КОМПОЗИЦИЯ, ОБРАЗУЮЩАЯ МАТРИЦУ, СОДЕРЖАЩАЯ ПЕКТИН, И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК A23L1/29 A23L1/30 A61K31/732 A61K31/715 A61P3/04 A61P3/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится к композиции, которая представляет собой жидкость при приблизительно нейтральном значении рН и которая образует вязкую матрицу при низких значениях рН, при этом композиция включает пектин, кальций и олигосахариды. Композиция по настоящему изобретению наиболее удобна для использования в способе лечения или предотвращения избыточного веса или ожирения. Таким образом, настоящее изобретение включает также способ лечения избыточного веса или ожирения у млекопитающих, при этом указанный способ заключается в энтеральном (в частности оральном) введении эффективного количества вышеуказанной композиции.

Предпосылки изобретения

Ожирение представляет большую проблему для здоровья, при этом считают, что приблизительно девяносто семь миллионов человек в Соединенных Штатах клинически страдают от избыточного веса.

Для контроля над ожирением предложены различные химические способы. Анорексические средства, такие как декстроамфетамин, сочетание неамфетаминовых лекарственных средств фентермина и фенфлурамина (Phen-Fen) и дексфенфлурамина (Redux), способны сами вызывать серьезные побочные эффекты. В качестве заменителей пищевого жира предложены неперевариваемые вещества, такие как олестра, минеральное масло или неопентиловые сложные эфиры. Гарциновая (гидроксилимонная) кислота и ее производные, благодаря их способности препятствовать синтезу жирных кислот, описаны в качестве средств для лечения ожирения. В крайних случаях применяют хирургические методы, такие как операция по временному шунтированию подвздошной кишки.

Однако способы лечения ожирения, такие как рассмотренные выше способы, имеют серьезные недостатки. Контроль за диетой остается преобладающим методом контроля за ожирением. Таким образом, необходимы композиции, пригодные для лечения ожирения.

Накопление или сохранение жира внутри тела напрямую связано с потреблением калорий. Поэтому одним из наиболее общих способов контроля за весом при борьбе с ожирением является использование диет, содержащих относительно небольшое количество жиров и включающих большое количество волокон. Особые преимущества при использовании в диетах против ожирения могут предоставлять волокна, обладающие большой вязкостью. Волокна с большой вязкостью при использовании в пищу в достаточном количестве могут вызывать чувство насыщения.

В заявке JP 2000189109 приводится используемая в пищу композиция для предотвращения или лечения ожирения, обладающая способностью длительное время задерживаться в желудке, которая применима для лечения ожирения и/или диабета и которая становится желеобразной при низком значении рН. Композиция в качестве растворимого волокна включает пектин, степень этерификации которого составляет 40% или менее. Продукт не содержит кальций или полисахариды.

В патенте США №4784861 описана упаковка порошка, применяемого для контроля над весом, который может служить в качестве пищевой добавки, используемой перед приемом пищи. Каждая упаковка содержит дозу, которой посыпают пищу. Порошок получают из смеси овсяных, пшеничных и кукурузных отрубей, смешанных с пектином, гуаровой смолой, псилиумом и кутином. Добавки неорганических соединений используют взамен тех, что были удалены волокнами отрубей. Порошки получают при относительной влажности воздуха менее 50% и упаковывают в индивидуальные водонепроницаемые пакеты сравнительно небольшого размера.

Кроме того, содержащие пектин препараты используют, например, в качестве носителя для лекарства, который обеспечивает медленное высвобождение биоактивных агентов, в качестве антацидной композиции и в качестве композиции, снижающей газообразование.

В патентной публикации WO 96/33694 описываются пектиновые составы, которые включают по крайней мере один пектин в составе комплексной композиции, содержающей, во-первых, шипучую пару, которая легко диспергирует пектин в воде, гидратирует его и регулирует процесс гелеобразования независимо от жесткости воды, используемой для приготовления суспензии, и, во-вторых, смесь соединений, которые являются источником кальция и ионов, необходимых для образования геля в кислой среде, совместно с ионами магния, регулирующими кинетику доступности кальция.

В патентной публикации WO 99/59542 описываются пектиновые составы, пригодные в качестве носителя для лекарства, которые следует вводить орально и которые способны образовывать гель в кислой среде; они содержат по крайней мере пектин, степень метоксилирования которого составляет более 15%, ионы кальция и ингибитор процесса гелеобразования при рН выше 6. Пектиновая композиция не содержит олигосахаридов.

Патент США №5068109 относится к способной всплывать антацидной композиции и к способу лечения или облегчения пищеварительных расстройств верхней части желудочно-кишечного тракта. Антацидная композиция включает вещество (а), которое растворимо в воде при нейтральном или щелочном значении рН, но способно образовывать связующий гель при кислом значении рН; вещество, которое может захватываться гелеобразной структурой, образованной веществом (а) при кислом значении рН, и один или несколько нейтрализующих кислоту агентов, которые способны захватываться гелеобразной структурой, образованной веществом (а) при кислом значении рН, при этом по крайней мере одно из них заставляет гель образовывать пену при контакте с кислотой. Вещество (а) может представлять собой композицию из пектина с низкой степенью метоксилирования или амидированного пектина. Антацидная композиция не содержит олигосахаридов.

Краткое описание изобретения

Вышеописанные пектинсодержащие композиции не вполне подходят для лечения ожирения или избыточного веса, в основном из-за неблагоприятного воздействия на биодоступность кальция и/или вследствие недостаточной вязкости пектиновой матрицы, которая образуется в желудке при низком значении рН. Настоящее изобретение позволяет решить указанные проблемы.

В настоящем изобретении предлагается композиция, которая содержит пектин и/или альгинат, кальций и олигосахарид. Предлагаемая композиция представляет собой жидкость (при близком к нейтральному значению рН) и проявляет повышенную вязкость при кислом значении рН вследствие образования вязкой матрицы. В процессе пищеварения композиция по настоящему изобретению образует в желудке вязкую матрицу, которая вызывает сильный эффект насыщения, а олигосахаридный компонент способствует биодоступности кальция по всей нижней части желудочно-кишечного тракта.

Для образования жесткой матрицы требуется пектин с низкой степенью метоксилирования и/или альгинат. Пектин с низкой степенью метоксилирования и/или альгинат при взаимодействии с кальцием образует достаточно жесткую матрицу, что вызывает чувство насыщения. Авторами было обнаружено, что использование в композициях для лечения ожирения или для борьбы с лишним весом больших количеств пектина с низкой степенью метоксилирования и/или альгината сопряжено со специфическими побочными эффектами. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиции, вызывающие эффект насыщения за счет желатинизации пектина с низкой степенью метоксилирования и/или альгината, значительно снижают абсорбцию и/или биодоступность кальция.

Это открытие противоречит наблюдениям, которые описываются в соответствующей научной литературе. Например, в недавнем обзоре Greger et al. (Journal of Nutrition, 1999; 129:1434S-1435S) указывают, что исследователи наблюдали, что добавление пектина к пище, как правило, не изменяет абсорбцию большинства неорганических соединений, за исключением магния. Это сообщение отличается от более ранних наблюдений, которые были опубликованы Bagheri et al. (1985). Bagheri et al. изучали влияние пектина с низкой степенью метоксилирования на абсорбцию и удержание кальция у свиней. Абсорбция кальция при диете, содержащей яблочный пектин с высокой степенью метоксилирования, составляет около 76%, по сравнению с контрольной диетой. В том случае, когда потребляют пектин с низким уровнем метоксилирования, абсорбция кальция снижается приблизительно на 1%, по сравнению с контрольной диетой.

Кальций является важнейшей частью диеты. Дефицит кальция может привести к появлению следующих симптомов: спазмы мышц, ломкость ногтей, экзема, боль в суставах, повышенные уровни холестерина, разрушение зубов и онемение рук и/или ног. Кроме того, он важен для композиций, которые используют для предотвращения или лечения избыточного веса или ожирения. Указывалось, что при абсорбции в организме кальций препятствует накоплению избыточного веса. Таким образом, существуют значительные ограничения для использования пектинов с.низкой степенью метоксилирования в композициях, предназначенных для снижения веса тела и/или для предотвращения увеличения веса тела, вследствие воздействия пектина и/или альгината на биодоступность кальция.

Пищеварение питательных композиций, включая композиции, которые предназначены для лечения избыточности веса тела, не должно стать обузой. Люди, которые участвуют в программе контроля за весом тела, предусматривающей специальную диету (в частности, люди, которые желают сбросить вес и последовательно осуществляют намеченную цель) часто раньше установленного срока прерывают программу из-за неблагоприятного вкуса, недостаточной аппетитности или трудности потребления компонентов, которые входят в состав диеты. Авторами обнаружено, что композиции, которые должны потребляться в жидкой форме, вызывают меньше трудностей у субъектов, участвующих в программе контроля над весом тела, чем твердые или полутвердые составы. Поэтому желательно, чтобы композиции, предназначенные для снижения веса тела или для контроля за поглощением калорий, были приготовлены в жидкой форме, имеющей низкую вязкость. Однако это требование вызывает дополнительные проблемы, поскольку кальций и пектины с низкой степенью метоксилирования в жидкой среде образуют друг с другом вязкую массу.

