ПИЩЕВОЕ ВОЛОКНО ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПОБОЧНОГО ЭФФЕКТА ПИТАНИЯ ИЛИ ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА В ОТНОШЕНИИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА Российский патент 2017 года по МПК A23L33/10 A23L33/21 A61K31/702 A61K31/715 A61K31/736 A23L33/17 A61K31/405 A61P1/14 

Настоящее изобретение относится к пищевому волокну для применения у субъекта, страдающего от нежелательного побочного эффекта питания, продукта питания или лекарственного средства. Кроме того, настоящее изобретение относится к питанию, продукту питания и к лекарственному средству. Далее, настоящее изобретение относится к продукту для применения в лечении недостаточности питания.

Известно, что различные лекарственные средства вызывают отрицательные эффекты в отношении желудочно-кишечного тракта, такие как тошнота, потеря аппетита, рвота, избыточное насыщение, снижение активности и перистальтики кишечника, или абдоминальные спазмы. Примерами таких лекарственных средств являются опиаты, селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) и средства химиотерапии. Помимо дискомфорта у субъекта, такие эффект могут нарушать соблюдение режима питания потребителем.

Кроме того, лечебное питание, когда оно не разработано надлежащим образом, или при потреблении высоких количеств питательных веществ, в ином отношении благоприятных для здоровья, может вызывать подобные нежелательные эффекты в отношении желудочно-кишечного тракта, в то время как соблюдение режима лечения потребителем является относительно плохим. В результате этого нарушается (намеренное) потребление, что снижает общую пользу применения продукта питания. В частности, высококонцентрированная жидкая рецептура (или твердое питание, и питание, вводимое через зонд с очень высокой скоростью) может вызывать тошноту, или восприниматься потребителями, как вызывающая переполнение (тяжелое), в то время как продукт потребляется менее, чем это необходимо для обеспечения достаточного питания.

В WO 2005/002588 отмечалось, что фармацевтическое средство, имеющее кишечнорастворимую оболочку, может обеспечивать усовершенствованную фармацевтическую активность со снижением побочного эффекта, такого как тошнота. Например, бициклический 13,14-дигидро-16,16-дифторо-простагландин Е1 проявляет меньший побочный эффект в виде тошноты при доставке посредством капсул с кишечнорастворимой оболочкой, полученной путем распыления гидроксипропил-Ме-целлюлозы фталата в качестве кишечнорастворимого покрытия. Понятно, что производное целлюлозы применяется для контроля высвобождения фармацевтически активного соединения.

Недостатком является то, что продукт нужно покрывать оболочкой для снижения побочного эффекта, поскольку процесс нанесения оболочки осложняет процесс изготовления продукта. Кроме того, хотя кишечнорастворимые оболочки часто применяются для фармацевтических средств, это не является подходом, в целом рассматриваемым пригодным для питания: дозировка питания, как правило, является более объемной, чем дозировка фармацевтических средств. Далее, по меньшей мере для перорально потребляемого питания, оболочка питания может влиять на органолептические средства (такие, как потеря вкуса, изменение вкусового впечатления), что может отрицательно влиять на привлекательность продукта, и нарушать соблюдение режима питания. Кроме того, покрытые оболочкой питательные вещества, как правило, теряют целостность оболочки в условиях, используемых для производства подвергнутой тепловой обработке однородной жидкой питательной смеси.

Публикация WO 97/28700 относится к питательной композиции для применения при тренировке, и нацелен на преодоление проблем, связанных с поглощением углеводов, приводящим к подъему глюкозы в крови вскоре после поглощения, вместе с сопутствующим подъемом инсулина в крови. В WO 97/28700 отмечалось, что это сопровождается таким же быстрым снижением уровней глюкозы в крови, даже до уровней ниже нормального диапазона. Такая реактивная гипогликемия вызывает нежелательные симптомы, такие как усталость, и снижает физическую работоспособность.

Далее, усталость может наступать быстро, значительно снижая физическую работоспособность. Раскрыта питательная композиция, предназначенная для устранения этих проблем, при сохранении повышенных уровней глюкозы в крови, содержащая углевод и источник растворимого волокна, особенно богатый волокнами злак. Этот документ не связан с повышением насыщения или снижением тошноты, вызванной лекарственного средствами или медицинским питанием.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение продукта для применения в профилактическом или терапевтическом лечении отрицательного побочного эффекта лекарственного средства или лечебного питания в отношении желудочно-кишечного тракта, где предпочтительно повышается соблюдение потребителем режима питания.

Другой задачей настоящего изобретения является увеличение добровольного приема пищи, сокращение периода между хирургическим вмешательством и моментом начала добровольного перорального приема пищи, предотвращение потребности в замене прима пищи небольшими количествами, или перорального приема пищи на энтеральное или парентеральное кормление через зонд, улучшение восстановления после травмы, снижение продолжительности пребывания в госпитале, уменеение вторичных осложнений после травмы, и/или повышение аппетита, уменеение тошноты после приема лекарственного средств.

Авторы настоящего изобретения установили, что одна или несколько из этих задач решается путем предоставления определенного компонента субъекту, применяющему лечебное питание или лекарственное средство.

Соответственно, настоящее изобретение относится к пищевому волокну для применения при профилактическом или терапевтическом лечении отрицательного побочного эффекта в отношении желудочно-кишечного тракта от композиции, предпочтительно лечебного питания или лекарственного средства, когда лечебное питание или лекарственное средство предназначены для перорального или гастроэнтерального применения у человека. Примером последнего способа питания является жидкое питание или питание посредством зонда, вводимого в желудок.

Авторы настоящего изобретения, в частности, установили, что применение определенного лечебного питания или лекарственного средства, такого как СИОЗС, ингибитор моноаминоксидазы (МАО), опиат или агент для химиотерапии, может вызывать нежелательный побочный эффект в результате взаимодействия между питанием или лекарственного средством в желудке или проксимальной части кишечника, в частности, в желудке, двенадцатиперстной кишке, тощей кишке, и/или проксимальной части подвздошной кишки.

