ПРОТИВОДИАРЕЙНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ГЛЮТАМИН Российский патент 2009 года по МПК A23K1/16 

Предпосылки создания изобретения

Поддержание хорошего состояния желудочно-кишечного (ЖК) тракта млекопитающего является весьма желательной целью. Особенно раздражающими являются воспалительные состояния желудочно-кишечного тракта. Некоторые из признаков воспаления желудочно-кишечного тракта включают острую или хроническую диарею, мягкий стул, кровь в стуле, рвоту, плохое переваривание питательных веществ и всасывание, потерю веса и плохой аппетит. Известно, что такие заболевания, как гастрит, энтерит, колит, воспалительное заболевание кишечника, язвы, определенные виды рака и другие состояния, имеют как основной компонент ЖК воспаление.

Авторы изобретения нашли, что смесь некоторых веществ может вызвать улучшение состояния по основному симптому желудочно-кишечного воспаления, такому как диарея. Частота испражнений, а также качество испражнений может быть существенно улучшены, когда остановлено воспаление ЖК тракта, в особенности у домашнего животного, такого как кошка, когда млекопитающему перорально вводят должные уровни глютамина, способного к брожению волокна (волокон) антиоксиданта(ов) и омега-3-жирной кислоты (жирных кислот).

Сущность изобретения

В соответствии с изобретением предложена композиция, пригодная для перорального приема внутрь млекопитающим, имеющим воспаление желудочно-кишечногo тракта, композиции, включающей эффективное против диареи количество сочетания глютамина, способного к брожению волокна (волокон) антиоксиданта(ов) и омега-3-жирной кислоты (жирных кислот).

Следующим аспектом изобретения является способ подавления контролирования (регулирования, лечения) диареи у млекопитающего, имеющего воспаление желудочно-кишечного тракта, включающий пероральное введение млекопитающему описанной выше композиции.

Подробное описание изобретения

Глютамин хорошо известен как вещество, которое является важным для пролиферации лимфоцитов и важным как питательное вещество для кишечных клеток. Глютамин является также предшественником глютаниона, природного антиоксиданта в организме. Для каждого составляющего здесь приведены все %% массовые в расчете на суточный корм для млекопитающего. Все значения рассчитаны на сухое вещество.

Количество глютамина составляет минимум примерно 0,1, 0,15 или 0,20%. Максимум обычно не превышает примерно 5, 4 или 3%.

Волокнами, которые могут быть применены, являются волокна, которые умеренно способны к брожению, высоко способны к брожению или смесь двух типов волокон. Слабо способные или неспособные к брожению волокна могут быть также добавлены в низких концентрациях без воздействия на свойство композиции.

Авторы изобретения показали, что определенные пребиотические ингредиенты волокна, когда они ферментируются бактериями, существующими в желудочно-кишечном тракте собак и кошек, продуцируют высокие уровни бутирата и других жирных кислот с короткой цепью, которые должны подкислять желудочно-кишечный тракт и ослаблять развитие патогенов. Пребиотические волокна, которые продуцируют высокие уровни бутирата, включают, но не ограничиваются этим, маннанолигосахарид, пектин, ксилоолигосахарид, лопух, свекольную пульпу, инулин, галактозу, другие ксиланы, фруктаны, декстраны, бета-глюкан, стойкие крахмалы, полисахариды из смол и т.д., и должны присутствовать в концентрациях между примерно 0,5-20% мас. от корма с предпочтительными концентрациями между примерно 1-5 % мас. Смолы могут включать смолы, производимые микроорганизмами, такие как геллановая смола, ксантановая смола, или смолы, производимые растениями, такие как камедь. Смесь предпочтительно составляют на основе высокой выработки бутирата и умеренной способности к брожению, исходя из образования летучих жирных кислот (ЛЖК) и исчезновения органического вещества, чтобы помочь поддерживать оптимальное здоровое состояние желудочно-кишечного тракта. Композиция может включать по меньшей мере примерно 10-60% умеренно способного к брожению волокна и примерно 20-40% высоко способного к брожению волокна. Эти волокна должны быть выбраны так, чтобы выработка бутирата из этих волокон была высокой, между 5-40% от суммы всех ЛЖК. Умеренно способные к брожению волокна определены, как показывало исчезновение органического вещества, от примерно 15 до 60% при ферментации фекальными бактериями in vitro за период 24 часа. Иначе говоря, от примерно 15 до 60 процентов первоначально присутствовавшего общего органического вещества ферментируется и перерабатывается фекальными бактериями. Высоко способные к брожению волокна имеют процент исчезновения выше 60%.

