КОМПОЗИЦИИ ЛИПИДОВ
LIPID COMPOSITIONS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США №62/114811, поданной 11 февраля 2015 года, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
В настоящем изобретении предложены улучшенные способы экстракции и получения липидов из биологических источников для применения в фармацевтических препаратах, нутрицевтиках и функциональных пищевых продуктах, а также в композициях на их основе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Крилевое масло является одним из самых быстроразвивающихся видов нутрицевтических продуктов. Крилевое масло можно экстрагировать из любых видов криля, однако чаще всего его экстрагируют из антарктического криля Euphausia superba. Крилевое масло обеспечивает биологически доступный источник омега-3 жирных кислот, таких как эйкозапентаеновая кислота (ЕРА) и докозагексаеновая кислота (DHA), а также антиоксидант астаксантин. Крилевое масло в целом характеризуется высоким содержанием фосфолипидов, а также триглицеридов.
В публикации WO 2008/117062 описана экстракция крилевого масла из крилевой муки с применением полярных растворителей и таких способов экстракции как сверхкритическая флюидная экстракция. Одна из проблем, связанных с крилевым маслом, экстрагированным из крилевой муки, заключается в том, что указанное масло обычно имеет высокую вязкость, что затрудняет его приготовление в предпочтительных формах доставки, таких как желатиновые капсулы. Причина высокой вязкости ранее не рассматривалась.
В публикациях WO 2009/027692 и WO 2010/097701 описаны способы получения белково-липидного коагулята криля и экстракции масла из указанного коагулята. Полученные масла могут обладать низкой вязкостью. Однако хранение и транспортировка указанного коагулята могут быть затруднительными вследствие высокого содержания влаги.
Вопросам поиска способов экстракции крилевого масла с низкой вязкостью из более доступной крилевой муки уделялось мало внимания. Таким образом, в данной области техники существует потребность в способах экстракции крилевого масла с низкой вязкостью из крилевой муки и крилевых маслах с низкой вязкостью, полученных данными способами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предложены улучшенные способы экстракции и получения липидов из биологических источников для применения в фармацевтических препаратах, нутрицевтиках и функциональных пищевых продуктах.
++
Соответственно, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложена обессоленная композиция липидов криля, содержащая: примерно от 30 до 50% масс./масс. фосфолипидов масс./масс. и примерно от 32 до 52% масс./масс. триглицеридов; и при этом указанная композиция обладает одним или более из следующих свойств: а) композиция содержит примерно от 3% масс./масс. до 13% масс./масс. свободных жирных кислот; b) композиция содержит примерно от 0,5% масс./масс. до 5% масс./масс. лизофосфолипидов; с) композиция содержит менее примерно 0,2% масс./масс. неорганических солей; d) композиция содержит менее примерно 2 мг N/100 г; е) композиция содержит менее примерно 2 ppm Cu; f) композиция содержит менее примерно 3 ppm общего мышьяка; g) композиция содержит примерно от 0,01% до примерно 1% масс/масс, этиловых эфиров; h) композиция характеризуется тем, что показатель ее проводимости составляет менее примерно 20 мкСм/см при измерении в отношении 5% сухого вещества в 95% этаноле; i) композиция характеризуется тем, что показатель вязкости составляет примерно от 100 до 400 мПа при 25°С; и (j) композиция содержит примерно от 20 ppm до примерно 2000 ppm эфиров астаксантина. В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 2 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 3 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 4 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 5 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 6 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 7 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 8 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 9 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают каждым из свойств (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (с) и (i). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойством (h). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (е) и (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойством (d). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (с), (d), (е), (f), (h) и (i).
++
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены концентраты фосфолипидов криля, содержащие: примерно от 50 до 85% масс./масс. фосфолипидов и примерно от 5 до 35% масс./масс. триглицеридов; и при этом указанная композиция обладает одним или более из следующих свойств: (а) композиция содержит примерно от 2% масс./масс. до 13% масс./масс. свободных жирных кислот; (b) композиция содержит примерно от 0,5% масс./масс. до 10% масс./масс. лизофосфолипидов; (с) композиция содержит менее примерно 0,2% масс./масс. неорганических солей; (d) композиция содержит менее примерно 2 мг N/100 г; (е) композиция содержит менее примерно 2 ppm Cu; (f) композиция содержит менее примерно 3 ppm общего мышьяка; (g) композиция содержит примерно от 0,01% до примерно 1% масс/масс, этиловых эфиров; h) композиция характеризуется тем, что показатель ее проводимости составляет менее примерно 20 мкСм/см при измерении в отношении 5% сухого вещества в 95% этаноле; i) композиция характеризуется тем, что показатель вязкости составляет примерно от 600 до 1600 мПа при 35°С; и (j) композиция содержит менее примерно 1000 ppm эфиров астаксантина. В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 2 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 3 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 4 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 5 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 6 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 7 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 8 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 9 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают каждым из свойств (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (с) и (i). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойством (h). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (е) и (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойством (d). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (с), (d), (е), (f), (h) и (i).
++
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены композиции нейтральных липидов криля, содержащие: примерно от 70% до 95% масс./масс. триглицеридов и примерно от 2% до 20% масс./масс. фосфолипидов; и при этом указанная композиция обладает одним или более из следующих свойств: (а) композиция содержит примерно от 0,5% масс./масс. до 10% масс./масс. свободных жирных кислот; (b) композиция содержит примерно от 0,1% масс./масс. до 2% масс./масс. лизофосфолипидов; (с) композиция содержит менее примерно 0,2% масс./масс. неорганических солей; (d) композиция содержит менее примерно 2 мг N/100 г; (е композиция содержит менее примерно 2 ppm Cu; (f) композиция содержит менее примерно 3 ppm общего мышьяка; (g) композиция содержит примерно от 0,01% до примерно 1% масс./масс. этиловых эфиров; h) композиция характеризуется тем, что показатель ее проводимости составляет менее примерно 20 мкСм/см при измерении в отношении 5% сухого вещества в 95% этаноле; i) композиция характеризуется тем, что показатель вязкости составляет менее примерно 200 мПа при 25°С; и (j) композиция содержит более примерно 300 ppm эфиров астаксантина. В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 2 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 3 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 4 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 5 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 6 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 7 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 8 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 9 или более свойствами (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают каждым из свойств (а) - (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (с), (i) и (j). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойством (h). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (е) и (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойством (d). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (с), (d), (е), (f), (h), (i) и (j).
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены композиции неочищенных липидов криля, содержащие: примерно от 30% до 50% масс./масс. фосфолипидов и примерно от 26% до 46% масс./масс. триглицеридов; и при этом указанная композиция обладает одним или более из следующих свойств: (а) композиция содержит примерно от 1% масс./масс. до 7% масс./масс. диглицеридов; (b) композиция содержит примерно от 2% масс./масс. до 12% масс./масс. свободных жирных кислот; (с) композиция содержит примерно от 1% масс./масс. до 7% масс./масс. холестерина; (d) композиция содержит примерно от 0,1% масс./масс. до 2% масс./масс. эфиров холестерина, более предпочтительно примерно от 0,2% масс./масс. до примерно 1,0% масс./масс. эфиров холестерина; (е) композиция содержит примерно от 0,5% масс./масс. до 5% масс./масс. неорганических солей; (f) композиция содержит примерно от 0,5% масс./масс. до 5% масс./масс. третичных аминов. В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 2 или более свойствами (а) - (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 3 или более свойствами (а) - (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 4 или более свойствами (а) - (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 5 или более свойствами (а) - (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают 6 или более свойствами (а) - (f). В некоторых вариантах реализации указанные композиции обладают по меньшей мере свойствами (а), (с) и (е).
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены концентрированные композиции астаксантина криля, содержащие: примерно от 400 до 4000 ppm эфиров астаксантина и более чем примерно 98% нейтральных липидов криля.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложен наполнитель для пероральной доставки, содержащая описанные выше композиции. В некоторых вариантах реализации указанный наполнитель представляет собой мягкую желатиновую капсулу. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложен функциональный пищевой продукт, питательная добавка, пищевая добавка или продукт лечебного питания, содержащий описанные выше композиции. В некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать второй нутрицевтический ингредиент в дополнение к композиции липидов криля. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретении предложен фармацевтически приемлемый носитель и описанная выше композиция липидов криля.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В контексте настоящего описания термин «фосфолипид» относится к органическому соединению с двумя фрагментами жирной кислоты, присоединенными к глицерину в положении sn-1 и sn-2, которое также содержит концевую группу, связанную фосфатным остатком в положении sn-3 указанного глицерина. Примеры фрагментов концевых групп включают холин, этаноламин, серии и инозит. Фосфолипиды включают фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол и фосфатидную кислоту. Фрагмент жирной кислоты представляет собой часть молекулы жирной кислоты, которая связана в положении sn-1 или sn-2, например, посредством сложноэфирной или простой эфирной связи. Когда фрагмент жирной кислоты представляет собой ацил жирной кислоты, алифатическая цепь указанного ацила жирной кислоты присоединена посредством сложноэфирной связи, а когда фрагмент жирной кислоты представляет собой алифатическую цепь жирной кислоты, указанная алифатическая цепь присоединена посредством простой эфирной связи. Когда конкретная жирная кислота упоминается в отношении фосфолипида согласно настоящему изобретению (например, ЕРА или DHA), такой случай следует рассматривать в качестве ссылки на соответствующую ацильную группу жирной кислоты или ее алифатическую цепь.
В контексте настоящего описания термин «эфирный фосфолипид» относится к фосфолипиду, в котором фрагмент жирной кислоты в одном из положений sn-1 или sn-2 представляет собой алифатическую цепь жирной кислоты, присоединенную посредством простой эфирной связи. Эфирные фосфолипиды включают, например, алкилацилфосфатидилхолин, алкилацилфосфатидилэтаноламин и алкилацилфосфатидилсерин.
В контексте настоящего описания термин «полиненасыщенная жирная кислота с длинной цепью» относится к жирной кислоте, содержащей 20 или более атомов углерода, в которой две или более связи являются ненасыщенными.
В контексте настоящего описания термин «омега-3 жирная кислота» относится к полиненасыщенным жирным кислотам, которые содержат конечную двойную связь в углеводородной цепи между третьим и четвертым атомами углерода от метального конца молекулы. Неограничивающие примеры омега-3 жирных кислот включают 5,8,11,14,17-эйкозапентаеновую кислоту (ЕРА), 4,7,10,13,16,19-докозагексановую кислоту (DHA) и 7,10,13,16,19-докозапентановую кислоту (DPA).
В контексте настоящего описания термин «физиологически приемлемый носитель» относится к любому носителю или вспомогательному веществу, обычно применяемому с масляными фармацевтическими препаратами. Такие носители или вспомогательные вещества включают, но не ограничиваются ими, масла, крахмал, сахарозу и лактозу.
В контексте настоящего описания термин «наполнитель для перорального введения» относится к любому способу пероральной доставки фармацевтического препарата, включая, но не ограничиваясь ими, капсулы, пилюли, таблетки и сиропы.
