение предоставляет способ для предотвращения и/или лечения человеческого субъекта от аллергии, пищевой гиперчувствительности, атопического дерматита, астмы, экземы, желудочно-кишечных инфекций, диареи, воспаления кишечника, кишечных спазмов, колик, запора, бактериальной транслокации, бактериемии и/или сепсиса, указанным способом, содержащим введение настоящей композиции человеческому субъекту.
Короткоцепочечные жирные кислоты и
короткоцепочечные жирные ацильные цепи
Термин «короткоцепочечные жирные кислоты», используемый в настоящем изобретении, относится к алифатическим карбоновым кислотам с углеводородной цепью с одним до шести атомов углерода. Термин «короткоцепочечная жирная ацильная цепь», используемый в настоящем изобретении, относится к короткоцепочечной жирной кислоте, связанной посредством сложноэфирной связи. В предпочтительном варианте осуществления изобретения короткоцепочечной жирной кислотой являются неразветвленные жирные кислоты с двумя (уксусная кислота или этановая кислота), тремя (пропионовая кислота или n-пропановая кислота), четырьмя (бутировая кислота или n-бутановая кислота), пятью (валериановая кислота или n-пентановая кислота) или шестью (капроновая кислота или n-гексановая кислота) углеродными атомами.
Липиды, содержащие короткоцепочечные жирные ацильные цепи
Предпочтительно настоящее изобретение содержит липид, содержащий одну или несколько короткоцепочечных жирных ацильных цепей двумя-шестью углеродными атомами. В предпочтительном варианте осуществления изобретения короткоцепочечные жирные ацильные цепи, используемые в настоящем изобретении, являются неразветвленными, более предпочтительно, неразветвленными и с четным числом атомов. Наиболее предпочтительно, настоящее изобретение содержит короткоцепочечные жирные ацильные цепи, содержащие два (уксусная кислота), четыре (бутировая кислота) и/или шесть (капроновая кислота) углеродных атомов. При упоминании количественной величины короткоцепочечных жирных ацильных цепей это относится к количеству всех связанных сложноэфирными связями короткоцепочечных жирных кислот с длиной цепи 1, 2, 3, 4, 5 и 6 атомов углерода, предпочтительно к количеству всех связанных сложноэфирными связями короткоцепочечных жирных кислот с длиной цепи 2, 4 и 6 атомов углерода.
Липиды, содержащие жирные ацильные цепи, предпочтительно используемые в настоящем изобретении, являются предпочтительно выбранными из группы, состоящей из триглицеридов, диглицеридов, моноглицеридов, гликолипидов, фосфолипидов и лизофосфолипидов. В предпочтительном варианте осуществления изобретения настоящая композиция содержит триглицериды, содержащие короткоцепочечные жирные ацильные цепи, и/или фосфолипиды, содержащие короткоцепочечные жирные ацильные цепи, более предпочтительно, триглицериды, содержащие короткоцепочечные жирные ацильные цепи. Настоящий триглицерид предпочтительно имеет, по крайней мере, одну короткоцепочечную жирную ацильную цепь, которая предпочтительно находится в sn-3 положении.
Липиды расщепляются липазами слюны, желудка, двенадцатиперстной кишки (а именно, панкреатической) и тонкого кишечника. Следовательно, введение липидов, содержащих короткоцепочечные жирные ацильные цепи, приводит к высвобождению короткоцепочечных жирных кислот в желудке, двенадцатиперстной кишке, в тонком кишечнике и подвздошной кишке.
Композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит, по крайней мере, 0,6 вес.% короткоцепочечных жирных ацильных цепей, предпочтительно, по крайней мере, 1,2 вес.%, более предпочтительно, по крайней мере, 2,5 вес.%, еще более предпочтительно, по крайней мере, 5 вес.%, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 10 вес.% в расчете на вес всех жирных ацильных цепей. В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция имеет вес.% короткоцепочечных жирных ацильных цепей ниже 50 вес.% в расчете на вес всех жирных ацильных цепей, более предпочтительно, ниже 25 вес.%.
По предпочтительному варианту осуществления изобретения настоящая композиция содержит от 0,3 до 5 вес.% бутировой кислоты в расчете на вес всех жирных ацильных цепей, предпочтительно, от 0,5 до 2,5 вес.%, еще более предпочтительно, между 0,75 и 2 вес.%. Настоящая композиция предпочтительно содержит трибутирин (а именно, триглицерид с 3 цепями бутировой кислоты, присоединенными к глицериновому каркасу через сложноэфирные связи).
Настоящая композиция предпочтительно содержит, по крайней мере, 0,1 вес.% короткоцепочечных жирных ацильных цепей в расчете на общий сухой вес композиции, более предпочтительно, по крайней мере, 0,25 вес.%, еще более предпочтительно, по крайней мере, 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 1 вес.%. Предпочтительно количество короткоцепочечных жирных ацильных цепей находится ниже 30 вес.%, более предпочтительно, ниже 10 вес.%, еще более предпочтительно, ниже 5 вес.% в расчете на сухой вес композиции. Ежедневная доза короткоцепочечных жирных ацильных цепей составляет предпочтительно, по крайней мере, 2,5 мг на кг веса тела, более предпочтительно, по крайней мере, 5 мг на кг веса тела, еще более предпочтительно, по крайней мере, 10 мг на кг веса тела, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 20 мг на кг веса тела. Предпочтительно ежедневная доза короткоцепочечных жирных ацильных цепей составляет менее 250 мг на кг веса тела, более предпочтительно, ниже 100 мг на кг веса тела.
Предпочтительным источником короткоцепочечных жирных ацильных цепей являются липиды, полученные из молока млекопитающих, кроме человека, предпочтительно коровьего молока, козьего молока, овечьего молока, лошадиного молока, буйволиного молока, молока яка, молока северных оленей и верблюжьего молока, предпочтительно коровьего молока и/или козьего молока. Молочный липид иногда также упоминается как молочный жир или жир коровьего масла. В предпочтительном варианте осуществления изобретения липиды, содержащие короткоцепочечные жирные ацильные цепи, являются химически синтезированными из глицерина и короткоцепочечных жирных кислот с помощью ферментов, таких как эстеразы. Примерами являются триацетин и трибутирин. Предпочтительным источником триглицеридов, содержащих короткоцепочечные жирные ацильные цепи, является Benefat от Danisco.
