МОДУЛЯЦИЯ РОСТА БИФИДОБАКТЕРИЙ В СОЧЕТАНИИ С ОЛИГОСАХАРИДАМИ, НАХОДЯЩИМИСЯ В МАТЕРИНСКОМ МОЛОКЕ

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к пребиотическим составам, содержащим олигосахариды для питания людей, например, детского питания, которые модулируют рост бифидобактерий.

Пребиотические составы обеспечивают питанием полезные бактерии, такие как различные виды бифидобактерий, которые заселяют желудочно-кишечные тракты животных-хозяев, таких как млекопитающие, например людей. Эти популяции бактерий помогают вытеснять вредные бактерии из желудочно-кишечного тракта, а также способны переваривать некоторые соединения, которые хозяин не может переварить. Как следствие, пребиотические составы полезны хозяину, помогая бифидобактериям развиваться в желудочно-кишечном тракте хозяина.

Согласно Wang, et al., Am. J. Clin. Nutr., 74(4), 510 (2001), традиционная детская смесь содержит гораздо меньшие количества сиаловой кислоты, связанной с олигосахаридами, чем материнское молоко. Кроме того, слюна недоношенных младенцев, вскармливаемых материнским молоком, содержит уровень сиаловой кислоты, в два раза превышающий уровень для младенцев, вскармливаемых коммерческими детскими смесями, согласно Wang, et al., J. Pediatr., 138, 914-6 (2001).

EP 1255449 описывает детские смеси, содержащие олигосахариды. В соответствии с EP 1255449, олигосахариды, в частности, олигофруктоза и сиалиллактозы, могут проходить через тонкий кишечник человека без переваривания и ферментируются с помощью ограниченного набора микроорганизмов, включая Bifidobacteria и Lactobacilli. Сиалиллактозы, в особенности, 3′- и 6′-сиалиллактоза, естественным образом присутствуют в материнском молоке, и, как считается, ингибируют связывание патогенных бактерий у людей. Этот патент описывает использование сочетания олигофруктозы и 3′- и/или 6′-сиалиллактозы в детских смесях.

WO 2004/093557 описывает детскую смесь, содержащую источник сиаловой кислоты, такой как сиалиллактоза.

WO 2004/112509 описывает питательную композицию для индуцирования созревания кишечного барьера у новорожденных младенцев, где композиция содержит микроорганизмы и неперевариваемые олигосахариды, которые могут представлять собой сиало-олигосахариды.

WO 2007/114696 описывает использование олигосахаридов овец для стимулирования иммунной системы, таких как 3- или 6-сиалиллактоза.

WO 2009/059996 описывает питательную композицию для предотвращения вторичной инфекции, которая содержит 3′- или 6′-сиалиллактозу.

Патент US 5260280 описывает способ нейтрализации бактериальных энтеротоксинов посредством введения пациенту человеку эффективного количества выделенной сиалиллактозы.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предлагает пребиотический состав для перорального введения людям, содержащий 2′-фукозиллактозу, 3′-сиалиллактозу и 6′-сиалиллактозу. Состав модулирует рост Bifidobacteria spp. в кишечнике человека. Состав может представлять собой детскую смесь.

Настоящее изобретение также предлагает способ модулирования или стимулирования роста Bifidobacterium, например, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve и Bifidobacterium infantis.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает кривые роста для Bifidobacterium bifidum в контрольной среде и в среде, содержащей 2′-фукозиллактозу.

Фиг.2 показывает AUC (площадь под кривой) для кривых на фиг.1.

Фиг.3 показывает кривые роста для Bifidobacterium infantis в контрольной среде и в среде, содержащей 2′-фукозиллактозу.

Фиг.4 показывает AUC для кривых на фиг.3.

Фиг.5 показывает кривые роста для Bifidobacterium infantis в контрольной среде и в среде, содержащей 6′-сиалиллактозу.

