Результат интеллектуальной деятельности: СНИЖЕНИЕ ЖИРОВОЙ МАССЫ ТЕЛА У ГРУДНОГО РЕБЕНКА

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к снижению жировой массы тела у грудного ребенка.

Уровень техники

Материнское молоко рекомендуется всем грудным детям. Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является неадекватным, или безуспешным, или нецелесообразным по медицинским причинам или матери отказываются кормить грудью. Для таких ситуаций разработаны детские смеси. Детальные знания о составе человеческого молока дают возможность разработать молочные смеси, которые близки по составу к молоку человеку. Особое внимание уделяется созданию молочных смесей, потребление которых приводит к росту и метаболическим параметрам, аналогичным тем, которые наблюдаются у детей, вскармливаемых грудью, в надежде, что это приведет к развитию аналогичных физиологических характеристик в более позднем детском периоде и во взрослом состоянии.

Традиционные детские смеси разделяются на две категории, «начальные» молочные смеси для детей с рождения и до 4-6 месяцев, которые обеспечивают основное питание для данной возрастной категории, и так называемые «последующие» молочные смеси для детей от четырех-шести месяцев до двенадцати месяцев, которые являются питанием младенцам в комбинации с расширяющимся ассортиментом других продуктов, таких как каши для детей и пюре из фруктов, овощей и других продуктов питания, как способ отлучения от груди матери.

Пищевой белок обеспечивает потребность в незаменимых аминокислотах, необходимых для синтеза белка и роста, и в детской смеси как качество белка, так и количество белка являются значимыми. Основой детских смесей обычно является коровье молоко, однако профиль аминокислот коровьего молока сильно отличается от такового молока человека. В прошлом, для обеспечения достаточного уровня незаменимых аминокислот детские смеси, основанные на коровьем молоке, должны были иметь такое содержание белков, которое значительно бы превышало содержание белков в человеческом молоке, при этом наименьшая концентрация белков, обнаруженная у любых млекопитающих, составляет от 1,4 до 1,8 г на 100 ккал для зрелого молока человека. За последние 5-10 лет это привело к тенденции по снижению содержания белка в детских смесях. Например, в ЕР 1220620 предложен состав детской смеси, в котором количество белков составляет от 9,0 до 10,0 масс.%. Это соответствует до около 1,8 г белка/100 ккал, что сравнимо с уровнем белка в зрелом молоке человека.

Обычно содержание белков в детских смесях составляет от 1,8 до 3,5 г/100 ккал, вместе с тем, что содержание белков в начальных смесях соответствует нижнему пределу данного диапазона, и содержание белков в последующих смесях соответствует верхнему пределу. Например, содержание белков в начальной детской смеси Nestle NAN 1 ® составляет 1,83 г/100 ккал и содержание белков в последующей детской смеси Nestle NAN 2 ® составляет 3,1 г/100 ккал.

Показано, что определенные преимущества связаны с применением начальных детских смесей с около 1,8 г белка/100 ккал для детей в течение первых нескольких месяцев жизни. Например, согласно W02006/069918, развитие плазменных уровней IGF-1 у младенцев, получающих детскую смесь, содержащую 1,83 г белка/100 ккал, наиболее соответствовало таковому у младенцев, вскармливаемых грудью в течение первых нескольких месяцев жизни, чем у младенцев, получающих детскую смесь, содержащую 2,39 г белка/100 ккал.

На детенышах-обезьянах показано, что снижение содержания белков молочных смесей, приводящее к картине роста и инсулиновому и глюкозному метаболизму в раннем возрасте, более соответствует таковому в контрольной группе, состоящей из детенышей на грудном вскармливании, чем аналогичному в группах, вскармливаемых молочными смесями с более высоким содержанием белков. Осложнение, вызванное повышенным уровнем IGF-1, может привести к отличному составу тела и повышенной предрасположенности к ожирению в более позднем периоде жизни. В настоящее время во всем мире избыточный вес и ожирение у детей затрагивает 18 миллионов детей в возрасте до 5 лет. Почти 30% детей и взрослых в США и от 10 до 30% детей в Европе имеют избыточный вес или ожирение.

Следовательно, существует потребность в дополнительном изучении действия раннего прикорма на состав тела в младенчестве и на риск развития ожирения в более позднем периоде жизни.

Сущность изобретения

Неожиданно было обнаружено, что вскармливание молочной смесью с относительно высоким содержанием белков в период новорожденности приводит к снижению жировой массы тела, накопленной в течение периода новорожденности (по сравнению с жировой массой тела, накопленной при вскармливании младенцев молочной смесью с низким содержанием белков в течение аналогичного периода времени).