Не желая углубляться в теорию, авторы настоящего изобретения считают, что лечебное питание или определенные лекарственные средства могут вызывать нежелательный побочный эффект в результате избыточной стимуляции чувствительных клеток в кишечнике. Эти чувствительные клетки индуцируют нейроэндокринный ответ на (изменения) содержимое полости желудка или тонкой кишки. Этот ответ в норме необходим для пищеварения, подготовки условий для микроорганизмов в полости, для предотвращения повреждения ткани кишечника и обеспечения эффективной абсорбции питательных веществ. Однако избыточная стимуляция индуцирует спазмы, диарею и другие желудочно-кишечные нарушения. Например, чувствительные клетки могут высвобождать ряд нейротрансмиттеров и нейропептидов, в зависимости от внутриполостных условий. В частности, энтеральное введение питания или лекарственного средства в желудочно-кишечный тракт может вызывать ответ чувствительных клеток на состояние внутри полости, такое как растягивание, «физическое» давление (растягивание из-за изменений внутреннего объема), кислотность, осмотическое значение (например, высокая ионная сила содержимого кишечника), деформация и сдвиговые усилия, и наличие острых компонентов или активирующих веществ, таких как агонисты рецепторов, определенные белки или пептиды, определенные липиды, и жирные кислоты. Энтероэндокринные клетки (ЭЭ клетки) и энтерохромаффинные клетки (ЭХ клетки) являются особо чувствительными в этом отношении, и широко экспрессируются в кишечнике, и особенно в проксимальных частях тонкого кишечника. ЭХ клетки способны высвобождать серотонин в качестве важного элемента общего нейроэндокринного ответа, и этот высвобождающийся серотонин, как полагают, имеет особое значение для модуляции ответа желудочно-кишечной системы и системных концентраций серотонина при употреблении продукта питания или лекарственного средства. Энтеральная нервная система (ЭНС) является важным модулятором нейроэндокринного ответа. Ее частью является блуждающий нерв. Как считают авторы настоящего изобретения, лечебное питание может, в частности, вызывать избыточную стимуляцию чувствительных клеток из-за «высокой заполняющей способности», высокой энергетической ценности, реологической консистенции, высокого содержания сухого вещества, высокой кислотности и/или высокой буферной силы или емкости.

Для лекарственного средства считается, что из-за природы некоторых активных компонентов, таких как СИОЗС и другие, упомянутые в настоящей заявке, чувствительные клетки в желудочно-кишечном тракте стимулируются после перорального приема этих лекарственных средств, и запускают нейроэндокринный ответ насыщения.

Соответственно, настоящее изобретение, в частности, относится к пищевому волокну для применения с целью предотвращения или снижения избыточной стимуляции проксимальных частей тонкого кишечника, предпочтительно двенадцатиперстной кишки и/или тощей кишки, в частности, избыточной стимуляции чувствительных клеток, предпочтительно ЭХ клеток в тонком кишечнике, предпочтительно в двенадцатиперстной кишке и/или в тощей кишке. Эффектом такого применения является, в частности, снижение, факультативно до степени, при которой предотвращается развитие побочного эффекта в отношении желудочно-кишечного тракта, как упомянуто в описании настоящего изобретения.

Отмечаем, что роль пищевого волокна в функционировании желудочно-кишечного тракта является вопросом, привлекающим большой интерес ученых в течение значительного периода времени. Однако внимание в основном привлечено к роли пищевых волокон в кишечнике за счет модуляции роста кишечных бактерий. Пищевое волокно, как правило, не считается биологически активным в тонком кишечнике, помимо потенциального влияния на локальную вязкость и скорость абсорбции питательных веществ. Таким образом, значительный эффект в отношении ЭХ клеток в проксимальной части тонкого кишечника является неожиданным.

В особо предпочтительном варианте осуществления изобретение относится к пищевому волокну для применения с целью задержки или иного снижения тошноты или насыщающего эффекта композиции, предпочтительно лечебного питания или лекарственного средства, где композиция, такая как лечебное питание или лекарственное средство, предназначена для перорального или гастроэнтерального применения у человека.

Насыщающий эффект лекарственного средства или лечебного питания можно установить с помощью указаний, описанных в Blundell et al, Obesity Rev 2010, 11, 251-270. Его можно определить различными способами, например, путем опроса индивидуума или определения свободного потребления экспериментальной пищи. Выбирают способ, позволяющий определить, что включение волокнистого компонента в продукт снижает насыщающие свойства исходного продукта. Важно отметить, что насыщающие свойства продукта становятся очевидными вскоре после потребления, и продолжаются в течение периода от 1 до 5 часов. Время определения является важным. Для определения насыщающих свойств за более короткий период, т.е. в пределах 1,5 часов после употребления, предпочтительным является определение нейроэндокринного ответа, в то время как для определения более продолжительных эффектов авторы настоящего изобретения предпочитают опросы. Примерами подходящих биомаркеров нейроэндокринного ответа являются концентрации одного или нескольких пептидов, таких как холецистокинин, пептид YY3-36), глюкагоноподобный пептид-1 (ГПП-1), амилин или грелин; или нейротрансмиттеров, таких как серотонин и/или их метаболиты. Альтернативно, можно измерить активность ткани кишечника (подвижность) или ЭНС.

Альтернативно, можно определить количество стандартной пищи, потребляемой на добровольной основе в течение периода от 15 минут до 3 часов после потребления первого продукта. Последнее количество предпочтительно выражают в количестве потребляемой энергии (кДж).