Неперевариваемые сбраживаемые сахариды
Lactobacilli
Bifidobacteria
Настоящая композиция содержит неперевариваемые сбраживаемые сахариды (далее именуемые как «НПС сахарид») с СП от 2 до 200. Термин «неперевариваемые сахариды» в настоящем изобретении относится к сахаридам, которые остаются нерасщепленными в желудочно-кишечном тракте и достигают толстого кишечника неадсорбированными, т.е. сахаридам, которые не расщепляются в верхнем кишечном тракте человека, предпочтительно человеческого младенца, например, не расщепляются кислотами или ферментами, присутствующими в желудочно-кишечном тракте человека. Например, глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, лактоза, мальтоза и мальтодекстрин считаются расщепляемыми (перевариваемыми). Термин «сбраживаемые», используемый здесь, относится к способности претерпевать расщепление с помощью микроорганизмов в нижней части желудочно-кишечного тракта до более мелких молекул, в частности до короткоцепочечных жирных кислот и лактата. Сбраживаемость неперевариваемого сахарида является предпочтительно определенной посредством способа, описанного в Am. J. Clin. Nutr. 53, 1418-1424 (1991). Предпочтительно настоящий НПС сахарид сбраживается с помощью  и/или  (см. Gibson and Roberfroid, J. Nutr. 125:1401-1412(1995). Настоящий НПС сахарид является предпочтительно водорастворимым. Водорастворимые сахариды являются, по крайней мере, на 50% водорастворимыми по способу, описанному L. Prosky et al, J. Assoc. Anal. Chem 71: 1017-1023, 1988.
Предпочтительно, чтобы, по крайней мере, 80 вес.%, более предпочтительно, по крайней мере, 95 вес.%, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 98 вес.% НПС сахарида имело степень полимеризации (СП) ниже 100, более предпочтительно, ниже 60, наиболее предпочтительно, ниже 40. Более низкая СП обладает преимуществом, снижая вязкость и увеличивая сбраживаемость неперевариваемых сахаридов. Предпочтительно, чтобы, по крайней мере, 50 вес.%, предпочтительно, по крайней мере, 75 вес.% НПС сахарида имели СП 2-8.
Настоящий НПС сахарид является предпочтительно выбиранным из группы, состоящей из фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, галактанов и фруктополисахаридов, более предпочтительно галактоолигосахаридом, еще более предпочтительно, транс-галактоолигосахаридом.
Различные неперевариваемые сбраживаемые сахариды
По предпочтительному варианту осуществления изобретения настоящая композиция содержит два различных НПС сахарида, т.е. неперевариваемый сахарид А и неперевариваемый сахарид Б, далее именуемые как сахарид А и сахарид Б соответственно. Введение смеси сахаридов различного размера, различного «класса» и/или «структуры» синергично стимулирует образование короткоцепочечных жирных кислот по дистальной подвздошной кишке и проксимальной и дистальной толстой кишке, которые благоприятно влияют на здоровье.
Сахарид А и сахарид Б являются различными сахаридами и имеют различные гликозидные связи, степень полимеризации и/или состав моносахаридов. При сбраживании этих неперевариваемых сахаридов желудочно-кишечной микрофлорой образуются короткоцепочечные жирные кислоты.
Термины сахарид А и сахарид Б, используемые в настоящем изобретении, предпочтительно относятся к смесям неперевариваемых сахаридов, а не к практически чистым сахаридам. Это является распространенной практикой, поскольку применение сахаридов с, например, одной длиной цепи является очень дорогим. Когда сахарид А и сахарид Б являются смесями сахаридов, среднее соответствующих параметров используется для определения настоящего изобретения. Например, если сахарид А является смесью отдельных сахаридов 25 вес.% Glu-Gal-Gal-Gal, 25 вес.% Glu-Gal-Gal и 50 вес.% Glu-Gal, средний состав моносахаридов является 64% Gal (галактозы) и 36% Glu (глюкозы). Средняя степень полимеризации (СП) равна (0,25*4+0,25*3+0,5*2=)2,75.
Моносахаридный состав
Предпочтительно, по крайней мере, 60%, более предпочтительно, по крайней мере, 95%, более предпочтительно, по крайней мере, 98%, всех моносахаридных звеньев сахаридов А и Б являются моносахаридами, выбранными из группы, состоящей из моносахаридов галактозы (gal), фруктозы (fru) и глюкозы (glu). По предпочтительному варианту осуществления изобретения процентное содержание, по крайней мере, одного типа моносахарида в сахариде А является на, по крайней мере, на 40 мольных % выше, чем процентное содержание того же типа моносахарида в сахариде Б, предпочтительно, на, по крайней мере, 50%, более предпочтительно, на, по крайней мере, 75%, еще более предпочтительно, на, по крайней мере, 90%. Увеличенное разнообразие моносахаридов стимулирует увеличенное и более плавное образование короткоцепочечных жирных кислот по дистальной подвздошной кишке и проксимальной и дистальной толстой кишке.
Процентное содержание моносахарида в сахариде может просто быть вычислено делением количества соответствующих моносахаридных звеньев (например, глюкозы) в сахариде на общее количество моносахаридных звеньев в сахариде и умножением результата на 100. Когда сахарид является смесью сахаридов, доля каждого отдельного сахарида в смеси сахаридов должна быть учтена. Эти процентные содержания в смеси сахаридов могут просто быть определены посредством полного гидролиза смеси и определения процентного содержания для каждого сахарида.
n=2-7
n=2-7
n=2-7
Например, в случае, где сахарид А является смесью glu-(gal) со средним составом моносахарида 20% глюкозы и 80% галактозы и сахарид Б является смесью glu-(fru) и (fru) со средним составом моносахарида 10% глюкозы и 90% фруктозы, разница в а) глюкозе составляет 10%; б) фруктозе 90%; в) галактозе 80%. В этом примере галактоза удовлетворяет критерию, в соответствии с которым процентное содержание, по крайней мере, одного моносахарида, выбранного из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы и галактозы в сахариде А является, на, по крайней мере, 40% выше, чем процентное содержание того же моносахарида в сахариде Б.
Предпочтительно сахарид А содержит, по крайней мере, 40% галактозы, более предпочтительно, по крайней мере, 67% галактозы, более предпочтительно, по крайней мере, 75% галактозы. Предпочтительно сахарид Б содержит, по крайней мере, 30% фруктозы, более предпочтительно, по крайней мере, 67% фруктозы, еще более предпочтительно, по крайней мере, 80% фруктозы.
Степень полимеризации
Сахариды А и Б имеют степень полимеризации (СП) от 2 до 200. Предпочтительно, по крайней мере, 80 весовых %, более предпочтительно, по крайней мере, 95 весовых %, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 98 весовых % совокупного веса сахаридов А и Б имеют степень полимеризации (СП) ниже 100, более предпочтительно, ниже 60, наиболее предпочтительно, ниже 40. Более низкая СП обладает преимуществом, уменьшая вязкость и увеличивая сбраживаемость неперевариваемых сахаридов. Предпочтительно, по крайней мере, 50 весовых %, предпочтительно, по крайней мере, 75 весовых % совокупного веса сахаридов А и Б являются неперевариваемыми сахаридами с СП 2-8. При использовании смеси с большим весовым процентным соотношением низкомолекулярных сахаридов будут увеличиваться сбраживаемость и стимулирующий эффект на продукцию короткоцепочечных жирных кислот.
По предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения СП сахарида А является, по крайней мере, на 5 моносахаридных единиц ниже, чем степень полимеризации сахарида Б, предпочтительно, по крайней мере, на 10, еще более предпочтительно, по крайней мере, на 15. Включение сахарида с увеличенной степенью полимеризации уменьшает осмотическую нагрузку, что является благоприятным для питания младенцев и улучшает стимуляцию образования короткоцепочечных жирных кислот также в более удаленных частях толстого кишечника.
Предпочтительно сахарид А имеет СП 2-15, более предпочтительно 2-8. Предпочтительно сахарид Б имеет СП 8-100. Сахариды А и Б с различными степенями полимеризации могут иметь тот же или слегка отличный моносахаридный состав. Когда сахариды А и Б имеют разную СП и сходный моносахаридный состав, тогда разница в средней СП между сахаридом А и сахаридом Б равна, предпочтительно, по крайней мере, 5, более предпочтительно, по крайней мере, 10, еще более предпочтительно, по крайней мере, 15. Предпочтительно сахарид А и сахарид Б имеют разный моносахаридный состав (см. выше) и различную СП.
m=2-7
m=2-6
n=12-100
Например, если сахарид А является смесью glu-(fru) и (fru) со средней СП из 3,5 моносахаридных звеньев и сахарид Б является glu-(fru) со средней СП 25 моносахаридных звеньев; тогда разница в средних СП (25-3,5=)21,5.
Гликозидная связь
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения процентное содержание, по крайней мере, одной гликозидной связи сахарида А от всех сахаридных связей гликозида А является, по крайней мере, на 40% выше процентного соотношения той же гликозидной связи в сахариде Б, предпочтительно, по крайней мере, на 50%, еще более предпочтительно, по крайней мере, на 75%. Термин «гликозидная связь», используемый в настоящем изобретении, относится к С-О-С связи, образованной между кольцами двух циклических моносахаридов элиминированием воды. Увеличенное разнообразие гликозидных связей стимулирует увеличенное и более плавное образование короткоцепочечных жирных кислот по дистальной подвздошной кишке и проксимальной и дистальной толстой кишке.
Гликозидные связи отличаются тем, что они ковалентно связывают атомы углерода в моносахаридных звеньях в различных положениях и/или они образуют α или β связи. Примерами различных гликозидных связей, встречающихся в неперевариваемом сахариде являются β(1,3), α(1,4), β(2,1), α(1,2) и β(1,4) связи.
Предпочтительно гликозидные связи в сахариде А содержат, по крайней мере, 40% β(1,4) и/или β(1,6) гликозидных связей, более предпочтительно, по крайней мере, 75%. Гликозидные связи в сахариде Б предпочтительно содержат, по крайней мере, 40% β(2,1) гликозидных связей, более предпочтительно, по крайней мере, 75%.
Комбинация сахаридов
В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения настоящие сахариды А и Б отличаются в, по крайней мере, двух аспектах, выбранных из группы гликозидной связи, степени полимеризации и моносахаридного состава. Предпочтительно настоящие сахариды А и Б отличаются в степени полимеризации и в одном аспекте, выбранном из группы гликозидной связи и моносахаридного состава. Более предпочтительно, настоящие сахариды А и Б отличаются в степени полимеризации и моносахаридном составе. Наиболее предпочтительно, когда все три аспекта отличаются.
Концентрация неперевариваемого сахарида
Настоящая пищевая композиция содержит, по крайней мере, 60 мг НПС сахарида с СП от 2 до 200 на 100 мл настоящей жидкой композиции, предпочтительно, по крайней мере, 150 мг на 100 мл, более предпочтительно, по крайней мере, 250 мг на 100 мл, еще более предпочтительно, по крайней мере, 350 мг на 100 мл. Предпочтительно настоящая композиция не содержит более чем 15 г НПС сахарида с СП от 2 до 200 на 100 мл, более предпочтительно, не более, чем 10 г на 100 мл, еще более предпочтительно, не более, чем 5 г на 100 мл, наиболее предпочтительно, не более, чем 2 г на 100 мл. Настоящий НПС сахарид предпочтительно вводится в ежедневной дозировке от 0,1 до 30 г, более предпочтительно, от 0,5 до 15 г, более предпочтительно, от 3 до 10 г.
Предпочтительно настоящая пищевая композиция содержит, по крайней мере, 6 мг сахарида А на 100 мл, предпочтительно, по крайней мере, 30 мг/100 мл, еще более предпочтительно, по крайней мере, 100 мг/100 мл, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 200 мг/100 мл. Предпочтительно настоящая композиция не содержит более чем 10 г сахарида А/100 мл, предпочтительно, не более чем 2 г/100 мл. Настоящая композиция предпочтительно содержит, по крайней мере, 6 мг сахарида Б на 100 мл, предпочтительно, по крайней мере, 15 мг/100 мл, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 30 мг/100 мл. Предпочтительно настоящая композиция не содержит более чем 10 г сахарида Б на 100 мл, предпочтительно, не более чем 5 г/100 мл, более предпочтительно, не более чем 1 г/100 мл.
Весовое соотношение сахарида А к сахариду Б находится, предпочтительно, между 0,01 и 100, более предпочтительно, между 0,5 и 100, еще более предпочтительно, между 4 и 100. Высокое весовое соотношение имеет особое преимущество, когда сахарид А имеет низкую СП и сахарид Б имеет относительно высокую СП. Это обеспечивает оптимальное равенство между осмотическим давлением и сбраживаемостью.
Сахарид А и сахарид Б предпочтительно содержат между 5 и 100 вес.% от общего веса неперевариваемых сахаридов в настоящем составе, более предпочтительно, от 50 до 100 вес.%.
Предпочтительные сахариды
Неперевариваемый сахарид А является предпочтительно сахаридом, выбранным из группы, состоящей из фруктоолигосахаридов, β-галактоолигосахаридов, α-галактоолигосахаридов и галактанов, предпочтительно β-галактоолигосахаридов, α-галактоолигосахаридов и галактанов. По более предпочтительному варианту осуществления изобретения сахарид А является галактоолигосахаридом, более предпочтительно, β-галактоолигосахаридом, еще более предпочтительно, транс-галактоолигосахаридом (ТОС). Предпочтительно сахарид А содержит β-галактоолигосахариды с β(1,4) и /или β(1,6) гликозидными связями и концевой глюкозой. ТОС является, например, доступным в продаже под торговым названием VivinalGOS (Borculo Domo Ingredients, Zwolle, Netherlands).