Фиг.6 показывает кривые роста для Bifidobacterium breve в контрольной среде и в среде, содержащей 3′-сиалиллактозу.

Фиг.7 показывает кривые роста для Bifidobacterium infantis в контрольной среде и в среде, содержащей 3′-сиалиллактозу.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает детскую смесь, содержащую сочетание олигосахаридов, которые стимулируют рост большего количества Bifidobacteria, чем отдельный олигосахарид. Сочетание олигосахаридов по настоящему изобретению помогает успешно развиваться более широкому спектру полезных кишечных бактерий, обеспечивая более разнообразную и более сбалансированную естественным образом популяцию Bifidobacteria в кишечном тракте субъекта, который принимает состав.

Состав по настоящему изобретению, как правило, представляет собой пищевой продукт или биологически активную добавку к пище для перорального приема, например, посредством питья жидкого состава. В одном из вариантов осуществления, состав представляет собой детскую смесь или заменитель материнского молока, который младенец может пить обычным образом.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, состав представляет собой жидкость, содержащую, по меньшей мере, примерно 0,1 мг/мл 2′-фукозиллактозы, по меньшей мере, примерно 0,1 мг/мл 6′-сиалиллактозы и, по меньшей мере, примерно 0,1 мг/мл 3′-сиалиллактозы. В одном из вариантов осуществления по настоящему изобретению, состав представляет собой жидкость, содержащую примерно 0,1-10 мг/мл 2′-фукозиллактозы, примерно 0,1-10 мг/мл 6′-сиалиллактозы и примерно 0,1-20 мг/мл 3′-сиалиллактозы. В другом варианте осуществления, состав представляет собой жидкость, содержащую примерно 0,5-2 мг/мл 2′-фукозиллактозы, примерно 0,5-2 мг/мл 6′-сиалиллактозы и примерно 1-4 мг/мл 3′-сиалиллактозы. В другом варианте осуществления, состав представляет собой жидкость, содержащую примерно 1 мг/мл 2′-фукозиллактозы, примерно 1 мг/мл 6′-сиалиллактозы и примерно 2 мг/мл 3′-сиалиллактозы.

В одном из вариантов осуществления по настоящему изобретению, состав содержит 2′-фукозиллактозу, 6′-сиалиллактозу и 3′-сиалиллактозу при массовом соотношении примерно 0,5-2,0 к 0,5-2,0 к 1,0-4,0, соответственно. В одном из вариантов осуществления, количество по массе 3′-сиалиллактозы является, по меньшей мере, таким же, как и количество 2′-фукозиллактозы и/или 6′-сиалиллактозы. В одном из вариантов осуществления по настоящему изобретению, состав содержит 2′-фукозиллактозу, 6′-сиалиллактозу и 3′-сиалиллактозу при массовом соотношении примерно 0,9-1,1 к 0,9-1,1 к 1,8-2,2, соответственно.

В одном из вариантов осуществления по настоящему изобретению, состав представляет собой сухой порошок. Состав сухого порошка по настоящему изобретению является таким же, как и жидкий состав по настоящему изобретению, за исключением того, что его сушат для удаления воды. Состав сухого порошка может быть разбавлен посредством добавления воды с формированием жидкого состава по настоящему изобретению. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, состав сухого порошка содержит, по меньшей мере, примерно 0,4 масс.% 2′-фукозиллактозы, по меньшей мере, примерно 0,4 масс.% 6′-сиалиллактозы и, по меньшей мере, примерно 0,8 масс.% 3′-сиалиллактозы по отношению к общей массе состава сухого порошка. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, состав сухого порошка содержит примерно 0,4-1,5 масс.% 2′-фукозиллактозы, примерно 0,4-1,5 масс.% 6′-сиалиллактозы и примерно 0,8-3,0 масс.% 3′-сиалиллактозы по отношению к общей массе состава сухого порошка. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, состав сухого порошка содержит примерно 0,7-0,9 масс.% 2′-фукозиллактозы, примерно 0,7-0,9 масс.% 6′-сиалиллактозы и примерно 1,4-1,7 масс.% 3′-сиалиллактозы по отношению к общей массе состава сухого порошка. Эти три олигосахарид а, по этой причине, составляют примерно 1,6-6,0 масс.% от сухого порошка. Проценты массовые в этом абзаце являются одинаковыми для любого жидкого состава по настоящему изобретению при условии, что процент массовый вычисляют по отношению ко всем ингредиентам за исключением воды (ниже упоминается как "сухая масса").