Авторы настоящего изобретения считают, что изобретение особенно пригодно для снижения насыщающего эффекта, как побочного эффекта избыточной стимуляции чувствительных клеток, предпочтительно ЭХ клеток, в тонком кишечнике. Особо удивительно, что пищевое волокно пригодно для снижения эффекта насыщения композиции, такой как лечебное питание или лекарственное средство. В данной области техники имеются сведения, что пищевое волокно обладает насыщающим эффектом. Например, WO 2008/066308 описывает продукт питания, содержащий глюкоманнаны, сывороточные белки и изолят сывороточного белка, для индукции насыщения. Анорексический эффект пригоден, чтобы люди снижали массу тела. Это противоречит тому, что необходимо для многих пациентов, страдающих нарушениями питания, таких как многие пациенты больниц и пожилые люди.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретение относится к пищевому волокну для применения с целью облегчения или предотвращения тошноты, уменьшения потери аппетита (факультативно до степени, предотвращающей потерю), или снижения рвотных позывов (факультативно до степени, при которой предотвращаются такие позывы), испытываемых после перорального или гастроэнтерального приема композиции, предпочтительно лекарственного средства или лечебного питания.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению пищевого волокна для повышения соблюдения потребителем приема предписанной дозы, в частности, приема готовой к употреблению дозы композиции, предпочтительно, являющейся лечебным питанием или лекарственным средством. В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к повышению общего потребления пищи, путем увеличения потребления продукта, и/или путем увеличения потребления пищи в течение одного и того же дня.

В предпочтительном варианте осуществления индивидуум, страдающий нарушением питания или подверженный риску нарушения питания, и страдающий от побочных эффектов при употреблении обычных или разработанных ненадлежащим образом продуктов питания, получает лечение продуктом питания в соответствии с настоящим изобретением. В предпочтительном варианте осуществления продукт в соответствии с настоящим изобретением применяют для (улучшения) лечения нарушений питания.

Нарушения питания с одним или несколькими компонентами питания являются частой и международной проблемой, особенно у пожилых и больных индивидуумов, несмотря на доступность многих видов продуктов питания. Это оказывает существенное влияние на здоровье индивидуума, скорость выздоровления и затраты общества (Freijer, 2012, 2013 и http://www.guardian.со.uk/social-care-network/2013/may/29/malnutrition-older-people-lack-of-food и http://www.nutraingredients.com/Research/Malnutrition-in-hospital-Avoidable-but-not-a-priority).

Нарушения питания особенно хорошо предотвращаются или поддаются лечению, и здоровье особенно улучшается, если индивидуум соблюдает режимы питания, и начинает их как можно раньше после выявления нарушений питания или после травмы (такой, как операция).

Нарушение питание является особой проблемой, когда нарушается абсорбция из полости кишечника, или когда индивидуум страдает онкологическим заболеванием или воспалением.

В определенном варианте осуществления пищевое волокно применяют для повышения потребления пищи вскоре после операции.

Пищевое волокно, когда его применяют у человеческого индивидуума, может, в частности, быть пищевым волокном, оказывающим ослабляющий эффект на нейроэндокринный ответ и/или количество серотонина, высвобождаемого энтерохромаффинными клетками и/или энтеральной нервной системы в тонком кишечнике в виде реакции на содержимое полостей после приема пищи.

Пищевое волокно может модулировать микробиоту человека в тонком кишечнике, которая может включать бактерии, археи (архебактерии), плесень и дрожжи. В частности, после перорального или желудочно-кишечного применения подходящих количеств пищевого волокна или продукта, где включено пищевое волокно для применения в качестве активного ингредиента в соответствии с настоящим изобретением («активное волокно»), меняется тип и активность бактерий и архей, населяющих проксимальную часть кишечника, в частности тех, которые населяют слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, тощей кишки и проксимальных частей подвздошной кишки. Измененная микробиота тонкой кишки может также индуцировать улучшенный симбиоз между родами в тонком кишечнике, и между эпителиальными клетками организма-носителя и микробными видами слизистой оболочки. Это может отражаться более высокой скоростью синтеза или высвобождения цвиттерионных полисахаридов из локально присутствующих бактерий. Примером такого полисахарида являются полисахариды, синтезируемые родом Bacteroidetes, в частности, полисахарид А2. В определенном варианте осуществления продукт повышает или нормализует присутствие или активность Bacteroides fragilis. В одном варианте осуществления продукт повышает присутствие Bacteroidetes в слизистой оболочке тонкого кишечника или рядом с ней, в частности, Bacteroides fragilis. Наблюдалось, что полисахарид, синтезируемый бактериями в кишечнике, отличается по химической структуре и идентичности от полисахаридов, которые можно выделить из растений, таких как Echinacea, как описано в US 4,857,512, тем не менее, эти полисахариды могут быть включены в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения.

В одном варианте осуществления количество или активность рода Sutterella, присутствующего в слизистой оболочке подвздошной кишки или поблизости от нее, может снижаться, и по результатам определения видспецифичной РНК (например, 16S рРНК) в типичном образце.

В одном варианте осуществления пищевое волокно поддерживает развитие тех видов архей, которые облегчают колонизацию полезных бактерий в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и проксимальных частей подвздошной кишки. Эти археи в двенадцатиперстной кишке и подвздошной кишке, и в слизистой оболочке этих частей тонкого кишечника могут отличаться от известных архей толстой кишки, и от рода Methanobrevibacter, как описано, например, в WO 2006102350. Симбиоз между археями и бактериями слизистой оболочки, как полагают, опосредован секрецией веществ, модулирующих адгезию, гликолипидов и полисахаридов, высвобождаемых археями. Итоговым эффектом этих изменений может быть сниженное высвобождение серотонина локально присутствующими нейронами и энтерохромаффинными клетками, уменьшенная активация локальной энтеральной нервной системы и/или уменьшенная степень активации блуждающим нервом.

