ДЕТСКОЕ ПИТАНИЕ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СОСТАВА ЖИРНЫХ КИСЛОТ В МЕМБРАНАХ КЛЕТОК МОЗГА

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к питанию, включающему специальные липидные глобулы, в частности к детскому питанию для улучшения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга.

Уровень техники

Кормление грудью является предпочтительным способом питания младенцев. Однако существуют обстоятельства, которые делают кормление грудью невозможным или менее желательным. В этих случаях детские смеси являются хорошей альтернативой. Композиция современных детских смесей приспособлена таким образом, что она отвечает многим специальным требованиям к питанию, как быстрый рост и развитие младенца.

Однако, по-видимому, могут быть сделаны улучшения в отношении состава детских молочных смесей. Раннее питание, которое используют во время определенного периода младенчества, когда происходит быстрый рост и развитие организма, имеет эффект отпечатка или программирования, и поэтому имеет долговременные метаболические последствия. Дети, вскормленные грудью, имеют сниженные шансы становиться тучным в дальнейшем в жизни. Вскормленные грудью дети имеют преимущество в визуальных тестах и тестах, ассоциированных с развитием, перед младенцами, вскормленными смесью, и имеют улучшенное развитие нервной системы, по сравнению с младенцами, вскормленными смесью. Также были установлены долговременные связи между кормлением грудным молоком и познавательной способностью или неврологическим статусом в дальнейшем в жизни.

Это различие в развитии нервной системы между вскормленными грудью и вскормленными бутылочкой младенцами было, главным образом, приписано присутствию полиненасыщенных жирных кислот с длинной цепью (LC-PUFA), таких как докозагексаеновая кислота (DHA) и арахидоновая кислота (ARA) в грудном молоке. Поэтому наиболее актуальные детские молочные смеси теперь также включают подобные LC-PUFA. Было также показано, что подобные LC-PUFA лучше включаются в мембраны, когда они присутствуют в диете в форме фосфолипидов вместо триглицеридов.

В патентной заявке WO 2008/005033 раскрыта детская смесь, включающая жиры, белки, углеводы, витамины и минералы, включая ганглиозиды, фосфолипиды, (связанную липидами) сиаловую кислоту, докозагексаеновую кислоту и арахидоновую кислоту, для раннего мозгового развития, такого как ускоренная нейронная миграция.

В патентной заявке WO 2005/051091 раскрыта особая смесь глицерофосфолипидов в комбинации со сфингомиелином и/или холестерином, подобная смесь повторяет состав человеческого грудного молока и присутствует в виде жировых глобул для применения в производстве детских смесей. Смесь, как утверждают, полезна для развития познавательных функций и функций зрительного восприятия плода, младенца и ребенка.

В патентной заявке WO 2009/057121 раскрыт способ улучшения, стимуляции или поддержания развития мозга и сетчатки у младенцев, включающий применение композиции, содержащей по меньшей мере один триглицерид, по меньшей мере один фосфолипид и по меньшей мере одну полиненасыщенную жирную кислоту с длинной цепью (LC-PUFA); где по меньшей мере приблизительно 1% LC-PUFA в композиции конъюгирован с указанным по меньшей мере одним фосфолипидом.

В патентной заявке WO 2009/051502 раскрыто применение одного или более сложных липидов, включающих ганглиозиды, для того, чтобы достигнуть специфической пользы для здоровья, включая поддержание или улучшение когнитивного развития, или поддержание или ускорения роста индивидуума в эмбриональном, младенческом или детском периоде.

В патентной заявке США 2008-292724 раскрыто, что при применении композиции, которая содержит: a) фракцию липидов, включающую по меньшей мере одну из кислот: докозагексаеновую (DHA), докозапентаеновую кислоту (DPA) и эйкозапентаеновую (EPA); b) белковую фракцию, включающую белковый материал нечеловеческого происхождения, которая дает по меньшей мере цистеин и/или таурин; и c) минеральную фракцию, включающую по меньшей мере один из элементов марганца и молибдена, здоровье этих индивидуумов улучшается. Улучшаются свойства мембран клеток, что дает возможность эффективного лечения нарушений, среди которых когнитивная дисфункция и другие заболевания нервной системы, невропатии.

В патентной заявке WO 2009/138680 раскрыто, что присутствие по меньшей мере 30% молочного жира в сочетании с растительными маслами в детском питании, может быть использовано, среди прочего, для увеличения накопления DHA в мембранах клеток мозга и улучшения мозгового развития и когнитивной функции. Необязательно присутствуют молочные фосфолипиды.

В патентной заявке WO 2008/081934 раскрыто средство, способствующее развитию мозга младенцев, которое включает эффективное количество фосфолипидов или сфингомиелинов, полученных из молока.

В патентной заявке WO 2007/073193 раскрыто, что в IMF (заменитель грудного молока) с низким уровнем n6 PUFA, необходимых для предотвращения тучности в дальнейшем в жизни, включение небольшого количества n6 LC-PUFA в мембраны нервных клеток происходит более эффективно, поскольку обеспечивает липидные мембранные компоненты, такие как холестерин, фосфолипиды и/или сфинголипиды.

Benoit et al, 2010, Food Chem., 120:684-691, раскрывают, что PC является эффективным носителем для накопления DHA в мембранах, и что в этом отношении также специфическая структуризация большинства PL в грудном молоке, в нативной мембране жировых глобул молока, которая не может быть воспроизведена в детской смеси, может иметь функциональное значение для младенца.

Vickers et al, 2009, Nutr. Res., 29:426-435, раскрывают, что высокие уровни сложных липидов, получаемых из молока, улучшают параметры, связанные с познавательной способностью. Количество фосфолипидов от общего количества потребляемого жира превышало 6% масс., фосфолипиды применяли отдельно через зонд, а также к добавке сложных липидов добавлялись докозагексаены.

Сущность изобретения

Используя моделирование на грызунах, авторы обнаружили, что даже после длительного периода, в течение которого все животные были на одинаковой диете Западного стиля, эффекты предыдущей ранней диеты, вводимой во время ранней стадии развития, все еще присутствовали в отношении профиля жирных кислот в мембранах клеток мозга. Так как прирост жирных кислот в мозге и их оборот в мозге является непрерывным процессом в течение жизни, было неожиданным, что наблюдался такой долговременный эффект ранних диет. Самым удивительным обнаружением, однако, было то, что этот эффект наблюдался с детскими диетами ранней стадии развития с подобной композицией жиров, отличающихся только архитектурой липидных глобул диеты. Долговременные эффекты на состав жирных кислот в мембранах клеток мозга наблюдались в связи с присутствием и локализацией фосфолипидов и размерами липидных глобул. Фосфолипиды были наиболее эффективными, когда содержались в покрытии, т.е. в наружном слое липидных глобул, по сравнению с тем, когда присутствовали в виде свободного ингредиента. Лучшие результаты были получены с ранней диетой, включающей крупные липидные глобулы, покрытые фосфолипидами, что приводит к долговременному увеличению процента PUFA и LC-PUFA в мембранах клеток мозга, в частности, DHA, характерному для мембран с увеличенной текучестью. Предпочтительно, липидные глобулы одновременно должны быть окруженными покрытием, включающим фосфолипиды, и увеличенными в размере для того, чтобы наблюдать долговременный эффект улучшения состава жирных кислот мозга, по сравнению с липидными глобулами, присутствующими в стандартных IMF.

Этот эффект воспроизводимо обнаруживали в нескольких независимых экспериментах. В других экспериментах на животных прямое влияние размера и покрытия липидных глобул на состав жирных кислот в мембранах клеток мозга наблюдалось даже после 5 дней кормления молодого животного. Увеличенная текучесть мембран, содержание LC-PUFA и соотношение n3/n6 PUFA в мембранах клеток мозга, как известно, коррелирует с улучшенной когнитивной и поведенческой функцией. Следовательно, настоящее изобретение может быть использовано для улучшения этих функций или для лечения и/или предотвращения когнитивных или поведенческих нарушений.

Улучшение когнитивных способностей было в действительности продемонстрировано у животных, имевших введенные композиции настоящего изобретения, как продемонстрировано использованием сокращенной версии теста водного лабиринта Морриса.

Настоящее изобретение, таким образом, относится к питанию, в частности к детскому питанию, включающему липиды в форме липидных глобул, покрытых полярными липидами, включая фосфолипиды, и которые предпочтительно являются крупными в размере, для применения при развитии когнитивной или поведенческой функции, включая мелкую моторику и остроту зрения.

Подробное описание

Настоящее изобретение, таким образом, относится к способу i) увеличения текучести мембран клеток мозга, ii) увеличения содержания PUFA в мембранах клеток мозга, iii) увеличения содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, iv) уменьшения соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, v) уменьшения соотношения n6/n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vi) увеличения содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vii) увеличения содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга и/или viii) увеличения содержания DHA в мембранах клеток мозга у человека-субъекта, путем введения питательной композиции, содержащей

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу изменения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга.

Один вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу изменения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга, выбранного из группы, состоящей из i) увеличения текучести мембран клеток мозга, ii) увеличения содержания PUFA в мембранах клеток мозга, iii) увеличения содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, iv) уменьшения соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, v) уменьшения соотношения n6/n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vi) увеличения содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vii) увеличения содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга и viii) увеличения содержания DHA в мембранах клеток мозга у человека-субъекта, путем введения питательной композиции, содержащей

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ не является терапевтическим.

Настоящее изобретение также может быть сформулировано как применение композиции, содержащей липиды, или применение липидов для производства питательной композиции для изменения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга, выбранного из группы, состоящей из i) увеличения текучести мембран клеток мозга, ii) увеличения содержания PUFA в мембранах клеток мозга, iii) увеличения содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, iv) уменьшения соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, v) уменьшения соотношения n6/n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vi) увеличения содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vii) увеличения содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга и/или viii) увеличения содержания DHA в мембранах клеток мозга, к человеку-субъекту, причем указанная выше питательная композиция содержит

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

Настоящее изобретение также может быть сформулировано как питательная композиция, содержащая

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды,

для применения для изменения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга, выбранного из группы, состоящей из i) увеличения текучести мембран клеток мозга, ii) увеличения содержания PUFA в мембранах клеток мозга, iii) увеличения содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, iv) уменьшения соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, v) уменьшения соотношения n6/n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vi) увеличения содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, vii) увеличения содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга и/или viii) увеличения содержания DHA в мембранах клеток мозга человека-субъекта.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение предназначено для предотвращения и/или лечения нарушений, ассоциированных с уменьшенной текучестью мембран клеток мозга и/или ассоциированных с уменьшенным содержанием PUFA в мембранах клеток мозга и/или содержанием LC-PUFA. В одном варианте осуществления настоящего изобретения нарушение является психиатрическим, психологическим и/или нейробиологическим нарушением. В одном варианте осуществления настоящее изобретение предназначено для улучшения i) когнитивной функции, предпочтительно функции памяти и/или функции развития языка, более предпочтительно функции памяти и обучения, ii) поведенческой функции, iii) остроты зрения, iv) мелкой моторики.