Состав по настоящему изобретению может также находиться в форме жидкого концентрата, который содержит такие же ингредиенты в таких же отношениях, как и указанный выше жидкий состав, но содержит меньше воды и, по этой причине, более высокую концентрацию других ингредиентов. Процент олигосахаридов по отношению к сухой массе будет таким же, как и для любого другого состава по настоящему изобретению. Такой жидкий концентрат может объединяться с соответствующим количеством воды с получением указанного выше жидкого состава. Специалисты в данной области легко поймут, как изготовить жидкий концентрат и как определить, сколько воды нужно добавить для объединения ним без ненужных экспериментов.

Термин "детская смесь", как используется в настоящем документе, относится к питательным составам (либо в форме жидкости, либо в форме сухого порошка, который может разбавляться с формированием жидкой детской смеси при добавлении воды), который обеспечивает полноценное питание для младенца и может использоваться в качестве заменителя материнского молока при вскармливании младенца. Такие смеси хорошо известны в данной области.

Как правило, детская смесь в готовой для употребления жидкой форме обеспечивает 60-70 ккал/100 мл. Детская смесь, как правило, содержит на 100 ккал: 1,8-4,5 г белка; 3,3-6,0 г жира (липидов); 300-1200 мг линолевой кислоты; 9-14 г углеводов, выбранных из группы, состоящей из лактозы, сахарозы, глюкозы, сиропа глюкозы, крахмала, мальтодекстринов и мальтозы и их сочетаний; и незаменимых витаминов и материалов. Лактоза может представлять собой преобладающий углевод в детской смеси. Жидкая детская смесь может содержать примерно 67 ккал/100 мл. Детская смесь может содержать примерно 1,8-3,3 г белка на 100 ккал, например, примерно 1,8-1,1 г белка на 100 ккал.

Детская смесь может также содержать нуклеотиды, выбранные из цитидин 5′-монофосфата (CMP), уридин 5′-монофосфата (UMP), аденозин 5′-монофосфата (AMP), гуанозин 5′-монофосфата (GMP) и инозин 5′-монофосфаат (IMP), и их смеси. Детская смесь может также содержать лютеин, зеаксантин, фрукто-олигосахариды, галакто-олигосахариды, сиалил-лактозу и/или фукозил-лактозу. Длинноцепочечные полиненасьпценные жирные кислоты, такие как докозагексаеновая кислота (DHA) и арахидоновая кислота (AA), могут включаться в детскую смесь. Детская смесь может также содержать аминокислоты. Детская смесь может также содержать другие ингредиенты, хорошо известные в данной области.

Целью детской смеси является обеспечение младенца всей энергией и питанием, в которых нуждается младенец и которые младенец мог бы в ином случае получать из молока своей матери. Материнское молоко, однако, представляет собой очень сложную композицию, и детская смесь не повторяет в точности эту композицию. В течение многих лет специалисты в данной области работают для получения детской смеси, более сходной с материнским молоком, и для получения детской смеси, которая обеспечит младенца настолько большим количеством свойств материнского молока, насколько это возможно.