Присутствие более разнообразной и приспособленной популяции микробиоты в проксимальных частях тонкого кишечника облегчает эффективную ферментацию пищевых волокон в более дистальных частях кишечника. Наличие более широкого разнообразия метаболической способности, например, благодаря наличию специфичных вариантов Е.coli или Bifidobacteria, может приводить к раннему, хотя и частичному гидролизу пищевых полисахаридов до (более мелких) олигосахаридов. Олигосахариды меньшего размера легче доступны для других микробных ферментов, например, гидролаз или ферулоилэстераз, например, происходящих из симбиотических микроорганизмов или присутствующих в них. Это обеспечивает создание отличающегося профиля и широкого разнообразия продуктов ферментации. Эти продукты ферментации могут включать, например, феруловую кислоту, моносахариды и малые органические молекулы, которые могут взаимодействовать с рецепторами на мембранах эпителиальных клеток или микроорганизмов. Активные популяции микробов в слизистой оболочке также индуцируют высокую экспрессию транспортеров дисахаридов и гексоз щеточной каемки эпителия, что облегчает абсорбцию и использование питательных веществ из полости кишечника. Измененный микробиом в тонком кишечнике также снижает количество гамма-интерферона, который высвобождается в ответ на содержимое полостей, что, как полагают, вносит вклад в сниженную активацию ЭХ клеток после применения продукта из настоящего изобретения.

Полагают, что после употребления продукта в соответствии с настоящим изобретением вырабатывается более стабильный слизистый слой, который остается в том же самом участке благодаря низкой степени стимуляции чувствительных клеток, и который не разрушается при избыточной серотонинергической активности в кишечнике или из-за диареи, и который не слишком сильно разрушается кишечными микробами, такими как Akkermansia muciniphila, как в случае продуктов из предшествующего уровня техники, которые применяют для стимуляции центральных серотонинергических систем.

Фракция волокон может служить, по меньшей мере отчасти, в качестве питательного вещества для микрофлоры в тонком кишечнике. До степени, в которой волокнистая фракция достигает определенной части кишечника, волокнистая фракция, как правило, индуцирует изменение микрофлоры в части кишечника. Это изменение можно определить путем надлежащего отбора проб и анализа представленных образцов слизистой оболочки или содержимого полостей частей кишечника, включая проксимальные части тонкого кишечника.

Что касается лечения, оно, как правило, включает профилактическое лечение и терапевтическое лечение, если не указано иное. Профилактическое (превентивное) лечение, как правило, направлено на снижение вероятности развития у леченого индивидуума признака, нарушения, симптома, заболевания, синдрома или расстройства. Эффективность профилактического лечения можно, например, определить, путем сравнения вероятности того, что определенный признак, нарушение, симптом, заболевание, синдром или расстройство могут развиться в достаточно выраженное проявление в представительной группе индивидуумов или животных и в двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании, проводимом в соответствии с принципами надлежащей клинической практики, где одну часть группы лечат в соответствии с настоящим изобретением, а другую часть лечат плацебо в течение соответствующего периода времени. Специалист в данной области техники может определить подходящие условия для исследования, в зависимости от намеченного эффекта.

Термины, обозначающие единственное число, определяют как «по меньшей мере один», если не указано иное.

При указании существительного (например, соединения, добавки и т.д.) в единственном числе, подразумевается включение множественного числа.

Термин «или», применяемый в настоящей заявке, необходимо понимать как «и/или», если не указано иное.

При упоминании продукта в соответствии с настоящим изобретением, он, как правило, означает питательную композицию, лекарственное средство, комбинацию пищевого волокна, заявленного как таковое или заявленного для применения в соответствии с настоящим изобретением.

При упоминании «общей волокнистой фракции» (ОВФ) это, как правило, означает общий материал, образованный пищевым волокном. Оно включает пищевое волокно, которое присутствует в качестве активного ингредиента в продукте, и является эффективным для внесения вклада в назначенное применение в соответствии с настоящим изобретением («активное волокно»), и другое пищевое волокно, которое не оказывает влияние на заявленное применение, но может также играть диетическую роль. Например, дополнительные волокна, не играющие значительной роли в тонком кишечнике, могут быть включены по технологическим или органолептическим причинам, или для модуляции кишечных реакций, например, могут служить в качестве объемного волокна (например, целлюлоза), или могут индуцировать предусмотренные кишечные реакции. Включение пищевого волокна может быть получено с этикетки коммерческого продукта, или может быть анализировано путем выбора подходящего способа, известного в данной области техники, например, как описано в US 2010/0317573.

В настоящем описании неперевариваемые углеводы, имеющие степень полимеризации 3 или более моносахаридов, считаются частью фракции пищевых волокон, независимо от того, являются ли они растворимыми или нет, или являются ли они ферментируемыми или нет.

Когда общая фракция волокон включает по меньшей мере три, предпочтительно по меньшей мере четыре различных волокнистых ингредиента, смесь волокон является смесью из множества волокон (MB). Волокнистые смеси могут включать натуральные волокнистые ингредиенты, которые обычно потребляются в рационе здорового индивидуума.

Что касается активного волокна, оно может быть, в частности, выбрано из гемицеллюлоз, ксиланов, арабиноксиланов, и дериватизованных ксиланов, которые могут быть синтетическими или замещенными (арабино) ксиланами из натуральных источников.

«Волокнистый ингредиент» является ингредиентом, используемым для включения активного пищевого волокна в произведенном питании, питательном продукте или готовом к применению лекарственного средстве. Он не означает химически чистое соединение. Более предпочтительным волокнистым ингредиентом являются отруби злаков, в частности, рисовые отруби, в сырьевой форме или после физического разделения крахмалистого эндосперма, или в более очищенных или обработанных формах, как объясняется дальше в данном документе.