В одном аспекте изобретение относится к способу предотвращения и/или лечения нарушения, ассоциированного с уменьшенной текучестью мембран клеток мозга и/или ассоциированного с уменьшенным содержанием PUFA в мембранах клеток мозга и/или содержанием LC-PUFA, и/или увеличенным соотношением n6/n3 LC-PUFA, и/или увеличенным соотношением n6/n3 PUFA, путем введения человеку-субъекту питания, содержащего

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

В одном аспекте настоящее изобретение, таким образом, относится к способу лечения и/или предотвращения нарушений, выбранных из группы, состоящей из дефицита внимания, СДВГ, дислексии, аутизма, депрессии, биполярной депрессии, тревоги, шизофрении, обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР), булимии, алкогольной или наркотической зависимости, пограничного расстройства личности, панического расстройства, социофобии, затрудненного обучения, умеренного когнитивного расстройства, расстройства памяти и обучения, расстройства развития языка, слабоумия, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, включающему введение человеку-субъекту пищевой композиции, содержащей

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

Настоящее изобретение также может быть сформулировано, как применение композиции, содержащей липиды, или применение липидов для производства питательной композиции для лечения и/или предотвращения нарушения, выбранного из группы, состоящей из дефицита внимания, СДВГ, дислексии, аутизма, депрессии, биполярной депрессии, тревоги, шизофрении, ОКР, булимии, алкогольной или наркотической зависимости, пограничного расстройства личности, панического расстройства, социофобии, затрудненного обучения, умеренного когнитивного расстройства, расстройства памяти и обучения, расстройства развития языка, слабоумия, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона у человека-субъекта, причем указанная питательная композиция содержит

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

Настоящее изобретение также может быть сформулировано как питательная композиция, содержащая

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды,

для применения в лечении и/или предотвращении нарушений, выбранных из группы, состоящей из дефицита внимания, СДВГ, дислексии, аутизма, депрессии, биполярной депрессии, тревоги, шизофрении, ОКР, булимии, алкогольной или наркотической зависимости, пограничного расстройства личности, панического расстройства, социофобии, затрудненного обучения, умеренного когнитивного расстройства, расстройства памяти и обучения, расстройства развития языка, слабоумия, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона у человека-субъекта.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу улучшения i) когнитивной функции, предпочтительно функции памяти и/или функции развития языка, более предпочтительно функции памяти и обучения, ii) поведенческой функции, iii) остроты зрения, iv) мелкой моторики человека-субъекта, включающему введение человеку-субъекту или, другими словами, путем введения человеку-субъекту питательной композиции, содержащей

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

В одном варианте осуществления данного аспекта способ не является терапевтическим.

Настоящее изобретение также может быть сформулировано как применение композиции, содержащей липиды, или применение липидов для производства питательной композиции для улучшения i) когнитивной функции, предпочтительно функции памяти и/или функции развития языка, более предпочтительно функции памяти и обучения, ii) поведенческой функции, iii) остроты зрения, iv) мелкой моторики человека-субъекта, причем указанная питательная композиция содержит

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды.

Настоящее изобретение также может быть сформулировано как питательная композиция, содержащая

a) 10-50% масс. растительных липидов на сухую массу композиции, и

b1) 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, и/или

b2) 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина,

и указанная композиция содержит липидные глобулы с ядром, включающим указанные растительные липиды, и покрытием, включающим указанные фосфолипиды или полярные липиды,

для применения для улучшения i) когнитивной функции, предпочтительно функции памяти и/или функции развития языка, более предпочтительно функции памяти и обучения, ii) поведенческой функции, iii) остроты зрения, iv) мелкой моторики человека-субъекта.

Для ясности следует отметить, что настоящее изобретение определено с точки зрения специфических ингредиентов, а именно, растительными липидами и фосфолипидами, и полярными липидами и тем, каким образом эти ингредиенты скомпонованы, а именно, каким образом фосфолипиды или полярные липиды покрывают глобулы липида определенного размера. А именно, перекрывание ингредиентов и способов, которыми они скомпонованы.

Через все описание, где использована фраза "настоящая композиция", нужно понимать, что это относится к композиции, которая используется в способе согласно настоящему изобретению или, другими словами, для применения, с целью достигнуть указанного(ых) эффекта(ов).

Липидный компонент

Настоящая композиция содержит липиды. Липиды обеспечивают предпочтительно 30-60% от общего количества калорий композиции. Более предпочтительно настоящая композиция содержит липиды, обеспечивающие 35-55% от общего количества калорий, еще более предпочтительно настоящая композиция содержит липиды, обеспечивающие 40-50% от общего количества калорий. Когда в жидкой форме, например, как готовая для кормления жидкость, композиция предпочтительно содержит 2,1-6,5 г липидов на 100 мл, более предпочтительно 3,0-4,0 г на 100 мл. На основе сухой массы настоящая композиция предпочтительно содержит 10-50% масс., более предпочтительно 12,5-40% масс. липидов, еще более предпочтительно 19-30% масс. липидов.

Липиды включают полярные липиды (такие как фосфолипиды, гликолипиды, сфингомиелин и холестерин), моноглицериды, диглицериды, триглицериды и свободные жирные кислоты. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 75% масс., более предпочтительно по меньшей мере 85% масс. триглицеридов от общей массы липидов.

Липиды данного изобретения включают растительные липиды. Присутствие растительных липидов выгодно устанавливает оптимальный профиль жирных кислот, высокий по содержанию (поли)ненасыщенных жирных кислот и/или более напоминающий жир грудного молока. Использование липидов только от коровьего молока или других домашних млекопитающих, не обеспечивает оптимальный профиль жирных кислот. Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два липидных источника, выбранных из группы, состоящей из льняного масла (масло льняного семени), рапсового масла (такого как рапсовое масло, рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты и масло канолы), масла шалфея, периллового масла, масла портулака, масла брусники, облепихового масла, конопляного масла, подсолнечного масла, подсолнечного масла с высоким содержанием олеина, сафлорового масла, сафлорового масла с высоким содержанием олеина, оливкового масла, масла из семян черной смородины, масла синяка, кокосового масла, пальмового масла и пальмового масла из косточек плодов. Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два липидных источника выбранных из группы, состоящей из льняного масла, масла канолы, кокосового масла, подсолнечного масла и подсолнечного масла с высоким содержанием олеина. Коммерчески доступные растительные липиды, как правило, предлагаются в форме непрерывной масляной фазы. Когда в жидкой форме, например, как готовая для кормления жидкость, композиция предпочтительно содержит 2,1-6,5 г растительных липидов на 100 мл, более предпочтительно 3,0-4,0 г на 100 мл. На основе сухой массы настоящая композиция предпочтительно содержит 10-50% масс., более предпочтительно 12,5-40% масс. растительных липидов, еще более предпочтительно 19-30% масс. Предпочтительно композиция содержит от 50 до 100% масс. растительных липидов от общей массы липидов, более предпочтительно 70-100% масс., еще более предпочтительно 75-97% масс. Следует отметить, что настоящая композиция также может содержать нерастительные липиды. Подходящие и предпочтенные нерастительные липиды подробно уточняются ниже.

Полярные липиды

Настоящее изобретение включает полярные липиды. Полярные липиды являются амфифильными по своей природе и включают глицерофосфолипиды, гликосфинголипиды, сфингомиелин и/или холестерин. Более предпочтительно композиция содержит фосфолипиды (сумма глицерофосфолипидов и сфингомиелина). Полярные липиды в настоящем изобретении относятся к сумме глицерофосфолипидов, гликосфинголипидов, сфингомиелина и холестерина. Согласно настоящему изобретению полярные липиды присутствуют в качестве покрытия для липидных глобул. Под "покрытием" подразумевается, что слой наружной поверхности липидных глобул включает полярные липиды, тогда как эти полярные липиды фактически отсутствуют в ядре липидной глобулы. Присутствие полярных липидов в качестве покрытия или наружного слоя липидной глобулы в диете, которая применяется в ранний период жизни, как показано, выгодно приводит к увеличенному включению LC-PUFA в мембраны клеток головного мозга в дальнейшем в жизни.

Настоящая композиция предпочтительно включает глицерофосфолипиды. Глицерофосфолипиды представляют собой класс липидов, образованный жирными кислотами, этерифицирующими гидроксильные группы атомов углерода-1 и атомов углерода-2 остова остатка глицерина, и отрицательно-заряженной фосфорнокислой группы, присоединенной к атому углерода-3 глицерина через эфирную связь, и необязательно холиновой группой (в случае фосфатидилхолина, PC), группой серина (в случае фосфатидилсерина, PS), группой этаноламина (в случае фосфатидилэтаноламина, PE), группой инозитола (в случае фосфатидилинозитола, PI) или группой глицерина (в случае фотфатидилглицерола, PG), присоединенных к фосфорнокислой группе. Лизофосфолипиды представляют собой класс фосфолипидов с единственной ацилированной жирной цепью. Предпочтительно настоящая композиция содержит PC, PS, PI и/или PE, более предпочтительно по меньшей мере PC.

Настоящая композиция предпочтительно включает фосфосфинголипиды, предпочтительно сфингомиелин. Сфингомиелины содержат молекулу фосфорилхолина или фосфорилэтаноламина, этерифицированную с 1 гидроксильной группой церамида. Они классифицируются и как фосфолипиды, и как сфинголипиды, но не классифицируются, ни как глицерофосфолипиды, ни как гликосфинголипиды.

Настоящая композиция предпочтительно включает гликосфинголипиды. Термин гликосфинголипиды в настоящем изобретении в особенности относится к гликолипидам содержащим аминоспирт сфингозин. Остов сфингозина связан через О с заряженной лидирующей группой, такой как этаноламин, с сериновым или холиновым остовом. Остов также является амидно-связанным с ацильной группой жирной кислоты. Гликосфинголипиды являются церамидами с одним или более остатками сахаров, присоединенных β-гликозидными связями в положении 1-го гидроксила. Предпочтительно настоящая композиция содержит ганглиозиды, более предпочтительно по меньшей мере один ганглиозид, выбранный из группы, состоящей из GM3 и GD3.

Сфинголипиды в настоящем изобретении определены, как сумма сфингомиелина и гликосфинголипидов. Фосфолипиды в настоящем изобретении определены, как сумма сфингомиелина и глицерофосфолипидов. Фосфолипиды предпочтительно получены из молочных липидов. Предпочтительно массовое соотношение фосфолипиды:гликосфинголипиды составляет от 2:1 до 10:1, более предпочтительно от 2:1 до 5:1.