В контексте настоящего описания термин «пищевой продукт» (food product) относится к любому продукту питания (food) или корму, подходящему для потребления людьми, животными, не являющимися жвачными животными, или жвачными животными. «Пищевой продукт» может представлять собой приготовленный и упакованный пищевой продукт (например, майонез, салатная заправка, хлеб или сыр) или корм для животных (например, экструдированный и гранулированный корм для животных или крупнозернистый смешанный корм). «Приготовленный пищевой продукт» означает любой предварительно упакованный пищевой продукт, одобренный для потребления человеком.
В контексте настоящего описания термин «продовольственный продукт» (foodstuff) относится к любому веществу, подходящему для потребления человеком или животным.
В контексте настоящего описания термин «функциональный пищевой продукт» относится к пищевому продукту, к которому добавлена биологически активная добавка.
В контексте настоящего описания термин «детское питание» относится к пищевому продукту, приготовленному для детей младшего возраста, как, например, смесь.
В контексте настоящего описания термин «пищевой продукт для людей преклонного возраста» относится к пищевому продукту, приготовленному для лиц пожилого возраста.
В контексте настоящего описания термин «пищевой продукт для беременных» относится к пищевому продукту, приготовленному для беременных женщин.
В контексте настоящего описания термин «питательная добавка» относится к пищевому продукту, приготовленному в качестве добавки к пище или питательной добавки, которую применяют как часть режима питания.
В контексте настоящего описания термин масс./масс. (масса/масса), если не указано иное, относится к количеству данного вещества в композиции в расчете на массу и выражается в процентах от общей массы указанной композиции. Например, композиция, содержащая 50% масс./масс. фосфолипидов, означает, что масса фосфолипидов составляет 50% от общей массы указанный композиции (т.е. 50 г фосфолипидов в 100 г композиции, такой как масло). Когда концентрация растворителя обозначена в описании, концентрация относится к массовому проценту растворителя в обозначенном растворе растворителя. В качестве неограничивающего примера 96% этанол содержит 96% этанола и 4% воды. В качестве еще одного неограничивающего примера, когда в описании описан липидный раствор, содержащий 20% масс./масс.сухого вещества, и растворитель, который представляет собой 95% этанол, это означает, что 100 г указанного раствора содержит в общей сложности 20 г сухого вещества и 80 г 95% этанола.
В контексте настоящего описания термин «крилевая мука» относится к высушенному порошку, полученному из криля, и который имеет содержание влаги примерно от 3% до примерно 15%.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предложены улучшенные способы экстракции и получения липидов из биологических источников для применения в нутрицевтиках, фармацевтических препаратах и функциональных пищевых продуктах, а также полученных из них композициях. В особенно предпочтительных вариантах реализации указанным биологическим источником является криль, например Euphausia superba или Euphausia pacifica.
В настоящее время одной из основных проблем, связанных с крилевым маслом является его вязкость, из-за которой возникают трудности при наполнении предпочтительных форм для введения, таких как желатиновые капсулы. К другим актуальным на сегодняшний день проблемам, связанным с получением крилевого масла, относятся продукты с низкой степенью чистоты, неприятным запахом и вкусом. Способы их получения характеризуются низким выходом продукта от массы сырья, а конечные продукты отличаются недостаточным содержанием астаксантина и фосфолипидов. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что указанные трудности, связанные с вязкостью, в большей степени зависят от наличия примесей в крилевом масле, которое получают при помощи коммерческих способов экстракции, чем от содержания фосфолипидов. В частности, удаление нерастворимых в гексане компонентов, таких как каменная соль, из крилевого масла позволяет получать крилевое масла с пониженной вязкостью, улучшенными эксплуатационными свойствами, более высокой стабильностью и улучшенными органолептическими свойствами.
Связанная с этим проблема заключается в том, что известные способы экстракции липидов из криля зачастую неэффективны. Во избежание экстракции загрязняющих веществ, которые влияют на качество крилевого масла, нередко приходится жертвовать эффективностью экстракции липидов. Таким образом, для того, чтобы экстрагировать высококачественное крилевое масло в известных способах применяют методики мягкой экстракции, в результате которой значительное количество липидов остается в исходном крилевом материале.
Настоящее изобретение позволяет решить эти проблемы, в первую очередь при помощи высокоэффективного или высокопроизводительного способа экстракции композиции неочищенных липидов криля из исходного крилевого материала, такого как крилевая мука. В некоторых вариантах реализации проводят экстракцию с высоким выходом экстрактов примерно от 70% до 90% масс./масс. от общего количества доступных липидов в биомассе криля по сравнению с выходом, равным примерно 66%, наблюдаемым в известных способах экстракции с применением протонных растворителей. Композицию неочищенных липидов криля затем обессоливают для получения обессоленной композиции липидов криля, содержащей примерно от 30% до 50% масс./масс. фосфолипидов. Обессоленные композиции липидов криля являются подходящими в качестве пищевых добавок, биологически активных добавок и в функциональных пищевых продуктах. Обессоленные композиции липидов криля также являются прекрасным материалом для получения концентратов фосфолипидов криля и концентратов нейтральных липидов, с высоким содержанием астаксантина. Как описано ниже, в настоящем изобретении также предложены способы фракционирования и разделения концентратов фосфолипидов криля и концентратов нейтральных липидов криля путем контролируемого фракционирования обессоленных композиций липидов криля при помощи спирта с последующим криоцентрифугированием. Конечным результатом являются высококачественные композиции концентратов фосфолипидов криля, содержащие примерно от 50% до примерно 85% фосфолипидов масс./масс. и композиции концентратов нейтральных липидов криля с высоким содержанием астаксантина. Дополнительно можно осуществить очистку астаксантина от композиций концентратов нейтральных липидов криля. Композиции концентратов нейтральных липидов криля с очищенным астаксантином можно смешивать с композициями концентратов фосфолипидов криля для получения композиций липидов криля с требуемым количеством фосфолипидов и астаксантина.
Комбинирование этих стадий способа обеспечивает эффективную, гибкую платформу для получения высококачественных продуктов из исходного крилевого материала. Указанные высококачественные продукты в целом характеризуются низкой вязкостью, незначительным запахом или его отсутствием, улучшенным вкусом, улучшенной стабильностью, низким содержанием лизофосфолипидов и низкими уровнями нежелательных материалов или загрязнений, таких как растворители, медь и другие металлические прооксиданты, общий мышьяк (включая органический и неорганический мышьяк), триметиламиноксид и этиловые эфиры.
Остальная часть указанного описания подразделяется следующим образом: 1) исходные материалы; 2) экстракция растворителем из крилевой муки; 3) обессоливание; 4) концентрация липидов и астаксантина; 5) приготовление композиций фосфолипидов криля и 6) применение композиций фосфолипидов криля.
1. Исходные материалы
Настоящее изобретение не ограничивается применением какого-либо конкретного биологического исходного материала. Указанный биологический исходный материал предпочтительно может представлять собой биомассу водорослей, растительную биомассу или биомассу морских животных, или его можно получить из указанных видов биомассы. В предпочтительных вариантах реализации в качестве исходного материала применяют биомассу морских животных. Подходящие виды биомассы включают, но не ограничиваются ими, биомассу морских животных, таких как криль, крабы, калянус, планктон, икра, раки, креветки, рыба, в особенности сельдь, моллюски (включая головоногих, таких как кальмары), а также биомассу растений и водорослей. Указанный биологический исходный материал может быть как свежим, так и замороженным или может представлять собой материал, полученный из биомассы водорослей, растений или морских животных, таких как мука, порошок, гидролизат или коагулят (паста). Указанная паста может представлять собой влажную пасту или высушенную пасту. В некоторых предпочтительных вариантах реализации указанный биологический исходный материал представляет собой крилевый материал, например крилевую муку, крилевый гидролизат, крилевый коагулят или свежий или замороженный криль. Для целей настоящего изобретения можно применять любые виды криля. В предпочтительных вариантах реализации криль представляет собой Euphausia superba или Euphausia pacifica.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах реализации указанный биологический исходный материал представляет собой крилевую муку. Крилевую муку предпочтительно получают любым стандартным способом получения морской муки. В целом крилевую муку получают путем приготовления свежепойманного криля при низкой температуре (примерно 80-85°С) и сушки для снижения содержания влаги до примерно 5-8%, и затем измельчения. В вариантах реализации, где указанный продукт предназначен для употребления человеком, муку предпочтительно упаковывают и хранят в атмосфере азота без добавления антиоксидантов.
Соответственно, способы согласно настоящему изобретению можно осуществлять с применением разнообразных исходных материалов. Остальная часть обсуждения указанных способов в целом относится к применению крилевой муки в качестве исходного материала. Однако следует понимать, что любой из исходных материалов, рассматриваемых в настоящем документе, в описанных способах можно заменить на крилевую муку.
2. Экстракция растворителем из крилевой муки
На первой стадии способа экстракции крилевую муку смешивают с подходящим растворителем для экстрагирования липидов из указанной муки. В отличие от способов предшествующего уровня техники в настоящем изобретении используются условия, которые предпочтительным образом способствуют экстракции максимального количества липидов из крилевой муки за счет увеличенного количества загрязняющих веществ в исходном экстракте растворителя. В предпочтительных вариантах реализации растворитель представляет собой органический протонный растворитель, однако также можно применять другие растворители, известные для применения для экстракции пищевых липидов, такие как ацетон, гексан и т.д. Подходящие органические протонные растворители включают, но не ограничиваются ими, н-бутанол, н-пропанол, изопропанол, нитрометан, этанол и метанол. В особенно предпочтительных вариантах реализации протонный растворитель представляет собой этанол.
В предпочтительных вариантах реализации концентрация указанного протонного растворителя, применяемого на первоначальной стадии экстракции растворителем, составляет по меньшей мере 90% или предпочтительно примерно от 94% до 98%, более предпочтительно примерно от 95% до 97% и наиболее предпочтительно составляет примерно 96% (например, 96% этанола или метанола).
В некоторых вариантах реализации указанный протонный растворитель смешивают с биологическим исходным материалом при соотношении протонный растворитель.биологический исходный материал примерно от 1:1 до 10:1, предпочтительно от 3:1 до 6:1, более предпочтительно примерно от 4:1 до 5:1 и наиболее предпочтительно примерно 4,4:1.
В предпочтительных вариантах реализации биологический исходный материал экстрагируют при помощи протонного растворителя при температуре примерно от 5°С до 65°С, от примерно 20°С до примерно 60°С, предпочтительно примерно от 30°С до 50°С, более предпочтительно примерно от 30°С до 50°С и наиболее предпочтительно примерно при 40°С. В некоторых вариантах реализации время экстракции (т.е. количество времени, в течение которого биологический исходный материал находится в контакте с растворителем) составляет примерно от 10 минут до примерно 2 часов, предпочтительно примерно от 15 минут до 60 минут, более предпочтительно примерно от 20 минут до примерно 45 минут и наиболее предпочтительно примерно 30 минут.