Авторами настоящего изобретения обнаружено, что ингибирующее действие пектинов с низкой степенью метоксилирования и/или альгинатов, которые присутствуют в пригодных к употреблению в пищу композициях, на абсорбцию кальция может быть значительно уменьшено за счет совместного введения кальция и неперевариваемых олигосахаридов со степенью полимеризации в интервале от 2 до 60. В пригодной в пищу жидкой композиции по настоящему изобретению используют соль кальция, которая выделяет лишь ограниченное количество свободных ионов кальция при значении рН, близкому к нейтральному, и характеризуется повышенным выделением ионов кальция при кислом значении рН. Таким образом, предлагаемая композиция представляет собой композицию, которая не вызывает трудностей при приеме в пищу, вызывает чувство сытости после пищеварения и обеспечивает достаточную биодоступность кальция.

Авторы не хотят быть связанными какой-либо теорией, однако полагают, что олигосахариды, которые используют в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой легко преобразующийся в ходе обмена веществ субстрат для флоры желудка. Пищеварение олигосахаридов приводит к увеличению массы бактерий в кишечнике (особенно бифидобактерий и/или молочнокислых бактерий) и/или к увеличению активности указанных бактерий и, таким образом, стимулирует разложение пектиновой матрицы. По мере стимулированного разложения пектиновой матрицы в тонкой и толстой кишке биодоступность кальция будет возрастать по мере стимулированного высвобождения связанного пектином кальция. При этом пектины уже вызвали требуемый эффект сытости за счет образования вязкой матрицы в желудке и/или кишечнике.

Кроме того, ферментация олигосахаридов бактериями в кишечнике приводит к образованию лактата и/или жирных кислот с короткой цепочкой атомов углерода, включая бутират, пропионат и ацетат, что приводит к понижению рН в толстой кишке и вызывает увеличение растворимости неорганических соединений; таким образом, концентрация ионов кальция увеличивается, и пассивная диффузия кальция возрастает. Кроме того, короткоцепочечные жирные кислоты могут быть ответственны за увеличение притока крови в слепой кишке и, следовательно, за увеличение абсорбции неорганических веществ. Более того, олигосахариды могут стимулировать транспорт кальция в кишечнике за счет гипертрофии стенки слепой кишки, что приводит к увеличению площади поверхности контакта в том месте, где происходит обмен неорганических веществ, и тем самым улучшается абсорбция кальция.

Настоящее изобретение можно с успехом использовать в способе предотвращения или лечения ожирения или избыточного веса, и оно особенно полезно для людей, которые участвуют в программе контроля над весом тела (например, за счет применения специальной диеты, целью которой является снижение веса тела).

Цель композиции по настоящему изобретению заключается в том, чтобы обеспечить несколько полезных оздоровительных эффектов для людей с лишним весом или людей, страдающих от ожирения:

- Насыщение: Композиция после пищеварения создает чувство насыщения, а потому снижает или устраняет желание дальнейшего приема пищи. Вызываемый эффект насыщения по крайней, мере частично является следствием увеличения вязкости химуса в желудке за счет действия пектина с низким уровнем метоксилирования и/или альгината и кальция. Важное преимущество композиции по настоящему изобретению заключается в том, что достигнутое насыщение не исчезает в течение короткого времени, как это происходит в случае многих, в частности, низкокалорийных продуктов питания.

- Биодоступный кальций: Субъектам с избыточным весом полезно получать биодоступный кальций. Однако достаточное количество кальция в день часто не потребляется, например, вследствие того, что тучные люди или субъекты с избыточным весом употребляют в течение дня недостаточно богатую кальцием пищу, а вместо этого потребляют большое количество безалкогольных напитков. Безалкогольные напитки обычно содержат много фосфатов, а фосфаты ответственны за дальнейшее снижение биодоступности кальция. Кальций, который хранится в жировых клетках (интрацеллюлярный кальций) вызывает связанные с ожирением метаболические расстройства. Диеты с низким содержанием кальция вызывают повышение уровня в крови кальциотропных гормонов, что стимулирует приток кальция к жировым клеткам и тем самым в значительной степени способствует усилению липогенеза и вызывает снижение липолиза.

- Помощь в снижении или предотвращении увеличения уровней холестерина в сыворотке крови: Люди с избытком веса или тучные люди часто страдают от высокого содержания холестерина и/или находятся в группе риска возникновения коронарных заболеваний. Растворимые волокна, которые входят в состав композиции, в частности пектин необязательно в сочетании с бета-глюканом, приводят к снижению уровней холестерина в сыворотке крови за счет связывания в кишечнике желчных кислот подвздошной кишки. Растворимые волокна способны взаимодействовать с желчными кислотами, что приводит к увеличению выведения желчных кислот вместе с фекалиями. Желчные кислоты образуются из холестерина и обычно эффективно повторно используются за счет реабсорбции из подвздошной кишки и за счет ресекреции печенью в виде солей желчных кислот. В той степени, в какой желчные кислоты были потеряны вместе с фекалиями, в такой же степени печень должна восстановить соли желчных кислот, используя для этого холестерин. Далее, вязкость и гелеобразующие свойства растворимых волокон могут оказать важное влияние на гидролиз и абсорбцию холестерина и абсорбцию желчных кислот в тонкой кишке.

- Увеличение частоты стула: Известно, что олигосахариды улучшают дефекацию кишечника, количество стула и частоту стула. Это оказывается весьма полезным для многих субъектов, страдающих от избыточного веса, поскольку многие тучные люди или люди с избыточным весом страдают от запоров.

- Поступление достаточного количества воды: Авторы полагают, что субъекты обычно потребляют одинаковый объем пищи, поскольку вздутие живота вызывает афферентные вагусные сигналы сытости. В соответствии с этой гипотезой потребление пищи с большой плотностью энергии будет способствовать поглощению избыточного количества энергии вследствие небольшого объема пищи в сравнении с содержанием энергии. Исследования Bell et al. (A.J.Clin. Nutr. 1998; 67:412-20) показывают, что плотность энергии влияет на поглощение энергии. Значительно большее количество энергии потребляется в условиях большей плотности энергии, чем в условиях средней или низкой плотности энергии. Вариации содержания воды в различных пищевых продуктах оказывают значительное влияние на плотность энергии, поскольку энергетический запас воды равен нулю.

- Помощь в контролировании уровней глюкозы в крови и уровней инсулина в крови, в частности уровней инсулина в крови после приема пищи. Это очень важно для многих субъектов, в частности тех, которые страдают от избыточного веса и/или диабета II типа.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Один из аспектов настоящего изобретения касается пригодной в пищу жидкой композиции, рН которой составляет более 6, предпочтительно рН составляет 6-9, вязкость которой составляет менее 600 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и температуре 20°С и приблизительно нейтральном рН и вязкость которой составляет по крайней мере 125% от вышеуказанной вязкости при рН менее 5 и температуре 37°С, при этом композиция включает:

а) по крайней мере 0,05 мас.% пектина, степень метоксилирования которого находится в интервале от 2 до 50, и/или альгината;

b) по крайней мере 5 мг кальция на 100 мл; и

c) по крайней мере 0,1 мас.% неперевариваемого олигосахарида, степень полимеризации которого находится в интервале от 2 до 60.

Другой аспект настоящего изобретения касается способа лечения или предотвращения избыточного веса или ожирения у млекопитающих, при этом указанный способ заключается в энтеральном введении млекопитающему эффективного количества вышеуказанной композиции. Настоящее изобретение наиболее подходит для лечения или предотвращения избыточного веса или ожирения у людей.

Пектины

Пектины являются углеводородами, которые обычно получают из разбавленных кислых экстрактов, выделенных из мякоти цитрусовых или яблок. Они также присутствуют в клеточных стенках растений и фруктов. Пектины также находят в корнеплодах, таких как морковь и свекловичные, а также в клубнях, таких как картофель. С химической точки зрения пектины представляют собой частичные метиловые эфиры полигалактуроновых кислот, молекулярная масса которых может достигать 200000.

Пектин является метиловым эфиром полигалактуроновой кислоты. В промышленности его получают экстракцией из кожицы цитрусовых, яблочных выжимок или мякоти сахарной свеклы. Типичная молекула пектина содержит от 200 до 1000 фрагментов галактуроновой кислоты, которые связаны в линейную цепочку.