Предпочтительно настоящая композиция содержит фосфолипиды. Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,5-20% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, более предпочтительно 0,5-10% масс., более предпочтительно 1-10% масс., еще более предпочтительно 1-5% масс., еще более предпочтительно 2-10% масс., еще более предпочтительно 2-5% масс., еще более предпочтительно 0,5-5% масс. и еще более предпочтительно 1-3% масс. фосфолипидов от общей массы липидов. Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,1-10% масс. гликосфинголипидов от общей массы липидов, более предпочтительно 0,5-5% масс., еще более предпочтительно 2-4% масс. Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,5-10% масс. (гликосфинголипидов плюс фосфолипиды) от общей массы липидов, более предпочтительно 1,0-10% масс. (гликосфинголипидов плюс фосфолипиды), более предпочтительно 0,5-6% масс. (гликосфинголипидов плюс фосфолипиды), более предпочтительно 0,5-3,5% масс. (гликосфинголипидов плюс фосфолипиды), более предпочтительно 1,0-6% масс. (гликосфинголипидов плюс фосфолипиды), более предпочтительно 1,0-3,5% масс. (гликосфинголипидов плюс фосфолипиды) от общей массы липидов.

Настоящая композиция предпочтительно содержит холестерин. Настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 0,005% масс. холестерина от общей массы липидов, более предпочтительно по меньшей мере 0,02% масс., более предпочтительно по меньшей мере 0,05% масс., еще более предпочтительно по меньшей мере 0,1% масс. Предпочтительно количество холестерина не превышает 10% масс. от общей массы липидов, более предпочтительно не превышает 5% масс., еще более предпочтительно не превышает 1% масс. от общей массы липидов.

Предпочтительно настоящая композиция содержит 0,6-25% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипидов и холестерина, более предпочтительно 0,6-12% масс., более предпочтительно 0,6-6% масс., более предпочтительно 1-10% масс., еще более предпочтительно 2-10% масс., еще более предпочтительно 3,0-10% масс. полярных липидов от общей массы липидов, где полярные липиды являются суммой фосфолипидов, гликосфинголипид и холестерина.

Предпочтительные источники для получения фосфолипидов, гликосфинголипидов и/или холестерина представляют собой липиды яйца, молочный жир, жир пахты и жир сыворотки масла (такой как жир бета-сыворотки). Предпочтительным источником фосфолипидов, особенно PC, является лецитин сои и/или лецитин подсолнечника. Настоящая композиция предпочтительно содержит фосфолипиды, полученные из молока. Предпочтительно настоящая композиция содержит фосфолипиды и гликосфинголипиды, полученные из молока. Предпочтительно, что также холестерин получен из молока. Предпочтительно, что полярные липиды получены из молока. Полярные липиды, полученные из молока, включают полярные липиды, выделенные из липидов молока, липидов сливок, липидов сыворотки масла (липидов бета-сыворотки), липидов сыворотки, липидов сыра и/или липидов пахты. Липиды пахты, как правило, образуются во время производства пахты. Липид сыворотки масла или бета-сывороточный липид, как правило, получают во время производства безводного молочного жира из масла. Предпочтительно фосфолипиды, гликосфинголипиды и/или холестерин получают из молочных сливок. Композиция предпочтительно содержит фосфолипиды, гликосфинголипиды и/или холестерин из молока коров, кобыл, овец, коз, буйволиц, лошадей и верблюдиц. Наиболее предпочтительно использовать липидный экстракт, выделенный из коровьего молока. Использование полярных липидов из молочного жира выгодно включает полярные липиды из мембран глобул жира молока, которые являются более близкими к глобулам жира грудного молока. Полярные липиды, полученные из жирного молока, выгодно улучшают состав жирных кислот в мозге в большей степени, чем полярные липиды из других источников. Полярные липиды расположены на поверхности липидной глобулы, т.е. в качестве покрытия или наружного слоя. Подходящим способом определения, расположены ли полярные липиды на поверхности глобул липидов, является лазерная сканирующая микроскопия, как приведено в примере 1. Сопутствующее применение полярных липидов, полученных из молока домашних животных, и триглицеридов, полученных из растительных липидов, таким образом, дает возможность производить покрытые липидные глобулы с покрытием, более близким к грудному молоку, одновременно, обеспечивая оптимальный профиль жирных кислот. Подходящие коммерчески доступные источники для молочных полярных липидов представляют собой BAEF, SM2, SM3 и SM4 порошки от Corman, Salibra Glanbia, и LacProdan MFGM-10 или PL20 от Arla. Предпочтительно источник молочных полярных липидов включает по меньшей мере 4% масс. фосфолипидов от общей массы липидов, более предпочтительно 7-75% масс., наиболее предпочтительно 20-70% масс. фосфолипидов от общей массы липидов. Предпочтительно массовое соотношение фосфолипидов к белку составляет более 0,10, более предпочтительно составляет более 0,20, еще более предпочтительно составляет более 0,3. Предпочтительно по меньшей мере 25% масс., более предпочтительно по меньшей мере 40% масс., наиболее предпочтительно по меньшей мере 75% масс. полярных липидов получены из полярных липидов молока.

Состав жирных кислот

В настоящем описании LA относится к линолевой кислоте и/или ацильной цепи (18:2 n6); ALA относится к α-линоленовой кислоте и/или ацильной цепи (18:3 n3); LC-PUFA относится к полиненасыщенным жирным кислотам с длинной цепью и/или ацильным цепям, включающим по меньшей мере 20 атомов углерода в ацильной цепи жирных кислот и с 2 или более ненасыщенными связями; DHA относится к докозагексаеновой кислоте и/или ацильной цепи (22:6, n3); EPA относится к эйкозапентаеновой кислоте и/или ацильной цепи (20:5 n3); ARA относится к арахидоновой кислоте и/или ацильной цепи (20:4 n6); DPA относится к докозапентаеновой кислоте и/или ацильной цепи (22:5 n3). Жирные кислоты со средней цепью (MCFA) относятся к жирным кислотам и/или ацильным цепям с длиной цепи 6, 8 или 10 атомов углерода.

LA предпочтительно присутствует в достаточном количестве, чтобы стимулировать здоровый рост и развитие, все же в количестве низком насколько возможно ввиду нежелательного высокого соотношения n6/n3. Композиция, следовательно, предпочтительно содержит менее 15% масс. LA от общей массы жирных кислот, предпочтительно 5-14,5% масс., более предпочтительно 6-10% масс. Предпочтительно композиция содержит более чем 5% масс. LA от общей массы жирных кислот. Предпочтительно ALA присутствует в достаточном количестве, чтобы стимулировать здоровый рост и развитие младенца. Настоящая композиция, поэтому предпочтительно содержит по меньшей мере 1,0% масс. ALA от общей массы жирных кислот. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 1,5% масс. ALA от общей массы жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 2,0% масс. Предпочтительно композиция содержит менее 10% масс. ALA, более предпочтительно менее 5,0% масс. от общей массы жирных кислот. Массовое соотношение LA/ALA должно быть хорошо уравновешено для обеспечения нормального роста и развития. Следовательно, в настоящей композиции массовое соотношение LA/ALA предпочтительно составляет от 2 до 15, более предпочтительно от 2 до 7, более предпочтительно от 4 до 7, более предпочтительно от 3 до 6, еще более предпочтительно от 4 до 5,5, еще более предпочтительно от 4 до 5.

Настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 3% масс. MCFA от общей массы жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 10% масс., еще более предпочтительно 15% масс. Настоящая композиция преимущественно содержит менее 50% масс. MCFA от общей массы жирных кислот, более предпочтительно менее 40% масс., еще более предпочтительно менее 25% масс.

Предпочтительно настоящая композиция содержит n3 LC-PUFA, поскольку эффективное включение n3 LC-PUFA в мембраны клеток мозга улучшает их текучесть. Более предпочтительно настоящая композиция содержит EPA, DPA и/или DHA, еще более предпочтительно DHA. Поскольку низкая концентрация DHA, DPA и/или EPA уже является эффективной, и нормальный рост и развитие являются важными, то содержание n3 LC-PUFA в настоящей композиции, предпочтительно не превышает 15% масс. от общей массы жирных кислот, предпочтительно не превышает 10% масс., еще более предпочтительно не превышает 5% масс. Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере 0,2% масс., предпочтительно по меньшей мере 0,5% масс., более предпочтительно по меньшей мере 0,75% масс. n3 LC-PUFA от общего содержания жирных кислот. В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция предпочтительно содержит DHA в количестве 0,1-0,6% масс. от общего содержания жирных кислот.

Поскольку группа n6 жирных кислот, особенно арахидоновая кислота (ARA) и LA, в качестве ее предшественника, конкурирует с группой n3 жирных кислот, особенно с DHA и EPA, и ALA, в качестве их предшественников, то настоящая композиция содержит относительно низкие количества ARA. Содержание n6 LC-PUFA предпочтительно не превышает 5% масс., более предпочтительно не превышает 2,0% масс., более предпочтительно не превышает 0,75% масс., еще более предпочтительно не превышает 0,5% масс. от общей массы жирных кислот. Несмотря на это, поскольку, согласно настоящему изобретению, включение в мембраны клеток мозга улучшено, все еще может быть достигнуто выгодное воздействие на текучесть мембран клеток мозга. Поскольку ARA важна у младенцев для оптимального функционирования мембран, особенно мембран мозговых тканей, количество n6 LC-PUFA составляет предпочтительно по меньшей мере 0,02% масс., более предпочтительно по меньшей мере 0,05% масс., более предпочтительно по меньшей мере 0,1% масс. от общей массы жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 0,2% масс. Присутствие ARA выгодно в композиции с низким содержанием LA, поскольку оно восстанавливает дефицит LA. Присутствие предпочтительно низкого количества ARA полезно в питании, которое будет применяться для младенцев младше 6 месячного возраста, поскольку для этих младенцев детские смеси вообще единственный источник питания. В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция предпочтительно включает ARA в количестве 0,1-0,6% масс. от общего содержания жирных кислот.

Предпочтительно, в дополнение к растительным липидам, присутствуют липиды, выбранные из рыбьего жира (предпочтительно жира тунца) и масел одноклеточных (таких как масло водорослей, микробное масло и грибковое масло). Эти источники масла являются пригодными в качестве источников LC-PUFA. Предпочтительно в качестве источника n3 LC-PUFA использовать масла одноклеточных, включая масла водорослей и масла микробов, поскольку эти источники масел имеют выгодное соотношение EPA/DHA. Более предпочтительно использовать рыбий жир (еще более предпочтительно жир тунца) в качестве источника n3 LC-PUFA, поскольку рыбий жир имеет более высокую концентрацию EPA. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящая композиция дополнительно содержит по меньшей мере один липид, выбранный из группы, состоящей из рыбьего жира, жира моллюсков, масла водорослей, грибкового масла и микробного масла.