Обычной практикой является получение детской смеси из коровьего молока, поскольку большая часть питательных веществ, которые нужны младенцу, или все они присутствуют в коровьем молоке. Однако композиция коровьего молока значительно отличается от материнского молока. Например, коровье молоко имеет содержание белков с соотношением сыворотка-казеин примерно 20:80, в то время как материнское молоко имеет соотношение примерно 60:40. Коровье молоко также содержит гораздо меньше альфа-лактальбумина (сывороточного белка), чем материнское молоко, и большая часть содержания коровьего казеина представляет собой бета-лактоглобулин, который не присутствует в значительных количествах в материнском молоке. Из-за этих и других различий, специалисты в данной области разрабатывают способы модификации коровьего молока, например, посредством получения обогащенного альфа-лактальбумином фракции коровьей сыворотки, которую можно использовать в детской смеси для получения смеси, имеющей профиль белков, более сходный с материнским молоком. Эти способы хорошо известны в данной области. Патент US 6913778, например, описывает детскую смесь, полученную путем объединения обогащенной альфа-лактальбумином фракции сыворотки и фракции обезжиренного коровьего молока. Этот патент также описывает детскую смесь, имеющую пониженное содержание белка. Коровье молоко содержит примерно 15-16 г/л белка, но материнское молоко содержит примерно 11 г/л.

Питательные составы иные, чем детская смесь, также хорошо известны в данной области. Например, имеются составы, разработанные для детей или взрослых, которые могут быть предназначены либо для обеспечения полного питания, либо для дополнения диеты ребенка или взрослого потребителя. Специалисты в данной области работают, чтобы сделать эти составы настолько полезными для потребителей насколько это возможно.

Олигосахариды 2′-фукозиллактоза, 6′-сиалиллактоза и 3′-сиалиллактоза представляют собой хорошо известные соединения, которые являются коммерчески доступными.

Обнаружено, что 2′-фукозиллактоза стимулирует рост Bifidobacterium bifidum и Bifidobacterium infantis, но может ингибировать рост Bifidobacterium breve, в то время как 6′-сиалиллактоза стимулирует рост Bifidobacterium infantis и 3′-сиалиллактоза стимулирует рост Bifidobacterium breve и Bifidobacterium infantis. Обнаружено, что использование этих трех олигосахаридов в сочетании, в количествах и отношениях, описанных в настоящем документе, благоприятно влияет на рост этих трех Bifidobacteria в желудочно-кишечном тракте человека. Настоящее изобретение, по этой причине, способствует здоровому балансу бактерий в кишечнике потребителя.

Состав по настоящему изобретению, либо в форме жидкости, либо жидкого концентрата, либо сухого порошка, может быть получен с использованием обычных способов объединения ингредиентов состава, все эти ингредиенты известны в данной области. Специалисты в данной области легко поймут, как приготовить состав, или будут способны определить, как приготовить состав без ненужных экспериментов.

В способе по настоящему изобретению, жидкие питательные составы по настоящему изобретению вводится перорально потребителю человеку для модулирования роста Bifidobacteria, например, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve и Bifidobacterium infantis.

Следующие далее примеры представлены для иллюстрации определенных вариантов осуществления настоящего изобретения, но не должны рассматриваться как ограничивающие рамки настоящего изобретения.

Пример 1: Воздействие 2′-фукозиллактозы, 3′-сиалиллактозы и 6′-сиалиллактозы на рост of Bifidobacterium Infantis ATCC 15697, Bifidobacterium Breve АТСС 15700 и Bifidobacterium Bifidum ATCC 29521.

Улучшенная клостридиальная среда (RCM) используется для культивирования бифидобактерий. RCM без глюкозы используют в качестве контрольной среды. RCM представляет собой хорошо известную среду для культивирования и увеличения численности анаэробных бактерий, которая была впервые приготовлена Hirsch and Grinstead, J. Dairy Res., 21:101 (1954).