Пектин делится на две большие категории: пектин с высокой степенью метоксилирования (далее обозначается как НМ пектин), степень метоксилирования которого составляет более 50%, и пектин с низкой степенью метоксилирования (далее обозначается как LM пектин), степень метоксилирования которого составляет менее 50%. По тексту настоящего описания термин "степень метоксилирования" (используют также термин "степень этерификации" DE) обозначает степень этерификации (в частности, путем метоксилирования) свободных карбоксильных групп, которые содержаться в линейной цепочке полигалактуроновой кислоты.

LM пектины далее подразделяются на две группы: амидированные пектины с низкой степенью полимеризации и обычные пектины с низкой степенью полимеризации. В тексте настоящего описания термин "степень амидирования" (DA) обозначает степень превращения сложноэфирных групп, содержащихся в цепочке полигалактуроновой кислоты, в амидные группы под действием, например, гидроксида аммония в растворе.

LM пектины, используемые по настоящему изобретению, характеризуются степенью метоксилирования менее 50%, предпочтительно от 5 до 45%, более предпочтительно от 10 до 40% и наиболее предпочтительно от 15 до 35%.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения LM пектины подвергают амидированию, при этом степень амидирования составляет менее 30%, предпочтительно менее 25% и еще более предпочтительно менее 20%. Предпочтительный нижний предел степени амидирования составляет 5%, а еще более предпочтительно 10%.

LM пектины в композиции по настоящему изобретению способны образовывать достаточно жесткую матрицу при значениях рН в желудке нормального человека, в частности при рН 3. Поэтому необходимо включать по крайней мере 0,05 г LM пектина на 100 мл (0,05 мас.%) композиции по настоящему изобретению, предпочтительно по крайней мере 0,1 г LM пектина, более предпочтительно по крайней мере 0,25 г, еще более предпочтительно по крайней мере 0,5 г и наиболее предпочтительно по крайней мере 0,65 г на 100 мл. Однако LM пектины нельзя вводить в неограниченном количестве, поскольку при высокой концентрации композиция становится слишком вязкой. Содержание LM пектина в композиции составляет менее 5 мас.%, более предпочтительно менее 1,5 мас.% и еще более предпочтительно менее 1 мас.%.

Альгинат

Альгинаты представляют собой неразветвленные полимеры, содержащие β-(1→4)-связанные остатки D-маннуроновой кислоты и α-(1→4)-связанные остатки L-гулуроновой кислоты, с большим диапазоном средних молекулярных масс (100-100000 остатков), которые могут удовлетворять требованиям их применения. Подходящими источниками альгината являются морские водоросли и бактериальные альгинаты. В качестве источника альгината предпочтительно используют альгинат натрия и альгинат калия.

Альгинат в данной композиции должен быть способен образовывать достаточно жесткую матрицу при значениях рН в желудке нормального человека, в частности при рН 3. Поэтому необходимо включать по крайней мере 0,05 г альгината на 100 мл (0,05 мас.%) композиции по настоящему изобретению, предпочтительно по крайней мере 0,1 г на 100 мл, более предпочтительно по крайней мере 0,25 г на 100 мл, еще более предпочтительно по крайней мере 0,5 г и наиболее предпочтительно по крайней мере 0,4 г на 100 мл. Однако альгинат нельзя ввести в неограниченном количестве, поскольку композиция станет слишком вязкой. Содержание альгината в настоящей композиции составляет менее 5 мас.%, более предпочтительно менее 2,5 мас.% и еще более предпочтительно менее 1 мас.%.

Соль кальция

Композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит соль кальция, которая значительно менее растворима в воде при 20°С и при рН композиции, чем при температуре 37°С и при рН менее 5. Такая соль кальция, если она присутствует в композиции в количестве, которое превышает ее максимальную растворимость, будет растворяться в желудке под действием уменьшения рН и/или увеличения температуры. Таким образом, концентрация ионов кальция в композиции будет расти, что автоматически будет стимулировать гелеобразование пектина и/или альгината.

Вследствие индуцирующего гелеобразование влияния кальция, концентрация указанных ионов в жидкой композиции по настоящему изобретению (при близкой к нейтральной величине рН) предпочтительно является низкой. Ограниченное присутствие ионов кальция (растворенного) при величине рН, близкой к нейтральной, препятствует формированию матрицы из геля, что в противном случае привело бы к неприемлемо большой величине вязкости. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения соль(и) кальция, которую(ые) используют в настоящей композиции, имеет(ют) растворимость менее 0,15 г, более предпочтительно менее 0,1 г, еще более предпочтительно менее 0,06 г на 100 мл (деионизованной) воды при температуре 20°С и рН 7. Предпочтительно соль(и) кальция образует(ют) более чем 0,2 г растворенного кальция на 100 мл воды при рН меньше 5 и температуре 37°С, а более предпочтительно образует(ют) в указанных условиях более чем 0,5 г/100 мл растворенного кальция. Соль кальция преимущественно выбирают из группы, включающей фосфат кальция (например, трехосновный, двухосновный, моноосновный или пентакальций трифосфат), карбонат кальция, сульфат кальция, оксид кальция, цитрат кальция (в частности, монокальциевый цитрат или цитрат кальция), соль кальция, покрытую веществом, которое обладает ограниченной растворимостью в воде при рН 7 и растворимо при рН приблизительно менее 5 (далее называют покрытыми солями кальция), и их смеси. Примеры покрытий и способы получения покрытых солей кальция приводятся в патентной публикации WO 00/38829/ содержание которой полностью приводится в описании в качестве ссылки. Еще более предпочтительно соль кальция выбирают из группы, включающей покрытую соль кальция, карбонат кальция, фосфат кальция и их смеси. Наиболее предпочтительно большую часть соли кальция составляет карбонат кальция.

Для обеспечения оптимальных гелеобразующих свойств композиция по настоящему изобретению содержит по крайней мере 1,25 мМ кальция (эквивалентно 5 мг Са на 100 мл). Предпочтительно содержание кальция превышает 2,5 мМ (эквивалентно 10 мг Са на 100 мл), еще более предпочтительно превышает 5 мМ и наиболее предпочтительно превышает 10 мМ. Далее, концентрация кальция в композиции не превышает 1 М, более предпочтительно не превышает 500 мМ и еще боле предпочтительно не превышает 100 мМ. Содержание кальция в композиции можно определить, вначале полностью растворив кальций, а затем измерив его концентрацию. Большая часть кальция присутствует в виде комплекса кальция и/или нерастворимой соли кальция, когда композиция имеет нейтральное значение рН, а потому недоступна для образования вязкой матрицы с LM пектинами. При значении рН от 1 до 5 кальций в основном находится в растворенной форме и/или присутствует в виде комплекса пектин-кальций.

Чтобы уменьшить неблагоприятные влияния композиции, содержащей LM пектин, на абсорбцию кальция в кишечнике, композиция предпочтительно содержит кальций в концентрации, которая в 0,5 раз превышает концентрацию отрицательного заряда, Концентрацию отрицательного заряда можно рассчитать, используя следующую формулу:

MW_p - молекулярная масса пектина (г/мол);

MW_g - молекулярная масса галактуроновых фрагментов (г/мол) = 194 г/мол;

MW_e - молекулярная масса боковой цепи (г/мол) = 14 г/мол;

DE - степень этерификации (%);

C_p - концентрация пектина (г/л).

Олигосахарид

Термин неперевариваемый олигосахарид по тексту настоящего изобретения обозначает олигосахариды, степень полимеризации монозных единиц в которых превышает 2, более предпочтительно превышает 3 и наиболее предпочтительно превышает 4 и которые не перевариваются или лишь частично перевариваются в кишечнике под действием кислот или гидролитических ферментов в верхней части пищеварительного тракта человека (тонкая кишка и желудок), но которые подвергаются ферментации под действием флоры кишечника человека.

Степень полимеризации олигосахарида составляет менее 60 монозных единиц, предпочтительно менее 40, еще более предпочтительно менее 20 и наиболее предпочтительно менее 10 монозных единиц.

Термин монозная единица обозначает фрагменты, которые имеют замкнутую циклическую структуру, преимущественно гексозную, в частности пиранозную или фуранозную форму.

Олигосахарид предпочтительно содержит по крайней мере 90%, более предпочтительно по крайней мере 95% монозных единиц, выбранных из группы, включающей маннозу, арабинозу, фруктозу, фукозу, рамнозу, галактозу, β-D-галактопиранозу, рибозу, глюкозу, галактуроновую кислоту, глюкуроновую кислоту, ксилозу и их производные, количество которых рассчитывают исходя из содержащихся в них монозные единиц.