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает применение источника белков для приготовления питательной композиции для кормления грудного ребенка в течение, по меньшей мере, части периода новорожденности, что приводит к снижению накопления жировой массы тела в период новорожденности, причем композиция содержит по меньшей мере 2,4 г белка на 100 ккал.

Изобретение также распространяется на применение источника белков для приготовления питательной композиции для введения грудному ребенку в течение, по меньшей мере, части периода новорожденности, что приводит к снижению риска развития ожирения в более позднем периоде жизни, причем композиция содержит по меньшей мере 2,4 г белка на 100 ккал.

Изобретение дополнительно распространяется на способ снижения накопления жировой массы тела у новорожденных младенцев с риском развития ожирения, при этом способ включает введение ребенку в течение, по меньшей мере, части периода новорожденности терапевтического количества питательной композиции, содержащей белки, в таком количестве, при котором композиция содержит более чем 2,4 г белка на 100 ккал.

Изобретение также распространяется на способ снижения возможности, что у ребенка разовьется ожирение в более позднем периоде жизни, причем способ включает кормление младенца в течение, по меньшей мере, части периода новорожденности питательной композицией, содержащей белок, в таком количестве, при котором композиция содержит более чем 2,4 г белка на 100 ккал.

Прибавление в весе в течение первой недели жизни связано с избыточным весом во взрослом возрасте (Stettler N, Stallings VA, Troxel AB, Zhao J, Schinnar R, Nelson SE, Ziegler ЕЕ, Strom BL. Weight gain в first week of life and overweight in adulthood: a cohort study of European American subjects fed formula. Circulation (2005). 111:1897-903). Из чего следует, что вмешательство посредством питания, которое снижает накопление жировой массы тела в период новорожденности или другими словами приводит к накоплению жировой массы тела в течение периода новорожденности, которое имитирует таковое у ребенка, вскармливаемого грудью, может снижать риск приобретения избыточного веса и ожирения в более позднем периоде жизни.

Раскрытие изобретения

В данном описании следующие термины даются в следующих значениях:

"грудной ребенок" означает ребенка в возрасте до 12 месяцев;

"новорожденный ребенок" означает грудного ребенка в первый месяц жизни;

"период новорожденности" означает первый месяц жизни.

Все проценты и соотношения представлены по массе, если иное не определено.

Ссылки на энергетическую плотность питательной композиции в конкретных количествах калорий на литр относятся, в случае сухих продуктов, к продукту после разбавления в соответствии с инструкциями, приложенными к продукту.

Предпочтительно питательная композиция для применения в настоящем изобретении содержит от 2,4 до 3,0 г белка/ 100 ккал, более предпочтительно от 2,4 до 2,8 г/100 ккал.

Предпочтительно питательная композиция, содержащая более 2,4 г белка/100 ккал, является питанием для детей в возрасте по меньшей мере первых двух недель жизни. При необходимости кормление указанной композицией может продолжаться в течение всего периода новорожденности, после чего ребенка можно вскармливать питательной композицией, содержащей от 1,7 до 2,0 г белка/100 ккал.

Источник белка не является критическим в настоящем изобретении при условии, что он удовлетворяет минимальным потребностям по содержанию незаменимых аминокислот и обеспечивает удовлетворительный рост. Так, в смесях могут использоваться источники белка на основе молочной сыворотки, казеина и их смесей, а также источники белка на основе сои. Что касается белков молочной сыворотки, то основу источника белка могут составлять кислая сыворотка или сладкая сыворотка, изолят сывороточного белка либо их смеси, и источник белка может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в требуемых количественных соотношениях.

Однако, предпочтительно, источник белков основан на модифицированной сладкой сыворотке. Сладкая сыворотка представляет собой общедоступный субпродукт сыроварения и часто используется при изготовлении питательных композиций на основе коровьего молока. Однако, сладкая сыворотка включает компонент, который нежелательно богат треонином и беден триптофаном, называемый казеиногликомакропептид (CGMP). Удаление CGMP из сладкой сыворотки приводит к получению белка с содержанием треонина, близкого по содержанию в материнском молоке. Затем в такую модифицированную сладкую сыворотку можно добавить такие аминокислоты, которые содержатся в ней в низких количествах (главным образом, гистидин, аргинин и триптофан). Способ удаления CGMP из сладкой сыворотки описан в ЕР 880902, а смесь для грудных детей, основанная на такой модифицированной сладкой сыворотке, описана в WO 01/11990. В исследованиях на животных и людях показано, что такие источники белков имеют коэффициент эффективности белка, усвояемость азота, биологическую ценность и утилизацию чистого белка, сравнимые с такими же показателями стандартных адаптированных смесей с более высоким содержанием белков на 100 ккал, и приводят к удовлетворительному росту. Если модифицированная сладкая сыворотка используется в качестве источника белков, то она может быть дополнена свободным аргинином в количестве от 0,1 до 3% мо массе и/или свободным гистидином в количестве от 0,1 до 1,5 % по массе.