В композициях и способах могут быть также применены антиоксиданты. Могут быть применены витамины Е, С и их смеси. Могут быть применены любые предшественники этих витаминов, такие как токоферилацетат и аскорбинат натрия. Витамин Е составляет минимум в примерно 0,1, 0,2 или 0,4% мас. и обычно не превышает максимума в примерно 3, 2 или 1% мас.

Омега-3 жирные кислоты являются хорошо известными составляющими пищи и обнаруживаются преимущественно в жирах и маслах, в частности в жирах рыб, таких как менхаден (американская сельдь), лосось и т.п. Главными составляющими омега-3 жирных кислот являются экозапентаеновая кислота (ЭРК), докозагексаноевая кислота (ДГК) и альфа-линоленовая кислота (АЛУ). Количества омега-3 жирных кислот обычно составляют минимум примерно 0,1, 0,2 или 0,5% мас. и обычно не превышают максимума в примерно 3, 2 или 1% мас. Кроме того, в жирах и маслах обычно присутствуют омега-6 жирные кислоты. Отношение омега-6 жирных кислот, если они присутствуют, к омега-3 жирным кислотам по массе составляет от примерно 0,5:1 до примерно 6:1, предпочтительно от примерно 2:1 до 4:1.

Следующие примеры иллюстрируют преимущества, достигаемые при использовании композиции по изобретению для контролирования (регулирования, лечения) диареи у млекопитающих. Млекопитающее имеет или может иметь воспаление желудочно-кишечного тракта, предпочтительно, воспалительное заболевание кишечника.

ПРИМЕР 1

В следующем опыте 12 кошек с воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК) кормили 2 вариантами корма в течение периода 2 недель каждую. Шесть кошек кормили кормом А и шесть кошек кормили кормом В в течение 2 недель с последующей заменой на обратное. Качество испражнений контролировали ежедневно и оценивали на основе 5-балльной шкалы, где 1 соответствовала жидкому и водянистому, а 5 соответствовала твердому и оформленному (см. баллы ниже). Кал у кошек с ВЗК обычно имеет оценку 1 или 2.

Баллы оценки кала:

1: водянистый

2: мягкий, неоформленный

3: мягкий, оформленный, влажный

4: твердый, оформленный, сухой

5: твердый, сухие катышки

Таблица 1 показывает влияние корма на качество испражнений кошек с хронической диареей. Таблица показывает процент испражнений с баллами от 1 до 5. Первый консервированный корм А содержал 1,5% волокна с низкой способностью к брожению, ниже 15%, а консервированный корм В содержал 1,5% волокна с высокой способностью к брожению, способностью к брожению выше примерно 60%. Содержание питательных веществ в кормах приведено ниже.

  Корм А Корм В   Корм с волокном низкой способности к брожению Корм с волокном высокой способности к брожению Влага 72,69 72,58 Протеин (по Кьельдалю) 8,24 7,94 Волокно, сырое 0,3 0,2 Сырой жир (по кислотному гидролизу) 9,58 9,85

Результаты

Результаты показывают, что кормление кормом В, содержащим источник волокна с высокой способностью к брожению, улучшило качество испражнений кошек от 42% с баллами 1 и 2 до только 15% с баллами 1 и 2.

Таблица 1   % испражнений Корм А Корм В* Качество испражнений, баллы Корм с волокном низкой способности к брожению Корм с волокном высокой способности к брожению 1 11 2 2 31 13 3 41 45 4 10 22 5 7 14 *- 4% испражнений было недоступно для оценки.