Способ получения липидных глобул, покрытых полярными липидами

Настоящая композиция содержит липидные глобулы. Размер липидных глобул может быть изменен путем регулирования стадий способа, при помощи которого произведена настоящая композиция. Подходящий и предпочтительный способ получения липидных глобул, покрытых полярными липидами, состоит в повышении количества полярных липидов по сравнению с количеством обычно присутствующем в детской смеси и присутствии этих полярных липидов во время процесса гомогенизации, где гомогенизируют смесь водной фазы и масляной фазы. Обычные количества фосфолипидов/полярных липидов в детской смеси составляют приблизительно 0,15% масс./0,2% масс. от общей массы жира. Количество фосфолипидов увеличено по меньшей мере до 0,5% масс., более предпочтительно по меньшей мере до 1,0% масс. от общей массы жира или количество полярных липидов увеличено по меньшей мере до 0,6% масс., более предпочтительно по меньшей мере до 1,0% масс. от общей массы жира. В стандартном заменителе грудного молока липидная фракция (обычно включающая растительный жир, небольшое количество полярных липидов и жирорастворимых витаминов) примешана в водную фракцию (обычно включающую воду, обезжиренное молоко, сыворотку, усваиваемые углеводы, такие как лактоза, водорастворимые витамины и минералы и необязательно неусваиваемые углеводы) путем гомогенизации. Если какая-либо гомогенизация не была произведена, липидная часть будет отстаиваться очень быстро, т.е. отделяться от водной части и накапливаться сверху. Гомогенизация представляет собой процесс дробления жировой фазы до меньших размеров, чтобы она больше не отделялась быстро от водной фазы, но сохранялась в стабильной эмульсии. Это достигнуто путем продавливания молока под высоким давлением через небольшие отверстия.

Способ включает следующие стадии:

1. Смешивание ингредиентов

Ингредиенты композиции смешивают, например, предпочтительно перемешиванием. В основном, липидная фаза, включающая растительные липиды, и водная фаза добавляют вместе. Ингредиенты далее включают полярные липиды, более предпочтительно фосфолипиды. Ингредиенты водной фазы могут включать воду, обезжиренное молоко (порошок), сыворотку (порошок), молоко с низким содержанием жира, лактозу, водорастворимые витамины и минералы. Предпочтительно водная фаза включает неусваиваемые олигосахариды. Предпочтительно водная фаза сбалансирована при pH от 6,0 до 8,0, более предпочтительно при pH от 6,5 до 7,5. Предпочтительно полярные липиды, в частности фосфолипиды, получают из молока. Преимущественно, присутствие полярных липидов в водной смеси до гомогенизации приводит к эффективному покрытию липидных глобул, состоящих по существу из триглицеридов с покрытием из полярных липидов.

Предпочтительно липидная фаза включает 50-100% масс. растительных липидов от общей массы липидной фазы. Вместо водной фазы, полярные липиды, более предпочтительно фосфолипиды, могут также присутствовать в липидной фазе или в обеих фазах. Альтернативно, полярные липиды могут быть добавлены отдельно к водной фазе и липидной фазе. Предпочтительно, массовое соотношение фосфолипидов к общей массе липидов составляет 0,5-20% масс., более предпочтительно 0,5-10% масс., еще более предпочтительно от 3 до 8% масс. Предпочтительно массовое соотношение полярных липидов к общей массе липидов составляет 0,6-25% масс., более предпочтительно 0,6-12% масс.

Водная и липидная фазы предпочтительно предварительно нагревают, перед добавлением вместе, предпочтительно при температуре от 40°C до 80°C, более предпочтительно от 55°C до 70°C, еще более предпочтительно от 55°C до 60°C. Смесь также поддерживают при этой температуре и быстро перемешивают. Подходящий способ быстрого перемешивания представляет собой использование Ultra-Turrax T50 в течение приблизительно 30-60 с при 5000-10000 оборотов в минуту. Впоследствии дистиллированная вода может быть добавлена к этой смеси, для достижения желаемого % сухого остатка. Желаемый % сухого остатка составляет, например, 15%. Альтернативно, липидную фазу добавляют к водной фазе непосредственно перед гомогенизацией.

Минералы, витамины, и стабилизирующие смолы могут быть добавлены в различных точках способа, в зависимости от их чувствительности к нагреванию. Смешивание может, например, быть проведено при помощи мешалки с большими сдвиговыми усилиями. В способе настоящего изобретения обезжиренное молоко (казеин) предпочтительно не присутствует на данной стадии и добавляется к композиции после гомогенизации жировой фракции в водную фракцию (включающей соединения, такие как сыворотка, белок молочной сыворотки, лактоза).

2. Пастеризация

Предпочтительно смесь затем пастеризуют. Пастеризация включает короткую стадию нагревания в контролируемых условиях, при которых микроорганизмы не выживают. Температуру от 60 до 80°C, более предпочтительно от 65 до 75°C, поддерживают в течение по меньшей мере 15 с, обычно в достаточной степени снижается количество вегетативных клеток микроорганизмов. Несколько способов пастеризации известны и используются коммерчески. Альтернативно, данная стадия также может быть выполнена перед смешиванием как на стадии 1 и/или заменена стадией нагревания до 60°C на стадии 1.

3. Гомогенизация

Впоследствии необязательно пастеризованную смесь, включающую растительные липиды, полярные липиды и водную фазу, гомогенизируют. Гомогенизация представляет собой способ, который увеличивает однородность эмульсии и ее стабильность, путем снижения размера липидных глобул в смеси. Эта стадия способа может быть выполнена с использованием многообразия смесительного оборудования, которое передает большое сдвиговое усилие продукту. Такой тип смешивания дробит глобулы липида в меньшие глобулы. Полученную смесь предпочтительно гомогенизируют в две стадии, например, соответственно, при 250 до 50 бар, таким образом, при полном давлении 300 бар, чтобы получить небольшие стабильные липидные глобулы.

В случае если размер липидных глобул предпочтителен, чтобы быть больше, то стадии гомогенизации осуществляют при намного более низком давлении. Например, при 60°C при давлении от 5 до 100, предпочтительно от 30 до 100 бар, и от 5 до 50 бар, соответственно, при общем давлении от 35 до 150 бар. Альтернативно, полученную смесь предпочтительно гомогенизируют в две стадии при более низкой температуре, от 15 до 40°C, предпочтительно приблизительно 20°C, при давлении от 5 до 50 и от 5 до 50 бар, соответственно, при общем давлении от 5 до 100 бар. Это значительно ниже, чем стандартные давления, которые, как правило, составляют от 250 до 50 бар, соответственно, таким образом, полное давление составляет 300 бар. Какое давление применить будет зависеть от конкретного используемого гомогенизатора. Подходящий способ состоит в использовании давления 100 бар на первой стадии и 50 бар на второй стадии на гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H при температуре 60°C. Подходящий способ состоит в применении давления 5 бар на первой стадии и 20 бар на второй стадии на гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H при температуре 20°C.

Впоследствии необязательно могут быть добавлены другие ингредиенты, не являющиеся липидами.

4. Стерилизация

Впоследствии эмульсию, полученную на стадии 3, предпочтительно стерилизуют. Предпочтительно стерилизацию осуществляют на автоматической линии при ультравысоких температурах (УВТ) и/или в соответствующих емкостях, для получения смеси в форме стерильной жидкости. Подходящий способ с применением УВТ представляет собой обработку при 120-130°C в течение по меньшей мере 20 с. Альтернативно, стадию 4 стерилизации проводят перед стадией 3 гомогенизации.

Предпочтительно композицию, полученную вышеуказанным способом, впоследствии подвергают сушке спреем.

Альтернативно, эмульсию, полученную на стадии 3, концентрируют испарением, затем стерилизуют при ультравысоких температурах и впоследствии сушат спреем, с получением высушенного спреем порошка, которым заполняют соответствующие емкости.

Различие в покрытии липидных глобул может быть затем определено из дзэта потенциала. Дзэта потенциал (ζ потенциал) измеряет различие в милливольтах (мВ) в электрокинетическом потенциале между слоем поверхностного натяжения и отдаленной зоной электронейтральности и является мерой величины отталкивания или притяжения между частицами в дисперсии. Его значение также связано со стабильностью коллоидной дисперсии. Высокий абсолютный дзэта потенциал будет подтверждать стабильность, т.е. раствор или дисперсия будут противостоять агрегации.

Размер липидных глобул

Согласно настоящему изобретению, липиды присутствуют в композиции в форме липидных глобул, эмульгированных в водной фазе. Липидные глобулы включают ядро и покрытие. Ядро включает растительный жир и предпочтительно включает по меньшей мере 90% масс. триглицеридов, и более предпочтительно по существу состоит из триглицеридов. Покрытие включает фосфолипиды и/или полярные липиды. Не все фосфолипиды и/или полярные липиды, которые присутствуют в композиции, должны быть обязательно включены в покрытие, но предпочтительно основная часть должна быть включена. Предпочтительно более 50% масс., более предпочтительно более 70% масс., еще более предпочтительно более 85% масс., наиболее предпочтительно более 95% масс. фосфолипидов и/или полярных липидов, которые присутствуют в композиции, включены в покрытие липидных глобул. Не все растительное липиды, которые присутствуют в композиции, должны быть обязательно включены в ядро липидных глобул, но предпочтительно основная часть должна быть включена, предпочтительно более чем 50% масс., более предпочтительно более чем 70% масс., еще более предпочтительно более чем 85% масс., еще более предпочтительно более чем 95% масс., наиболее предпочтительно более чем 98% масс. растительных липидов, которые присутствуют в композиции, включены в ядро липидных глобул.

В одном варианте осуществления липидные глобулы настоящего изобретения предпочтительно содержат

1. взвешенный на объем модальный диаметр более 1,0 мкм, предпочтительно более 3,0 мкм, более предпочтительно 4,0 мкм или больше, предпочтительно от 1,0 до 10 мкм, более предпочтительно от 2,0 до 8,0 мкм, еще более предпочтительно от 3,0 до 8,0 мкм, наиболее предпочтительно от 4,0 мкм до 8,0 мкм и/или

2. распределение по размеру таким образом, что по меньшей мере 45 объемных %, предпочтительно по меньшей мере 55 объемных %, еще более предпочтительно по меньшей мере 65 объемных %, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 объемных % имеют диаметр от 2 до 12 мкм. Более предпочтительно по меньшей мере 45 объемных %, предпочтительно по меньшей мере 55 объемных %, еще более предпочтительно по меньшей мере 65 объемных %, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 объемных % имеют диаметр от 2 до 10 мкм. Еще более предпочтительно по меньшей мере 45 объемных %, предпочтительно по меньшей мере 55 объемных %, еще более предпочтительно по меньшей мере 65 объемных %, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 объемных % имеют диаметр от 4 до 10 мкм.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения липидные глобулы настоящего изобретения предпочтительно содержат

1. взвешенный на объем модальный диаметр меньше 1,0 мкм, и предпочтительно в диапазоне 0,2-0,7 мкм, более предпочтительно в диапазоне 0,3-0,6 мкм, и

2. распределение по размеру таким образом, когда менее 45 объемных % имеют диаметр от 2 до 12 мкм, предпочтительно распределение по размеру, где более 55 объемных % липидных глобул имеют диаметр менее чем 2 мкм, более предпочтительно распределение по размеру таким образом, что менее 35 объемных % имеют диаметр от 2 до 12 мкм, еще более предпочтительно распределение по размеру, где более 65 объемных % липидных глобул имеют диаметр менее 2 мкм.

Процент липидных глобул получают от общего объема липидов. Модальный диаметр относится к диаметру, который больше всего представлен в общем объеме липидов или к пиковому значению при графическом представлении, содержащем на оси X диаметр и на оси Y объем (%).