Неперевариваемый сахарид Б является, предпочтительно, сахаридом, выбранным из группы, состоящей из фруктополисахаридов и фруктоолигосахаридов, предпочтительно, фруктополисахарида. Термины фруктополисахариды, полифруктоза, полифруктан и фруктан являются взаимозаменяемо используемыми здесь и относятся к полисахаридам, содержащим β-связанные единицы фруктозы, которые являются предпочтительно сшитыми посредством β(2,1) и/или β(2,6) гликозидных связей. Предпочтительно фруктополисахарид содержит на конце глюкозу через β(2,1) гликозидную связь. Предпочтительно фруктополисахарид содержит, по крайней мере, 7 β-сшитых звеньев фруктозы. В дополнительном варианте осуществления изобретения в качестве сахарида Б используется инулин. Инулин является видом фруктополисахарида, где, по крайней мере, 75% гликозидных связей являются β(2,1) связями. Обычно инулин имеет среднюю длину цепи между 8 и 60 моносахаридных звеньев. Подходящим фруктополисахаридом для применения в составах является доступный в продаже под торговым наименованием RaftilineHP (Orafti).
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения сахарид Б является фруктоолигосахаридом. Фруктоолигосахарид является сахаридом, содержащим β-связанные звенья фруктозы, которые являются предпочтительно связанными посредством β(2,1) и/или β(2,6) гликозидных связей. Фруктоолигосахарид предпочтительно содержит на восстанавливающем конце глюкозу, связанную через β(2,1) гликозидную связь. Предпочтительно фруктоолигосахарид содержит от 2 до 6 β-связанных звеньев фруктозы. Подходящим источником фруктоолигосахарида является Raftilose (Orafti) или Actilight (Beghin-Meiji).
Полиненасыщенные жирные кислоты
ПНЖК содержат жирные ацильные цепи с 2 или более двойными связями в ацильных цепях, такие как линолевая кислота (ЛК, n-6 жирная кислота) и α-линоленовая кислота (АЛК, n-3 жирная кислота). ПНЖК, особенно ЛК и АЛК, являются необходимыми для субъектов с незрелым желудочно-кишечным трактом по диетологическим причинам, например, для детей ясельного возраста и определенных больничных пациентов. Поэтому настоящая жидкая композиция предпочтительно содержит АЛК и ЛК. Предпочтительно настоящая композиция содержит ПНЖК в достаточных количествах в сбалансированном соотношении. Поэтому композиция содержит, по крайней мере, 7 вес.% ПНЖК от общего веса жирных ацильных цепей, предпочтительно, по крайней мере, 12 вес.%, более предпочтительно, по крайней мере, 15 вес.%, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 20 вес.% в расчете на общий вес всех жирных ацильных цепей. Предпочтительно композиция не содержит более чем 80 вес.% ПНЖК, предпочтительно, не более чем 50 вес.% в расчете на общий вес жирных ацильных цепей.
С целью удовлетворить потребностям в питании настоящая композиция предпочтительно содержит от 0,2 до 2 г ЛК на 100 мл и от 0,03 до 0,5 г АЛК на 100 мл. Весовое соотношение ЛК/АЛК находится предпочтительно между 5 и 15. Предпочтительно весовое соотношение между n-6 и n-3 жирными кислотами находится между 5 и 15.
Было обнаружено, что длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (ДЦ-ПНЖК) уменьшают проницаемость плотных соединений и таким образом помогают восстановить целостность кишечного барьера. ДЦ-ПНЖК также стимулируют созревание кишечного барьера. ДЦ-ПНЖК синтезируются в организме из полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), таких как линолевая кислота (ЛК, n-6 жирная кислота) и α-линоленовая кислота (АЛК, n-3 жирная кислота), но превращение может происходить с низкой скоростью, особенно у детей. Настоящая композиция поэтому обладает преимуществом, поскольку содержит липиды с длинноцепочечными жирными ацильными цепями, т.е. с цепями из 20 и/или 22 атомов углерода. Предпочтительно настоящая композиция содержит эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК, n-3 жирную кислоту), докозагексаеновую кислоту (ДГК, n-3 жирную кислоту) и/или арахидоновую кислоту (АРК, n-6 жирную кислоту), более предпочтительно, АРК и ДГК, еще более предпочтительно, АРК, ДГК и ЭПК.
Содержание ДЦ-ПНЖК с 20 и 22 атомами углерода предпочтительно не превышает 15 вес.%, предпочтительно, не превышает 10 вес.%, еще более предпочтительно, не превышает 5 вес.% в расчете на общий вес жирных ацильных цепей. Предпочтительно настоящая композиция содержит, по крайней мере, 0,1 вес.%, предпочтительно, по крайней мере, 0,25 вес.%, более предпочтительно, по крайней мере, 0,5 вес.%, еще более предпочтительно, по крайней мере, 0,75 вес.% ДЦ-ПНЖК с 20 и 22 атомами углерода в расчете на общий вес жирных ацильных цепей. По той же причине содержание ЭПК предпочтительно не превышает 5 вес.% от общего содержания жира, более предпочтительно, не превышает 1 вес.%, но равно, предпочтительно, по крайней мере, 0,05 вес.%, более предпочтительно, по крайней мере, 0,1 вес.% от общего содержания жира. Содержание ДГК, предпочтительно, не превышает 5 вес.%, более предпочтительно, не превышает 1 вес.%, но равно, по крайней мере, 0,1 вес.% от общего содержания жира.
Поскольку было найдено, что АРК является особенно эффективной в уменьшении проницаемости плотных образований, настоящая композиция содержит относительно большое количество АРК, предпочтительно, по крайней мере, 0,1 вес.%, еще более предпочтительно, по крайней мере, 0,25 вес.%, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 0,5 вес.% в расчете на общий вес жирных ацильных цепей. АРК содержание предпочтительно не превышает 5 вес.%, более предпочтительно, не превышает 1 вес.% от общего содержания жира.
В состав данной содержащей АРК композиции для внутреннего применения добавлены дающие преимущество ЭПК и ДГК, чтобы сбалансировать действие АРК, т.е. уменьшить возможное про-воспалительное действие метаболитов АРК. Избыточные метаболиты АРК могут вызвать воспаление. Поэтому настоящая композиция предпочтительно содержит АРК, ЭПК и ДГК, где весовое соотношение АРК/ДГК предпочтительно является выше 0,25, предпочтительно, выше 0,5, еще более предпочтительно, выше 1. Соотношение является, предпочтительно, ниже 25. Весовое соотношение АРК/ЭПК находится, предпочтительно, между 1 и 100, более предпочтительно, между 5 и 20.