Механизм действия, клинические эффекты

Механизм действия (МД) может быть множественным, и зависит от условий и времени, а также от пациента. Помимо влияния на высвобождение 5НТ (5-гидрокситриптамина (серотонина)) из ЭХ клеток, авторы настоящего изобретения, в частности, считают важным: (1) модуляцию режима экспрессии серотонинергических рецепторов в тканях, нейронах и микробиоте; (2) модуляцию экспрессии и распределения в одном и том же типе клеток; (3) снижение степени стимуляции пресинаптических 5НТ1В рецепторов после приема пищи; (4) снижение активации нейронов в межмышечном сплетении; (5) снижение числа чувствительных клеток в собственной пластинке; (6) повышение орексигенных путей путем снижения высвобождения после приема пищи кортикотропин-высвобождающего гормона в паравентрикулярном ядре гипоталамуса или повышения активации подкрепляющей системы головного мозга путем активации соответствующих нейронов в прилежащем ядре и полосатом теле; (7) стимуляцию совместного высвобождения дофамина и серотонина из медиального и латерального гипоталамуса; или (8) другие механизмы.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение, в частности, пригодно для индукции избирательного пути модуляции серотониновой передачи сигналов, но без индукции избыточной серотонин-индуцированной передачи сигналов энтеральной нервной системы (ЭНС). В частности, предотвращается избыточное высвобождение серотонина энтерохромаффинными клетками и нейронами ЭНС, особенно в проксимальных частях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

Авторы настоящего изобретения установили, что волокно для применения в соответствии с настоящим изобретением, в частности, проявляет действие, которое может вносить вклад в эффект в отношении серотонина. Далее, предпочтительный продукт в соответствии с настоящим изобретением вносит вклад в сохранение относительно низкой концентрации свободного серотонина в плазме крови. В частности, в предпочтительном варианте осуществления волокно должно стимулировать действие транспортера серотонина (SERT), экспрессируемого на тромбоцитах, что сохраняет относительно низкую концентрацию свободного серотонина в плазме крови.

Волокно, комбинация или композиция, используемые в соответствии с настоящим изобретением, могут, в частности, вносить вклад в изменение экспрессии рецепторов серотонина в тканях и/или изменение распределения и локализации рецепторов на клетке. Продукт в соответствии с настоящим изобретением также изменяет характеристики дегрануляции и высвобождения серотонина в серотонинергических нейронах, предпочтительно в энтеральной нервной системе, и ЭХ клетках. Не желая углубляться в теорию, это изменение может быть опосредовано влиянием продукта на активность блуждающего нерва, включая влияние на холинергическую трансмиссию. Применение продукта в соответствии с настоящим изобретением будет индуцировать секрецию серотонина, достаточно низкую для предотвращения избыточной синергетической активности с холецистокинином (ХЦК), который высвобождается при употреблении пищи, и предотвращать избыточную активацию систем насыщения в головном мозге, например, модулируемых через блуждающий нерв (БН). Альтернативно или в дополнение, влияние на системы серотонина может быть опосредовано путем снижения действия желчных кислот на содержимое тонкого кишечника, или модуляцией состава микрофлоры слизистой оболочки и ответа энтероцитов, ЭХ клеток, энтероэндокринных клеток и дендритных клеток, на микроорганизмы. Этот измененный ответ может включать повышение ответа толеризованных генов, например то, которое отмечается в макрофагах, населяющих тонкий кишечник или микроглию, и необходимо для надлежащего ответа после повторного воздействия микроорганизмов, индуцирующих высвобождение провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-6. Некоторые из соответствующих генов описаны в Foster et al, 20078, Nature, 447, 972-978, и индуцируют Hdc, Mmp13, Serpine 1, Edn1, Cspg2, Lipg и II6.

В одном или нескольких из таких способов применения продукта в соответствии с изобретением меняется функционирование серотонинергических систем, например, с точки зрения характеристик высвобождения, чувствительности к эндогенно высвобождаемому 5-НТ, характеристик ответа и характеристик десенсибилизации. Авторы настоящего изобретения, в частности, подразумевают, что таким образом, настоящее изобретение пригодно для уменьшения или иного смягчения тошноты и/или эффектов насыщения. Необходимо отметить, что серотонин играет прямую или непрямую роль в центре насыщения в головном мозге.

В принципе, любой мужчина или женщина могут получать пользу от применения пищевого волокна, в соответствии с настоящим изобретением, при лечении лечебным питанием или лекарственным средством. В определенном варианте осуществления волокно предназначено для применения у индивидуума, страдающего недостаточностью питания, или у госпитализированного пациента, у пациента учреждений закрытого типа и пожилого индивидуума, онкологического больного; индивидуума, подвергающегося химиотерапии или радиотерапии; или индивидуума, у которого отмечается воспалительный процесс. Последнее можно определить путем измерения уровней цитокинов в крови, как известно в данной области техники, или с помощью медицинского диагноза.

Рецепторы серотонина в настоящее время считаются группой из 7 типов белков. Каждый из них имеет собственное распределение в организме человека. Серотониновые рецепторы 1 класса преимущественно экспрессируются в центральной нервной системе, а не в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), в то время как, например, серотониновые рецепторы 2 и 3 класса в важной степени определяют активность серотонинергической системы в желудочно-кишечном тракте.

Фракция волокон

Общая фракция волокон в питательном продукте в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно включает волокно, выбранное из групп из модифицированного и не модифицированного волокна из злаков.

Продукт в соответствии с настоящим изобретением содержит пищевое волокно, которое предпочтительно получено из злаков. Оно может быть выделено как таковое, или может быть модифицировано химическими средствами для улучшения технологических свойств. Предпочтительным является включение не модифицированного волокна.

В частности, ингредиент пищевого волокна в продукте может включать волокно, выбранное из группы из не модифицированного или модифицированного волокна из злаков. Предпочтительный волокнистый ингредиент является отрубями злаков. В одном варианте осуществления отруби включают части из зародыша, и предпочтительно относительно бедны перевариваемыми углеводами, происходящими из эндосперма зерен, и относительно бедны шелухой, как описано ниже.

В другом варианте осуществления ингредиент содержит другие части зерна, такие как белки и липофильные вещества, которые встречаются в зерне злаков, как описано ниже.