Объем липидных глобул и распределение их по размеру могут соответственно быть определены с использованием анализатора величины частиц, такого как Mastersizer (Malvern Instruments, Malvern, UK), например способом, описанным в Michalski et al, 2001, Lait 81: 787-796.

Усваиваемый углеводный компонент

Композиция предпочтительно содержит усваиваемые углеводы. Усваиваемые углеводы предпочтительно обеспечивают 30-80% от общих калорий композиции. Предпочтительно усваиваемые углеводы обеспечивают 40-60% от общих калорий. В жидкой форме, например, как готовая для кормления жидкость, композиция предпочтительно содержит 3,0-30 г усваиваемых углеводов на 100 мл, более предпочтительно 6,0-20 г, еще более предпочтительно 7,0-10,0 г на 100 мл. На основе сухой массы настоящая композиция предпочтительно содержит 20-80% масс., более предпочтительно 40-65% масс. усваиваемых углеводов.

Предпочтительными источниками усваиваемых углеводов являются лактоза, глюкоза, сахароза, фруктоза, галактоза, мальтоза, крахмал и мальтодекстрин. Лактоза представляет собой основной усваиваемый углевод, присутствующий в грудном молоке. Настоящая композиция предпочтительно содержит лактозу. Настоящая композиция предпочтительно содержит усваиваемые углеводы, где по меньшей мере 35% масс., более предпочтительно по меньшей мере 50% масс., более предпочтительно по меньшей мере 75% масс., еще более предпочтительно по меньшей мере 90% масс., наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% масс. усваиваемых углеводов представляют собой лактозу. На основе сухой массы настоящая композиция предпочтительно включает по меньшей мере 25% масс. лактозы, предпочтительно по меньшей мере 40% масс.

Неусваиваемые олигосахариды

Предпочтительно настоящая композиция содержит неусваиваемые олигосахариды со степенью полимеризации (СП) от 2 до 250, более предпочтительно от 3 до 60. Неусваиваемые олигосахариды преимущественно улучшают кишечную микрофлору.

Неусваиваемые олигосахариды предпочтительно выбирают из группы, состоящей из фрукто-олигосахаридов (таких как инулин), галакто-олигосахаридов (таких как транс-галакто-олигосахариды или бета-галакто-олигосахариды), глюко-олигосахаридов (таких как гентио-, нигеро- и циклодекстрин-олигосахариды), арабино-олигосахаридов, маннан-олигосахаридов, ксило-олигосахаридов, фуко-олигосахаридов, арабиногалакто-олигосахаридов, глюкоманнан-олигосахаридов, галактоманнан-олигосахаридов, сиаловой кислоты, включающей олигосахариды и олигосахариды на основе уроновой кислоты. Предпочтительно композиция содержит аравийскую камедь в комбинации с неусваиваемыми олигосахаридами.

Предпочтительно настоящая композиция содержит фрукто-олигосахариды, галакто-олигосахариды и/или олигосахариды на основе галактуроновой кислоты, более предпочтительно галакто-олигосахариды, наиболее предпочтительно транс-галакто-олигосахариды. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения композиция содержит смесь транс-галакто-олигосахаридов и фрукто-олигосахаридов. Предпочтительно настоящая композиция содержит галакто-олигосахариды со СП 2-10 и/или фрукто-олигосахариды со СП 2-60. Галакто-олигосахариды предпочтительно выбраны из группы, состоящей из транс-галакто-олигосахаридов, лакто-N-тетраозы (LNT), лакто-N-неотетраозы (нео-LNT), фукозил-лактозы, фукозилированной LNT и фукозилированной нео-LNT. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящий способ включает использование транс-галакто-олигосахаридов ([галактозил]_n-глюкоза; где n равно целому числу от 1 до 60, т.е. 2, 3, 4, 5, 6, …, 59, 60; предпочтительно n выбрано из 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10). Транс-галакто-олигосахариды (TOS), например, продаваемые под торговой маркой Vivinal™ (Borculo Domo Ingredients, Netherlands). Сахариды транс-галакто-олигосахаридов предпочтительно соединены β-связью.

Фрукто-олигосахариды представляют собой неусваиваемые олигосахариды, включающие цепь соединенных β-связью остатков фруктозы со СП или средней СП от 2 до 250, более предпочтительно 10-100. Фрукто-олигосахариды включают инулин, леван и/или смешанный тип полифруктанов. Особенно предпочтительным фрукто-олигосахаридом является инулин. Фрукто-олигосахарид, подходящий для применения в композициях, также уже является коммерчески доступным, например, от Raftiline®HP (Orafti).

Олигосахариды на основе уроновой кислоты предпочтительно получают в результате разложения пектина. Олигосахариды на основе уроновой кислоты представляют собой предпочтительно галактуроновые олигосахариды. Следовательно, настоящая композиция предпочтительно включает продукты разложения пектина со СП от 2 до 100. Предпочтительно продукты разложения пектина получают из пектина яблока, пектина свеклы и/или пектина цитрусовых. Предпочтительно композиция содержит транс-галакто-олигосахариды, фрукто-олигосахариды и продукты разложения пектина. Массовое соотношение транс-галакто-олигосахаридов:фрукто-олигосахаридов:продуктов разложения пектина предпочтительно (20-2):1:(1-3), более предпочтительно (12-7):1:(1-2).

Предпочтительно, композиция содержит от 80 мг до 2 г неусваиваемых олигосахаридов на 100 мл, более предпочтительно от 150 мг до 1,50 г, еще более предпочтительно от 300 мг до 1 г на 100 мл. Композиция предпочтительно содержит от 0,25% масс. до 20% масс., более предпочтительно от 0,5% масс. до 10% масс., еще более предпочтительно от 1,5% масс. до 7,5% масс. на сухую массу. Более низкое количество неусваиваемых олигосахаридов будет менее эффективным в обеспечении полезного пребиотического эффекта, тогда как слишком большое количество приведет к побочным эффектам вздутия и брюшного дискомфорта.

Белковый компонент

Настоящая композиция предпочтительно содержит белки. Белковый компонент предпочтительно обеспечивает от 5 до 15% от общего количества калорий. Предпочтительно настоящая композиция содержит белковый компонент, который обеспечивает от 6 до 12% от общего количества калорий. Более предпочтительно содержание белка в композиции менее 9% от общего количества калорий, более предпочтительно композиция содержит от 7,2 до 8,0% белка от общего количества калорий, еще более предпочтительно в интервале от 7,3 до 7,7% от общего количества калорий. Концентрацию белка в питательной композиции определяют суммой белка, пептидов и свободных аминокислот. Композиция предпочтительно содержит менее 12% масс. белков, более предпочтительно от 9,6 до 12% масс., еще более предпочтительно 10-11% масс. на сухую массу композиции. На основе готового к употреблению жидкого продукта композиция предпочтительно включает менее 1,5 г белка на 100 мл, более предпочтительно от 1,2 до 1,5 г, еще более предпочтительно от 1,25 до 1,35 г.

Источник белка должен быть выбран таким образом, чтобы выполнить минимальные требования по содержанию незаменимых аминокислот и обеспечить удовлетворительный рост. Следовательно, источники белка на основе белков молока коров, таких как сыворотка, казеин и их смесь и белки из сои, картофеля или горошка предпочтительны. В случае, если используются белки молочной сыворотки, источник белка предпочтительно основан на закисленной сыворотке или нейтральной сыворотке, изоляте белка молочной сыворотки или их смеси, и может включать α-лактальбумин и β-лактоглобулин. Более предпочтительно, источник белка основан на закисленной сыворотке или нейтральной сыворотки, из которой был удален казеино-глико-макропептид (CGMP). Удаление CGMP из нейтрального белка молочной сыворотки выгодно снижает содержание треонина в нейтральном белке молочной сыворотки. Сниженное содержание треонина также преимущественно достигнуто при использовании закисленной сыворотки. Необязательно источник белка может быть дополнен свободными аминокислотами, такими как метионин, гистидин, тирозин, аргинин и/или триптофан, для того, чтобы улучшить профиль аминокислот. Предпочтительно используют обогащенный α-лактальбумином белок молочной сыворотки, чтобы оптимизировать профиль аминокислот. Использование источников белка с оптимизированным профилем аминокислот, близким к человеческому грудному молоку, дает возможность обеспечить всеми незаменимыми аминокислотами при сниженной концентрации белка, ниже 9% от общего количества калорий, предпочтительно от 7,2 до 8,0% от общего количества калорий, и все еще будет обеспечивать удовлетворительный рост. Если нейтральную сыворотку, из которой был удален CGMP, используют в качестве источника белка, она предпочтительно дополнена свободным аргинином в количестве от 0,1 до 3% масс. и/или свободным гистидином в количестве от 0,1 до 1,5% масс. от общей массы белка.

Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 3% масс. казеина на сухую массу. Предпочтительно казеин интактен и/или негидролизован.

Питательная композиция

Предпочтительно настоящая композиция предназначена особенно для удовлетворения ежедневной потребности в питании у людей в возрасте младше 36 месяцев, особенно младенцев в возрасте младше 24 месяцев, еще более предпочтительно младенцев в возрасте младше 18 месяцев, наиболее предпочтительно в возрасте младше 12 месяцев. А именно, питательная композиция предназначена для питания или для кормления человека-субъекта. Настоящая композиция содержит липиды, и предпочтительно белки и предпочтительно усваиваемый компонент углеводов, где компонент липида предпочтительно обеспечивает от 30 до 60% от общего количества калорий, белковый компонент предпочтительно обеспечивает от 5 до 20%, более предпочтительно от 5 до 15% от общего количества калорий, и усваиваемый углеводный компонент предпочтительно обеспечивают от 25 до 75% общего количества калорий. Предпочтительно настоящая композиция содержит липидный компонент, обеспечивающий от 35 до 50% от общего количества калорий, белковый компонент, обеспечивающий от 6 до 12% от общего количества калорий, и компонент усваиваемых углеводов, обеспечивающий от 40 до 60% от общего количества калорий. Общее количество калорий определено как сумма калорий, полученных из белков, липидов и усваиваемых углеводов.

Настоящая композиция не является человеческим грудным молоком. Настоящая композиция содержит растительные липиды. Композиции настоящего изобретения предпочтительно включают другие фракции, такие как витамины, минералы согласно международным директивам для детских смесей.

В одном варианте осуществления композиция представляет собой порошок, подходящий для того, чтобы сделать жидкую композицию после разведения водным раствором, предпочтительно водой. Предпочтительно настоящая композиция представляет собой порошок, который будет разведен водой. Неожиданно было обнаружено, что размер и покрытие полярными липидами липидных глобул оставались теми же самыми после стадии сушки и последующего разведения.

Чтобы ответить энергетическим потребностям младенцев, композиция предпочтительно содержит от 50 до 200 кКал/на 100 мл жидкости, более предпочтительно от 60 до 90 кКал/на 100 мл жидкости, еще более предпочтительно от 60 до 75 кКал / на 100 мл жидкости. Подобная энергетическая плотность обеспечивает оптимальное соотношение между потреблением калорий и воды. Осмолярность настоящей композиции составляет предпочтительно от 150 до 420 мОсмоль/л, более предпочтительно 260-320 мОсмоль/л. Низкая осмолярность направлена на снижение стресса желудочно-кишечного тракта. Стресс может вызвать образование адипоцитов.