Если настоящая композиция применяется в детском питании (например, способ по кормлению младенцев, указанным способом, содержащим введение настоящего состава младенцу), содержание ДЦ-ПНЖК, особенно ДЦ-ПНЖК с 20 и 22 атомами углерода предпочтительно не превышает 3 вес.% от общего содержание жира, так как желательным является по возможности наиболее точное соответствие человеческому молоку. По той же причине содержание омега-3 ДЦ-ПНЖК предпочтительно не превышает 1 вес.% от общего содержания жира; содержание омега-6 ДЦ-ПНЖК предпочтительно не превышает 2 вес.% от общего содержания жира; содержание АРК (омега-6) является предпочтительно ниже 1 вес.% от общего содержания жира; и/или весовое соотношение ЭПК/ДГК равно, предпочтительно 1 или ниже, более предпочтительно, ниже 0,5.
ДЦ-ПНЖК с 20 и 22 атомами углерода могут быть предоставлены как свободные жирные кислоты, в виде триглицеридов, в виде фосфолипидов или как смесь одного или нескольких из вышеперечисленного.
Настоящая композиция предпочтительно содержит, по крайней мере, одну из АРК и ДГК в виде фосфолипида.
Для оптимального уменьшения проницаемости настоящая композиция предпочтительно имеет сбалансированное соотношение короткоцепочечных и длинноцепочечных жирных ацильных цепей. Поэтому предпочтительно весовое соотношение бутировой кислоты/ДГК равно, по крайней мере, 0,5, предпочтительно, по крайней мере, 1, еще более предпочтительно, по крайней мере, 2, еще более предпочтительно, по крайней мере, 4. Соотношение, предпочтительно, не превышает 250.
Источник жиров
Настоящая композиция является предпочтительно предоставлена в виде пищевой композиции, которую легко глотать, и обеспечивает сбалансированное питание. Настоящая композиция предпочтительно содержит от 20 до 60 эн.% жира. Настоящая композиция содержит более предпочтительно от 30 до 60 эн.% жира, еще более предпочтительно, от 35 до 50 эн.%, наиболее предпочтительно, от 39 до 50 эн.%. Настоящая композиция содержит предпочтительно от 15 вес.% до 45 вес.% жира в расчете на сухой вес композиции. Композиция предпочтительно содержит, по крайней мере, 0,5 г жира/100 мл, предпочтительно, по крайней мере, 1 г жира/100 мл, более предпочтительно, по крайней мере, 2,5 г жира на 100 мл. Предпочтительно композиция не содержит более чем 10 г жира/100 мл, более предпочтительно не более чем 5 г жира на 100 мл. Композиция содержит, по крайней мере, один источник растительного масла, чтобы обеспечить полиненасыщенные жирные кислоты. Предпочтительно композиция содержит масло канола (рапсовое) и/или подсолнечное масло.
Другие компоненты
Настоящая композиция предпочтительно содержит перевариваемые углеводы и белок для обеспечения энергией и/или для поддержки роста и/или поддержки развития субъекта, нуждающегося в композиции. Предпочтительно перевариваемый углевод выбран из группы, состоящей из мальтодекстрина, крахмала, лактозы, глюкозы, фруктозы и сахарозы. Поскольку лактоза является наиболее важным источником углеводов для младенцев, настоящая композиция предпочтительно содержит, по крайней мере, 35 вес.% лактозы в расчете на вес всех перевариваемых углеводов, более предпочтительно, по крайней мере, 50 вес.%, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 75 вес.%. Предпочтительно композиция содержит, по крайней мере, 1 г лактозы/100 мл, более предпочтительно, по крайней мере, 2 г/100 мл, еще более предпочтительно, по крайней мере, 5 г на 100 мл. Настоящая композиция предпочтительно содержит от 4 г до 18 г, более предпочтительно, от 4 до 14 г перевариваемых углеводов на 100 мл состава. Настоящая композиция предпочтительно содержит от 25 до 85 эн.% углеводов. Настоящая композиция более предпочтительно содержит от 25 до 75 эн.% углеводов. Настоящая композиция наиболее предпочтительно содержит от 40 до 75 эн.% углеводов. Эн.% является сокращением для энергетического процентного содержания и представляет относительное значение, которое каждое составляющее вносит в общую энергетическую ценность препарата. Энергетическая ценность обеспечивается перевариваемыми углеводами, белками и жирами.
Настоящая композиция содержит от 4 до 20 эн.%, более предпочтительно, от 5 до 16 эн.%, наиболее предпочтительно от 8 до 12 эн.% белка. Предпочтительно настоящая композиция содержит белок, выбранный из группы, состоящий из казеина, сыворотки, снятого молока и соевого белка. Настоящая композиция предпочтительно содержит от 0,7 до 7 г, более предпочтительно от 0,7 г до 3,5 г белка на 100 мл состава. Предпочтительно композиция содержит от 4 до 20 эн.% белка, от 20 до 50 эн.% жира и от 25 до 85 эн.% углеводов. Более предпочтительно композиция содержит от 4 до 20 эн.% белка, от 30 до 50 эн.% жира и от 25 до 75 эн.% углеводов.
Предпочтительно настоящая композиция содержит селен (Se). Селен улучшает кишечную барьерную функцию и является поэтому выгодно добавленным в состав настоящего изобретения с целью улучшения кишечной барьерной функции. Предпочтительно настоящая композиция содержит, по крайней мере, 30 нг, более предпочтительно, по крайней мере, 70 нг, еще более предпочтительно, по крайней мере, 0,1 мкг, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 0,15 мкг Se на г сухого веса композиции. Предпочтительно композиция содержит не более чем 10 мкг, более предпочтительно, не более чем 1 мкг Se на г сухого веса композиции. Предпочтительно настоящая композиция содержит селенит натрия и/или селенометионин.
Предпочтительно настоящее изобретение содержит цинк (Zn). Цинк защищает кишечную барьерную функцию в присутствии патогенов и играет важную роль в пролиферации энтероцитов. Поэтому цинк является выгодно добавленным в настоящую композицию для улучшения кишечной барьерной функции. Настоящая композиция предпочтительно содержит, по крайней мере, 10 мкг цинка на г сухого веса композиции, более предпочтительно, по крайней мере, 30 мкг, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 50 мкг Zn. Предпочтительно настоящая композиция содержит менее чем 0,3 мг, более предпочтительно, не более чем 0,2 мг цинка на г сухого веса настоящей композиции. Предпочтительно цинк добавляют в композицию в виде сульфата цинка, ацетата цинка, хлорида цинка, лактата цинка, цитрата цинка, глюконата цинка и/или оксида цинка.