После стадии экстрагирования раствор неочищенных липидов криля, содержащий растворимые липиды из крилевой муки, отделяют от указанной смеси растворитель/криль, например, путем декантации и/или фильтрации. Указанный нерастворимый материал, содержащий белки и другие подходящие материалы, затем сушат для восстановления этанола. Оставшийся мучной продукт, богатый протеинами, можно впоследствии применять в пищевых продуктах, белковых добавках, кормах для животных и т.п. В некоторых вариантах реализации указанный декантированный раствор, содержащий растворимые липиды, имеет содержание сухого вещества примерно от 4% до 9% масс./масс. предпочтительно примерно от 5,5% до 7,5% масс./масс. и наиболее предпочтительно примерно от 6% до 7% масс./масс. где масс./масс. относится к массе сухого вещества в процентах от общей массы раствора. В предпочтительных вариантах реализации указанное сухое вещество состоит по существу из неочищенных липидов криля и предпочтительно содержание липидов составляет более чем 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% масс./масс. где масс./масс. относится к массе липидов в процентах от общей массы сухого вещества.
Композиция неочищенных липидов криля можно предпочтительно охарактеризовать следующим образом. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 30% масс./масс. до 50% масс./масс. фосфолипидов, более предпочтительно примерно от 35% масс./масс. до примерно 45% масс./масс. фосфолипидов и наиболее предпочтительно примерно 40% масс./масс. фосфолипидов, где масс./масс. относится к массе фосфолипидов в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 26% масс./масс. до 46% масс./масс. триглицеридов, более предпочтительно примерно от 31% масс./масс. до примерно 41% масс./масс. триглицеридов и наиболее предпочтительно примерно 36% масс./масс. триглицеридов, где масс./масс. относится к массе триглицеридов в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 1% масс./масс до 7% масс./масс. диглицеридов, более предпочтительно примерно от 1,5% масс./масс. до примерно 4,5% масс./масс. диглицеридов и наиболее предпочтительно примерно 3% масс./масс. диглицеридов, где масс./масс. относится к массе диглицеридов в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 2% масс./масс. до 12% масс./масс. свободных жирных кислот, более предпочтительно примерно от 4,5% масс./масс. до примерно 9,5% масс./масс. свободных жирных кислот и наиболее предпочтительно примерно 7% масс./масс. свободных жирных кислот, где масс./масс. относится к массе свободных жирных кислот в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 1% масс./масс. до 7% масс./масс. холестерина, более предпочтительно примерно от 1,5% масс./масс. до примерно 4,5% масс./масс. холестерина и наиболее предпочтительно примерно 3% масс./масс. холестерина, где масс./масс. относится к массе холестерина в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 0,1% масс./масс. до 2% масс./масс. эфиров холестерина, более предпочтительно примерно от 0,2% масс./масс. до примерно 1,0% масс./масс. эфиров холестерина и наиболее предпочтительно примерно 0,5% масс./масс. эфиров холестерина, где масс./масс. относится к массе эфиров холестерина в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 0,5% масс./масс. до 5% масс./масс. неорганических солей, более предпочтительно примерно от 0,8% масс./масс. до примерно 3,2% масс./масс. неорганических солей и наиболее предпочтительно примерно от 1,2% до 2,8% масс./масс. неорганических солей, где масс./масс. относится к массе неорганических солей в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации неочищенные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 0,5% масс./масс. до 5% масс./масс. третичных аминов (например, триметиламиноксид (ТМАО) и другие третичные амины), более предпочтительно примерно от 0,8% масс./масс. до примерно 3,2% масс./масс. третичных аминов и наиболее предпочтительно примерно от 1,2% до 2,8% масс./масс. третичных аминов, где масс./масс. относится к массе третичных аминов в процентах от общей массы неочищенных липидов криля. В некоторых вариантах реализации указанные третичные амины представляют собой ТМАО.
3. Обессоливание
3
В некоторых вариантах реализации раствор неочищенных липидов криля обессоливают для удаления нерастворимых в гексане материалов, таких как нерастворимые неорганические соли (например, NaCl с малыми или ничтожно малыми количествами KCl и/или AlCl), а также нежелательных соединений, таких как триметиламиноксид, и металлов, таких как медь и мышьяк.
В некоторых вариантах реализации раствор неочищенных липидов криля обессоливают путем выпаривания растворителя из раствора неочищенных липидов криля, чтобы получить композицию неочищенных липидов криля, и затем указанную композицию неочищенных липидов криля подвергают многократному промыванию водным растворителем. Подходящие водные растворители включают, но не ограничиваются ими, этанол, смешанный с водой или деионизированной водой, таким образом, что концентрация этанола составляет примерно от 40% до 70%, предпочтительно примерно от 50% до 60%. В указанных вариантах реализации композицию неочищенных липидов криля смешивают с растворителем, восстанавливают липидную фазу и декантируют водную фазу. Стадию промывания можно повторять по мере необходимости, например 1, 2, 3,4, 5 или более раз. Соотношение водный растворитель: композиция неочищенных липидов криля предпочтительно составляет примерно от 1:1 до 1:5 для каждой стадии промывки, более предпочтительно примерно от 1:1 до 2,5:1 и наиболее предпочтительно примерно 1:1,7.
В некоторых вариантах реализации раствор неочищенных липидов обессоливают при помощи хроматографии. Подходящие хроматографические среды включают среды с силикагелем, включая, но не ограничиваясь ими, сферические силикагели и дериватизированные силикагели, такие как С8 (функционализированный октилом диоксид кремния) и С18 (октадецилфункциональный диоксид кремния) и ионообменные смолы, такие как смолы Dowex™. В вариантах реализации, в которых проводят хроматографию, неочищенные липиды криля предпочтительно наносят на хроматографическую среду в протонном растворителе, предпочтительно таком же растворителе, который применяют при начальной экстракции (например, этанол). Можно использовать стандартные методы колоночной хроматографии, однако предпочтительно использовать аппараты для хроматографии с движущимся слоем или псевдодвижущимся слоем.
В некоторых вариантах реализации экстракт крилевого масла, содержащий полярные липиды, нейтральные липиды, триметиламиноксид (ТМАО), соль и астаксантин, обессоливают при помощи хроматографии с псевдодвижущимся слоем. В некоторых предпочтительных вариантах реализации экстракт криля разбавляют в эффективном количестве растворителя до концентрации примерно от 2 до примерно 7% масс./масс. в пересчете на сухое вещество в растворителе с обеспечением питающего потока обессоливателя. В некоторых вариантах реализации указанный растворитель предпочтительно представляет собой смесь этанола и воды, соотношение этанола и воды в которой составляет от примерно 99:1 до примерно 95:5. В некоторых вариантах реализации указанный питающий поток обессоливателя вводят по меньшей мере на одну из множества ступеней обессоливания в зону обессоливания псевдодвижущегося слоя крилевого масла, причем каждая ступень обессоливания включает первую колонку, содержащую катионообменную смолу, имеющую верхнюю и нижнюю части, и вторую колонку, содержащую анионообменную смолу, имеющую верхнюю и нижнюю части, и нижняя часть первой колонки сообщается посредством гидравлического соединения с верхней частью второй колонки, причем по меньшей мере часть ступеней обессоливания являются ступенями активного обессоливания, и по меньшей мере одна ступень обессоливания подвергается регенерации обессоливания и удалению из одной или более активной ступени обессоливания обогащенного обессоленными липидами потока, по существу не содержащего ТМАО и солей. В некоторых вариантах реализации растворитель предпочтительно восстанавливают из обогащенного обессоленными липидами потока для получения обессоленных липидов криля. Данные стадии более подробно описаны в находящейся на рассмотрении заявки на патент США №14/619102, содержание который полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
++
++
++
++
3+
Обессоленные композиции липидов криля по сухому веществу можно предпочтительно охарактеризовать следующим образом. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 30% масс./масс. до 50% масс./масс. фосфолипидов, более предпочтительно примерно от 35% масс./масс. до примерно 45% масс./масс. фосфолипидов и наиболее предпочтительно примерно 40% масс./масс. фосфолипидов, где масс./масс. относится к массе фосфолипидов в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 32% масс./масс. до примерно 52% масс./масс. триглицеридов, более предпочтительно примерно от 36% масс./масс. до примерно 48% масс./масс. триглицеридов и наиболее предпочтительно примерно 42% масс./масс. триглицеридов, где масс./масс. относится к массе триглицеридов в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 3% масс./масс. до 13% масс./масс. свободных жирных кислот, более предпочтительно примерно от 5% масс./масс. до примерно 11% масс./масс. свободных жирных кислот и наиболее предпочтительно примерно 8% масс./масс. свободных жирных кислот, где масс./масс. относится к массе свободных жирных кислот в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 0,5% масс./масс. до 5% масс./масс. лизофосфолипидов, более предпочтительно примерно от 0,8% масс./масс. до примерно 3,2% масс./масс. лизофосфолипидов и наиболее предпочтительно примерно от 1,2% до 2,8% масс./масс. лизофосфолипидов, где масс./масс. относится к массе лизофосфолипидов в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат менее примерно 1% масс./масс. неорганических солей, более предпочтительно менее примерно 0,5% масс./масс. неорганических солей, еще более предпочтительно менее примерно 0,2% масс./масс. неорганических солей и наиболее предпочтительно менее примерно 0,1% масс./масс. неорганических солей, где масс./масс. относится к массе неорганических солей в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат менее примерно 5 мг N/100 г, более предпочтительно менее примерно 3 мг N/100 г, еще более предпочтительно менее примерно 2 мг N/100 г и наиболее предпочтительно менее примерно 1 мг N/100 г, где величина N выступает в качестве показателя для содержания триметиламиноксида (ТМАО). В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля содержат менее примерно 10 ppm меди (Cu), более предпочтительно менее примерно 5 ppm Cu, еще более предпочтительно менее примерно 2 ppm Cu и наиболее предпочтительно менее примерно 1 ppm Cu. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля содержат менее примерно 10 ppm общего мышьяка (As, органический и неорганический), более предпочтительно менее примерно 5 ppm общего мышьяка, еще более предпочтительно менее примерно 3 ppm общего мышьяка и наиболее предпочтительно менее примерно 1 ppm общего мышьяка. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля предпочтительно содержат примерно от 0,01% до 2% масс./масс. этиловых эфиров, более предпочтительно примерно от 0,01% до примерно 1,5% масс./масс. этиловых эфиров и наиболее предпочтительно примерно от 0,01% до примерно 1% масс./масс. этиловые эфиры, где масс./масс. относится к массе этиловых эфиров в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля предпочтительно содержит менее примерно 5%, 4%, 3% или 2% масс./масс. этиловых эфиров до нижнего предела 0,01% этилового эфира (т.е. от 5% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров, от 4% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров, от 3% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров или от 2% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров), более предпочтительно менее примерно 1,5% масс./масс. этиловых эфиров и наиболее предпочтительно менее примерно 1% масс./масс. этиловых эфиров, где масс./масс. относится к массе этиловых эфиров в процентах от общей массы обессоленных липидов криля. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля обладают проводимостью менее примерно 50 мкСм/см при измерении в отношении 5% сухого вещества в 95% этаноле, более предпочтительно проводимость составляет менее примерно 30 мкСм/см при измерении в отношении 5% сухого вещества в 95% этаноле и наиболее предпочтительно проводимость составляет менее примерно 20 мкСм/см при измерении в отношении 5% сухого вещества в 95% этаноле. В некоторых вариантах реализации обессоленные липиды криля обладают вязкостью примерно от 50 до 800 мПа с при 25°С, более предпочтительно примерно от 100 до 400 мПа⋅с при 25°С и наиболее предпочтительно от 180 до 340 мПа с при 25°С. В некоторых вариантах реализации pH композиций обессоленных липидов криля составляет примерно от 6,7 до 8,3 при измерении в 95% этаноле.