Предпочтительно композиция существует в жидкой форме с вязкостью ниже 35 мПа·с, более предпочтительно ниже 6 мПа·с, как измерено на вискозиметре Брукфильда при 20°C при скорости сдвига 100 с^-1. Соответственно, композиция находится в порошкообразной форме, которая может быть разведена водой с образованием жидкости, или в жидкой концентрированной форме, которая должна быть разбавлена водой. Когда композиция существует в жидкой форме, предпочтительный объем, который используют на ежедневной основе, составляет диапазон приблизительно от 80 до 2500 мл, более предпочтительно приблизительно от 450 до 1000 мл в сутки.

Младенец

Композиция настоящего изобретения существует предпочтительно для применения для младенцев. Из-за благоприятных эффектов для развивающегося ребенка, является выгодным установить настоящий программирующий эффект на включение n3 и n6 LC-PUFA жирных кислот в мембраны клеток мозга в раннем периоде жизни. А именно, настоящая композиция предпочтительно применяется для человека-субъекта в течение первых 3 лет жизни. В одном варианте осуществления применения согласно настоящему изобретению, питательная композиция предназначена для кормления или для кормления человека-субъекта в возрасте от 0 до 36 месяцев. Настоящую композицию преимущественно вводят человеку в возрасте 0-24 месяцев, более предпочтительно человеку в возрасте 0-18 месяцев, наиболее предпочтительно к человеку в возрасте 0-12 месяцев.

Предпочтительно композиция предназначена для применения для младенцев, которые преждевременно родились или которые являются небольшими для своего гестационного возраста. Эти младенцы испытывают после рождения наверстывание роста, который требует дополнительного внимания к надлежащему управлению жирами. Предпочтительно настоящая композиция предназначена для применения для младенцев, которые являются крупными для своего гестационного возраста, поскольку для таких младенцев требуется надлежащее распределение всасываемого жира.

Применение

Настоящую композицию предпочтительно вводят перорально младенцам. Предпочтительно считается, что настоящее изобретение имеет благоприятный эффект на когнитивную и/или поведенческую функцию в возрасте выше 36 месяцев и на общее состояние мозга в дальнейшем в жизни. В одном варианте осуществления настоящий метод предназначен для достижения эффектов, описанных в настоящем описании, когда указанный человек-субъект старше возраста 36 месяцев, предпочтительно, когда указанный человек-субъект старше возраста 5 лет, в частности старше 13 лет, более конкретно старше 18 лет. В одном варианте осуществления настоящий способ или настоящая питательная композиция предназначены для кормления человека-субъекта в возрасте от 0 до 36 месяцев и для того, чтобы достигнуть эффектов, описанных в настоящем описании, когда указанный человек-субъект находится в возрасте старше 36 месяцев, предпочтительно, когда указанный человек-субъект находится в возрасте старше 5 лет, в частности старше 13 лет, более конкретно старше 18 лет. В одном варианте осуществления настоящий способ предназначен для изменения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга, выбранного из группы, состоящей из увеличения текучести мембран клеток мозга, увеличения содержания PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания DHA в мембранах клеток мозга, уменьшения соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга человека-субъекта, улучшающих когнитивную функцию, предпочтительно функцию памяти и/или функцию развития языка, более предпочтительно функцию памяти и обучения, поведенческую функции, остроту зрения и мелкую моторику человека-субъекта, когда указанный человек-субъект находится в возрасте старше 36 месяцев, предпочтительно, когда указанный человек-субъект находится в возрасте старше 5 лет, в частности старше 13 лет, более конкретно старше 18 лет. В одном варианте осуществления настоящий способ или настоящая питательная композиция предназначены для кормления человека-субъекта в возрасте от 0 до 36 месяцев, и для изменения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга, выбранного из группы, состоящей из увеличения текучести мембран клеток мозга, увеличения содержания PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, увеличения содержания DHA в мембранах клеток мозга, уменьшения соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга человека-субъекта, улучшающих когнитивную функцию, предпочтительно функцию памяти и/или функцию развития языка, более предпочтительно функцию памяти и обучения, поведенческую функцию, остроту зрения и мелкую моторику человека-субъекта, когда указанный человек-субъект находится в возрасте старше 36 месяцев, предпочтительно в возрасте старше 5 лет, в частности старше 13 лет, более конкретно старше 18 лет. В одном варианте осуществления настоящего изобретения увеличение текучести мембран клеток мозга, увеличение содержания PUFA в мембранах клеток мозга, увеличение содержания LC-PUFA в мембранах клеток мозга, увеличение содержания n3 PUFA в мембранах клеток мозга, увеличение содержания n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга, увеличение содержания DHA в мембранах клеток мозга, уменьшение соотношения n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга и улучшение когнитивной функции, предпочтительно функции памяти и/или функции развития языка, более предпочтительно функции памяти и обучения, поведенческой функции, остроты зрения и мелкой моторики возникает в дальнейшем в жизни. Под «в дальнейшем в жизни» подразумевается возраст, превышающий возраст, в котором диета была использована, предпочтительно по меньшей мере на один год.

Когнитивная функция в настоящем изобретении предпочтительно относится к любому понятию, выбранному из группы, состоящей из функции памяти (такой как кратковременная память, долговременная память), способности к обучению, бдительности, внимания, и способности концентрироваться, более предпочтительно функции памяти и/или функции развития языка, более предпочтительно функции памяти и обучения.

Авторы неожиданно обнаружили, что, когда мышей во время ранней стадии развития и детства кормили пищевыми композициями, содержащими липидные глобулы, покрытые полярными липидами, то отличное и существенное воздействие на состав мембран клеток мозга обнаруживается в дальнейшем в жизни, по сравнению с мышами, которых во время ранней стадии развития и детства кормили пищевой композицией, содержащей подобную состав жирных кислот, но не полярные липиды, в особенности присутствующие в форме покрытия. На 42 день, который является моментом времени, соответствующим детству в рамках человека, не наблюдали каких-либо существенных различий в показателях роста (веса) между группами, но с 42 дня, обеим группам давали диету Западного стиля с высоким содержанием жиров. Удивительно, что на 98 день, который является моментом времени, соответствующим раннему взрослому состоянию людей, мыши, которые перед сменой диеты на диету Западного стиля потребляли питательную композицию настоящего изобретения, имели значимые увеличения количества PUFA, LC-PUFA и DHA мембран клеток мозга, чем мыши, которые получали контрольную композицию. Следовательно, настоящее обнаружение может быть приложено в применении для предотвращения и/или лечения нарушений, связанных с уменьшением текучести мембран клеток мозга и/или связанных с уменьшением содержания PUFA мембран клеток мозга, и/или содержания LC-PUFA, или увеличением соотношения n6/n3 PUFA. Более конкретно, настоящее обнаружение может быть приложено к применению для предотвращения и/или лечения психиатрических, психологических и/или нейробиологических нарушений. Особенные эффекты настоящего обнаружения, которые могут ожидаться в ранние годы жизни, заключаются в улучшении остроты зрения и/или мелкой моторики. Также настоящее обнаружение имеет благоприятный эффект для улучшения когнитивной функции и/или поведенческой функции. Более того, благоприятные эффекты настоящего обнаружения на нарушение обмена жиров, в конечном счете, приводящие к повышенной доступности жирных кислот особенно в мембранах клеток головного мозга, настоящее изобретение предназначено для лечения и/или предотвращения дефицита внимания, синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), дислексии, аутизма, депрессии, биполярной депрессии, тревоги, шизофрении, обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР), булимии, алкогольной или наркотической зависимости, пограничного расстройства личности, панического расстройства, социофобии, затрудненного обучения, умеренного когнитивного расстройства, расстройства памяти и обучения, расстройства развития языка, слабоумия, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. Поскольку неоптимальный состав жирных кислот в мозге, как полагают, очень важна для развития СДВГ, дислексии и аутизма, настоящее изобретение предназначено предпочтительно для лечения и/или предотвращения одного из нарушений, выбранного из группы, состоящей из СДВГ, дислексии и аутизма. Поскольку неоптимальный состав жирных в мозге, как полагают, очень важна для развития умеренного когнитивного расстройства, расстройств памяти и обучения, слабоумия, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, то настоящее изобретение предназначено предпочтительно для лечения и/или предотвращения одного из нарушений, выбранного из группы, состоящей из умеренного когнитивного расстройства, расстройств памяти и обучения, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, более предпочтительно расстройств памяти и обучения. Авторы доказали этот принцип, путем демонстрации улучшенной эффективности решения задач водного лабиринта Морриса крысами, которые потребляли питательную композицию настоящего изобретения.

Хотя питательная композиция является в особенности подходящей для младенцев, из-за долговременных эффектов и повышенной адаптивной способности мозга во время ранней стадии развития, питательная композиция является также подходящей для других людей-субъектов. Считается, что также в дальнейшем в жизни состав жирных кислот в мембранах клеток мозга может быть изменен. Прямое воздействие диеты на состав жирных кислот в мембранах клеток мозга уже наблюдалось после 5 дней применения диеты настоящего изобретения. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления настоящая питательная композиция также может быть применена для других людей-субъектов, предпочтительно для пациентов, страдающих одним из нарушений, указанных выше, и/или для пожилых людей. Пожилые люди в настоящем изобретении определены как люди в возрасте 50 или старше, более предпочтительно 60 или выше, еще более предпочтительно 65 или выше.

В настоящем описании и в настоящей формуле изобретения, глагол "включать" и его сопряжения применены в неограниченном смысле, означающем, что пункты после этого слова включены, но пункты, не указанные специфически не исключены. Кроме того, ссылка на элемент в единственном числе не исключает возможности того, что присутствует более чем один из элементов, до тех пор, пока контекст ясно не указывает на то, что это был один и только один из элементов. Единственное число, таким образом, обычно означает "по меньшей мере, один".

Пример 1

Способ получения IMF из липидных глобул, отличающихся по архитектуре

Получали детскую смесь, содержащую на 1 кг порошка приблизительно 4800 кКал, 248 г липидов, 540 г усваиваемых углеводов, 55 г неусваиваемых олигосахаридов и 103 г белка.

Композицию получали с использованием смеси растительных масел, деминерализованного порошка сыворотки, лактозы, неусваиваемых олигосахаридов (галакто-олигосахаридов и длинноцепочечных фрукто-олигосахаридов в массовом соотношении 9/1). Витамины, минералы и микроэлементы использовали, как известно в данной области техники. Для диет 3-6 также использовали порошок сыворотки пахты, включающей полярные липиды молочного происхождения. Водную фазу получали смешением всех компонентов, помимо инулина и масляной смеси, и для диет 3-5 также с сывороткой пахты, в воде, при комнатной температуре, путем перемешивания. Гидроксид калия использовали для доведения pH до 6,8-7,0. Масса сухого вещества смеси составляла приблизительно 27%. Смесь нагревали до 60°C. Смесь растительных масел также нагревали до 60°C и добавляли к водной фазе и быстро смешивали в Ultra-Turrax T50 приблизительно 30-60 с при 5000-10000 оборотах в минуту.