Предпочтительно настоящая композиция содержит витамин А и/или его предшественник β-каротин. Этот витамин является необходимым для роста, дифференцировки и пролиферации эпителиальных клеток и является поэтому выгодно добавленным в настоящую композицию для улучшения кишечной барьерной функции. Предпочтительным является наличие, по крайней мере, 4 мкг эквивалента ретинола (ЭР) на г сухого веса композиции, более предпочтительно, 6 мкг эквивалента ретинола (ЭР). Предпочтительно, настоящая композиция содержит менее чем 20 мкг ЭР на г сухого веса настоящей композиции.
Настоящая композиция предпочтительно содержит минералы, микроэлементы и витамины, холин, таурин, карнитин, мио-инозитол и/или смеси этого. Предпочтительно настоящая композиция содержит таурин, который подавляет повреждение энтероцитов, вызванное воспалением. Соответственно, таурин является выгодно добавленным в настоящем изобретении. Предпочтительно настоящая композиция содержит, по крайней мере, 3 мг, более предпочтительно, по крайней мере, 6 мг, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 10 мг таурина на 100 мл.
Жидкий состав
Нарушения стула (например, твердый стул, недостаточный объем стула, диарея) являются главной проблемой у многих детей и больных субъектов, кто получает жидкую пищу. Вследствие этого настоящая жидкая композиция имеет осмоляльность между 50 и 500 мОсм/кг, более предпочтительно, между 100 и 400 мОсм/кг.
Также является важным, что настоящая жидкая композиция не имеет излишней калорийности, тем не менее, обеспечивает достаточно калорий для питания субъекта. Следовательно, жидкая пища предпочтительно имеет калорийность между 0,1 и 2,5 ккал/мл, еще более предпочтительно, калорийность между 0,5 и 1,5 ккал/мл, наиболее предпочтительно, калорийность между 0,6 и 0,8 ккал/мл.
Настоящая жидкая композиция имеет вязкость между 1 и 100 мПа*с, предпочтительно, между 1 и 60 мПа*с, более предпочтительно, между 1 и 20 мПа*с, наиболее предпочтительно, между 1 и 10 мПа*с. Низкая вязкость гарантирует правильное введение жидкости, например, правильное прохождение через дырку соски.
-1
Настоящая композиция предпочтительно приготавливается посредством постепенного смешивания порошковых составляющих состава с водой. Обычно таким образом приготавливают заменитель грудного молока. Настоящее изобретение, следовательно, также относится к упакованным порошковым композициям, где указанная упаковка предоставлена с инструкцией по смешиванию порошка с подходящим количеством жидкости, таким образом давая в результате жидкую композицию с вязкостью между 1 и 100 мПа*с. Эта вязкость близка к вязкости человеческого молока. Кроме того, низкая вязкость приводит к нормальному опорожнению желудка и лучшему усвоению энергии, что является необходимым для детей, которые нуждаются в энергии для оптимальных роста и развития. Плотность данной жидкости может быть соответственно определена с использованием Physica Rheometer MCR 300 (Physica Messtechnik GmbH, Ostfilden, Germany) при градиенте скорости 95 с при 20°С.
Области применения
Было найдено, что композиция по настоящему изобретению является особенно полезной для питания младенцев. Поэтому настоящее изобретение предоставляет способ для предоставления питания человеческому младенцу указанным способом, содержащим введение настоящей жидкой композиции младенцу.
Предпочтительно младенец имеет возраст между 0 и 48 месяцами, более предпочтительно, между 0 и 36 месяцами, наиболее предпочтительно, между 11 и 36 месяцами, т.е. является ребенком ясельного возраста.
Так как короткоцепочечные жирные кислоты являются важным источником энергии для энтероцитов и стимулируют дифференцировку энтероцитов, настоящая композиция может быть выгодно применена для восстановления, поддержки и/или созревания кишечной барьерной функции по всему желудочно-кишечному тракту у человека. Настоящая композиция может, следовательно, соответственно использоваться для лечения и предотвращения болезней, где нарушенная барьерная кишечная функция играет (важную) роль. Настоящая жидкая композиция является особенно подходящим для лечения и/или предотвращения аллергии, пищевой гиперчувствительности, атопического дерматита, экземы, желудочно-кишечных инфекций, диареи и/или кишечного воспаления у младенцев посредством перорального введения настоящей композиции. Так как короткоцепочечные жирные кислоты также играют важную роль в кишечных нейромышечных реакциях, композиция является особенно подходящей для предотвращения и/или лечения спазмов, колик и/или запора. Уменьшенное появление этих болезней является следствием оптимизированной продукции короткоцепочечных жирных кислот по всей длине желудочно-кишечного тракта.
Другие пациенты, страдающие от сниженной кишечной барьерной функции, могут также выгодно применять настоящую композицию. Следовательно, настоящая композиция может также быть выгодно использована для лечения и/или предотвращения диареи, бактериальной транслокации, бактериемии, сепсиса, плохого питания и/или кишечного воспаления. Настоящая композиция может также быть соответственно использована пациентами, подвергающимися хирургическому вмешательству, пациентами, подвергающимися противораковой терапии, и пациентами, страдающими от травм, вызванных теплом, трением, электричеством, радиацией и химикатами. Настоящую композицию предпочтительно вводить перорально. Композиция является также особенно подходит для введения через трубочку или через соломинку.
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Перевариваемые короткоцепочечные триглицериды ингибируют патогенные бактерии в тонком кишечнике
2
2
4
2
2
4
3
2
4
Трибутрин (Aldrich) инкубировали в концентрации 33 мМ при 37°С в течение 90 минут в анаэробных условиях в среде, представляющей желудочную (8,3 г/л бактериологического пептона, 3,1 г/л NaCl, 0,11 г/л CaCl, 1,1 г/л KCl, 0,6 г/л KHPO, 1,0 г/л глюкозы, pH 3,0, 22,2 мг/л пепсина (из слизистой желудка свиньи; Sigma P-6887) и 22,2 мг/л липазы (Rhizopus F-AP 15; Amano Pharmaceuticals)). После инкубации было проведено десятикратное разведение суспензии в среде, представляющей тонкий кишечник (5,7 г/л бактериологического пептона, 1,25 г/л NaCl, 0,055 г/л CaCl, 0,15 г/л KCl, 0,68 г/л KHPO, 1,0 г/л NaHCO, 0,3 г/л NaHPO, 0,7 г/л глюкозы, pH 6,5, 20,3 г/л панкреатина (панкреатин свиньи; Sigma P-1750) и 5,5 г/л желчи (бычья желчь; Sigma B-3883)).