Исследуемые ингредиенты представляют собой 2′-фукозиллактозу, 6′-сиалиллактозу и 3′-сиалиллактозу, растворенные в контрольной среде, при следующих концентрациях: 1 мг/мл 2′-фукозиллактозы; 1 мг/мл 6′-сиалиллактозы и 2 мг/мл 3′-сиалиллактозы.

Бифидобактерий по-отдельности выращивают анаэробно в течение ночи в RCM, а затем их измеряют и разбавляют до оптической плотности 0,1, как измерено с помощью спектроскопии поглощения на 595 нм, а затем дополнительно разбавляют десятикратно с получением рабочего раствора. Для каждого исследования, 50 мкл рабочего раствора добавляют в каждую лунку 96-луночного планшета, содержащую либо 200 мкл контрольной среды (48 лунок), либо 200 мкл раствора исследуемого ингредиента (48 лунок). Планшет выращивают анаэробно в течение 30 часов и регистрируют оптическую плотность abs на 595 нм каждые 15 минут. Значения для сходных лунок усредняют и строят график зависимости от времени (фигуры 1, 3 и 5-7), и вычисляют площадь под кривой (AUC) в течение 30-часового периода (фигуры 2 и 4).

A. 2′-Фукозиллактоза и Bifidobacterium Bifidum

Значения для двух экспериментов усредняют. После того как бактерии выращивают в течение 8 часов в соответствии с процедурой, рассмотренной выше, рост значительно больше в лунках, содержащих исследуемый ингредиент, и AUC приблизительно на 25,1% выше для исследуемого ингредиента, как показано на фигурах 1 и 2.

B. 2′-Фукозиллактоза и Bifidobacterium Infantis

После того как бактерии выращивают в течение 8 часов в соответствии с процедурой, рассмотренной выше, рост значительно больше в лунках, содержащих исследуемый ингредиент, и AUC приблизительно на 30,5% выше для исследуемого ингредиента, как показано в фигурах 3 и 4.

C. 6′-Сиалиллактоза и Bifidobacterium Infantis

После того как бактерии выращивают в течение 12 часов в соответствии с процедурой рассмотренной выше, рост значительно больше в лунках, содержащих исследуемый ингредиент, как показано на фиг.5.

D. 3′-Сиалиллактоза и Bifidobacterium Breve

После того как бактерии выращивают в течение 6 часов в соответствии с процедурой, рассмотренной выше, рост значительно больше в лунках, содержащих исследуемый ингредиент, как показано на фиг.6.

E. 3′-Сиалиллактоза и Bifidobacterium Infantis

После того как бактерии выращивают в течение 8 часов в соответствии с процедурой, рассмотренной выше, рост значительно больше в лунках, содержащих исследуемый ингредиент, как показано на фиг.7.

Пример 2:

Жидкий пребиотический состав по настоящему изобретению, который может быть пригодным для вскармливания младенцев, описан ниже:

Белок, используемый в этом иллюстративном составе, получают из коровьего молока и сыворотки, при этом 60-65% составляет сывороточный белок и 35-40% составляет казеиновый белок. В этом составе, фракция сыворотки, имеющая повышенное содержание альфа-лактальбумина, используется для получения содержания белка примерно равного 0,2 г альфа-лактальбумина на 100 мл состава.

Пример 3:

Жидкий пребиотический состав по настоящему изобретению, который может быть пригодным для вскармливания младенцев, описан ниже:

Белок, используемый в этом иллюстративном составе, получают из коровьего молока и сыворотки, при этом 60-65% составляет сывороточный белок и 35-40% составляет казеиновый белок. В этом составе, фракция сыворотки, имеющая повышенное содержание альфа-лактальбумина, используется для получения содержания белка примерно равного 0,2 г альфа-лактальбумина на 100 мл состава.

Множество вариантов настоящего изобретения, не иллюстрируемых в настоящем документе, будет осуществлено специалистами в данной области. Настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, иллюстрируемыми и описанными в настоящем документе, но охватывает весь предмет в рамках прилагаемой формулы изобретения.