Белки могут быть цельными или гидролизованными или смесью из цельных и гидролизованных белков, при этом в общем цельные белки предпочтительны. Однако в некоторых случаях может быть желательным использование частично гидролизованных белков (степень гидролиза от 2 до 20%), например, для грудных детей, которые предположительно относятся к группе риска развития аллергии на коровье молоко. Если необходимы гидролизованные белки, то процесс гидролиза может проводиться требуемым образом и известным из уровня техники способом. Например, гидролизат белков молочной сыворотки можно получить путем ферментативного гидролиза сывороточной фракции в одну или более стадий, как описано в ЕР 322589. Если сывороточная фракция, используемая в качестве исходного материала, не содержит, в основном, лактозы, то в процессе гидролиза, как было установлено, белок подвержен блокаде лизина в намного меньшей степени. Это позволяет снизить степень блокады лизина примерно с 15 масс.% общего лизина до менее чем 10 масс.% общего лизина; например, степень блокады лизина может составлять около 7 масс.% лизина, что значительно повышает питательную ценность источника белка.

Предпочтительно, питательная композиция для использования в настоящем изобретении представляет собой смесь для детского питания. Такая питательная композиция также будет содержать другие ингредиенты, традиционно входящие в состав детских смесей, такие как углеводы, жиры, витамины и минералы, а также незаменимые питательные вещества.

Предпочтительным источником углеводов является лактоза, при этом также можно добавлять другие углеводы, такие как сахарозу, мальтодекстрин и крахмал. Предпочтительно источники углеводов представлены в количестве от 35 до 65% общей калорийности детской смеси.

Источником жиров может быть любой липид или жир, который подходит для применения в смесях, которыми кормят младенцев. Предпочтительные источники жиров включают пальмовый олеин, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и сафлоровое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты, такие как линолевая кислота и α-линоленовая кислота, также можно добавлять в небольшие количества масел, которые содержат большие количества предварительно подготовленных арахидоновой и докозагексаеновой кислот, в такие как рыбьи масла или пищевые масла, полученные с помощью микробной ферментации. В целом, содержание жиров предпочтительно составляет от 30 до 55% общей калорийности детской смеси. Источник жиров предпочтительно содержит n-6 и n-3 жирные кислоты в соотношении от около 5:1 до около 15:1, например от около 8:1 до около 10:1.

Питательная композиция будет также содержать все витамины и минералы, существенные в повседневном рационе, в достаточных для питания количествах. Для некоторых витаминов и минералов установлены минимальные требования. Примеры минералов, витаминов и других питательных веществ, при необходимости присутствующих в питательной композиции, включают витамин А, витамин B₁, витамин В₂, витамин В₆, витамин В₁₂, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевую кислоту, инозитол, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлор, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляют в виде солей. Присутствие и количества конкретных минералов и других витаминов будут изменяться в зависимости от популяции детей, для которых предназначена детская смесь.

При необходимости, детская смесь может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, эфиры лимонной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот и подобные. Это распространяется для случая, если обеспечивается смесь в жидкой форме.

Смесь для грудных детей может, при необходимости, содержать другие вещества, которые могут обладать полезным действием, такие как пищевые волокна, лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и т.п. Также могут быть включены в состав пробиотические бактерии, такие как Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103, Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724, Lactobacillus reuteri ATCC 55730, Lactobacillus reuteri DSM 17938, Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446, Bifidobacterium longum ATCC BAA-999, штамм Bifidobacterium breve, реализуемый Danisco под торговой маркой Bb-03, штамм Bifidobacterium breve, реализуемый Morinaga под торговой маркой М-16V, штамм Bifidobacterium breve, реализуемый Institut Rosell (Lallemand) под торговой маркой R0070 и штамм Bifidobacterium infantis, реализуемый Procter & Gamble Co. под торговой маркой Bifantis.

Детская смесь может быть приготовлена любым подходящим способом. Например, детская смесь может быть приготовлена путем смешивания источника белка, источника углеводов и источника жира в соответствующих соотношениях. При необходимости на этой стадии могут быть добавлены эмульгаторы. Одновременно можно добавлять витамины и минералы, однако обычно их добавляют позднее во избежание их расщепления при нагреве. Любые липофильные витамины, эмульгаторы и подобные можно предварительно растворить в источнике жира перед смешиванием. Затем для получения жидкой смеси можно добавить воду, предпочтительно воду, подвергнутую обработке обратным осмосом.