Подходящие олигосахариды предпочтительно подвергаются ферментации под действием флоры кишечника. Олигосахарид, который используют в композиции по настоящему изобретению, предпочтительно способен значительно увеличить общее содержание короткоцепочечных (SCFA) жирных кислот в слепой и толстой кишке. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения олигосахарид, когда его вводят в достаточном количестве, способен увеличить в слепой кишке общее содержание короткоцепочечных жирных кислот по крайней мере на 20% по сравнению с композицией, в которой олигосахарид отсутствует, более предпочтительно по крайней мере на 50%, еще более предпочтительно по крайней мере на 100% и наиболее предпочтительно по крайней мере на 150%. Увеличение общего содержания короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке можно определить по методике, описанной авторами Campbell et al. (The Journal of Nutrition, Vol.127/ No.1 January 1997, pp.130-136), содержание которой полностью приводится в описании в качестве ссылки.

Предпочтительные олигосахариды выбирают из группы, включающей: целлобиозу (4-O-β-D-глюкопиранозил-D-глюкоза), целлодекстрины ((4-O-β-D-глюкопиранозил) _n-D-глюкоза), В-циклодекстрины (циклические молекулы α-1-4-связанной D-глюкозы; α-циклодекстрин-гексамер, β-циклодекстрин-гептамер и γ-циклодекстрин-октамер), неперевариваемый декстрин, гентиоолигосахариды (смесь β-1-6-связанных остатков глюкозы с некоторым количеством 1-4 связей), глюкоолигосахариды (смесь α-D-глюкозы), изомальтоолигосахариды (линейные α-1-6-связанные остатки глюкозы с некоторым количеством 1-4 связей), изомальтозу (6-О-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза); изомальтриозу (6-O-α-D-глюкопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза), панозу (6-O-α-D-глюкопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-(1-4)-D-глюкоза), лейкрозу (5-O-α-D-глюкопиранозил-D-фруктопиранозид), палатинозу или изомальтулозу (6-О-α-D-глюкопиранозил-D-фруктоза), теандерозу (O-α-D-глюкопиранозил-(1-6)-O-α-D-глюкопиранозил-(1-2)-β-D-фруктофуранозид), D-агатозу, D-ликсогексулозу, лактосахарозу (O-β-D-галактопиранозил-(1-4)-O-α-D-глюкопиранозил-(1-2)-β-D-фруктопиранозид), α-галактоолигосахариды, включая раффинозу, стахиозу и другие соевые олигосахариды (O-α-D-галактопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид), β-галактоолигосахариды или трансгалактоолигосахариды (β-D-галактопиранозил-(1-6)-[-β-D-глюкопиранозил]_n-(1-4)-α-D-глюкоза), лактулозу (4-O-β-D-галактопиранозил-D-фруктоза), 4'-галатозиллактозу (O-D-галактопиранозил-(1-4)-O-β-D-глюкопиранозил-(1-4)-D-глюкопираноза), синтетический галактоолигосахарид (неогалактобиоза, изогалактобиоза, галсахароза, изолактоза I, II и III), фруктаны леванового типа (β-D-(2→6)фруктофуранозил)_n α-D-глюкопиранозид), фруктаны инулинового типа (β-D-(2→1)фруктофуранозил)_n α-D-глюкопиранозид), 1f-β-фруктофуранозилнистозу (β-D-((2→1} фруктофуранозил)_n-β-D-фруктофуранозид), ксилоолигосахариды (β-D-((1→4) ксилоза)_n, лафинозу, лактофруктозу, арабиноолигосахариды и их смеси.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения олигосахарид выбирают из группы, включающей фруктаны, фруктоолигосахариды, неперевариваемые декстрины, галактоолигосахариды (в том числе трансгалактоолигосахариды), ксилоолигосахариды, олигосахариды сои, арабиноолигосахариды, глюкоолигосахариды, манноолигосахариды, фукоолигосахариды и их смеси. Подходящие олигосахариды и способы их получения приводятся в документе Laere KJM (Laere, KJM, Degradation of structurally different non-digestible oligosaccharides by intestinal bacteria: glycosylhydrolases of Bi. adolescentis. PhD-thesis, Wageningen Agricultural University, Wageningen, The Netherlands), содержание которого полностью приводится в описании в качестве ссылки.

Термин фруктаны, который используется в настоящем описании, можно разделить на два класса: левановые и инулиновые. Левановые фруктаны представляют собой β-2,6-связанные фруктаны с разным количеством β-2,1-присоединенных боковых цепочек, которые продуцируются большим количеством бактерий. С другой стороны, инулины и фруктоолигосахариды представляют собой группу линейных полимеров гликозил α(1→2) (фруктозил)_nβ(2→1) фруктозы, степень полимеризации которых составляет в интервале от 2 до 60. Фруктоолигосахариды образуются либо при ферментативном гидролизе инулина, либо трансфруктозилированием сахарозы. Если степень полимеризации олигосахаридов меньше 9, то их называют фруктоолигосахаридами. Основными фруктоолигосахаридами являются 1-кестоза (GF₁), нистоза (GF₂) и фруктозилнистоза (GF₃) (GF = гликозилфруктоолигосахарид). Фруктановые компоненты с более высокой степенью полимеризации носят название инулин. Инулин, например, продается под торговой маркой Raftiline™ (Orafti Active Food Ingredients, Belgium). Фруктоолигосахариды и олигофруктоза продаются, например, под торговой маркой. Raftilose™ (Orafti Active Food Ingredients, Belgium) и NutraFlora™ (Golden Technologies Company).

Сообщается, что NutraFlora увеличивает общее содержание короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке на 260%. Сообщается, что Raftilose увеличивает общее содержание короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке на 244%. (Campbell et al.: The Journal of Nutrition, Vol.127, No.1 January 1997, pp.130-136). Гидролизованный инулин производится компанией Rhone-Poulenc, Inc., Cranbury, N.J.

Термин галактоолигосахариды (в том числе трансгалактоолигосахариды) относится к неперевариваемым углеводам, структура которых представляет собой цепочки, включающие большое количество галактозы, а концевые группы в основном являются глюкозой. Различают два типа галактоолигосахаридов. Галактоолигосахариды можно получить из лактозы за счет трансгликозилирующей активности β-галактозидазы или путем гидролиза полимерных галактанов. β-Галактоолигосахариды могут состоять из ряда β-1,6-связаных галактозильных остатков, присоединенных к концевым глюкозным звеньям посредством α-1,4-связи. Другрй тип галактоолигосахаридов выделяют из соевых бобов. Эти α-галактоолигосахариды (галактозилсахарозные олигосахариды) включают раффинозу и вербаскозу и состоят из остатков галактозы, присоединенных посредством α-1,6-связи с глюкозным фрагментом сахарозы. По своему физиологическому действию указанные олигосахариды напоминают β-связанные олигомеры галактозы. Состав галактоолигосахаридов может варьировать как по длине цепи, так и по типу связи между мономерными единицами.

Трансгалактоолигосахариды, например, продаются под торговой маркой Elix'or™ (Borculo Domo Ingredients, Netherlands). Галактоолигосахариды поставляются компанией Solabia, Pantin Cedex, France.

Неперевариваемый декстрин, который может быть получен пиролизом кукурузного крахмала, содержит α(1→4) и α(1→6) гликозидные связи, которые имеются в нативном крахмале, и содержит 1→2 и 1→3 связи и левоглюкозан. Благодаря указанным структурным особенностям неперевариваемый декстрин образует хорошо развитые разветвленные частицы, которые частично гидролизуются пищеварительными ферментами человека.

Существует большое количество других промышленных источников неперевариваемых олигосахаридов, которые известны специалистам. Например, трансгалактоолигосахариды поставляются компанией Yakult Honsha Co., Tokyo, Japan. Соевые олигосахариды производятся компанией Calpis Corporation и поставляются компанией Ajinomoto USA Inc., Teaneck, N.J.

Олигосахариды преимущественно включаются в состав композиции по настоящему изобретению в количестве, превышающем 0,1 мас.%, предпочтительно в количестве, превышающем 0,2 мас.%, более предпочтительно в количестве, превышающем 0,5 мас.%, еще более предпочтительно в количестве, превышающем 0,9 мас.%. Хотя введение значительных количеств олигосахаридов обычно не приводит к нежелательным побочным эффектам, содержание олиросахаридов в композиции по настоящему изобретению предпочтительно составляет менее 20 мас.%, более предпочтительно менее 10 мас.% еще более предпочтительно менее 5 мас.%.

Важно понимать, что количество LM пектинов, которые вводят субъекту, будет определять требуемое количество олигосахаридов, которые входят в состав композиции по настоящему изобретению. Предпочтительно массовое отношение олигосахаридов к пектинам превышает 0,25, более предпочтительно составляет в интервале от 0,5 до 100, еще более предпочтительно составляет в интервале от 0,75 до 50 и наиболее предпочтительно составляет от 1 до 5.

Вода

Вода играет важную роль в предотвращении увеличения веса тела и/или в уменьшении ожирения. Композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит от 50 до 99 мас.% воды, более предпочтительно от 60 до 95 мас.%, и еще более предпочтительно от 75 до 90 мас.%.