Bifidobacteria
Кишечные (оппортунистические) патогены растили в течение ночи в среде ВНI (Oxoid) и промывали, и концентрировали в три раза в среде тонкого кишечника. В временной точке t=0 микротитровочные лунки, заполненные средой тонкого кишечника с или без расщепленного трибутирина, инокулировали в трипликатах патогенами (20 мкл добавляли к 250 мкл среды). 100 мкл образцов отбирали во временных точках 105 и 210 минут. Проводили серии трехкратных разведений в PBS (Gibco) для каждого патогена, и 5 мкл из каждого разведения наносили точечно в дупликатах на квадратную ВНI-плашку с помощью шаблона. Плашки с нанесенными точками высушивали и инкубировали в течение 48 часов при 37°С в анаэробных условиях. Процентное содержание ингибирующего эффекта гидролизованного трибутирина вычисляли посредством сравнения результатов инкубации с трибутирином и результатов инкубации с контролем без трибутирина. Результаты показаны в таблице 1. Рост  или молочнокислых бактерий не ингибировался в присутствии 10 мМ бутирата (данные не показаны).
Таблица 1
Проценты ингибирования гидролизованным трибутирином
Штамм
Т=105 мин
Т=210 мин
<i>Shigella flexneri</i> LMG10472
49,4
55,9
<i>Staphylococcus aureus</i> LMG10147
83,0
91,6
<i>Staphylococcus epidermidis</i> LMG10273
0
29,8
<i>Klebsiella pneumoniae</i>, больничный изолят
44,8
45,1
<i>Clostridium difficile</i>, больничный изолят
92,6
97,0
<i>Streptococcus agalactica</i> LMG14694
100
100
<i>Yersinia enterocolitica</i> LMG67899
0
50,4
Эти результаты демонстрируют, что короткоцепочечные триглицериды после расщепления липазами проявляют бактерицидный или ингибирующий рост эффект на некоторые распространенные кишечные патогены в тонком кишечнике.
Пример 2: Органические кислоты, образующиеся при ферментации в толстом кишечнике, ингибируют рост патогенных бактерий
600
Патогенные бактерии выращивали в течение ночи на триптической соевой среде (Oxoid) при 37°С и инокулировали в триптическую соевую среду (5 мкл добавляли к 250 мкл в лунках микротитровочной плашки) с или рН 7,0, представляющим рН кишечника младенцев, которых кормили стандартным заменителем грудного молока, или рН 5,5, представляющим рН кишечника младенцев, которых кормили заменителем грудного молока с добавленными в количестве 0,4 г/л галактоолигосахаридами (от Vivinal Gos) и полифруктозой (raftilinНР) в весовом соотношении 9/1 и содержащей концентрации органических кислот, наблюдаемых в испражнениях этих младенцев. В качестве контроля не добавляли органических кислот. За ростом при 37°С следили посредством измерения мутности (OD).
Bifidobacteria
Результаты показаны в таблице 2. Можно заключить, что физиологические изменения (т.е. понижение рН, совмещенное с присутствием органических кислот) в толстой кишке, индуцированное сбраживанием неперевариваемых сахаридов, ингибирует рост патогенных бактерий. Рост или молочнокислых бактерий не ингибировался (данные не показаны).
Таблица 2
Ингибирование роста с помощью органических кислот и низкого рН
Штамм
Нет кислот
Органические кислоты<sup>а</sup>
рН 5,5
рН 7,0
рН 5,5
рН 7,0
<i>Escherichia coli</i> ATCC35401
<sup>б</sup>
0
---
--
<i>Salmonella typhimurium</i> LMG22714
-
0
---
---
<i>Klebsiella pneumoniae</i>, больничный изолят
-
0
---
0
<i>Staphylococcus aureus</i> LMG10147
-
0
---
--
<i>Enterococcus faecalis </i>LMG11396
0
0
---
-
а: органические кислоты: 75 мМ ацетат, 20 мМ пропионат, 7,5 мМ бутират, 47,5 мМ лактат или 100 мМ ацетатб: 0: ингибирование роста отсутствует-: слабое ингибирование роста (от 5 до 20%) по сравнению с рН 7,0 с отсутствием кислот--: среднее ингибирование роста (от 20 до 60%) по сравнению с рН 7,0 с отсутствием кислот---: сильное ингибирование роста (от 60 до 100%) по сравнению с рН 7,0 с отсутствием кислот
Из результатов, показанных в примере 1 и 2, можно заключить, что после перорального введения композиции, содержащей короткоцепочечные триглицериды и неперевариваемый сахарид, короткоцепочечные жирные кислоты высвобождаются и обладают противопатогенным эффектом в тонком кишечнике и толстой кишке.
Пример 3: Пролонгированное высвобождение короткоцепочечных жирных кислот
Микроорганизмы были получены из свежих испражнений младенцев, вскармливаемых искусственно. Свежий фекальный материал, полученный от младенцев в возрасте от 1 до 4 месяцев, объединяли и помещали в консервирующую среду в течение 2 часов.
Субстратами для сбраживания являлись следующие пребиотики:
1 85 мг ТОС (из Vivinal GOS),
2 76,5 мг ТОС (из Vivinal GOS) и 8,5 мг инулина (из raftilinHP) в соотношении 9/1 (вес волокон/вес волокон),
3 85 мг инулина (raftilinHP),
4 ничего (пустышка).
2
4
2
3
4
2
2
4
2
Среда McBain & MacFarlane: Забуференная пептоновая вода 3,0 г/л, дрожжевой экстракт 2,5 г/л, слизистый секрет (кисточковой каймы) 0,8 г/л, триптон 3,0 г/л, L-цистеин-HCl 0,4 г/л, соли желчи 0,05 г/л, KHPO·3HO 2,6 г/л, NaHCO 0,2 г/л, NaCl 4,5 г/л, MgSO·7HO 0,5 г/л, CaCl 0,228 г/л, FeSO·7HO 0,005 г/л. Колбы Скотта объемом 500 мл заполняли средой и стерилизовали в течение 15 минут при 121°С.
2
4
2
3
4
2
2
4
2
2
4
3
Забуференная среда: KHPO·3HO 2,6 г/л, NaHCO 0,2 г/л, NaCl 4,5 г/л, MgSO·7HO 0,5 г/л, CaCl 0,228 г/л, FeSO·7HO 0,005 г/л. Довести до рН 6,3±0,1 с помощью KHPO или NaHCO. Колбы Скотта объемом 500 мл заполняли средой и стерилизовали в течение 15 минут при 121°С.