Примеры подходящих зерен злаков включают рис, ячмень, пшеницу, рожь, овес, кукурузу, амарант, просо, лебеду кино и тритикале.

В предпочтительном варианте осуществления волокнистый ингредиент является рисовыми отрубями. Отруби могут, в частности, быть обеспечены с рисовым зародышем.

В другом варианте осуществления волокнистый ингредиент выделен из зерен Oryza sativa (риса посевного), Oryza glaberrima (риса африканского) или Oryza nivara (дикого предшественника культивируемого риса), или гибридных вариантов этих видов. Наиболее предпочтительно изолировать волокна из вида Oryza sativa.

Содержание пищевых волокон из волокнистого ингредиента предпочтительно составляет по меньшей мере 10 масс.% от волокнистого ингредиента, в частности, по меньшей мере 15 масс.%. Пищевой ингредиент может по существу состоять из молекул пищевого волокна, но могут присутствовать существенные количества других ингредиентов. Таким образом, содержание пищевого волокна в волокнистом ингредиенте может быть менее 50 масс.%, в частности, 40 масс.% или менее, или 35 масс.% или менее.

В предпочтительном варианте осуществления количество волокна, полученного из алейрона, является низким. В определенном варианте осуществления количество совместно выделенного эндосперма также является низким, что отражается низким количеством перевариваемых углеводов в волокнистом ингредиенте. Подходящие волокна можно выделить из зерен злаков путем применения комбинации способов к сырьевому ингредиенту, которые известны как таковые в данной области техники и могут включать измельчение, просеивание, экстракцию, обработку паром, щелочную обработку и ферментацию. Предпочтительно их количество составляет менее 36 масс.%, более предпочтительно 20-32 масс.% от волокнистого ингредиента. Количество белка в волокнистом ингредиенте может, в частности, быть в диапазоне 12-22 масс.%, предпочтительно 12-16 масс.% от волокнистого ингредиента. Также липиды могут присутствовать в волокнистом ингредиенте, в частности, до степени 14-24 масс.% от волокнистого ингредиента. Эти количества предполагают содержание влаги примерно 5 масс.% от ингредиента. Концентрации всех компонентов в ингредиенте снижаются пропорционально содержанию влаги, в то время как свойства остаются такими же при использовании в производстве жидкой рецептуры, как в соответствии с настоящим изобретением. Специалист в данной области техники может пересчитать количество компонентов для содержания влаги 5%, чтобы установить, действительно ли третий участник действует в пределах объема настоящего изобретения. Часть из этих липидов, азотистых соединений и перевариваемых углеводов, полученных из злаков, содержится в волокнистых структурах, выделенных из зерна, и остается в них до характерной и подходящей степени во время производственного процесса для продуктов в соответствии с настоящим изобретением. Липиды, которые могут быть экстрагированы из волокнистого ингредиента, могут содержать липофильные вещества, которые естественно встречаются в зерне, например изопреноиды.

Подходящее волокно может быть выделено из зерен злаков путем использования комбинации способов для сырьевого ингредиента, таких как те, которые известны в данной области техники. Они могут включать измельчение, просеивание, экстракцию, обработку паром, щелочную обработку и ферментацию. Некоторые комбинации этапов способа используются различными поставщиками, хотя окончательный способ выделения волокна в соответствии с изобретением является конкретным. В предпочтительном варианте осуществления активные волокнистые компоненты выделяют путем обработки при щелочном рН, или путем экстракции при щелочном рН. Их применяют для удаления остаточных перевариваемых углеводов.

Предпочтительно, волокнистый ингредиент, выделенный из зерна злаков, содержит более 45 масс.% гемицеллюлоз, на основе общего содержания пищевого волокна в волокнистом ингредиенте. Части целлюлозы и лигнинов, присутствующих в зерне, можно выделить одновременно, хотя суммарное содержание обеих частей в волокнистом ингредиенте составляет менее 60 масс.%. Предпочтительно, массовое отношение гемицеллюлозных волокон к волокнам, считающимся целлюлозными или лигниновыми, составляет более 0,3, предпочтительно от 0,5 до 3, наиболее предпочтительно от 0,6 до 2.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 10 масс.%, более предпочтительно больше 40 масс.%, наиболее предпочтительно 45-92 масс.% от пищевого волокна в пищевом ингредиенте растворимо в чистой воде при 20°С, при растворении в количестве 1 м/о%.

В определенном варианте осуществления более 18 масс.% волокнистой фракции нерастворимо в этих условиях.

Зерна могут быть освобождены от шелухи и измельчены, и большая часть крахмалов может быть извлечена обычными способами для выделения фракции, относительно богатой волокнами, по сравнению с интактным зерном. Растворимость этих волокон, полученных из необработанного зерна, можно улучшить путем обработки одним или несколькими гидролизующими ферментами, избирательными в отношении углеводов и/или других компонентов, присутствующих в волокне из необработанных злаков.

Альтернативно, волокна злаков можно получить из необработанного злакового материала, подвергнутого процессу ферментации, путем обработки суспензии сырьевого материала, содержащего волокна злаков, в воде одним или несколькими микроорганизмами или ферментами. Подходящий способ ферментации включает обработку волокна ферментами из видов Aspergillus. Способы ферментации для злаков известны в данной области техники и способствуют улучшению растворимости, путем уменеения молекулярной массы полисахаридов, образующих неперевариваемую часть углеводов. Побочным эффектом является снижение количества перевариваемых углеводов в волокнистом ингредиенте злаков. Полупродукт, полученный таким способом, можно стерилизовать для инактивации ферментов или уничтожения живых микроорганизмов. После последующих этапов очистки, известных в данной области техники, получают волокнистый ингредиент, пригодный для применения в соответствии с настоящим изобретением.

В частности, пищевое волокно в волокнистом ингредиенте может состоять по меньшей мере из 11 масс.% ксиланов, предпочтительно примерно из 13-80 масс.% фракции волокон.