Дополнительные компоненты

Композиция по настоящему изобретению может с успехом использоваться для замены одного или нескольких приемов пищи или легких закусок в течение дня. Композиция предпочтительно включает дополнительные пищевые ингредиенты, которые также способствуют оздоровительной диете.

Биоактивные агенты

В композицию по настоящему изобретению предпочтительно добавляют витамины. Добавляемые в состав композиции подходящие витамины можно выбрать из группы, включающей витамин А, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, тиамин, рибофлавин, ниацин, витамин В6, фолиевую кислоту, витамин B12, биотин, пантотеновую кислоту и их смеси. Композиция преимущественно содержит по крайней мере 3 указанных биоактивных агента, выбранных из указанной группы. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения композиция содержит по крайней мере витамин D, с целью дополнительной помощи при абсорбции кальция. Тучные люди или субъекты с избыточным весом часто страдают от дефицита витамина D.

Наиболее простым и естественным путем получения витамина D является солнечный загар, который стимулирует выработку организмом собственного витамина D. Однако люди, желающие снизить вес тела, часто стеснительны, а потому неохотно подставляют себя солнечным лучам, например не принимают солнечные ванны. Более того, обычные источники витамина D, такие как молочные продукты, в частности молоко, в диетах, предназначенных для снижения веса, часто заменяются содовыми напитками. Биоактивные агенты могут присутствовать в композиции по настоящему изобретению в количестве, составляющем в интервале от 5% рекомендованного дневного потребления до 250% рекомендованного дневного потребления конкретных биоактивных агентов. Значения рекомендованного дневного потребления опубликованы департаментом пищевых и лекарственных продуктов США.

Неорганические вещества

В композиции по настоящему изобретению могут быть добавлены неорганические вещества. Подходящие добавляемые неорганические вещества могут быть выбраны из группы, включающей железо, цинк, медь, хром, иод, селен, магний, марганец, молибден, холин, калий, фосфат, хлорид и их смеси. Композиция преимущественно содержит по крайней мере 3 указанных неорганических вещества, выбранных из этой группы.

Неорганические вещества предпочтительно присутствуют в композиции по настоящему изобретению в количестве, составляющем в интервале от 5% рекомендованного дневного потребления до 250% рекомендованного дневного потребления, преимущественно в интервале от 10 до 50% рекомендованного дневного потребления конкретных неорганических веществ. Значения рекомендованного дневного потребления опубликованы департаментом пищевых и лекарственных продуктов США.

Волокна

Композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит одно или несколько волокон, отличных от LM пектинов или не перевариваемых олигосахаридов, степень полимеризации которых составляет от 2 до 60. Дополнительные волокна могут быть выбраны из группы растворимых и нерастворимых волокон. Волокна могут еще больше стимулировать ощущение сытости, которое вызывают LM пектины, за счет уменьшения скорости опорожнения желудка и/или за счет медленного выделения сахаров в кишечник, что также способствует продолжительному ощущению насыщения. Более того, волокна могут устранять запоры и оказывают дополнительную помощь композиции по настоящему изобретению в понижении уровня холестерина в сыворотке крови.

В том случае, когда дополнительные волокна являются растворимыми волокнами, растворимые волокна по настоящему изобретению выбирают из группы, включающей пектин с высокой степенью метоксилирования, хитозан, бета-глюкан, растворимые волокна из шелухи псилиума (далее называют псилиумом), смолу ксантана, смолу гуара, смолу акации, гуммиарабик, соевые волокна и их смеси, более предпочтительно из группы, включающей псилиум, пектин, бета-глюкан или их смеси. Бета-глюкан преимущественно получают из непросеянного овса, и еще более предпочтительно он составляет часть композиции растворимых волокон непросеянного овса.

Дополнительные волокна предпочтительно включаются в состав композиции в количестве от 0,1 г до 10 г волокон на 100 мл, более предпочтительно в количестве от 0,2 до 5 г, которое преимущественного содержит от 0,05 до 2 г бета-глюкана на 100 мл.

Белок

Белки составляют неотъемлемую часть питания человека. Поэтому композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит от 1 до 20 г белка на 100 мл композиции, более предпочтительно от 2 до 10 г.

Белок преимущественно получают из растительного источника, и он предпочтительно включает по крайней мере 1 г соевого белка на 100 мл, при этом соевый белок преимущественно выбирают из концентрата соевого белка и изолята соевого белка.

Перевариваемые углеводы

Композиция может включать перевариваемые углеводы. Если композиция предназначается для замены одного или нескольких приемов пищи, то желательно, чтобы она содержала перевариваемые углеводы.

Термин перевариваемые углеводы включает перевариваемые полисахариды и моносахариды, например углеводы, которые перевариваются кислотами кишечника и/или ферментами кишечника и/или абсорбируются клетками кишечника. Перевариваемые углеводы могут, например, быть крахмалом, мальтодекстрином или моносахаридом. Композиция предпочтительно включает от 0,2 до 5 мас.% моносахарида и более предпочтительно от 1 до 3 мас.%. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения моносахарид преимущественно состоит из фруктозы.

Включение в композицию по настоящему изобретению перевариваемых полисахаридов, таких как крахмалы и мальдекстрины дополнительно вызывает чувство насыщения. Когда композиция приготовлена в готовом для питья виде, композиция преимущественно имеет низкое содержание (немальдектринового) крахмала, поскольку включение соответствующего количества крахмала неизбежно приведет к значительному увеличению вязкости в процессе нагревания (например, при стерилизации). Таким образом, композиция предпочтительно содержит менее 1 г крахмала на 100 мл, более предпочтительно менее 0,5 г, еще более предпочтительно менее 0,2 г.

Перевариваемые мальтодекстрины (со степенью этерификации в интервале от 5 до 30, преимущественно около 20) полезно добавлять в композицию по настоящему изобретению с тем, чтобы вызывать ощущение сытости, поскольку мальтодекстрины, в отличие от другого крахмала и производных крахмала, можно использовать в жидкостях, подвергающихся термической обработке. Композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит от 0,5 до 20 г мальтодекстринов на 100 мл, еще более предпочтительно от 2 до 10 г мальтодекстринов на 100 мл.

Жир

Если композиция предназначается для замены одного или нескольких приемов пищи, то желательно, чтобы она содержала липиды или жиры. Липиды преимущественно получают из растительных источников, например масла канолы или оливкового масла, которые содержат относительно большое количество мононенасыщенных и/или полиненасыщенных жирных кислот. Преимущественно по крайней мере около 10 мас.% липидов, включенных в состав продукта, являются полиненасыщенными жирными кислотами. Содержание липидов, входящих в композицию, предпочтительно составляет от 0,2 до 10% масс., более предпочтительно от 0,5 до 5 мас.%.

Жидкая композиция пектина, кальция, олигосахарида и воды

Для субъектов, которые хотят сократить свое потребление калорий, может потребоваться такая композиция по настоящему изобретению, которая практически не содержит высококалорийных ингредиентов. Таким образом, композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит менее 5 мас.% перевариваемых углеводов и жира от общей массы жидкой композиции, более предпочтительно менее 2 мас.% и еще более предпочтительно менее 1 мас.%. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом его осуществления в настоящем изобретении предлагается пригодная в пищу жидкая композиция с рН более 6, вязкостью менее 600 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 при температуре 2,0°C, вязкость которой составляет по крайней мере 125% от вышеуказанной вязкости при рН менее 5 при температуре 37°С, при этом 95 мас.% указанной композиции состоит из пектина, соли кальция, олигосахарида и воды. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по крайней мере 95 мас.% указанной композиции содержит по крайней мере 0,05 мас.% пектина, степень метоксилирования которого составляет от 2 до 50, и/или альгината; по крайней мере 5 мг кальция на 100 мл; по крайней мере 0,1 мас.% неперевариваемого олигосахарида, степень полимеризации которого составляет от 2 до 60; и воду.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения в вышеуказанной композиции по крайней мере 98% от общей массы композиции состоит из пектина, олигосахарида, соли кальция и воды, более предпочтительно по крайней мере 99%. Указанная композиция может таким образом, включать вкусовые модификаторы, такие как отдушка, низкокалорийные подслащиватели, красители и/или стабилизаторы. Композиция может дополнительно содержать небольшие количества других пищевых компонентов, которые, например, присутствуют в исходном сырье, необходимом для приготовления композиции; так, многие виды исходного пектинового сырья включают, например, сахарозу. Вышеуказанная композиция, включающая ограниченное количество ингредиентов, предпочтительно имеет пищевую ценность приблизительно менее 50 ккал/100 мл, более предпочтительно приблизительно менее 25 ккал/100 мл и еще более предпочтительно менее 10 ккал/100 мл.