4. Концентрирование липидов и астаксантина
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены способы концентрирования липидов (например, нейтральных липидов или полярных липидов, таких как фосфолипиды) и астаксантина в растворе. Несмотря на то, что указанные способы описаны со ссылкой на описанные выше обессоленные липиды криля, данные способы в целом применимы к любым липидным фракциям, которые содержат фосфолипиды.
Соответственно, в некоторых вариантах реализации содержание сухого вещества в композиции липидов, содержащей фосфолипиды, доводят до заданного уровня путем добавления или удаления растворителя, и в результате возможно фракционирование таким образом, что фосфолипиды преимущественно отделяются в одну фазу, а нейтральные липиды отделяются в другую фазу. В некоторых вариантах реализации композиция липидов, содержащая фосфолипиды, такие как обессоленные липиды криля, смешивают с подходящим протонным растворителем, предпочтительно этанолом, так что содержание сухого вещества (т.е. липида) в полученном растворе составляет примерно от 10% до 40% масс./масс. предпочтительно примерно от 15% до 35% масс./масс. более предпочтительно примерно от 18% до примерно 30% масс./масс. и наиболее предпочтительно примерно от 20% до примерно 25% масс./масс.. В вариантах реализации, где на стадии обессоливания уже предусмотрены липиды в подходящем растворе протонного спирта, как, например, в случае, когда этанол применяют в качестве растворителя для хроматографии, предпочтительно можно осуществить выпаривание раствора обессоленных липидов криля для получения желаемого содержания сухого вещества, примерно от 10% до 40% масс./масс. предпочтительно примерно от 15 до 35% масс./масс. более предпочтительно примерно от 18% до примерно 28% масс./масс. и наиболее предпочтительно примерно от 20% до примерно 22% масс./масс.. Подходящие способы выпаривания включают, но не ограничиваются ими, выпаривание при пониженном давлении (например, вакуумная дистилляция), выпаривание с падающей пленкой и удаление растворителей через мембрану.
После регулирования содержания сухого вещества до желаемого уровня путем либо добавления, либо удаления растворителя, затем проводят фракционирование раствора на верхний легкий фазовый раствор с улучшенным содержанием фосфолипидов и более низкий тяжелый фазовый раствор, содержащий преимущественно нейтральные липиды и высокий уровень астаксантина. Предпочтительно контролируют температуру раствора на стадии фракционирования. В некоторых вариантах реализации температура для стадии фракционирования составляет примерно от 0°С до примерно 20°С, предпочтительно примерно от 5°С до примерно 15°С, более предпочтительно примерно от 8°С до примерно 12°С и наиболее предпочтительно примерно 10°С.
В некоторых вариантах реализации концентрацию протонного растворителя можно варьировать для контроля концентрации фосфолипидов в композиции липидов верхней фазы. В некоторых вариантах реализации концентрация протонного растворителя составляет примерно от 55% до 100%, более предпочтительно примерно от 65% до 98%. В некоторых предпочтительных вариантах реализации концентрация протонного растворителя составляет примерно от 90% до 100%, более предпочтительно примерно от 92% до 98% и наиболее предпочтительно примерно 95%. В этих вариантах реализации содержание фосфолипидов в сухом веществе липидов в верхней фазе после фракционирования составляет примерно от 50% до 70% масс./масс. предпочтительно примерно от 55% до 65% масс./масс. и наиболее предпочтительно примерно 60% масс./масс. Также в других предпочтительных вариантах реализации концентрация протонного растворителя составляет примерно от 80% до 90% масс./масс. более предпочтительно примерно от 82% до 88% масс./масс. и наиболее предпочтительно примерно 85% масс./масс. В этих вариантах реализации содержание фосфолипидов в пересчете на сухое вещество липидов в верхней фазе после фракционирования составляет примерно от 70% до 90% масс./масс. предпочтительно примерно от 75% до 85% масс./масс. и наиболее предпочтительно примерно 80% масс./масс.
В некоторых вариантах реализации верхнюю и нижнюю фазы разделяют центрифугированием, предпочтительно криоцентрифугированием при помощи двухфазного или трехфазного сепаратора. В некоторых вариантах реализации центрифугирование проводят при температуре примерно от 0°С до примерно 30°С, более предпочтительно примерно от 0°С до примерно 10°С и наиболее предпочтительно примерно от 3°С до примерно 7°С. В целом используемая гравитационная сила будет зависеть от значения дельта Т между фазами. Более низкие температуры обеспечивают большее значение дельта Т. В некоторых предпочтительных вариантах реализации сила G, используемая при разделении, составляет примерно от 8000 X G до примерно 15000 X G.
В некоторых вариантах реализации стадии способа регулирования содержания сухого вещества, как описано выше, при помощи стадий центрифугирования повторяют один или более раз.
В некоторых вариантах реализации верхнюю легкую фаза собирают и дополнительно обрабатывают. Растворитель предпочтительно удаляют из верхней фазы посредством одной или более стадий выпаривания с получением концентрата фосфолипидов криля. Концентраты фосфолипидов криля предпочтительно содержат примерно от 50% до 85% масс./масс. фосфолипидов и более предпочтительно примерно от 55% до 80% масс./масс. фосфолипидов, где масс./масс. относится к массе фосфолипидов в процентах от общей массы концентрата.
В некоторых вариантах реализации нижнюю тяжелую фаза собирают и дополнительно обрабатывают. В некоторых вариантах реализации растворитель удаляют из нижней фазы для получения концентрата нейтральных липидов криля. В некоторых вариантах реализации фракционирование нижней фазы можно осуществить при помощи протонного растворителя и подвергнуть второй стадии центрифугирования для восстановления дополнительных фосфолипидов, невосстановленных на первой стадии фракционирования. В этом же случае растворитель удаляют из полученной нижней фазы для получения концентрата нейтральных липидов криля. Концентрат нейтральных липидов криля в обоих случаях характеризуется тем, что содержит высокий уровень астаксантина. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля можно объединить или смешать с концентратом фосфолипидов криля, чтобы получить композицию липидов с требуемыми уровнями фосфолипидов, нейтральных липидов и астаксантина. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля можно дополнительно обработать (например, при помощи хроматографии), чтобы получить концентрат астаксантина. Затем указанный концентрат астаксантина можно объединить или смешать с концентратом фосфолипидов криля, чтобы получить композицию липидов с желаемыми уровнями фосфолипидов и астаксантина.
В некоторых вариантах реализации способы дополнительно включают стадию добавления триглицеридного масла, такого как среднецепочечное триглицеридное масло или длинноцепочечное триглицеридное масло, на любой стадии способа. Например, указанное триглицеридное масло можно добавить в собранную легкую фазу, тяжелую фазу, концентрат фосфолипидов или концентрат нейтральных липидов. В некоторых вариантах реализации стадии способа регулирования содержания сухого вещества, описанного выше, при помощи стадий центрифугирования и/или стадий выпаривания повторяют один или более раз.
В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов и нейтральных липидов криля получают при помощи дополнительной стадии хроматографирования. В этих вариантах реализации по меньшей мере часть потока, обогащенного обессоленными липидами, описанного выше, вводят в зону экстракции полярным растворителем, включающую адсорбер с неподвижным слоем, содержащий макропористую стирольную полимерную бисерную смолу, эффективную для адсорбции нейтральных липидов. В предпочтительных вариантах реализации на стадии хроматографирования с неподвижным слоем получают поток экстракта полярных липидов, содержащий растворитель и по меньшей мере 50% масс./масс. полярных липидов в пересчете на сухое вещество. В некоторых предпочтительных вариантах реализации указанный адсорбер с неподвижным слоем периодически регенерируют при помощи потока горячего этанола при температуре горячей регенерации примерно от 40°С до примерно 60°С для обеспечения потока рафината нейтральных липидов, содержащего растворитель, нейтральные липиды и астаксантин. В некоторых вариантах реализации растворитель восстанавливают из потока экстракта полярных липидов для получения концентрата фосфолипидов криля и из потока рафината нейтральных липидов для получения концентрата нейтральных липидов. Данные способы более подробно описаны в находящейся в настоящее время на рассмотрении заявки на патент США №14/619102, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
++
++
++
++
3+
В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля в пересчете на сухое вещество предпочтительно содержат примерно от 5% масс./масс. до 35% масс./масс. триглицеридов, более предпочтительно примерно от 10% масс./масс. до примерно 30% масс./масс. триглицеридов и наиболее предпочтительно примерно от 15% до 25% масс./масс. триглицеридов, где масс./масс. относится к массе триглицеридов в процентах от общей массы концентрата фосфолипидов криля. В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля предпочтительно содержат примерно от 2% масс./масс. до 13% масс./масс. свободных жирных кислот, более предпочтительно примерно от 4% масс./масс. до примерно 11% масс./масс. свободных жирных кислот и наиболее предпочтительно от 4% до 10% масс./масс. свободных жирных кислот, где масс./масс. относится к массе свободных жирных кислот в процентах от общей массы концентрата фосфолипидов криля. В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля предпочтительно содержат примерно от 0,5% масс./масс. до 10% масс./масс. лизофосфолипидов, более предпочтительно примерно от 0,8% масс./масс. до примерно 7,0% масс./масс. лизофосфолипидов и наиболее предпочтительно менее примерно 5,0% масс./масс. или 3,0% масс./масс. лизофосфолипидов, где масс./масс. относится к массе лизофосфолипидов в процентах от общей массы концентрата фосфолипидов криля. В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля предпочтительно содержат менее примерно 1% масс./масс. неорганических солей, более предпочтительно менее примерно 0,5% масс./масс. неорганических солей, еще более предпочтительно менее примерно 0,2% масс./масс. неорганических солей, и наиболее предпочтительно менее примерно 0,1% или 0,05% масс./масс. неорганических солей, где масс./масс. относится к массе неорганических солей в процентах от общей массы концентрата фосфолипидов криля. В некоторых вариантах реализации концентрат фосфолипидов криля предпочтительно содержит менее примерно 5 мг N/100 г, более предпочтительно менее примерно 3 мг N/100 г, еще более предпочтительно менее примерно 2 мг N/100 г и наиболее предпочтительно менее примерно 1 мг N/100 г, где величина N выступает в качестве показателя для содержания триметиламиноксида (ТМАО). В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля содержат менее примерно 10 ppm меди (Cu), более предпочтительно менее примерно 5 ppm Cu, еще более предпочтительно менее примерно 2 ppm Cu и наиболее предпочтительно менее примерно 1 ppm Cu. В некоторых вариантах реализации концентраты фосфолипидов криля содержат менее примерно 10 ppm общего мышьяка (As), более предпочтительно менее примерно 5 ppm общего мышьяка, еще более предпочтительно менее примерно 3 ppm общего мышьяка и наиболее предпочтительно менее примерно 1 ppm общего мышьяка. В некоторых вариантах реализации концентрат фосфолипидов криля предпочтительно содержит примерно от 0,01% до 2% масс./масс. этиловых эфиров, более предпочтительно примерно от 0,01% до примерно 1,5% масс./масс. этиловых эфиров и наиболее предпочтительно примерно от 0,01% до примерно 1% масс./масс. этиловых эфиров, где масс./масс. относится к массе этиловых эфиров в процентах от общей массы концентрата фосфолипидов криля. В некоторых вариантах реализации концентрат фосфолипидов криля предпочтительно содержит менее примерно 5%, 4%, 3% или 2% масс./масс. этиловых эфиров до нижнего предела 0,01% этиловых эфиров (т.е. от 5% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров, от 4% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров, от 3% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров или от 2% до 0,01% масс./масс. этиловых эфиров), более предпочтительно менее примерно 1,5% масс./масс. этиловых эфиров и наиболее предпочтительно менее примерно 1% масс./масс. этиловых эфиров, где масс./масс. относится к массе этиловых эфиров в процентах от общей массы концентрата фосфолипидов криля. В некоторых вариантах реализации концентрат фосфолипидов криля обладает проводимостью менее примерно 50 мкСм/см при измерении 5% сухого вещества в 95% этаноле, более предпочтительно проводимостью менее примерно 30 мкСм/см при измерении 5% сухого вещества в 95% этаноле и наиболее предпочтительно проводимостью менее примерно 20 мкСм/см, 10 мкСм/см, 5 мкСм/см или 1 мкСм/см при измерении 5% сухого вещества в 95% этаноле. В некоторых вариантах реализации концентрат фосфолипидов криля обладает вязкостью примерно от 400 до 2000 мПа⋅с при 35°С, более предпочтительно примерно от 500 до 1800 мПа⋅с при 35°С и наиболее предпочтительно примерно от 600 до 1600 мПа⋅с при 35°С. В некоторых вариантах реализации концентрат фосфолипидов криля обладает значением pH примерно от 6,7 до 8,3 при измерении в 95% этаноле.