Предпочтительно, ксиланы являются гетеросахаридами, которые определяются как те олигомеры или полимеры ксилозы, которые замещены более чем на 4 масс.% иными сахаридами, чем ксилоза. Эти гетеро-ксиланы включают арабиноксиланы (АКс). В одном предпочтительном варианте осуществления арабиноксиланы являются разветвленными, что обеспечивает формирование нелинейных молекул. Количество заменителей арабинозы может быть примерно 0,05-1-кратным от количества ксилозы в волокне. Части ксиланов могут быть (арабино)глюкуроноксиланами (АГКс), глюкуроноксиланами или (глюкуроно)арабиноксиланами (ГАКс), с применением терминологии Ebringerova, et al., в Adv Polym Sci, 2005, 186, 1-67. Сумма АГКс и ГАКс может быть 0,4-30-кратной от количества чистых арабиноксиланов. В одном варианте осуществления количество АГКс может быть 0,5-24-кратным, по сравнением с количеством АКс.

Ксилозные компоненты в неперевариваемой углеводной фракции волокнистого ингредиента могут также быть замещены иными моносахаридами, чем арабиноза, такими как уроновые кислоты, метилированные уроновые кислоты, фукоза и галактоза.

Один или несколько моносахаридов, сцепленных с ксилозным олигомером, могут быть замещены фенольными соединениями, такими как феруловая кислота. В предпочтительном варианте осуществления количество феруловой кислоты в волокнистом ингредиенте составляет от 0,1 до примерно 6%. После перорального применения продукта основная часть феруловой кислоты высвобождается в кишечнике, даже в проксимальных частях тонкого кишечника, под действием кишечных ферментов, например, связанных или происходящих из микроорганизмов.

В одном варианте осуществления ксиланы из зерна частично гидролизованы перед включением в продукт, для улучшения растворимости в готовом к употреблению продукте и для улучшения использования микробами в проксимальной части кишечника и повышения эффективности продукта. Подходящая степень гидролиза (СГ) составляет от 2 до 10. Этого можно достичь путем применения щелочной обработки, ферментативного гидролиза или процесса ферментации волокон зерна. В предпочтительном варианте осуществления ферментативный процесс включает гидролиз ксиланазой. Подходящие источники ксиланазы, способные к гидролизу злаковых ксиланов, известны в данной области техники. В предпочтительном варианте осуществления этап ферментации включает этап, в котором волокнистый материал злаков подвергают ферментации лактобациллами или комбинацией лактобацилл и дрожжей, и факультативно других микроорганизмов.

Как уже упоминалось, активное волокно предпочтительно выделяют из гемицеллюлозной фракции зерен злаков, хотя одновременно могут выделяться части целлюлозной и лигниновой фракций. В одном варианте осуществления часть эфирных связей между лигнином и гемицеллюлозой разрушается при щелочной обработке, и волокно становится растворимым.

Более предпочтительно, гемицеллюлозная фракция составляет более 45, более предпочтительно от 55 до 90 масс.% от активной фракции волокон. Другие части выделенного волокна могут быть бета-глюканами, которые могут составлять, например, 0,5-10% от фракции волокон.

Волокнистый ингредиент может дополнительно включать перевариваемые углеводы, липиды и белок, но как правило, в количестве менее 35 масс.% от количества волокнистого ингредиента, используемого при производстве готового к применению питательного продукта. Предпочтительно, количество перевариваемых углеводов в волокнистом ингредиенте составляет менее 24 масс.%. Количество резистентного крахмала в волокнистом ингредиенте может составлять до 20 масс.%.

Активная волокнистая фракция, соответственно, волокнистый ингредиент, как раскрыто выше, в дополнительном варианте осуществления может быть объединена с пищевыми волокнами из альтернативных источников, таких как камеди, клейкие вещества растений, фракции из бобовых; семян масличных растений, корней или клубней; или плодов или листьев растений, или синтетическими олигосахаридами, такими как олигосахариды на основе фруктозы или галактозы. Комбинация всех неперевариваемых углеводов в готовом к употреблению продукте питания обеспечивает общую волокнистую фракцию (ОВФ) в готовом к употреблению (ТКУ) продукте. Однако в предпочтительном варианте осуществления количество волокнистой фракции на основе зерен злаков составляет более 40 масс.%, более предпочтительно более 60 масс.% от количества ОВФ.

Различные волокнистые фракции в ОВФ могут быть включены для улучшения других аспектов функции кишечника. В частности, это улучшение модулируется альтернативными механизмами, улучшающими активацию энтерохромаффинных клеток, особенно тех, которые присутствуют в проксимальных частях тонкого кишечника. Эти механизмы могут включать улучшение функции кишечника, например, путем повышения объема содержимого кишечника, или путем модуляции режима ферментации в кишечнике.

Предпочтительно, ОВФ включает растворимые волокна на основе маннанов, таких как глюкоманнаны, галактоманнаны, галактоглюкоманнаны, или другие гетеросахариды на основе маннозных олигомеров или маннозных полимеров. Эти маннаны можно выделить, например, из гуаровой камеди или конжаковой камеди, путем применения способов, известных в данной области техники. Предпочтительно, чтобы эти маннаны были по меньшей мере частично гидролизованы для получения волокнистого ингредиента, в котором более 88 масс.% олигосахаридов имеют степень гидролиза от 2 до 50. Подходящими источниками являются коммерческие источники, и включают гуаровую камедь Benefibre и Sunfibre. В определенном варианте осуществления количество маннанов в ОВФ составляет более 10 масс.%, предпочтительно 14-40 масс.%. Предпочтительно, фракция маннанов в ОВФ происходит от незерновых волокон.

В одном варианте осуществления количество перевариваемых волокон в ОВФ, которые преимущественно являются гомосахаридами, такими как инулин, фруктоолигосахаридами и галактоолигосахаридами, остается ниже 37 масс.%, и предпочтительно составляет менее 26 масс.%, для предотвращения избыточной активации энтерохромаффинных клеток.