Затем полученная жидкая смесь может подвергаться тепловой обработке для снижения бактериальной нагрузки. Например, жидкая смесь может подвергаться быстрому нагреву до температуры примерно от 80°С до 110°С в течение примерно от 5 секунд до 5 минут. Это может осуществляться путем прямой инжекции пара или пропусканием через теплообменник, например пластинчатый теплообменник.

Затем жидкую смесь можно охлаждать до температуры примерно от 60°С до 85°С, например, мгновенным охлаждением. После этого жидкая смесь может подвергаться гомогенизации, например, в две стадии при давлении примерно от 7 МПа до 40 МПа на первой стадии и примерно от 2 МПа до 14 МПа на второй стадии. Гомогенизированную смесь можно охладить далее до температуры, при которой можно добавлять чувствительные к нагреву компоненты, такие как витамины и минералы. Именно в этот момент удобно стандартизировать гомогенизированную смесь по рН и содержанию сухих веществ.

Если требуется получить сухую порошкообразную смесь, то гомогенизированная смесь подается в соответствующую сушильную установку, такую как распылительная сушилка или сублимационная сушилка, и превращается в порошок. Порошок должен иметь влагосодержание ниже примерно 5% масс.

Если требуется получить жидкую детскую смесь, то гомогенизированную смесь заполняют в подходящие контейнеры, предпочтительно в асептических условиях. При этом жидкую детскую смесь можно также стерилизовать в контейнере. Подходящие аппараты для заполнения данного вида смеси доступны для приобретения. Жидкая детская смесь может иметь готовую форму для кормления с содержанием сухих веществ в количестве от около 10 до около 14 масс.% или быть в форме концентрата; причем обычно содержание сухих веществ составляет от около 20 до около 26 масс.%.

В одном воплощении изобретения, DHA (докозагексаеновая кислота) применяется как часть композиции изобретения, в особенности во время перинатального периода. Это означает, что DHA может быть включена в питание как для беременных, так и/или для младенцев во время перинатального периода (предпочтительно в период от рождения до 6 месяцев, от рождения до 3 месяцев, от рождения до 4 недель или от рождения до 1 недели). Существуют доказательства (см. пример 3), что такое введение DHA оказывает положительное действие на жировую массу тела младенцев после рождения. Одно воплощение изобретения включает введение как вышеуказанных белковых компонентов, так и DHA. В одном воплощении, DHA (докозагексаеновая кислота) вводится младенцам. В одном воплощении, DHA (докозагексаеновая кислота) вводится матери во время гестационного периода, предпочтительно в течение последних 6 месяцев, последних 3 месяцев, последних 4 недель или последней недели беременности. В одном воплощении, DHA вводят и матери во время гестационного периода (предпочтительно в вышеуказанном режиме), и младенцу после рождения (предпочтительно в вышеуказанном режиме).

В одном воплощении, количество DHA составляет от 0,1% до 4%, предпочтительно от 0,3% до 2,5%, наиболее предпочтительно от 0,5 до 1%. В одном воплощении, добавка представляет 0,75% DHASCO-масло (соответствует 2,4% DHA от общего содержания жирных кислот).

В одном воплощении, изобретение включает композицию, описанную выше, для введения грудным детям во время перинатального периода, для обеспечения низкого накопления жировой массы в течение периода новорожденности.

В одном воплощении, изобретение включает набор, включающий композицию для введения младенцу, как описано выше, и также композицию для введения беременной женщине предпочтительно в течение последних 6 месяцев, последних 3 месяцев или последних 4 недель гестационного периода для обеспечения пониженного накопления жировой массы у младенца в течение периода новорожденности.

В одном воплощении, пониженное накопление жировой массы тела приводится в сравнении со средним накоплением жировой массы у младенцев, получающих обычное питание.

Далее изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1

Пример состава подходящей смеси для грудных детей, используемой в настоящем изобретении, приводится ниже в таблице 1.

Следующий пример представлен только в целях иллюстрации и не ограничивает объект настоящего применения.

Пример 2

Влияние уровня пищевых белков в период новорожденности на композицию тела младенца

Данный пример демонстрирует влияние содержания белков в детской смеси, применяемой в качестве единственного источника питания для группы младенцев первых месяцев жизни, на их композицию тела.