В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля предпочтительно содержат в пересчете на сухое вещество примерно от 70% масс./масс. до 95% масс./масс. триглицеридов, более предпочтительно примерно от 75% масс./масс. до примерно 95% масс./масс. триглицеридов и наиболее предпочтительно примерно от 88% до 92% масс./масс. триглицеридов, где масс./масс. относится к массе триглицеридов в процентах от общей массы концентрата нейтральных липидов криля. В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля предпочтительно содержат примерно от 2% масс./масс. до 20% масс./масс. фосфолипидов, более предпочтительно примерно от 4% масс./масс. до примерно 15% масс./масс. фосфолипидов и наиболее предпочтительно примерно от 5% до 10% масс./масс. фосфолипидов, где масс./масс. относится к массе фосфолипидов в процентах от общей массы концентрата нейтрального липида криля.
++
++
++
++
3+
В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля предпочтительно содержат примерно от 0,5% масс./масс. до 10% масс./масс. свободных жирных кислот, более предпочтительно примерно от 1% масс./масс. до примерно 8% масс./масс. свободных жирных кислот и наиболее предпочтительно примерно от 1% до 5% масс./масс. свободных жирных кислот, где масс./масс. относится к массе свободных жирных кислот в процентах от общей массы нейтрального липидного концентрата криля. В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля предпочтительно содержат примерно от 0,1% масс./масс. до 2% масс./масс. лизофосфолипидов, более предпочтительно примерно от 0,2% масс./масс. до примерно 1,0% масс./масс. лизофосфолипидов и наиболее предпочтительно менее примерно 0,5% масс./масс. или 0,2% масс./масс. лизофосфолипидов, где масс./масс. относится к массе лизофосфолипидов в процентах от общей массы концентрата нейтральных липидов криля. В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля предпочтительно содержат менее примерно 1% масс./масс. неорганических солей, более предпочтительно менее примерно 0,5% масс./масс. неорганических солей, еще более предпочтительно менее примерно 0,2% масс./масс. неорганических солей и наиболее предпочтительно менее примерно 0,1% или 0,05% масс./масс. неорганических солей, где масс./масс. относится к массе неорганических солей в процентах от общей массы концентрата нейтральных липидов криля. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля предпочтительно содержит менее примерно 5 мг N/100 г, более предпочтительно менее примерно 3 мг N/100 г, еще более предпочтительно менее примерно 2 мг N/100 г и наиболее предпочтительно менее примерно 1 мг N/100 г, где величина N выступает в качестве показателя для содержания триметиламиноксида (ТМАО). В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля содержат менее примерно 10 ppm меди (Cu), более предпочтительно менее примерно 5 ppm Cu, еще более предпочтительно менее примерно 2 ppm Cu и наиболее предпочтительно менее примерно 1 ppm Cu. В некоторых вариантах реализации концентраты нейтральных липидов криля содержат менее примерно 10 ppm общего мышьяка (As), более предпочтительно менее примерно 5 ppm общего мышьяка, еще более предпочтительно менее примерно 3 ppm общего мышьяка и наиболее предпочтительно менее примерно 1 ppm общего мышьяка. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля предпочтительно содержит примерно от 0,01% до 2% масс./масс. этиловых эфиров, более предпочтительно примерно от 0,01% до примерно 1,5% масс./масс. этиловых эфиров и наиболее предпочтительно примерно от 0,01% до примерно 1% масс./масс. этиловых эфиров, где масс./масс. относится к массе этиловых эфиров в процентах от общей массы концентрата нейтральных липидов криля. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля предпочтительно содержит менее примерно 2% масс./масс. этиловых эфиров, более предпочтительно менее примерно 1,5% масс./масс. этиловых эфиров и наиболее предпочтительно менее примерно 1% масс./масс. этиловых эфиров, где масс./масс. относится к массе этиловых эфиров в процентах от общей массы концентрата нейтральных липидов криля. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля обладает проводимостью менее примерно 50 мкСм/см при измерении 5% сухого вещества в 95% этаноле, более предпочтительно проводимостью менее примерно 30 мкСм/см при измерении 5% сухого вещества в 95% этаноле и наиболее предпочтительно проводимостью менее примерно 20 мкСм/см, 10 мкСм/см, 5 мкСм/см или 1 мкСм/см при измерении 5% сухого вещества в 95% этаноле. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля обладает вязкостью менее примерно 400 мПа⋅с при 25°С, более предпочтительно менее примерно 300 мПа⋅с при 25°С и наиболее предпочтительно менее примерно 200 мПа⋅с при 25°С. В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов криля обладает значением pH примерно от 7,0 до 9,0 при измерении в 95% этаноле.
В некоторых вариантах реализации концентрат нейтральных липидов можно предпочтительным образом дополнительно обработать для получения концентрата эфира астаксантина. В некоторых вариантах реализации указанный концентрат эфира астаксантина получают путем введения всего или по меньшей мере части потока рафината нейтральных липидов в зону экстракции астаксантина и введения здесь в контакт с активируемым водяным паром угольным адсорбентом для адсорбции астаксантина и получения потока, обогащенного нейтральными липидами, содержащего растворитель и нейтральные липиды, и регенерации активируемого водяным паром угля при помощи анизола для десорбции астаксантина для получения обогащенного астаксантином потока, содержащего анизол и астаксантин. В некоторых вариантах реализации анизол предпочтительно восстанавливают из богатого астаксантином потока для получения концентрата эфира астаксантина. Эти способы более подробно описаны в находящейся на рассмотрении заявке на патент США №14/619102, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. В некоторых предпочтительных вариантах реализации концентрат эфира астаксантина содержит примерно от 300 или 400 ppm до примерно 4000 ppm эфиров астаксантина, более предпочтительно примерно от 400 до примерно 3000 ppm эфиров астаксантина и наиболее предпочтительно более чем примерно 500 ppm эфиров астаксантина. В других предпочтительных вариантах реализации концентраты эфиров астаксантина содержат более чем 95%, 96%, 97%, 98% или 99% масс./масс. нейтральных липидов криля, где масс./масс. относится к массе нейтральных липидов криля в процентах от общей массы концентрата эфиров астаксантина.
5. Составы композиций фосфолипидов криля
Композиции фосфолипидов криля согласно настоящему изобретению предпочтительно вводят перорально. Соответственно, в некоторых вариантах реализации подходящие вспомогательные вещества и/или носители для перорального потребления содержат композиции согласно настоящему изобретению (например, описанные в предыдущих разделах). Фактическая форма носителя и, следовательно, самой композиции не имеют принципиального значения. Носитель может представлять собой жидкость, гель, желатиновую капсулу, капсулу, порошок, твердую таблетку (с покрытием или без покрытия), чай, и тому подобное. Композиция предпочтительно находится в форме таблетки или капсулы, и наиболее предпочтительно в форме мягкой желатиновой капсулы. Подходящее вспомогательное вещество и/или носители включают растительное масло, рыбий жир, крилевое масло, мальтодекстрин, карбонат кальция, дикальция фосфат, трикальция фосфат, микрокристаллическую целлюлозу, декстрозу, рисовую муку, стеарат магния, стеариновую кислоту, натрий кроскармелозу, натрия крахмала гликолят, кросповидон, сахарозу, растительные смолы, лактозу, метилцеллюлозу, повидон, карбоксиметилцеллюлозу, кукурузный крахмал и им подобные (включая их смеси). Предпочтительные носители включают карбонат кальция, стеарат магния, мальтодекстрин и их смеси. Различные ингредиенты и указанное вспомогательное вещество и/или носитель смешивают и формуют в желаемую форму с применением обычных методов. Таблетку или капсулу согласно настоящему изобретению можно покрыть энтеросолюбильным покрытием, которое растворяется при pH от 6,0 до 7,0. Подходящее энтеросолюбильное покрытие, которое растворяется в тонком кишечнике, но не растворяется в желудке, представляет собой ацетофталат целлюлозы. Более подробную информацию о методах приготовления и введения можно найти в последнем издании Remington's Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing Co., Истон, штат Пенсильвания). Для внутривенного или перорального введения омега-3-содержащие соединения и композиции согласно настоящему изобретению предпочтительно можно приготовить в виде эмульсий.