Консервирующая среда: Забуференный пептон 20 г/л, L-цистеин-HCl 0,5 г/л, тиогликолат натрия 0,5 г/л, одна таблетка резорцина на литр, довести до рН 6,7±0,1 с помощью 1М NaОН или HCl. Среду кипятили в микроволновой печи. Сывороточные колбы объемом 30 мл заполняли 25 мл среды и стерилизовали в течение 15 минут при 121°С.
Свежие испражнения смешивались с консервирующей средой и в таком виде могли быть сохранены в течение нескольких часов при 4°С.
Фекальная суспензия: Законсервированный раствор фекалий центрифугировали на 13000 об/мин в течение 15 мин. Супернатант удаляли, и фекалии смешивали со средой McBain & MacFarlane в весовом соотношении 1:5.
3 мл фекальной суспензии смешивали с 85 г пребиотика или ни с чем не смешивали (пустышка) в колбе и тщательно перемешивали. Отбирали образец во временной точке 0 (t=0) объемом 0,5 мл. 2,5 мл получившейся суспензии помещали в трубку для диализа в 60 мл колбу, наполненную 60 мл забуференной среды. Колбу хорошо закрывали и инкубировали при 37°С. Отбирали образцы из трубки для диализа (по 0,2 мл) или из диализного буфера (по 1,0 мл) с помощью гиподермального шприца после 3, 24 и 48 часов и немедленно помещали на лед для остановки сбраживания.
Количественно определяли короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) уксусную, пропионовую и n-бутировую с помощью газового хроматографа (ГХ) Varian 3800 (Varian Inc., Walnut Creek, U.S.A.), оборудованного пламенно-ионизационным детектором. 0,5 мкл образца вспрыскивали при 80°С в колонку (Stabilwax, 15x0,53 мм, толщина пленки 1,00 мкм, Restek Co., U.S.A.), используя гелий в качестве газа-носителя (3,0 psi). После вспрыскивания образца печь нагревали до 160°С со скоростью 16°С/мин, с последующим награванием до 220°С со скоростью 20°С/мин и в конце поддерживали температуру 220°С в течение 1,5 минут. Температура инжектора и детектора была 200°С. 2-этилбутировую кислоту использовали как внутренний стандарт. Величины корректировали на пробу-пустышку.
Результаты показаны в таблице 3. Таблица 3 показывает, что сбраживание смеси ТОС/инулин НР дает в результате существенно большее количество КЦЖК на г волокон, чем одиночные компоненты.
Таблица 4 показывает кинетику образования КЦЖК. В первые 3 часа наибольшее количество КЦЖК образуется со смесью пребиотиков. Быстрое сбраживание в начале толстой кишки является важным из-за противопатогенных эффектов.
Комбинация ТОС/инулин НР также показывает большее образование КЦЖК между 24 и 48 часами по сравнению с одиночными компонентами, указывая, что в дистальной части толстой кишки еще образуются КЦЖК, что имеет благоприятный эффект на проницаемость толстого кишечника, целостность кишечного барьера, образование слизи и противопатогенные эффекты.
Большое количество короткоцепочечных жирных кислот (таблица 3) указывает на достаточное снабжение короткоцепочечными жирными кислотами в нижних частях желудочно-кишечного тракта. Увеличенное количество короткоцепочечных жирных кислот в интервал времени 24-48 часов указывает на относительно увеличенное количество короткоцепочечных жирных кислот в дистальных частях нижнего желудочно-кишечного тракта. Оба измерения указывают на пригодность комбинирования неперевариваемых сбраживаемых олигосахаридов с настоящими короткоцепочечными жирными ацильными цепями. Эти результаты указывают на благоприятные эффекты неперевариваемых сбраживаемых олигосахаридов, в частности галактоолигосахаридов (ТОС) и особенно комбинации длинных и коротких олигосахаридов с различной структурой (ТОС/инулин НР).
Таблица 3
Образование КЦЖК в испражнениях младенцев (ммоль на г пребиотика), скорректированное на пробу-пустышку, после 48 часов сбраживания <i>in vitro</i>
КЦЖК (ммоль/г пребиотика),
Пребиотики
ацетат
пропионат
бутират
Общие КЦЖК
ТОС
2,95
1,05
0,16
4,16
ТОС/инулин НР
3,71
1,03
0,18
4,92
инулин НР
1,60
0,29
1,03
2,92
Таблица 4
Кинетика образования общих КЦЖК в испражнениях младенцев (ммоль/г пребиотика) (скорректировано на пробу-пустышку)
Временные интервалы (часы)
Пребиотики
0-3 часа
3-24 часа
24-48 часов
ТОС
0,23
3,85
0,13
ТОС/инулин НР
0,40
4,49
0,24
инулин НР
0,00
3,05
0,05
Из результатов, показанных в примерах 1 и 2, можно заключить, что после перорального введения композиции, содержащей короткоцепочечные триглицериды и смесь двух различных неперевариваемых сахаридов, короткоцепочечные жирные кислоты высвобождаются и имеют противопатогенные эффекты в тонком кишечнике, и проксимальной части толстой кишки, и дистальной части толстой кишки.
Пример 4: Питание младенцев
Напиток, содержащий на 100 мл 67 ккал и
1,9 г белка: (11,3 эн.%; белок коровьего молока);
3,0 г жира: (40,3 эн.%; 0,75 г молочного жира; 1,95 г смеси подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты/масла канола (рапсового); 0,3 г кукурузного масла);
8,11 г перевариваемых углеводов: (48,4 эн.%; 7,8 г лактозы, 0,22 глюкозы; 0,01 галактозы; 0,01 полисахаридов; 0,06 органических кислот);
0,8 г клетчатки: (0,72 г транс-галактоолигосахаридов ((из Vivinal GOS, Borculo Ingredients, the Netherlands); 0,08 г длинноцепочечного инулина (из Raftilin HP, Orafti, Belgium));
питательные микроэлементы: 0,89 мг цинка; 2,3 мкг Se; 65 мкг-RE витамина А, из которого 24,6 мкг-RE β-каротина; 10 мг холина;
осмоляльность: 355 осмол/кг;
вязкость: 3 мПа*с.
Состав жирных ацильных цепей (жирных кислот) в г на 100 г жирных ацильных цепей:
С-4:0 (бутировая)
0,87
С-6:0 (капроновая)
0,50
С-8:0
0,37
С-10:0
0,75
С-12:0
0,99
С-14:0
2,86
С-16:0
11,69
С-16:1n7
0,77
С-17:0
0,01
С-18:0
4,36
С-18:1n9
46,81
С-18:2n6 (линолевая)
21,74
С-18:3n3 (α-линоленовая)
3,57
С-18:3n6
0,07
С-20:0
0,34
С-20:1n9
0,76
С-22:0
0,29
С-22:1n9
0,11
С-24:1n9
0,07