Впоследствии масляно-водную смесь гомогенизировали при давлении 100 бар на первой стадии и 50 бар на второй стадии в гомогенизаторе Niro Suavi NS 2006 H для диет 1, 3 и 5. Для диет 2 и 3 и 4 эту смесь гомогенизировали в две стадии при давлении 5 и 20 бар, соответственно. Температура составляла 60°C. Продукт обрабатывали СВТ при 125°C в течение 30 с. Продукт сушили до порошка путем сушки распыленным спреем. Длинноцепочечный инулин быстро примешивали сухим в порошок. Для диеты 3 и 4 также порошок сыворотки пахты быстро примешивали сухим в порошок.

Количество растительных глицерофосфолипидов составляло 0,2% масс. от общего количества жира для диет 1 и 2. Диеты 1 и 2 не содержали сфинголипиды и холестерин. Диеты 3 и 4 включали приблизительно 1,83% масс. глицерофосфолипидов от общего количества жира, среди которых приблизительно 90% получены из порошка пахты, и около 10% уже присутствовало в стандартном IMF, полученных из растительных масел, и дополнительно включающих сфинголипиды, полученные из молока, большинство которых (приблизительно 0,47% масс. от общего количества жира) представляло собой сфингомиелин; остальное являлось гликосфинголипидами. Диеты 3 и 4 включали приблизительно 0,05% масс. холестерина, полученного из молока, от общего количества жира. Диеты 5 и 6 включали половину по количеству полярных липидов, полученных из молока, от общего количества жира диет 3 и 4.

Размер липидных глобул измеряли, используя Mastersizer 20000 (Malvern Instruments, Malvern, UK), и показан в таблице 1. Покрытие липидных глобул полярными липидами в диетах 5 и 6 и отсутствие покрытия в диетах 1, 2, 3 и 4 было подтверждено методом лазерной конфокальной сканирующей микроскопии. При использовании лазерной конфокальной сканирующей микроскопии было определено, что более крупные липидные глобулы настоящего изобретения были покрыты фосфолипидами как перед сушкой спреем, так и после разведение порошка, высушенного спреем, водой. В обоих случаях липидные глобулы диет 4 и 6 были покрыты слоем фосфолипидов. В качестве флуоресцентных зондов использовали Annexin V Alexa Fluor 488 (InVitrogen, молекулярные зонды) для маркировки фосфолипидов, и NileRed (Sigma-Aldrich) для маркировки триглицеридов. После введения метки в молочные образцы добавляли сохраняющую среду Vectrashield (Vector laboratories inc., Burliname USA) для снижения подвижности частиц и для снижения фотообесцвечивания. Наблюдения осуществляли с использованием Zeiss Laser Scanning Microscope с длинами волн возбуждения 488/543/633 нм и набора фильтров эмиссии для диапазона полос 505-530 нм, и для диапазона полос 560-615. Размер липидных глобул был также одинаковым, как перед сушкой, так и после разведения высушенных спреем глобул водой.

После хранения 5 месяцев при комнатной температуре размеры липидных глобул в диетах 1, 3 и 5 не были изменены, с взвешенным на объем модальным диаметром 0,5, 0,4 и 0,5, соответственно. Также взвешенный на объем модальный диаметр диет 2, 4 и 6 был довольно стабилен, составляя 4,8 мкм, 7,9 мкм и 6,6 мкм, соответственно.

Пример 2

Потомство самок линии C57/BL6 отнимали от матери, начиная с 15 дня. Экспериментальные диеты для отнятых от матери применяли до 42 дня. С 42 дня по 98 день всех детенышей неограниченно кормили одинаковой диетой на основе AIN-93G со скорректированной липидной фракцией (содержащей 10% масс. липидов, из которых 50% масс. полутвердых жиров и 1% холестерина от общей массы липидов), что является свойственным для диеты Западного стиля.

Экспериментальные диеты, которые использовали для отнятых от матери, представляли собой:

1) заменитель грудного молока (IMF) составлял контрольную диету. Эта диета включала 282 г стандартной IMF (IMF 1 из примера 1) на кг с размерами липидных глобул, как указано в примере 1. Остальная часть диеты содержала белок AIN-93G, углеводы и волокна. Все липиды, присутствующие в диете, получали из IMF;

2) экспериментальную диету на основе IMF. Эта диета включала 282 г экспериментальный IMF (IMF 2 из примера 1) на кг с размером липидных глобул, как указано в примере 1. Остальная часть диеты состояла из белка AIN-93G, углеводов и волокон. Все липиды, присутствующие в диете, получали из IMF;

3) экспериментальную диету на основе IMF. Эта диета включала 282 г экспериментальной IMF (IMF 3 из примера 1) на кг, с размером липидных глобул, как указано в примере 1, и включала фосфолипиды в свободной форме. Остальная часть диеты состояла из белка AIN-93G, углеводов и волокон. Все липиды, присутствующие в диете, получали из IMF;

4) Экспериментальную диету на основе IMF. Эта диета включала 282 г экспериментальной IMF (IMF 4 из примера 1) на кг, с размером липидных глобул как указано в примере 1, и включала фосфолипиды в свободной форме. Остальная часть диеты состояла из белка AIN-93G, углеводов и волокон. Все липиды, присутствующие в диете, получали из IMF;

5) экспериментальную диету на основе IMF. Эта диета включала 282 г экспериментальной IMF (IMF 5 из примера 1) на кг, с размером липидных глобул как указано в примере 1, и с фосфолипидами, присутствующими в качестве покрытия вокруг липидных глобул. Остальная часть диеты состояла из белка AIN-93G, углеводов и волокон. Все липиды, присутствующие в диете, получали из IMF;

6) экспериментальную диету на основе IMF. Эта диета включала 282 г экспериментальной IMF (IMF 6 из примера 1) на кг, с размером липидных глобул как указано в примере 1, и с фосфолипидами, присутствующими в качестве покрытия вокруг липидных глобул. Остальная часть диеты состояла из белка AIN-93G, углеводов и волокон. Все липиды, присутствующие в диете, получали из IMF.

На 42 день всех мышей переводили на "диету западного стиля", включающую 4016 кДж на 100 г, 10% масс. липидов, 1% масс. холестерина от общей массы жира, 60% масс. усваиваемых углеводов, 4,75% масс. волокон, и 17,9% масс. белков, вплоть до 98 дня.

Состав жирных кислот в экспериментальных диетах был практически одинаков в отношении насыщенных, мононенасыщенных, полиненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот с длинной цепью, с расчетным содержанием линолевой кислотой (LA) 14% масс. в диетах 1 и 2, и 13,2% масс. в диетах 3, 4, 5 и 6, от общей массы жирных кислот, с содержанием альфа-линолевой кислоты (ALA) 2,6% масс. в диетах 1 и 2 и 2,5% масс. в диетах 3, 4, 5 и 6, от общей массы жирных кислот, и с LA/ALA соотношением 5,4 в диетах 1 и 2, и 5,3 в диетах 3, 4, 5 и 6, соответственно. Количество DHA составляло 0,2% масс. для всех 6-ти диет, и количество ARA составляло 0,35% масс. в диетах 1 и 2 и 0,36% масс. в диетах 3, 4, 5 и 6. В диете Западного стиля количество LA составляло 11,9% масс., количество ALA составляло 1,3% масс. от общей массы жирных кислот и соотношение LA/ALA составляло 9,15.

Мышей взвешивали два раза в неделю. Рацион питания определяли раз в неделю во время всего эксперимента. Для того чтобы определить состав организма (т.е. массу жира (МЖ) и массу тела без жира (БЖМ)), осуществляли сканирование DEXA (двуэнергическая рентгеновская абсорбциометрия) под общим наркозом в возрасте 6, 10 и 14 недель, спустя 42, 70, и 98 дней после рождения, соответственно, при помощи денситометрии, используя блок формирования изображений PIXImus (GE Lunar, Madison, Wl, USA). В возрасте 98 дней самцов мыши умерщвляли, и все органы, включая мозг, анализировали и взвешивали. 1 полушарие каждого мозга гомогенизировали (Utra-Turrax T25 basic, IKA, VWR international) в 50 объемах холодной деминерализованной воды (MiliQ). Затем профиль жирных кислот мозга (FA) определяли количественно посредством анализа газовой хроматографией. Были получены экстракты из 1 мл гомогената каждого мозга согласно методике Bligh & Dyer (дихлорметан/метанольная экстракция). Липиды преобразовывали в метиловые эфиры при помощи концентрированной серной кислоты в метаноле. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME) экстрагировали из раствора метанола гексаном и анализировали на газовом хроматографе (GC), снабженном детектором ионизации пламени (FID).

Результаты

На 98 день был определен профиль FA мозга. В таблице 2 показан общий профиль FA мозга (SFA, MUFA, PUFA, LC-PUFA, n3, n6, соотношение n6/n3, n3 LC-PUFA, n6 LC-PUFA, соотношение n6/n3 LC-PUFA) и в таблице 3 показан профиль специфических LC-PUFA (DHA, EPA, ARA, ALA, C22:4 n6, C22:5 n3 и C22:5 n6).

Когда различия между индивидуальными программирующими диетами были сравнены, каких-либо программирующих эффектов диеты не было обнаружено на % SFA и % MUFA, но % всех других параметров в профиле FA были изменены; PUFA, LC-PUFA, n6 PUFA, n3 PUFA, соотношение n6/n3 PUFA, n6 LC-PUFA, n3 LC-PUFA, и соотношение n6/n3 LC-PUFA. Многие из этих эффектов относились к несколько отличающемуся профилю FA мозга животных, которые были выращены на диете с крупными липидными глобулами без фосфолипидов (диета 2) по сравнению с другими диетами. Диета 2 привела к более низкому содержанию PUFA, LC-PUFA, n6 PUFA, n3 PUFA, n6 и n3 LC-PUFA, чем другие диеты (p<0,05).

Кроме того, соотношение n6/n3 в мозге животных, получавших диету 3, было выше, чем при диете 1 (p=0,043) (PL эффект) и при диете 4 (p=0,083) (эффект размера). Отношение n6/n3 LC-PUFA было выше в мозге животных, которые получали диету 5, по сравнению с диетой 1 (p=0,082) (эффект покрытия PL) и диетой 6 (p=0,093) (эффект размера).

% специфических LC-PUFA, DHA, EPA, ARA, ALAa, C22:4 n6, C22:5 n3 и C22:5 n6 показан в таблице 3. LA не была обнаружена в мозге.