В некоторых вариантах реализации композиции фосфолипидов криля приготавливают в виде составов для перорального введения с применением ароматизаторов или подсластителей. Примеры подходящих ароматизаторов включают, но не ограничиваются ими, натуральный экстракт аниса, искусственный экстракт банана, искусственный экстракт вишни, экстракт шоколада, натуральный экстракт лимона, натуральный экстракт апельсина, натуральный экстракт мяты перечной, искусственный экстракт ананаса, искусственный экстракт рома, искусственный экстракт клубники или натуральный экстракт ванили; или эфирные масла, такие как мелиссовое масло, лавровое масло, бергамотовое масло, кедровое масло, масло грецкого ореха, вишневое масло, коричное масло, гвоздичное масло или масло мяты перечной; арахисовое масло, ароматизатор шоколада, крошки ванильного печенья, ирис или тоффи. В одном варианте реализации добавка к пище содержит какао или шоколад. Можно добавить эмульгаторы для стабильности конечного продукта. Примеры подходящих эмульгаторов включают, но не ограничиваются ими, лецитин (например, из яйца или сои) и/или моно- и диглицериды. Другие эмульгаторы очевидны для специалиста в данной области техники, и выбор подходящего эмульгатора(-ов) будет частично зависеть от состава и конечного продукта. В дополнение к описанным выше углеводам питательная добавка может содержать натуральные или искусственные (предпочтительно низкокалорийные) подсластители, например сахариды, цикламаты, аспартамин, аспартам, ацесульфам К и/или сорбит.
Композиции фосфолипидов липидов криля согласно настоящему изобретению можно также доставлять в виде пищевых добавок, питательных добавок или функциональных пищевых продуктов.
Пищевая добавка может содержать один или более инертных ингредиентов, особенно если требуется ограничить количество калорий, добавляемых в рацион питания посредством пищевой добавки. Например, пищевая добавка согласно настоящему изобретению может также содержать необязательные ингредиенты, включая, например, травы, витамины, минералы, энхансеры, красители, подсластители, ароматизаторы, инертные ингредиенты и им подобные. Например, добавка к пище согласно настоящему изобретению может содержать одно или более из следующего: аскорбаты (аскорбиновая кислота, минеральные аскорбаты, шиповник, ацерола и им подобные), дегидроэпиандостерон (DHEA), зеленый чай (полифенолы), инозит, бурые водоросли, красные водоросли, биофлавиноиды, мальтодекстрин, крапива, ниацин, ниацинамид, розмарин, селен, диоксид кремния (двуокись кремния, силикагель, хвощ и им подобные), спирулина, цинк и им подобные. Такие необязательные ингредиенты либо встречаются в природе, либо находятся в собой концентрированных формах.
3
В некоторых вариантах реализации добавки к пище дополнительно содержат витамины и минералы, включая, но не ограничиваясь ими, фосфат или ацетат кальция, трехосновный, фосфат калия, двухосновный; сульфат или оксид магния; соль (хлорид натрия); хлорид или ацетат калия; аскорбиновую кислоту; ортофосфат железа; ниацинамид; сульфат или оксид цинка; пантотенат кальция; глюконат меди; рибофлавин; бета-каротин; пиридоксина гидрохлорид; тиамина мононитрат; фолиевую кислоту; биотин; хлорид или пиколонат хрома; иодид калия; селенат натрия; молибдат натрия; филлохинон; витамин D; цианокобаламин; селенит натрия; сульфат меди; витамин А; витамин С; инозит; иодид калия. Подходящие дозировки для витаминов и минералов можно получить, например, путем ознакомления с рекомендуемыми суточными нормами потребления (RDA) США.
В других вариантах реализации настоящего изобретения предложены питательные добавки (например, энергетические батончики или заменяющие еду батончики или напитки), содержащие композиции фосфолипидов криля согласно настоящему изобретению. В предпочтительных вариантах реализации питательные добавки содержат эффективное количество описанных выше компонентов. Питательная добавка может выступать в качестве заменителя еды или закуски и в целом обеспечивать питательными калориями. Предпочтительно питательные добавки содержат в сбалансированное количество углеводов, белков и жиров. Питательная добавка может дополнительно содержать простой углевод, углевод со средней длиной цепи или полисахариды, или их комбинацию. Для обеспечения требуемых органолептических свойств можно выбрать простой сахар. Сырой кукурузный крахмал - один из примеров сложного углевода. Если требуется сохранить высокомолекулярную структуру крахмала, его следует включать только в пищевые составы или их части, которые не были доведены до готовности или подвергнуты тепловой обработке, поскольку тепло разрушает сложный углевод до простых углеводов, причем простые углеводы представляют собой моно- или дисахариды. В одном варианте реализации питательная добавка содержит комбинации источников углеводов с тремя длинами цепей (простые, средние и сложные, например, сахароза, мальтодекстрины и сырой кукурузный крахмал).
В еще одном варианте реализации настоящего изобретения предложены пищевые продукты, приготовленные пищевые продукты или продовольственные продукты (т.е. функциональные пищевые продукты), содержащие композиции фосфолипидов криля согласно настоящему изобретению. В предпочтительных вариантах реализации указанные продукты питания содержат эффективное количество компонентов, описанных выше. Например, в некоторых вариантах реализации предложены напитки и твердые или полутвердые продукты питания, содержащие жирные кислоты или их производные. Эти формы могут включать, но не ограничиваются ими, напитки (например, безалкогольные напитки, молоко и другие молочные напитки и диетические напитки), хлебобулочные изделия, пудинги, молочные продукты, кондитерские изделия, закуски или замороженные кондитерские изделия или новинки (например, мороженое, молочные коктейли), замороженные полуфабрикаты, конфеты, закуски (например, чипсы), супы, спреды, соусы, салатные заправки, готовые мясные продукты, сыр, йогурт и любые другие продукты питания, содержащие жиры или масла, и пищевые ингредиенты (например, пшеничная мука).
В некоторых предпочтительных вариантах реализации композиции фосфолипидов криля вводят в жевательные матрицы. Предпочтительными жевательными матрицами являются желейные конфеты и мармеладные конфеты на основе желатина. Примеры мармеладных конфет включают мармеладных медведей, мармеладных червей, мармеладных лягушек, мармеладные гамбургеры, мармеладные вишни, мармеладные бутылки с содовой, мармеладных акул, мармеладных солдат, мармеладных бегемотов, мармеладных омаров, мармеладных арбузов, мармеладных осьминогов, мармеладные яблоки, мармеладные персики и мармеладные апельсины. Термины «мармеладный» (gummi) и «мармеладный» (gummy) в настоящем описании применяют взаимозаменяемо.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах реализации материал жевательной матрицы представляет собой подслащенный материал, который обычно относят к мармеладным конфетам или желейному материалу. Мармеладные конфеты или желейные сладости представляют собой широкий общий тип жевательных конфет на основе желатина. Мармеладные медведи являются самыми популярными и хорошо известными мармеладными конфетами. Также получают другие формы, и мармеладные конфеты иногда сочетают с другими формами конфет, такими как зефиры и шоколадные конфеты, а также готовят сауэр.
В предпочтительных вариантах реализации материал жевательной матрицы содержит желирующий агент, который может быть любым физиологически переносимым желирующим агентом (предпочтительно сахаридом (например, олигосахаридом или полисахаридом), белком или гликопротеином) или комбинацией, способной образовывать мягкий жевательный, устойчивый жевательный гель. Многие такие материалы известны из пищевой и фармацевтической промышленности и обсуждаются, например, в Handbook of hydrocolloids, GO Phillips и PA Williams (Eds.), Woodhead Publishing, Кембридж, Великобритания, 2000. Желирующими агентами предпочтительно являются материалы, способные подвергаться золь-гель преобразованиям, например, под влиянием изменения физико-химических параметров, таких как температура, pH, присутствие ионов металлов (например, ионов металлов группы 1 или 2) и т.д. Предпочтительные желирующие агенты включают желатины, альгинаты и каррагинаны. Однако применение желатинов особенно предпочтительно, если следует обеспечить расщепление в горле поглощенных фрагментов, и применяя желатины можно легко получить сердцевину, обладающую желаемыми свойствами.
Желатины, применяемые в качестве желирующих агентов в жевательной матрице согласно настоящему изобретению, можно получить из коллагена любого млекопитающего или коллагена любых водных видов, однако предпочтительным является применение желатина из морской рыбы и, в частности, холодолюбивых и теплолюбивых рыб. Предпочтительны желатины с содержанием аминокислот от 5% до 25% масс., особенно те, которые имеют содержание аминокислот от 10% до 25% масс. Желатин обычно имеет средневесовую молекулярную массу от 10 до 250 кДа, предпочтительно от 75 до 220 кДа, особенно от 80 до 200 кДа. Предпочтительными являются желатины, которые не имеют показателя плотности по Блюму или обладают низкими значениями плотности по Блюму в 60-300, 150-300 и особенно 90-200. Когда применяют желатин, который не имеет показателя плотности по Блюму, т.е. желатин холодолюбивой рыбы, его обычно применяют совместно с другим желатином или другим желирующим агентом. Особенно предпочтительна комбинация желатина холодолюбивых и теплолюбивых рыб. Желатин обычно присутствует в водной фазе в концентрации от 1% до 50% масс., предпочтительно от 2% до 35% масс., в частности от 5% до 25% масс. В случае смесей желатина и полисахаридов массовое соотношение желатина и полисахарида в водной фазе обычно составляет от 50:1 до 5:1, предпочтительно от 40:1 до 9:1, особенно от 20:1 до 10:1.
В случае когда в качестве желирующего агента применяют полисахариды или смеси полисахаридов и желатина, предпочтительно применять природные полисахариды, синтетические полисахариды или полусинтетические полисахариды, например, полисахариды из растений, рыб, наземных млекопитающих, водорослей, бактерий и их производных и продуктов их фрагментации. Наиболее распространенные морские полисахариды включают каррагинаны, альгинаты, агары и хитозаны.
Наиболее распространенные растительные полисахариды включают пектины. Наиболее распространенные полисахариды микроорганизмов включают гелланы и склероглюканы. Предпочтительно применение заряженных, например, электростатически заряженных и/или сульфатированных полисахаридов, а также применение морских полисахаридов, в частности каррагинанов, и альгинатов, особенно каррагинанов. Семейство каррагинанов, которое включает йота- и каппа-каррагинаны, представляет собой семейство линейных сульфатированных полисахаридов, полученных из красных водорослей. Повторяющейся единицей дисахарида в каппа-каррагинане является β-D-галактоза-4-сульфат и 3,6-ангидро-α-D-галактоза, тогда как в йота-каррагинане является β-D-галактоза-4-сульфат и 3, 6-ангидро-α-D-галактоза-2-сульфат. Как каппа-, так и йота-каррагинаны применяют при получении продуктов питания. Каррагинаны применяют в качестве стабилизаторов, эмульгаторов, желирующих агентов и заменителей жира.
+
+
+
+
2+
Как йота-, так и каппа-каррагинаны образуют в водной среде отверждающиеся на холоде или в присутствии соли обратимые гели. Переход клубок-спираль и агрегация спиралей образуют гелеобразную сеть. Каппа-каррагинан содержит сайты связывания для специфичных одновалентных катионов, что приводит к образованию геля с уменьшающимся модулем сдвига и упругости в порядке Cs > K >> Na > Li. Как правило, возрастающая концентрация соли улучшает модуль упругости и температуру отверждения и плавления каппа-каррагинанового геля. Применение водорастворимых соединений калия, рубидия или цезия, в частности соединений калия и наиболее часто встречающихся в природе соединений (например, солей), является предпочтительным, когда каппа-каррагинан применяют в соответствии с настоящим изобретением, например, при концентрациях не более 100 мМ, более конкретно не более 50 мМ. Зависимый от соли конформационный переход также обнаружен для йота-каррагинана. Известно также, что молекулы подвергаются переходу спираль-клубок с сильной стабилизацией спирали в присутствии многовалентных катионов, таких как Са. Применение водорастворимых соединений кальция, стронция, бария, железа или алюминия, в особенности соединений кальция и наиболее часто встречающихся в природе соединений (например, солей), является предпочтительным, когда йота-каррагинан применяют в соответствии с настоящим изобретением, например, при концентрациях не более 100 мМ.