Применение

Потребитель может легко приготовить пригодную в пищу композицию по настоящему изобретению, например, из порошка, который содержит пектин и/или альгинат, кальций и олигосахарид, просто добавив определенное количество воды и/или молока. Таким образом, одним из аспектов настоящего изобретения является смесь для приготовления пригодной в пищу жидкой композиции, которая содержит в восстановленной форме а) полисахарид, выбранный из группы, включающей пектин с низкой степенью метоксилирования, альгинат или их смеси; b) кальций; и с) олигосахарид, при этом аликвоту композиции можно растворить в заранее установленном количестве подходящего разбавителя, с целью получения пригодной в пищу жидкой композиции по настоящему изобретению. Подходящий разбавитель преимущественно имеет рН выше 6 и его можно выбрать из группы, включающей воду, молоко и их смеси. Смесь для приготовления пригодной в пищу жидкой композиции по настоящему изобретению преимущественно представляет собой порошок.

В настоящем изобретении предлагается также способ получения пригодной в пищу жидкой композиции, при этом указанный способ заключается в смешивании вышеуказанной смеси с растворителем, который преимущественно выбирают из группы, включающей воду, молоко и их смеси. Термин "восстановленная форма" используют в данном описании для процесса приготовления, в котором для получения пригодной в пищу жидкой композиции по настоящему изобретению необходимо добавить подходящее количество жидкости (преимущественно воды). Предпочтительно восстановленным составом является порошок.

Композиция по настоящему изобретению может быть также получена в готовом для питья виде, и ее можно использовать без дальнейшей подготовки, т.е. она не требует добавления воды перед употреблением в пищу.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения композиция предлагается в виде напитка в упаковке, содержащей по крайней мере 25 мл, предпочтительно по крайней мере 50 мл и еще более предпочтительно по крайней мере 100 мл композиции. Содержание упаковки с напитком предпочтительно не превышает 2000 мл, более предпочтительно не превышает 1000 мл и еще более предпочтительно не превышает 500 мл, а наиболее предпочтительно составляет менее 400 мл.

Если композиция по настоящему изобретению поставляется в порошкообразной форме, то к ней предпочтительно прилагается инструкция для восстановления порошка в определенном количестве воды, например, путем встряхивания или смешения, с целью получения композиции по настоящему изобретению. Композицию преимущественно следует использовать в течение приблизительно 60 мин после ее разбавления.

Жидкую композицию по настоящему изобретению предпочтительно перед использованием подвергают термической обработке, преимущественно пастеризацией, стерилизацией или ультрапастеризацией. Далее, композиция по настоящему изобретению преимущественно содержит один или несколько ароматизаторов и/или красителей. Композицию предпочтительно применяют для замены одного или нескольких приемов пищи, преимущественно приема пищи, выбранного из завтрака, ланча или обеда. Композицию преимущественно потребляют более чем один раз в день.

В тех случаях, когда по тексту данного описания используют термин доза или дозировка, он относится к потреблению композиции по настоящему изобретению в течение достаточно узкого интервала времени. Когда делается ссылка на определенное количество, которое назначают в виде дозы или дозировки, то указанное количество вводят в течение одного часа, более предпочтительно в течение 30 мин и еще более предпочтительно в течение 10 мин.

Вязкость

Жидкая композиция по настоящему изобретению имеет вязкость менее 600 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и при температуре 20°С и вязкость по крайней мере 125% от вышеуказанной вязкости при рН менее 5 при температуре 37°С.

Пригодная в пищу жидкая композиция преимущественно имеет ограниченную вязкость. Поэтому в соответствии с предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения композиция имеет вязкость менее 250 мПа·с, более предпочтительно менее 100 мПа·с и наиболее предпочтительно менее 50 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и при температуре 20°С.

При рН 3 и при температуре 37°С композиция предпочтительно имеет вязкость, которая составляет по крайней мере 150% от вышеуказанного значения вязкости приблизительно при нейтральной величине рН, более предпочтительно более 200% и еще более предпочтительно более 400%. Вязкость композиции при рН 3 и при температуре 37°С предпочтительно превышает 250 мПа·с, более предпочтительно превышает 300 мПа·с и наиболее предпочтительно превышает 400 мПа·с.

Когда по тексту настоящего описания применяют термин вязкость, то он относится к физическому параметру, который определяют следующими методами.

Вязкость можно измерить с помощью реометра Carri-Med CSL. Используют конфигурацию с конической формой (акриловый конус 6 см 2 градуса), а зазор между плитой и формой устанавливает 55 мкм. Непрерывное линейное изменение скорости сдвига составляет от 0 до 150 с^-1 в течение 20 сек. Термостат реометра устанавливают на заданную температуру (например, 20°С или 37°С).

Для определения вязкости при кислом значении рН (рН 3) вначале достаточное количество 1 М раствора соляной кислоты гомогенно смешивают (добавляя по каплям при очень осторожном перемешивании в течение около 20 сек так, чтобы предотвратить гелеобразование) с жидкой композицией, чтобы довести рН композиции до 3. Затем композицию оставляют при температуре 20°С приблизительно на 10 мин. Далее полученную указанным образом композицию используют для определения вязкости при рН 3 по приведенной выше методике.

С целью уменьшения вязкости композиции по настоящему изобретению (при близком к нейтральному значению рН), полезно добавить ингредиенты, которые выбирают из группы полиолов, в частности сорбит, мальтит или эритрит. Указанные ингредиенты обладают тем преимуществом, что они слабо влияют на вязкость композиции по настоящему изобретению при низком значении рН. Указанные понижающие вязкость ингредиенты предпочтительно добавляют в количестве от 0,5 до 50 мас.%. Подходящие примеры использования указанных полиолов в композициях по настоящему изобретению приводятся в международной патентной заявке WO 00/38829, содержание которой полностью приводится в описании в качестве ссылки.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения композиция по настоящему изобретению может дополнительно содержать анион, который образует комплекс или нерастворимую соль с кальцием при рН 7. В качестве примера и предпочтительно анион поступает из соли, которая растворима при рН 7. Соль может быть калиевой или натриевой солью цитрата и фосфата. Указанную соль преимущественно используют в количестве от 0,2 до 10 мас.%.

Проблема с пектинсодержащими и кальцийсодержащими напитками заключается в том, что указанные продукты имеют ограниченный срок хранения. С течением времени вязкость пектинсодержащих продуктов возрастает, и в итоге композицию становится трудно пить, или, что гораздо хуже, композиция может приобрести твердообразную или желеобразную консистенцию. По этой причине в известных из области техники составах, которые изготавливают для продажи в жидкой форме, не объединяют кальций и LM пектины.

Конкретная комбинация ингредиентов в композиции по настоящему изобретению обеспечивает длительное время хранения на полке. Композицию по настоящему изобретению преимущественно готовят таким образом, чтобы вязкость пригодной в пищу жидкой композиции по прошествии 60 дней (при 20°С) составила менее 300% от исходной вязкости композиции, более предпочтительно менее 200% и еще более предпочтительно менее 150%. Исходную вязкость определяют по прошествии двух дней после изготовления композиции.

Методы лечения

Композицию по настоящему изобретению используют для лечения или предотвращения болезней или заболеваний. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения композицию используют в способе профилактики или лечения избыточного веса у млекопитающих. Термин избыточный вес, который используют в настоящем описании, относится к весу тела и/или массе жировой ткани, которые превышают желаемый вес тела и/или желаемую массу жировой ткани. Указанный способ может быть пригоден для использования с целью снижения массы жировой ткани или предотвращения увеличения массы жировой ткани, а также использоваться в методе увеличения отношения постной массы тела к массе жировой ткани и/или отношения массы мускулов к массе жировой ткани.

Указанный способ может использоваться как для предотвращения избыточного веса с медицинской точки зрения, так и/или для косметического лечения или предотвращения избыточного веса. Способ по настоящему изобретению преимущественно используют для предотвращения или лечения избыточного веса у человека.

Было также показано, что композиция по настоящему изобретению пригодна для использования с целью вызвать ощущение насыщения. Таким образом, композицию по настоящему изобретению полезно использовать в методе стимулирования ощущения насыщения, особенно ощущения насыщения после приема пищи млекопитающими. Настоящее изобретение вызывает ощущение насыщения у пациентов, которые обычно не могут испытать его вследствие того, что они имеют ограничения в приеме пищи, например у пациентов, которые испытывают затруднения в приеме твердой пищи, или у пациентов, которым необходимо принимать жидкую пищу, в частности госпитализированным пациентам и пожилым людям. В частности, пациенты, которые получают большую часть своего необходимого ежедневного рациона питания пассивно (питание через оральную трубку), для поддержания синтеза белков и во избежание нарушения режима питания могут с успехом использовать композицию по настоящему изобретению. Таким образом, композиция по настоящему изобретению пригодна для использования в способе, который включает введение композиции по настоящему изобретению через оральную трубку.