Не наблюдалось какого-либо эффекта программирующей диеты на % ALA, ARA и n3 C22:5. % C22:5 n6 был изменен при помощи программирующей диеты (p<0,001), % C22:5 n6 был ниже в группах с диетой 1 и 2, чем в группах с диетами 3-6 (p<0,001), что подчеркивает, что добавление PL к диете приводит к более высокому % C22:5 n6. Наблюдался также эффект программирующей диеты на % C22:4 n6 (p=0,003), % C22:4 n6 был выше у животных группы с диетой 3, чем группы с диетой 1 (p=0,059, тенденция) и группы с диетой 4 (p=0,061, тенденция). % DHA был также изменен диетой (p=0,038), % DHA в мозге животных группы с диетой 2 был ниже, чем % у группы с диетой 1 (p=0,008), диетой 4 (p=0,086, тенденция) и диетой 6 (p=0,001), группы с диетой 6 были также выше, чем при диете 4 (p=0,091, тенденция). Для % EPA значимый эффект диеты также присутствовал (p=0,050), % EPA был ниже у группы с диетой 1, чем у группы с диетой 3 (z=-1,815, p=0,069, тенденция), группы с диетой 4 (p=0,033), группы с диетой 5 (p=0,029) и у группы с диетой 6 (p=0,074, тенденция). Наблюдали также различие в % EPA между группой с диетой 2 и диетой 4 (p=0,050), эти эффекты подчеркивают ранее описанный эффект PL в диете на содержание EPA.

В стратегии применения крупных липидных глобул для того, чтобы достигнуть эффекта на развитие тучности в дальнейшем в жизни, было обнаружено, что состав жирных кислот в мембранах клеток мозга не был улучшен по сравнению со стандартным заменителем грудного молока. Также стандартный IMF с точки зрения размера липидных глобул, где липидные глобулы имели фосфолипидное покрытие, не вызвал улучшения состава жирных кислот в мембранах клеток мозга. Однако только в случае применения крупных липидных глобул, покрытых фосфолипидами или полярными липидами, наблюдалось улучшение состава жирных кислот в мембранах клеток мозга в отношении содержания LC-PUFA, в то время как преимущественный эффект на развитие тучности в дальнейшем в жизни был также достигнут, так же, как и эффект на накопление минералов в костях.

Таким образом, диета с крупными глобулами липида, покрытыми фосфолипидами и/или полярными липидами, преимущественно дополнительно показала консолидированные эффекты улучшения долговременных эффектов на развитие тучности, внутренностной тучности, массы худого тела, на накопление минералов в костях и плотность костной ткани, по сравнению с диетой, включающей небольшие липидные глобулы, покрытые, главным образом, белком.

В целом, профиль FA в мозге мышей, подвергнутых в ранний период жизни диете 6 с крупными глобулами липида, покрытыми полярными липидами, был самым лучшим с самым высоким % PUFA (и n3 и n6) и LC-PUFA (и n3 и n6), и, таким образом, с улучшенной текучестью, и относительно низким соотношением n6/n3 PUFA и низким соотношением n6/n3 LC-PUFA. Эти эффекты были особенно очевидными по сравнению с крупными липидами без PL (диета 2). Диета с крупными липидными глобулами со свободными PL (диета 4) показала промежуточные эффекты, указывая на то, что локализация PL в качестве покрытия вокруг липидных глобул играет роль. Когда использовали небольшие липидные глобулы, эти эффекты были намного менее выраженными. Каких-либо эффектов свободных PL и покрытия не наблюдали со свободными PL или покрывающими PL в малых глобулах липида, и из-за немного увеличенного n6 LC-PUFA в присутствии PL, соотношение n6/n3 LC-PUFA было немного увеличено в присутствии PL, что не является желаемым. Кроме того, из-за n3-PUFA, диета группы 6 преимущественно имела самое высокое количество DHA и DPA с относительно более низким количеством EPA и ALA. Можно заключить, что одновременно должен быть увеличен и размер липидных глобул, и они должны быть окружены покрытием, включающим фосфолипиды для того, чтобы наблюдать улучшенный долговременный эффект на состав FA в мозге по сравнению с глобулами липида, присутствующими в стандартном IMF.

Пример 3

Эффект различных липидных глобул в диете на долговременный состав жирных кислот в мембранах клеток мозга

Эксперимент примера 2 повторяли аналогичным способом. Различие в размерах липидных глобул достигали путем различия в давлении при гомогенизации, как описано в примере 1. Давление при гомогенизации составляло 10/5 для диет 2, 4 и 6 и 550/50 для диет 1, 3, и 5. Взвешенный на объем модальный диаметр липидных глобул диет 1, 3, и 5 варьировал от 0,23 до 0,28 мкм. Менее чем 10 объемных % имели диаметр от 2 до 12 мкм. Взвешенный на объем модальный диаметр липидных глобул при диетах 2, 4 и 5 варьировал от 3,0 до 4,4 мкм. Более 50 объемных % имели диаметр от 2 до 12 мкм. Источником фосфолипидов для диет 3-6 являлся SM2 порошок от Corman, который использовали в конечной концентрации приблизительно 1,3% фосфолипида от общего объема липидов. Диеты были аналогичны диетам примера 2, за исключением диеты Западного стиля, которая была более нездоровой, включая 4520 кДж на 100 г, 20% масс. липидов, 1% масс. холестерина от общей массы жира, 52% масс. усваиваемых углеводов, 4,75% масс. волокон и 17,9% масс. белков, вплоть до 98 дня.

Состав жирных кислот экспериментальных диет был очень схож в отношении насыщенных, мононенасыщенных, полиненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот с длинной цепью, и аналогичен примеру 2.

В возрасте 98 дней состав жирных кислот в мембранах клеток мозга определяли, как в примере 2. Также в день 98 образцы крови собирали, и определяли состав жирных кислот в мембранах эритроцитов.

Результаты:

На 98 день определяли профиль жирных кислот в мозге. В таблице 4 показан общий профиль жирных кислот мозга и показан профиль основных LC-PUFA.

Когда различия между индивидуальными диетами были сравнены, количество PUFA, LC-PUFA, n6 PUFA, n3 PUFA, n6 LC-PUFA, n3 LC-PUFA были выше в диетах 5 и 6 (небольшие и крупные, покрытые фосфолипидами, липидные глобулы), диета 6 имела наилучшие эффекты на увеличение PUFA, LC-PUFA, n3 PUFA и n3 LC-PUFA. Дополнительно соотношения n6/n3 PUFA и n6/n3 LC-PUFA были выгодно снижены в основном при диете 6. Увеличение DHA и ARA наблюдается в диетах 5 и 6. Количество DHA в диете 6 является полезным, хотя оно дополнительно увеличено по сравнению с диетой 5.

Какого-либо влияния на состав жирных кислот в мембранах эритроцитов не наблюдалось (данные не приведены). Поскольку состав жирных кислот является отражением составы жирных кислот в диете, это является показательным для специфических долговременных эффектов ранней диеты на состав мембран клеток мозга. Этот эффект все еще присутствует даже после длительного периода при менее здоровой диете с низким содержанием LC-PUFA и высоким соотношением n6/n3 PUFA.

Пример 4

Прямое влияние диет с различными глобулами липидов на состав жирных кислот в мембранах клеток мозга

Использовали мышей и диеты, аналогично примеру 2. Диеты вводили с 15 дня по 28 день. На 28 день состав жирных кислот в мембранах клеток мозга определяли, как в примере 2.

В данном эксперименте определяли прямое влияние диет на состав жирных кислот в мембранах клеток мозга.

Диета была подобна диете примера 2. В качестве источника фосфолипидов использовали 80% сыворотку пахты (Corman SN2), и 20% лецитин сои. Количество добавленных фосфолипидов составляло 2,9% масс. от общей массы жира.

Взвешенный на объем модальный диаметр липидных глобул диет 1, 3, и 5 варьировал от 0,49 до 0,60 мкм. Менее 5 объемных % имели диаметр от 2 до 12 мкм. Взвешенный на объем модальный диаметр липидных глобул в диетах 2, 4 и 5 варьировал от 4,4 до 7,9 мкм. Более 55 объемных % имели диаметр от 2 до 12 мкм.

Результирующие составы жирных кислот в мембранах клеток мозга показаны в таблице 5.

Как можно заключить из результатов, состав жирных кислот в мембранах клеток мозга был улучшен после потребления диеты с липидными глобулами, покрытыми фосфолипидами, см. эффекты диеты 5 относительно диеты 1 на увеличение LC-PUFA, DHA и уменьшение ARA и соотношения n6/3 LC-PUFA. Этот эффект был меньше, когда фосфолипиды присутствовали отдельно, не в форме покрытия (см. диету 3). Это является указанием на то, что фосфолипиды должны присутствовать в покрытии липидных глобул. Этот эффект был дополнительно улучшен с использованием крупных липидных глобул с покрытием (диета 6 относительно диеты 5). Это является указанием на то, что покрытые липидные глобулы должны предпочтительно быть крупными.

Пример 5

Прямое влияние диет с различными липидными глобулами на составы жирных кислот в мембранах клеток мозга

Диеты 1 и 6, аналогично примерам 2, 3 и 4, потреблялись в течение 5 дней детенышами крысы Wistar (день 16-21 после рождения). Количество фосфолипидов составляло 1,6% масс. от общей массы жира. В качестве источника фосфолипидов использовали сухой порошок паты. Модальный диаметр липидных глобул в диете 1 составлял 0,5 мкм и в диете 6 - 3,0 мкм.

Состав жирных кислот в мембранах клеток мозга определяли, как в примере 2. Результаты показаны в таблице 6.

Как можно заключить из результатов, даже после потребления в течение 5 дней питательной композиции настоящего изобретения, наблюдался улучшенный эффект в отношении LC-PUFA, DHA и соотношении n6/n3 LC-PUFA в мембранах клеток мозга. Количества n6 LC-PUFA преимущественно уменьшилось.

Пример 6

Влияние на когнитивную функцию диеты с различными липидными глобулами

Применяли диету, как в примере 4. Эту диета давали крысам Wistar. Самцы крысы потребляли питание с 16 дня по 42 день. На 42 день самцов крысы подвергали короткой версии теста водного лабиринта Морриса. Тесты водного лабиринта Морриса, также известные как задачи по ориентировке в воде Морриса, широко применяются в данной области поведенческой нейробиологии и являются поведенческой методикой для изучения когнитивной функции, в частности пространственного обучения и памяти. В данном эксперименте животных обучали определению местонахождения скрытой платформы, ориентируясь на сигналы внешней среды. Коротко, платформу погружали у поверхности воды в неподвижном положении в круглом водном резервуаре. Резервуар располагался в комнате с сигналами, закрепленными на стенах, которые были видимы с водной поверхности резервуара. Животным разрешали сидеть на погруженной платформе в течение 60 секунд, чтобы получить представление об окружающей среде. Непосредственно после этого, животных помещали в воду резервуара, и они должны были определить местонахождение погруженной платформы в течение 60 секунд. Животных дрессировали в 4 последовательных испытаниях с различным местом начала каждого испытания. Место начала каждого испытания было одинаково для всех животных. Измеряли время определения местонахождения платформы за каждое испытание. Результаты показаны в таблице 7.

Как можно заключить из таблицы 7, функция улучшена у крыс, потреблявших композицию настоящего изобретения. Особенно выраженной была кривая обучения, которая была намного круче, когда была употреблена диета настоящего изобретения. Это является показательным для улучшенной когнитивной функции, в частности для функции памяти, более конкретно, для функции памяти и обучения, памяти и пространственного обучения.