Полисахаридные желирующие агенты, применяемые в соответствии с настоящим изобретением, обычно имеют средние молекулярные массы от 5 кДа до 2 МДа, предпочтительно от 10 кДа до 1 МДа, наиболее предпочтительно от 100 кДа до 900 кДа, в частности от 200 до 800 кДа. Их обычно применяют в концентрациях от 0,01% до 5% масс., предпочтительно от 0,1% до 1,5% масс., в частности от 0,2% до 1% масс. в водной фазе.
Если моно- или многовалентные катионы, как правило, ионы металлов группы 1 или группы 2, включены в водную фазу, обычно их концентрация будет составлять от 2,5 до 100 мМ, в частности от 5 до 50 мМ.
Помимо желирующего агента и воды и любого требуемого желирующего инициатора, в жевательной матрице могут присутствовать другие физиологически приемлемые материалы, например эмульгаторы, стабилизаторы эмульсии, модификаторы pH, модификаторы вязкости, подсластители, наполнители, витамины (например, витамин С, тиамин, рибофлавин, ниацин, витамин В6, витамин В12, фолацин, пантотеновая кислота), минералы, образующие аромат, вкус и цвет агенты, физиологически активные агенты и т.д., подробно описанные выше в отношении дополнительных материалов, которые можно включать в композицию окисляемой жирной кислоты.
Температура гелеобразования для жевательной матрицы предпочтительно составляет от 10 до 30°С, более предпочтительно от 15 до 28°С, а температуру плавления составляет от 20 до 80°С, более предпочтительно от 24 до 60°С, особенно от 28 до 50°С.
В случае добавления подсластителя в жевательную матрицу, указанный подсластитель обычно выбирают из натуральных подсластителей, таких как сахароза, фруктоза, глюкоза, восстановленная глюкоза, мальтоза, ксилит, мальтит, сорбит, маннит, лактит, изомальт, эритрит, полиглицитол, полиглюцитол, глицерин, стевия, нектар агавы, инвертный сироп и искусственные подсластители, такие как аспартам, ацесульфам-К, неотам, сахарин, сукралоза. Применение некариогенных подсластителей является предпочтительным, и применение ксилита является особенно предпочтительным. Предпочтительные ароматизаторы включают апельсин, малину, вишню, лимон, красный апельсин, грейпфрут, клубнику, чернику, ежевику и их комбинации, особенно апельсин и малина.
Массовое производство мармеладных кондитерских изделий (например, мармеладных медведей) включает смешивание ингредиентов мармеладных кондитерских изделий и заливку полученной смеси в большое количество поддонов/форм, покрытых изнутри крахмалом (например, кукурузным крахмалом). Кукурузный крахмал предотвращает слипание мармеладных медведей с формой и позволяет легко высвобождать их после застывания. Сначала создаются желаемые формы персонажей и, при необходимости, дублируются при помощи машины. Необязательно крахмальный порошок наносят на формы персонажей. Ингредиенты мармеладных кондитерских изделий, такие как сахар, сироп глюкозы, желатин и вода, смешивают и нагревают. В одном аспекте указанные ингредиенты смешивают с красителями и ароматизаторами, которые придают медведям их фирменный вид и вкус. Смесь расплавленного желатина заливают в формы и оставляют для охлаждения и застывания перед упаковкой или потреблением. Предпочтительно мармеладное кондитерское изделие затем нагревают и помещают в большой галтовочный барабан для нанесения композиции изолированных Bacillus coagulans и подсластителя (например, сахара).
В некоторых предпочтительных вариантах реализации производство мармеладных кондитерских изделий включает следующие стадии. Партии коллоидного вещества и партии пюре придают форму и объединяют с кукурузным сиропом и сахаром с образованием основной суспензии. Указанная партия коллоидного вещества содержит раствор желирующего агента в воде с содержанием желирующего агента от 5% до 15% по массе, более предпочтительно от 7% до 12% желирующего агента в расчете на общую массу партии коллоидного вещества. Партию коллоидного вещества выдерживают при температуре от 170 до 190°F (примерно от 77 до 88°С). Указанная партия пюре предпочтительно содержит воду, фруктовое пюре и/или кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы или других подсластителей, крахмал жидкой варки и цитрат натрия. Его выдерживают при температуре от 65 до 75°F (примерно от 18 до 24°С). Предпочтительно, фруктовое пюре имеет градус Брикса от 10 до 45, более предпочтительно от 25 до 40. Необязательно партия пюре включает множество фруктовых пюре. Указанное фруктовое пюре содержит обычное фруктовое пюре, фруктовый сок или фруктовый порошок. Партия пюре содержит от 30% до 40% по массе воды, от 0% до 40% по массе фруктового пюре, от 0% до 40% по массе кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, от 25% до 35% по массе крахмала жидкой варки и от 0,0% до 2,0% по массе цитрата натрия. В смесительном баке объединяют от 25% до 40% по массе дополнительного кукурузного сиропа с от 15% до 40% по массе мелкокристаллическим сахаром, от 10% до 15% по массе партией коллоида и от 20% до 30% по массе партией пюре для образования основной суспензии. Предпочтительным образом кукурузный сироп представляет собой кукурузный сироп с примерно 42 DE, однако, как будет понятно специалисту в данной области техники, можно использовать кукурузные сиропы с другим DE. Компоненты основной суспензии полностью смешиваю и выдерживают при 130-150°F (примерно 54-66°С) в резервуаре для хранения.
После этого основную суспензию доводят до готовности, чтобы привести градус Брикса к величине от 70 до 85 Брике, более предпочтительно к градусу Брикса от 75 до 80. В одном варианте реализации основную суспензию пропускают через змеевиковый нагреватель и нагревают до температуры от 250 до 325°F (примерно от 121 до 163°С), чтобы довести ее до готовности. Можно использовать другие способы приготовления, как это будет понятно специалисту в данной области техники. Доведенную до готовности основную суспензию предпочтительно подвергают вакуумированию для того, чтобы дополнительно увеличить градуса Брикса в желаемом диапазоне. Доведенную до готовности основную суспензию выдерживают примерно при 200°F (примерно 93°С) до момента применения. Раствор подкисляющего вещества предпочтительно добавляют совместно с красителем и ароматизатором в доведенную до готовности основную суспензию непосредственно перед распределением по крахмальным формам. В одном аспекте раствор подкисляющего вещества содержит аскорбиновую кислоту, присутствующую в количестве от 15% до 20% по массе, лимонную кислоту, присутствующую в количестве от 10% до 20% по массе и яблочную кислоту, присутствующую в количестве от 5% до 10% по массе с содержащим воду остатком. Как будет понятно специалисту в данной области техники, другие пищевые кислоты можно применять вместо или в дополнение к перечисленным кислотам. В одном аспекте от 95% до 97% по массе доведенной до готовности исходной суспензии объединяют с от 2% до 3% по массе раствором подкисляющего вещества, а остаток содержит ароматизаторы и красители. Необязательно раствор подкисляющего вещества применяют для доведения pH исходной суспензии до 2,6-3,2. Специалисту в данной области техники не составит труда выбрать подходящие красители и ароматизаторы. Объединенную смесь затем вносят в крахмальные формы, например, применяя машину для формования в крахмал Mogul. Такие машины для формования в крахмал хорошо известны специалистам в данной области техники. В одном аспекте от 0,3 до 3 г исходной суспензии вносят в каждую полость формы. В некоторых предпочтительных вариантах реализации машина для формования в крахмал («Mogul»), применяемая для формирования мармеладных медведей, содержит два сопла для каждой формы и устройство для доставки небольших мягких желатиновых капсул. Первое сопло обеспечивает примерно 40% объема формы до того, как одну капсулу помещают в форму. В конечном итоге, второе сопло заполняет форму. Затем осуществляют быстрое охлаждение содержащего капсулу мармеладного медведя. Крахмальные поддоны с внесенной основной суспензией переносят в сушильную комнату, где их выдерживают в течение от 12 до 48 часов. Необязательно указанные поддоны сначала выдерживают при температуре от 130 до 150°F (примерно 54-66°С) в течение от 10 до 15 часов, а затем охлаждают до 70-80°F (примерно 21-27°С) и выдерживают при этой температуре в течение от 6 до 12 часов. Затем из лотков удаляют формованные в крахмал желеобразные пищевые кусочки, крахмал рециркулируют.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предполагается, что масло внутри капсулы защищено от гидролиза водой, присутствующей в указанном продукте. Мармеладные конфеты и другие желейные конфеты характеризуются достаточно высоким содержанием воды, а также низкой кислотностью, чтобы препятствовать росту бактерий.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены композиции, содержащие описанные выше композиции фосфолипидов криля и одно или более дополнительных производных омега-3 жирных кислот или свободных жирных кислот. Производные омега-3 жирных кислот или свободные жирные кислоты можно получить из экстракта нейтральных липидов или из дополнительного источника, такого как рыбьего жира или концентрата омега-3 эфиров. В некоторых вариантах реализации одно или более дополнительных производных омега-3 жирных кислот выбирают из омега-3 эфиров и глицеридов. Например, в некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать примерно от 1% до примерно 60% масс./масс. композиции крилевого масла (т.е. масса фосфолипидных соединений/общая масса композиции), при этом оставшиеся от 99% до 40% масс./масс. композиции представляют собой омега-3 глицериды, эфиры или свободные жирные кислоты или их комбинацию (т.е. масса омега-3 глицеридов, эфиров или свободных жирных кислот или их комбинация/общая масса композиции). В некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать примерно от 5% до примерно 60% масс./масс. фосфолипидов, при этом оставшиеся от 95% до 40% масс./масс. композиции представляют собой омега-3 глицериды, эфиры или свободные жирные кислоты или их комбинацию. В некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать примерно от 20% до примерно 60% масс./масс. фосфолипидов, причем оставшиеся от 80% до 40% масс./масс. композиции представляют собой омега-3 глицериды, эфиры или свободные жирные кислоты или их комбинацию. В некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать примерно от 30% до примерно 60% масс./масс. фосфолипидов, причем оставшиеся от 70% до 40% масс./масс. композиции представляют собой омега-3 глицериды, эфиры или свободные жирные кислоты или их комбинацию. В некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать примерно от 40% до примерно 60% масс./масс. фосфолипидов, причем оставшиеся от 60% до 40% масс./масс. композиции представляют собой омега-3 глицериды, эфиры или свободные жирные кислоты или их комбинацию. В некоторых вариантах реализации указанная композиция может содержать примерно от 50% до примерно 60% масс./масс. фосфолипидов, причем оставшиеся от 50% до 40% масс./масс. композиции представляют собой омега-3 глицериды, эфиры или свободные жирные кислоты или их комбинацию.