Было также показано, что композиция по настоящему изобретению может использоваться для осуществления контроля за уровнем инсулина в крови. Таким образом, композицию по настоящему изобретению полезно использовать в способе снижения уровней инсулина в крови, в частности уровней инсулина в крови после приема пищи. Кроме того, композицию по настоящему изобретению можно использовать для снижения пиковых значений инсулина (после приема пищи) или секреции инсулина (после приема пищи). Композицию по настоящему изобретению можно с успехом использовать для поддержания здоровых уровней инсулина. Таким образом, композицию по настоящему изобретению можно успешно применять в способе лечения и/или предотвращения диабета II типа, при этом указанный способ заключается в назначении субъекту эффективной дозы композиции по настоящему изобретению.

В вышеуказанном способе композицию по настоящему изобретению преимущественно используют для частичной замены одного или нескольких приемов пищи.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Готовят композицию, включающую:

0,55 г яблочного пектина со степенью метоксилирования 31% и степенью амидирования 17%;

154 мг карбоната кальция;

0,4 г трикалийцитрата;

1 г Fibersol 2™ (Matsutani Chemical Industry Co., Japan).

Дополняют водой до 100 мл (рН доводят до 7 с помощью 10%-ного раствора КОН).

При рН 7 композиция имеет вязкость 32 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и при температуре 20°С. При рН 3 и при температуре 37°С образуется жесткий гель (вязкость ≫1000 мПа·с).

Пример 2

Готовят композицию, включающую:

0,62 г яблочного пектина со степенью метоксилирования 31% и степенью амидирования 17%;

154 мг карбоната кальция;

0,42 г трикалийцитрата;

1 г Fibersol 2™ (Matsutani Chemical Industry Co., Japan);

4,55 г изолята соевого белка;

0,86 г овсяных отрубей;

3,18 г мальтодекстрина со степенью этерификации 19;

1,54 г фруктозы;

0,31 г масла канолы;

0,31 г оливкового масла;

80 мг смеси витаминов;

60 мг смеси неорганических веществ и микроэлементов.

Дополняют водой до 100 мл (рН доводят до 7 с помощью 10%-ного раствора КОН).

Композицию гомогенизуют и стерилизуют. При рН 7 и при температуре 20°С композиция имеет вязкость 27 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1. При рН 3 и при температуре 37°С композиция имеет вязкость 150 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1.

Пример 3

Готовят композицию, включающую:

0,1 г яблочного пектина со степенью метоксилирования 31% и степенью амидирования 17%;

50 мг карбоната кальция;

0,4 г трикалийцитрата;

I г Fibersol 2™ (Matsutani Chemical Industry Co., Japan);

0,5 г сахарозы;

5 г порошка цельного молока;

11 г овсяных отрубей.

Дополняют водой до 100 мл (рН доводят до 7 с помощью 10%-ного раствора КОН).

При рН 7 композиция имеет вязкость 48 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1. При рН 3 образуется жесткий гель (вязкость >>1000 мПа·с).

Пример 4

Для оценки влияния переваривания композиции по настоящему изобретению на уровень глюкозы и инсулина в крови после принятия пищи и влияния на аппетит проводят контролируемое с помощью плацебо двойное слепое рандомизированное перекрестное исследование.

Население, принимавшее участие в исследовании

Добровольцев набирали в Вагенингене и его окрестностях. С этой целью развесили объявления в университете и университетском городке, а также поместили рекламу в местных газетах. Для включения в состав участников эксперимента использовали следующие критерии: индекс массы тела 18,5-27 кг/м², уровень глюкозы на голодный желудок <6,0 ммол/л, не курящие, возраст 18-55 лет. Критерии исключения: использование лекарственных средств, воздействующих на желудочно-кишечный тракт (в частности, антибиотиков, слабительных), сахарный диабет I или II типа, подтвержденный практикующим врачом, изменение веса тела >10% в течение последнего года, необычные диетические привычки (в частности, специфические диеты, веганы), беременность или намерение забеременеть, кормление грудью, операции на желудке или кишечнике, психические заболевания.

При осмотре с целью отбора добровольцев определяли уровень глюкозы на голодный желудок, вес тела и рост. Вес тела определяли до ближайшего значения с точностью 0,1 кг, при этом субъекты были в легкой одежде без обуви. Рост определяли без обуви до ближайшего значения в сантиметрах. Индекс массы тела рассчитывали из величины веса и роста: вес (кг)/(рост (м))². В зависимости от этих результатов принималось решение о том, может ли субъект принять участие в исследовании.

В качестве добровольцев были отобраны тридцать три здоровых некурящих субъекта (7 мужчин, 21 женщина) в возрасте 25±9 лет (среднее ± стандартное отклонение), индекс массы тела 21,9±2,4 кг (среднее ± стандартное отклонение) и содержание глюкозы на голодный желудок 4,4±0,5 ммол/л (среднее ± стандартное отклонение). Цель изучения разъяснялась исследователем. Все субъекты перед участием в исследовании подписали формы информированного согласия.

Планирование эксперимента

Участников разбили произвольным образом на две группы.

Каждая группа получала как CarboMix, так и ControlMix в различном порядке (ингредиенты CarboMix и ControlMix приводятся ниже, см. тестируемые продукты). Изменение содержания глюкозы в крови после принятия пищи и аппетит определяли в двух случаях - один раз после приема CarboMix и один раз после приема ControlMix. Между проведением измерений делали перерыв по крайней мере на 4 дня. Вечером перед каждым днем проведения исследований субъекты получали стандартизованную мучную пищу. Им не разрешали заниматься каким-либо спортом.

В каждый день проведения исследований после ночного голодания в течение 12 час в предплечную вену одной из рук вводили фторопластовый катетер для отбора пробы крови на голодный желудок. Катетер сохраняли, с целью отбора повторных образцов, В одно и то же время пациентов просили оценить свои ощущения об аппетите. После этого участники в течение 10 мин принимали CarboMix или ControlMix. Образцы крови после принятия пищи брали через 10, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 120, 150 и 180 мин, после того как был сделан первый глоток смеси, с целью определения содержания глюкозы и инсулина в крови. После взятия каждого образца крови для предотвращения свертывания крови в тефлоновый катетер помещали 1 мл гепарина (=200 единиц). Поэтому с целью удаления гепарина отбор каждого образца крови начинали с небольшого образца крови объемом приблизительно 2-3 мл, а затем брали два образца крови объемом по 4,5 мл. Таким образом, общее количество взятой на анализы крови составляло приблизительно 132-144 мл на каждый день проведения измерений. В каждый момент взятия образца крови у участников просили письменно в анкете оценить свой аппетит. Через 4 дня процедуру повторяли с другой смесью. Субъекты, которые пропустили одно из двух измерений (CarboMix или ControlMix) исключались из дальнейшего эксперимента.

Тестируемые продукты

CarboMix: смесь углеводов, включающая 50 г подходящих углеводов и 14/3 г волокон (Смесь А, растворенная в 281 мл воды). ControlMix: смесь углеводов, включающая 50 г подходящих углеводов без волокон (Смесь В, растворенная в 292 мл воды). Обе смеси углеводов имеют конечный объем 325 мл. Ингредиенты Смеси А и Смеси В приведены в таблице 1.

Таблица 1 Смесь АСмесь ВТип ингредиендаккалгккалгОбщее содержание углеводов 64,28 50Перевариваемые углеводы2005020050     Фруктоза 10,2  Глюкоза   10,2#Мальтодекстрины (Степень этерификации 19) 39,8*¹  Мальтодекстрины (Степень этерификации 39)   39,8*²Общее содержание волокон  14,28  Нерастворимые волокна из волокон овса 2,14**  Растворимые волокна овса 0,11**  Пектин 4,08***  Неперевариваемые мальтодекстрины 7,94****  Кальций (СаСО₃) 1,00  К₂HPO₄ 1,50  Отдушка в виде порошка***** 0,33 0,33Краситель****** 0,002 0,002*¹ Поставка в виде 41,5 г Glucidex 19 (Roquette)*² Поставка в виде 41,5 г Glucidex 19 (coquette)** Поставка в виде 4,45 г Snow White Oat Fibre 500 (Canadian Harvest)*** Поставка в виде 4,54 г Genu-pectin LM-104 AS (Orffa-Hercules)**** Доставка в виде 8,86 г E'ibersol-2® (Matsutani)***** Orange 610582H (Givaudan)****** Sunset yellow (Eurocert) # Поставка в виде 11,2 г моногидрата глюкозы (Referose®, Roquette)

Биохимические измерения

Измеряют концентрации глюкозы и инсулина в плазме. Для проведения анализа на содержание глюкозы образцы отбирают в пробирки из оксалата калия. После центрифугирования образцы плазмы хранят при температуре минус 20°С и содержание глюкозы определяют с помощью стандартных лабораторных методик. Для проведения анализа на содержание инсулина образцы отбирают в пробирки, в которых кровь свертывается, и проводят центрифугирование после того, как кровь свернулась. Образцы плазмы хранят при температуре минус 20°С и содержание инсулина определяют с помощью радиоиммунного анализа.