Пример 2

Таблица 2 показывает данные опыта, в котором тех же кошек, что в примере 1, кормили 2-мя различными кормами. Оба корма содержали одинаковый уровень пребиотических волокон и омега-3 жирных кислот. Корм С содержал добавленные глютамин и антиоксиданты, тогда как корм D не содержал добавленных глютамина и антиоксидантов. Половину кошек кормили кормом С в течение 2 недель, а другую кормили кормом D. За этим следовали промывания в течение одной недели для всех кошек. Затем группы меняли друг с другом на другой корм на дополнительные еще 2 недели. Результат в таблице 2 показывает, что когда кошек кормили кормом С, который включал глютамин и высокое содержание антиоксидантов, качество испражнений значительно улучшилось (0% испражнений с оценками (баллами) 1 и 2) по сравнению с качеством испражнений, когда кошек кормили кормом D, кормом без добавленных глютамина и антиоксидантов (7% кала с оценками 1 и 2). Корм С имел значительно лучшие результаты для качества испражнений (0% испражнений с оценками 1 и 2) по сравнению с кормом А 42% испражнений с оценками 1 и 2). Корм С был также значительно лучше, чем корм В, имевший 15% оценок испражнений 1 и 2. Корм С был также значительно лучше, чем корм D, который имеет 7% оценок испражнений 1 и 2. Корм С содержит все важные компоненты по данному изобретению: глютамин, антиоксидант, способное к брожению волокно и n-3 жирные кислоты. Во всех кормах А, В и D недоставало по меньшей мере одного из этих компонентов.

Содержание питательных веществ в корме приведено ниже.

Состав Все опции
(Корм C) Все опции, кроме глютамина и антиоксиданта
(Корм D) Влага, % 75-76 75-76 Протеин (по Кьельдалю), % 10 10,1 Волокно, сырое, % 0,2 0,4 Зола, % 1,49 1,69 Сырой жир, % 4-6 4-6 Нерастворимое волокно, % 1-1,5 1-1,5 Растворимое волокно, % 0,1-0,3 0,1-0,3 Омега-3 (расч.) 0,13 0,06 Омега-6 (расч.) 1,51 0,46 Аскорбиновая кислота, мкг/г 30-50 4-10 Суммарный токоферол, мкг/г 300-400 30-50

Таблица 2 Качество кала, баллы Корм С (все опции) Корм D (Все опции кроме глютамина и антиоксиданта) 1 0 0 2 0 7 3 29 67 4 58 27 5 13 1

Данные показывают, что корм с добавленными глютамином и антиоксидантами продолжает поддерживать улучшение качества испражнений этих кошек.

Пример 3

Следующие опыты показывают, что источник глютамина, который был использован в предыдущем примере, является биоусвояемым и способен стимулировать иммунную функцию. Глютамин является важным питательным веществом для кишечного тракта, поскольку он является главным источником энергии для энтероцитов и лимфоцитов. Большая часть глютамина в пище поглощается клетками кишечника, а также иммунными клетками в кишечнике.

В одном осуществлении источник глютамина был проверен для того, чтобы установить является ли он биоусвояемым и способен ли адекватно доставить глютамин к клеткам кишечника. Источником глютамина был пшеничный гидролизат, обогащенный 30% глютамина. Изучение “дозо-отклик” проводили на 6 собаках, чтобы обнаружить наличие или отсутствие увеличения концентраций глютамина в плазме после поедания корма с источником глютамина (содержание глютамина 0, 0,5, 1,0 и 2%).

Таблица 3
Изменение послеобеденного глютамина плазмы у животных, накормленных пищей, с различными уровнями добавленного глютамина % добавленного глютамина % изменения глютамина плазмы от контроля 0,5 5 1,0 10 2,0 15

Данные показывают, что имелся возраставший отклик на увеличенные уровни глютамина в корме, в особенности спустя 30 мин после еды. Это показывает, что глютамин доступен для кровотока после поглощения клетками кишечника.

В следующем эксперименте определяли эффективность глютамина в качестве иммуномодулятора. 20 собак породы бигль случайным образом распределяли на 4 группы, получавшие либо основной корм, либо основной корм, дополненный 1%, 2% или 4% глютамина. На 1-й и 16-й день у животных через 2 часа после их последнего кормления брали пробы крови в гепаринизированные пробирки. Пробы подготавливали для иммунных измерений (анализ пролиферации Т-клеток).

Анализ пролиферации Т-клеток. В каждой пробе крови подсчитывали периферические лейкоциты крови (PBL), используя Nova Celltrak II (Beckman Coulter Corp., FL). Кровь разбавляли (1:20) дополненной средой. Разбавленную кровь в трех экземплярах помещали на 96-луночные культуральные планшеты со следующими митогенами, разбавленными дополненными средами: конканавалин А (0,5 мкг/мл, 2,5 мкг/мл и 10 мкг/мл), PWM (1,5 мкг/мл, 2,5 мкг/мл) и PHA (0,5 мкг/мл, 2,5 мкг/мл). Планшеты инкубировали в инкубаторе с увлажнением, содержащем 7% СО₂ при 37°С в течение 72 ч. Клеточной ДНК был источник кюри [импульсно-меченный 1 ³H за 18 ч до сбора клеток] тимидин. Клеточную ДНК собирали на стекловолоконную бумагу, используя коллектор клеток (Skatron Instruments Inc., VA), и суспендировали с 1,5 мл коктейля для подсчета сцинтилляций. Поглощение тимидина определяли количественно как число импульсов в минуту (СРМ), используя TriCarb 2100TR Liquid Scintillation Analyzer (Packard BioScience Company, IL). Число импульсов нормализовали в СРМ/10.000 клеток для подсчета вариаций в концентрации PBL.