6. Применение композиций фосфолипидов криля
В некоторых вариантах реализации описанные выше соединения или композиции вводят субъекту, нуждающемуся в этом, для лечения заболевания или состояния, связанного с эритроцитами и клеточными мембранами и, в частности, с заболеванием или состояниями, опосредованными аномалией в эритроцитах клеточных мембран. В некоторых вариантах реализации указанное состояние или заболевание представляет собой серповидно-клеточную болезнь, серповидно-клеточную анемию или серповидно-клеточную аномалию. В некоторых вариантах реализации указанное состояние или заболевание представляет собой талассемию (альфа-, бета- или дельта-), талассемию в сочетании с гемоглобинопатией (гемоглобин Е, гемоглобин S или гемоглобин С), спленомегалию или нарушени мембраны, такие как акантоциты или шпоровидные/спайковые клетки, кодоциты (клетки-мишени), эхиноциты (пойкилоциты с шиловидными отростками), эллиптоциты и овалоциты, сфероциты, стоматоциты (клетки ротовой полости) и дегмациты («надкусанные клетки»).
В некоторых вариантах реализации эффективное количество описанных выше соединений или композиций вводят субъекту, нуждающемуся в этом, для лечения или предотвращения сердечно-сосудистого расстройства или метаболического синдрома. В некоторых вариантах реализации указанное сердечно-сосудистое расстройство выбрано из атеросклероза, артериосклероза, заболевания коронарной артерии (сонной артерии) (CHD или CDA), острого коронарного синдрома (или ACS), порока сердца, недостаточности аортального и митрального клапанов, аритмии/фибрилляции предсердий, кардиомиопатии и сердечной недостаточности, стенокардии, острого инфаркта миокарда (или AMI), гипертонии, ортостатической гипотензии, шока, эмболии (легочной и венозной), эндокардита, заболевания артерий, аорты и ее ветвей, нарушений периферической сосудистой системы (артеросклероз периферических артерий или PAD), болезни Кавасаки, врожденного порока сердца (сердечнососудистые дефекты) и инсульта (цереброваскулярное заболевание), дислипидемии, гипертриглицеридемии, гипертонии, сердечной недостаточности, сердечных аритмий, низкого уровня ЛПВП, высокого уровня ЛПНП, стабильной стенокардии, коронарной болезни сердца, острого инфаркта миокарда, вторичной профилактики инфаркта миокарда, кардиомиопатии, эндокардита, диабета 2 типа, устойчивости к инсулину, нарушенной толерантности к глюкозе, гиперлипидемии, инсульта, гиперлипидемии, гиперлипопротеинемии, хронической болезни почек, перемежающейся хромоты, гиперфосфатемии, недостаточности омега-3, недостаточности фосфолипидов, атеросклероза сонных артерий, заболевания периферических артерий, диабетической нефропатии, гиперхолестеринемии при ВИЧ-инфекции, острого коронарного синдрома (ACS), неалкогольной жировой болезни печени/неалкогольного стеатогепатита (NAFLD/NASH), окклюзионного заболевания артерий, церебрального атеросклероза, атеросклероза, цереброваскулярных расстройств, ишемии миокарда, коагулопатии, вызывающей образование тромбов в сосуде и диабетической автономной нейропатии.
В некоторых вариантах реализации эффективное количество описанных выше соединений или композиций вводят субъекту, нуждающемуся в этом, для лечения, предотвращения или улучшения когнитивных функций и/или когнитивного заболевания, расстройства или нарушения (памяти, концентрации, способности к обучению (дефицит)) или для лечения или предотвращения нейродегенеративных нарушений. В некоторых вариантах реализации указанное когнитивное заболевание, расстройство или нарушение выбрано из синдрома дефицита внимания (ADD), синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (ADHD), расстройства спектра аутизма и ему подобного заболевания (ASD), дислексии, связанных с возрастом нарушений памяти и нарушений обучения, амнезии, слабого когнитивного расстройства, недементной ранней стадии болезни Альцгеймера с когнитивными нарушениями, болезни Альцгеймера, эпилепсии, болезни Пика, болезни Хантингтона, болезни Паркинсона, болезни Лу Герига, синдрома преддеменции, болезни диффузных телец Леви, денторубропаллидолуизиановой атрофии, атаксии Фридрейха, множественной системной атрофии, спиноцеребеллярной атаксии типов 1, 2, 3, 6, 7, бокового амиотрофического склероза, семейного спастического парапареза, спинальной мышечной атрофии, спинальной и бульбарной мышечной атрофии, возрастного снижения когнитивных способностей, ухудшения познавательных способностей, умеренного умственного отставания, психического ухудшения в результате старения, условий, влияющие на интенсивность мозговых волн и/или использование глюкозы в мозге, стресса, беспокойства, ухудшения концентрации и внимания, ухудшения настроения, общего когнитивного и психического состояния здоровья и самочувствия, нарушения нервно-психического развития, нейродегенеративных расстройств, гормональных нарушений, неврологического дисбаланса или любых их комбинаций. В конкретном варианте реализации когнитивное расстройство представляет собой нарушение памяти.
В некоторых вариантах реализации эффективное количество описанных выше соединений или композиций вводят субъекту, нуждающемуся в этом, для ингибирования, предотвращения или лечения воспаления или воспалительного заболевания. В некоторых вариантах реализации указанное воспаление или воспалительное заболевание выбрано из отторжения трансплантата органов; реоксигенационного повреждения в результате трансплантации органов (см. Grupp и др., J. Mol. Cell, 31:297-303 (1999)), включая, но не ограничиваясь ими, трансплантацию следующих органов: сердце, легкие, печень и почки; хронических воспалительных заболеваний суставов, включая артрит, ревматоидный артрит, остеоартрит и заболевания костей, ассоциированные с повышенной резорбцией костей; воспалительных заболеваний кишечника (IBD), таких как илеит, язвенный колит (UC), синдром Барретта и болезнь Крона (CD); воспалительных заболеваний легких, таких как астма, острый респираторный дистресс-синдром (ARDS) и хроническая обструктивная болезнь легких (COPD); воспалительных заболеваний глаз, включая дистрофию роговицы, трахому, онхоцеркоз, увеит, симпатический офтальмит и эндофтальмит; хронических воспалительных заболеваний десны, включая гингивит и периодонтит; воспалительных заболеваний почек, включая уремические осложнения, гломерулонефрит и нефроз; воспалительных заболеваний кожи, включая склеродерматит, псориаз и экзему; воспалительных заболеваний центральной нервной системы, включая хронические демиелинизирующие заболевания нервной системы, рассеянный склероз, связанную со СПИДом нейродегенерацию и болезнь Альцгеймера, инфекционный менингит, энцефаломиелит, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона, эпилепсию, боковой амиотрофический склероз и вирусный или аутоиммунный энцефалит, преэклампсию; хронической печеночной недостаточности, травмы головного и спинного мозга и рака. Указанное воспалительное заболевание также может представлять собой системное воспаление организма, примером которого может служить грамположительный или грамотрицательный шок, геморрагический или анафилактический шок или шок, индуцированный химиотерапией рака в ответ на провоспалительные цитокины, например, шок, связанный с провоспалительными цитокинами. Такой шок может быть вызван, например, химиотерапевтическим агентом, который вводят в качестве средства для лечения рака. Другие расстройства включают депрессию, ожирение, аллергические заболевания, острые сердечно-сосудистые события, заболевания, связанные с истощением мышц, и рак кахексии. Также воспаление, вызванное хирургическим вмешательством и травмой, можно обработать композициями фосфолипидов.
В некоторых вариантах реализации эффективное количество содержит примерно от 0,1 до примерно 5 г композиции фосфолипидов криля, предпочтительно примерно от 0,2 до примерно 3 г композиции фосфолипидов криля и наиболее предпочтительно примерно от 0,5 до примерно 1,5 г композиции фосфолипидов криля.
Композиции фосфолипидов криля согласно настоящему изобретению можно применять для лечения множества субъектов. Подходящие субъекты включают людей, а также домашних животных, не являющихся человеком приматов и животных-компаньонов, таких как собаки, кошки и птицы.
Примеры
Пример 1
Получали 10,5 г не содержащего соли крилевого масла, содержащего примерно 58% нейтральных липидов и 40,5% фосфолипидов (измеренных при помощи Р-ЯМР). 1,75 г крилевого масла помещали в каждую из шести центрифужных пробирок с 7,0 г 95% этанола с целью получения раствора липидов с 20% сухого вещества. Указанные пробирки энергично встряхивали при комнатной температуре и затем центрифугировали в течение 4 минут при 4000 об/мин, что обеспечивало 715 X G в верхней части пробирки и 2000 X G в нижней части пробирки. Затем пробирки оставляли на две ночи при 10°С. Верхнюю легкую фазу удаляли и выпаривали досуха. Нижнюю тяжелую фазу также удаляли и выпаривали досуха.
Объем верхней фазы при 20°С составлял 92,5% исходного раствора. Выход сухого вещества при 10°С составлял 6,27 г или 60% исходного сухого вещества. При помощи Р ЯМР было измерено, что содержание фосфолипидов в сухом веществе составляло 60,8%. Примерно 90% фосфолипидов, присутствующих в оригинальном исходном материале, восстанавливали в верхней фазе. Было определено, что содержание эфиров астаксантина в верхней фазе составляло примерно 52 ppm.
Объем нижней фазы при 20°С составлял 7,5% исходного раствора. Выход сухого вещества при 10°С составил 4,23 г. При помощи Р ЯМР-спектроскопии было рассчитано, что содержание фосфолипидов в сухом веществе составляло 9,65%, а сухой материал содержал примерно 90% нейтральных липидов. Было рассчитано, что содержание эфиров астаксантина в нижней фазе составляло примерно 419 ppm.
Пример 2
В этом примере описан способ получения неочищенного экстракта липидов криля. 440 г 96% этанола, содержащего 10 г 1 М HCl, добавляли к 100 г муки в реакторе и перемешивали в течение 45 минут при 40°С. Затем содержимое реактора опорожняли через фильтр для удержания муки/твердых частиц. Указанный отфильтрованный экстракт выпаривали при 50°С в вакууме и получали 29,7 г сухого вещества (выход 29,7%). Измеряли электрическую проводимость полученного экстракта, значение которой составляло 616 мкСм/см. Этот способ приводит к получению экстракта неочищенных липидов криля, который затем можно обессолить и сконцентрировать, как это описано в других разделах настоящего документа.
Пример 3
В этом примере описано фракционирование и центрифугирование в присутствии спирта для получения концентрата фосфолипидов криля. 10,23 г обессоленного масла с 35,60% PL смешивали с 41 граммом 95% этанола и интенсивно взбалтывали. Затем указанный образец центрифугировали при 6°С и 4000 об/мин в течение 4 минут. Верхнюю фазу собирали и выпаривали с получением 6,16 г масла (выход 61%). Указанное масло содержало 54,94% фосфолипидов.