Анкетирование по определению величины аппетита

Количественную оценку аппетита определяют в баллах с использованием визуальных аналоговых шкал от 100 мм с помощью косой черты под отмеченной линией. Термин "отсутствие признака" помещают на левой стороне, а термин "чрезвычайный" на правой стороне для каждой отметки. Отметки проставляют над линиями. Метка "аппетит к еде" относится к аппетиту ко всей пище, как горячей пище, так и в еде в виде сэндвичей. "Насыщение (сытость)" относится к пресыщению или к чувству, что съедено слишком много. Термин "слабый от голода" относится к сильной потребности в еде с ясно выраженными физическими симптомами (de Graaf С et al., Short-term effects of different amounts of protein, fats, and carbohydrates on satiety. Am. J. Clin. Nutr. 1992; 55:33-8).

Статистический анализ

При оценке лечебных эффектов определяют эффект излишка. Для переменных без эффекта излишка статистические тесты проводят с целью определения лечебного эффекта. Для всех анализов проводят непараметрические тесты. Для определения разницы в площади приращения под кривой, высоты пика и времени до достижения пикового значения для глюкозы и инсулина и оценочных значений по визуальной аналоговой шкале используют двухвыборочный U-тест Манна-Уитни для непарных образцов. Статистическая разница принята значимой для значения р<0,05.

Результаты

Результаты представлены как средние ± стандартная ошибка

Глюкоза в крови

Кривая содержания глюкозы в крови проходит ниже после потребления CarboMix, чем после потребления ControlMix. Площадь приращения под кривой содержания глюкозы в крови через 90 минут меньше: после CarboMix, чем после ControlMix (таблица 2).

Таблица 2.Площадь приращения под кривой содержания глюкозы в крови после 90 мин (в ммол·мин/л) (среднее ± стандартная ошибка)CarboMixControlMixВеличина р108,4±14,9127,2±17,50,294

Инсулин

Кривая содержания инсулина проходит ниже после потребления CarboMix, чем после потребления ControlMix. Площадь приращения под кривой содержания инсулина через 90 минут значительно меньше после CarboMix, чем после ControlMix (таблица 3). Пиковое значение инсулина ниже после CarboMix, чем после ControlMix (таблица 4). Время для достижения пикового значения инсулина значительно короче после CarboMix, чем после ControlMix (таблица 5).

Таблица 3.Площадь приращения под кривой содержания инсулина после 90 мин (в миллиединицах·мин/л) (среднее ± стандартная ошибка)CarboMixControlMixВеличина р1659,2±151,52246,0±238,60,003Таблица 4.Пиковое значение инсулина (в миллиединицах·мин/л) (среднее ± стандартная ошибка)CarboMixControlMixВеличина р43,0±4,448,4±4,90,072Таблица 5.Время до достижения пикового значения инсулина (в минутах) (среднее ± стандартная ошибка)CarboMixControlMixВеличина р38,0±2,147,6±2,90,005

Аппетит

Значения ответов в баллах на вопрос "Желание принять пищу" ниже после CarboMix, чем после ControlMix в интервале от 10 до 75 мин после потребления напитка. Эти значения значительно различаются через 20 и 30 минут (таблица 6).

Таблица 6.Значения ответов в баллах на вопрос "Желание принять пищу" для интервалов времени 20 и 30 мин (среднее ± стандартная ошибка) CarboMixControlMixВеличина рЧерез 20 мин36,2±4,443,3±4,40,034Через 30 мин36,9±3,547,6±4,10,007

Значения ответов в баллах на вопрос "Чувство насыщения" выше после CarboMix, чем после ControlMix в интервале от 10 до 80 мин после первого глотка напитка. Эти значения значительно различаются после 50 минут (таблица 7)

Таблица 7.Значения ответов в баллах на вопрос "Чувство насыщения" для интервала времени 50 мин (среднее ± стандартная ошибка) CarboMixControlMixВеличина рЧерез 50 мин41,3±3,531,8±2,40,026

Значения ответов в баллах на вопрос "Слабость от голода" выше после CarboMix, чем после ControlMix в интервале от 10 до 70 мин после потребления напитка. Эти значения значительно различаются после 20 и 30 минут (таблица 8)

Таблица 8.Значения ответов в баллах на вопрос "Слабость от голода" для интервалов времени 20 и 30 мин (среднее ± стандартная ошибка) CarboMixControlMixВеличина рЧерез 20 мин26,4±4,136,4±4,20,002Через 30 мин29,5±3,939,1±3,90,038

Пример 5. Биодоступность кальция в процессе ферментации

Приготовление среды Макфарлана,

Забуференная пептонная вода3,0Дрожжевой экстракт2,5Триптон3,0L-цистеин-HCl0,4Желчные соли0,05K₂HPO₄·3H₂O2,6NaHCO₃0,2NaCl4,5MgSO₄·7H₂O0,5CaCl₂0,228FeSO₄·7H₂O0,005. г/л

Значение рН доводят до 6/3±0/1 с помощью 2 М раствора HCl, а затем среду стерилизуют.

Приготовление суспензии фекалий

В анаэробных условиях суспендируют фекалии человека в среде Макфарлана в массовом отношении фекалии: среда Макфарлана 1:5. Затем суспензию пропускают через сито для удаления твердых компонентов.

Ферментация

15 мл суспензии фекалий смешивают с сухой смесью, содержащей либо пектин и кальций; либо пектин, кальций и олигосахарид (см. таблицу 9), и инкубируют в течение 24 час при температуре 37°С в анаэробных условиях. После инкубирования твердые вещества удаляют из суспензии центрифугированием и рН и концентрацию свободного кальция определяют с помощью кальциевого электрода (модель 720А, ThermoOrion, Beverly, USA). Результаты представлены в таблице 9.

Таблица 9№ образцаLM пектин*** (мг)CaPO₄ (мг)ОлигосахаридрНСвободный кальций (м.д.)1100100500 мг Fibersol®*4,62002100100-5,5107      3200100320 мг Fibersol®*4,61804200100-5,3144      550100250 мг FOS**3,9362650100 5,786* Fibersol-2® (Matsutani)** Raftilose™ (Orafti Active Food Ingredients)*** Genu-pectin LM-104 AS (Orffa-Hercules)

Изобретение относится к лекарственным средствам и касается пищевой жидкой композиции, значение рН которой составляет более 6, вязкость которой составляет менее 600 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и температуре 20°С и вязкость которой составляет по крайней мере 125% от вышеуказанной вязкости при рН менее 5 и температуре 37°С, при этом композиция включает:

а) по крайней мере 0,05 мас.% пектина, степень метоксилирования которого от 2 до 50, и/или альгината; b) по крайней мере 0,005 мас.% кальция; и с) по крайней мере 0,1 мас.% неперевариваемого олигосахарида, степень полимеризации которого составляет в интервале от 2 до 60, выбранного из группы, состоящей из фруктанов, фруктоолигосахаридов, неперевариваемых декстринов, галактоолигосахаридов, ксилоолигосахаридов, соевых олигосахаридов, арабиноолигосахаридов и их смесей, причем композиция содержит от 50 до 98 мас.% воды. Также раскрыто применение композиции в способе профилактики или лечения избыточного веса и в способе лечения или предотвращении диабета II типа у млекопитающих. Изобретение позволяет увеличить биодоступность кальция и при этом увеличить вязкость пищевой композиции при низком значении рН. 8 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Пищевая жидкая композиция, значение рН которой составляет более 6, вязкость которой составляет менее 600 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и температуре 20°С и вязкость которой составляет по крайней мере 125% от вышеуказанной вязкости при рН менее 5 и температуре 37°С, при этом композиция включает

а. по крайней мере 0,05 мас.% пектина, степень метоксилирования которого от 2 до 50, и/или альгината;

b. по крайней мере 0,005 мас.% кальция; и

с. по крайней мере 0,1 мас.% неперевариваемого олигосахарида, степень полимеризации которого составляет в интервале от 2 до 60, выбранного из группы, состоящей из фруктанов, фруктоолигосахаридов, неперевариваемых декстринов, галактоолигосахаридов, ксилоолигосахаридов, соевых олигосахаридов, арабиноолигосахаридов и их смесей, причем композиция содержит от 50 до 98 мас.% воды.

а. полисахарид, выбранный из группы, состоящей из пектина с низкой степенью метоксилирования, альгината и их смесей;

b. кальций; и

с. олигосахарид;

при этом аликвота смеси может быть растворена в заранее отмеренном количестве разбавителя, выбранного из группы, включающей воду, молоко и их смеси, для получения пригодной в пищу жидкой композиции по любому из пп.1-8.