Проводили рандомизированное контролируемое двойное слепое исследование одновременно в трех группах (две экспериментальные группы, каждую из которых вскармливали разными детскими смесями, которые подробно описаны ниже, и третья группа младенцев, находящихся целиком на грудном вскармливании, в качестве эталона). Исследование осуществляли в Reanimation Neonatale et Neonatologie, HÔpital de la Croix Rousse, Lyon, France, в соответствии с принципами, утвержденными в 1964 Declaration of Helsinki (с поправками), и с согласия CCPPRB Lyon А.

В исследование были включены только здоровые новорожденные дети от здоровых матерей, имеющих нормальный BMI перед беременностью и не имеющие диабет. Младенцы, соответствующие этим критериям, чьи матери решили полностью не кормить их грудью в течение первых четырех месяцев жизни, были произвольным образом распределены в одну из двух экспериментальных групп. Младенцы, чьи матери решили кормить их грудью только в первые три месяца жизни, распределены в контрольную группу.

Из экспериментальных групп одну вскармливали смесью, содержащую 2,7 г белка/100 ккал (F2.7-группа), и другая получала смесь с 1,83 г белка/100 ккал (F1.8-группа). Подробные составы смесей представлены в таблице 2 ниже.

Две молочные смеси являлись изокалорийными, имеющими энергетическую ценность 670 ккал/литр. В обоих случаях, соотношение молочная сыворотка:казеин составляло 70:30. Молочные смеси были упакованы в металлические банки с идентификационной маркировкой в виде буквенного кода, известного только исследовательскому персоналу. Длительность исследования составляла 12 месяцев.

В исследовании участвовали 238 детей (125 мальчиков и 113 девочек), 74 входили в группу F1.8, 80 в группу F2.7 и 84 в контрольную группу Дети вскармливались предназначенной для них молочной смесью или грудным молоком ad libitum в качестве единственного источника питания.

Параметры роста и состава тела определяли в возрасте 2 недели ± 2 дня. Измерения состава тела (ВС) использовали для определения прироста жировой массы тела (FM) в течение первого года жизни, используя метод PEA-POD. PEA-POD была разработана для измерения состава тела детей с рождения до 6 месяцев с использованием принципов, аналогичных гидростатическому взвешиванию (взвешивание в воде). Вместо использования воды для измерения объема тела PEA-POD использует плетизмографию с воздухозамещением в качестве денситометрической техники, в которой жировая ткань определяется непосредственно значением массового объема к значению объема тела.

Потребляемая калорийность не отличалась между группами, получающими смеси, и параметры роста, включая прибавление в массе тела, окружность головы и длину, были идентичными среди 3 групп. Как показано на Фигуре 1, в возрасте 2 недель накопленная жировая масса тела не отличалась среди групп, получающих молочные смеси, но была значительно выше в группе F1.8 по сравнению с контрольной группой (жировая масса тела: 13,2±3,4 vs 11,8±3,5%, р<0,01). Группа F2.7 не показала значимого различия жировой массы тела (12,7±3,4%) по сравнению с контрольной группой (см. фигуру 1).

Эти результаты показали, что потребление белка в течение первых 2 недель жизни не влияет на параметры роста. Однако низкое потребление белка приводит к повышенному ожирению по сравнению с детьми на грудном вскармливании.

Пример 3

Материнская и перинатальная DHA-добавка снижает жировую массу тела у новорожденных морских свинок

В одном воплощении изобретения изучали влияние DHA (докозагексаеновая кислота). Изучали действие для матери добавки, содержащей докозагексаеновую кислоту (DHA), на изменение массы тела и жировой массы тела у новорожденных детенышей морских свинок. Самки - морские свинки питались кормом, дополненным или нет 0,75% DHASCO-маслом (соответствует 2.4% DHA от общего количества аминокислот; DHA приобретали у Martek Bioscienees, Columbia, MD, USA) в течение периода беременности и лактации. Анализ жирных кислот их молока, которое собирали через 3 дня после питания, показал детектируемые уровни DHA (1,8% от общего количества аминокислот) только в группе, которая получала DHASCO-масло. На 2 день жизни масса тела потомства была идентична в обеих группах (Фигура 2), тогда как % жировой массы тела был значительно ниже в DHA-группе (-DHA: 16,0±0,6%; +DHA: 12,7±0,4%, р<0,001) (Фигура 4). На 21 день эта разница в % жировой массы тела между группами уменьшилась, но все еще осталась значительной (Фигура 3). Эти результаты показывают, что перинатальное потребление DHA снижает отложение жира во время эмбрионального периода и/или в первые постнатальные дни. Дополнительные исследования могут быть проведены для понимания механизма действия DHA на развитие жировой ткани в ранний период жизни и впоследствии в дальнейшем.