Влияние глютамина на пролиферацию лимфоцитов

Конканавалин А (Con A) представляет собой поликлональный митоген Т-клеток. В присутствии митогена Con A полный анализ показал значительный эффект корма, но отсутствие эффекта дозы Con A, или влияние доз диетотерапии Con A. Так, привели к неудаче данные по различным дозам Con A, чтобы показать пролиферативный отклик лимфоцитов, зависящий от процента глютамина, добавленного в корм.

Таблица 4
Пролиферация лимфоцитов Т-клеток в ответ на митоген Con A Корм Пролиферация Т-клеток (log₁₀СРМ) Добавленный глютамин отсутствует 4,7 1% добавленного глютамина 5 2% добавленного глютамина 4,8 4% добавленного глютамина 4,5

Имелся значительный главный эффект диетотерапии (P<0,01). Добавка к рациону 1% глютамина показала максимум пролиферации лимфоцитов, который значительно отличался от контрольной группы (P<0,05). Собаки, получавшие 1% и 2% глютамина, показали подобное увеличение пролиферации лимфоцитов. Имелась значительная разница между этими группами и пролиферационным откликом лимфоцитов у животных, с добавлением 4% глютамина в их корм (P<0,01). Это показывает, что добавление 1-2% глютамина улучшает общую пролиферацию Т-лимфоцитов. Однако 4% глютамина не дает дополнительных преимуществ в этом отношении.

Композиция для перорального приема внутрь, для контролирования воспаления желудочно-кишечного тракта у млекопитающих животных, включающая эффективное против диареи количество от примерно 0,1 до примерно 5% мас. глютамина, от примерно 0,5 до примерно 20% мас. способного к брожению волокна или волокон, от примерно 0,1 до примерно 3% мас. антиоксиданта или антиоксидантов и от примерно 0,1 до примерно 3% мас. омега-3-жирной кислоты или кислот. Использование изобретения позволяет улучшить состояние животных по основному симптому желудочно-кишечного воспаления, такому как диарея. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Композиция для перорального приема внутрь, для контролирования воспаления желудочно-кишечного тракта у млекопитающих животных, включающая эффективное против диареи количество от примерно 0,1 до примерно 5 мас.% глютамина, от примерно 0,5 до примерно 20 мас.% способного к брожению волокна или волокон, от примерно 0,1 до примерно 3 мас.% антиоксиданта или антиоксидантов и от примерно 0,1 до примерно 3 мас.% омега-3-жирной кислоты или кислот.

2. Композиция в соответствии с п.1, где млекопитающим является собака или кошка.

3. Композиция в соответствии с п.2, где композиция предназначена для введения в корм собаки или кошки.

4. Композиция в соответствии с п.3, в которой глютамин составляет от примерно 1 до примерно 4 мас.% от корма.

5. Композиция в соответствии с пп.1 и 3, в которой способное к брожению волокно или волокна составляет от примерно 1 до примерно 5 мас.% от корма.

6. Композиция в соответствии с пп.1 и 5, где способное к брожению волокно включает от примерно 10 до примерно 60 мас.% умеренно способного к брожению волокна и от примерно 20 до примерно 40 мас.% высоко способного к брожению волокна.

7. Композиция в соответствии с пп.1 и 3, в которой антиоксидант или антиоксиданты выбраны из витаминов Е, С, их смесей или их предшественников.

8. Композиция в соответствии с п.7, в которой антиоксидант представляет собой витамин Е.

9. Композиция в соответствии с п.7, в которой антиоксидант выбран из токоферилацетата и аскорбината натрия.

10. Способ контролирования воспаления желудочно-кишечного тракта у млекопитающих животных с диареей, который включает пероральный прием внутрь указанным млекопитающим животным композиции по пп.1-9.