В одном варианте осуществления общая волокнистая фракция в ГКУ продукте содержит от 2 до 50, предпочтительно от 3 до 40, более предпочтительно от 4 до 30 масс.% галактанов. Эти галактаны получены и выделены из камедей, таких как аравийская камедь. Предпочтительно, эти галактаны являются гетеросахаридами, содержащими по меньшей мере более 7 масс.% не-галактозных сахарных компонентов, и более 88 масс.% могут иметь степень полимеризации от 3 до 80.

В одном варианте осуществления общая волокнистая фракция в продукте содержит малое количество, или не содержит пектиновых веществ и/или добавленных кислых олигосахаридов, для достижения улучшающего эффекта в отношении энтерохромаффинных клеток, и предотвращения слишком большого высвобождения ацетата в кишечнике. Хотя некоторые уроновые кислоты присутствуют в волокне злаков и натуральных волокнах, как замещенные на ксиланы или в качестве второстепенных компонентов в сырьевом ингредиенте, природа таких неперевариваемых сахаридов отличается от добавленных очищенных пектинов, как раскрыто в WO 2010/147472. В частности, количество добавленных пектинов, добавленных пектиновых гидролизатов, и добавленных уроновых кислот составляет менее 40, предпочтительно менее 10 масс.% от общей фракции волокон в продукте. Кроме того, продукт в соответствии с настоящим изобретением отличается от раскрытого в WO 2010/147472, поскольку в предпочтительном варианте осуществления он не содержит, или содержит относительно мало D-рибозы, для предотвращения нежелательной модификации цвета продукта при нагревании и хранении. Таким образом, количество добавленной D-рибозы в продукте из настоящего изобретения составляет менее 10, более предпочтительно менее 2 масс.%, и наиболее предпочтительно, она практически отсутствует.

Общая фракция пищевого волокна, или вкратце «пищевое волокно» в продукте в соответствии с настоящим изобретением обычно является комбинацией различных молекул пищевых волокон. Молекулы пищевого волокна, как правило, являются углеводами, которые по меньшей мере по существу состоят из множества моносахаридных единиц. Молекулы пищевого волокна могут отличаться по молекулярной массе, по химической структуре (например, различаться по составу моносахаридных единиц, их расположению в молекуле, связи между моносахаридными единицами). Модифицированное волокно может, в частности, быть ферментативно модифицированным волокном, в частности, модифицированным ферментом, который меняет структуру или молекулярную массу волокнистых компонентов.

Общая волокнистая фракция (ОВФ) образована совокупностью всех неперевариваемых углеводов в продукте, таком как питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением, которая может быть, в частности, готовым к употреблению продуктом (ТКУ). В одном варианте осуществления общая волокнистая фракция в (готовом к употреблению диетическом или) питательном продукте (для применения) в соответствии с настоящим изобретением составляет более 95 масс.% олигосахаридов, имеющих степень полимеризации 3 или больше. Неперевариваемые или частично перевариваемые дисахариды, таким образом, не считаются волокном. В предпочтительном варианте осуществления неперевариваемые дисахариды не добавляют при производстве готового к употреблению продукта.

В частности, обеспечивается пищевое волокно, эффективное для снижения высвобождения серотонина в кишечнике при физиологических или стрессовых условиях. Это относится к высвобождению 5НТ после употребления продукта, по сравнению с продуктами из предшествующего уровня техники, предназначенного для улучшения центральных серотонинергических подсистем. Это также относится к другим питательным продуктам, потребляемым пациентом в тот же самый день.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения ОВФ имеет пребиотический индекс ниже 4,2 (как определено Roberfroid 2007, J Nutrition, 137, 830S-837S). Относительно низкий пребиотический индекс волокон злаков из настоящего изобретения, и общая волокнистая фракция в готовом к употреблению продукте отражают то, что продукт не обеспечивает свои эффекты путем максимизации его пребиотического потенциала, как предполагается WO 2010/147472 для смеси волокон, включая кислые олигосахариды и рисовые отруби, пекарские дрожжи и D-рибозу, для ингибирования репликации вирусов; и ЕР 1383514 В для снижения воспалительных процессов и активации параметров неопределенного иммунитета посредством смеси фруктоолигосахаридов и инулина; и WO 02/060279, который относится к индукции пребиотического эффекта путем перорального применения альфа-лактальбумина.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения волокно может также демонстрировать относительно низкий пребиотический эффект по отношению к тем бактериям, которые прилипают к слизистой оболочке тонкого кишечника.

Ассоциированную со слизистой оболочкой микробную популяцию в тонком кишечнике можно определить с применением методологий ProDigest или LabMET, как известно в данной области техники (например, из WO 2011/060123). Связанный с адгезией пребиотический индекс может быть менее 8,0, предпочтительно менее 7,2, с применением метода подсчета, раскрытого в Van den Abbeele, et al, Appl Microbiol Biotechnol 2009, в Horremans et al, Helicobacter 2012, или эквивалентного способа. Характеристики адгезии микроорганизмов можно дополнительно определить in vitro путем применения модели клеток кишечника in vitro, например, модели на основе Сасо-2 клеток, как описано Grootaert et al J Microbiol Meth 2011, 86 (1), 33-41, или альтернативных способов.

В частности, волокно для применения в соответствии с настоящим изобретением генерирует тип метаболизма в микроорганизме, присутствующем в слизистой оболочке тонкого кишечника или рядом с ней, при котором GPR41, например, экспрессируемый в симпатических ганглиях в нервной системе, не сильно активируется, что снижает передачу сигнала через спинальные симпатические нервы в ЦНС. Это предотвращает избыточную активацию симпатической нервной системы и диарею.

В частности, волокнистая фракция индуцирует реакции энтероэндокринных (ЭЭ) и энтерохромаффинных (ЭХ) клеток и симпатической системы. Эффект волокна наблюдается как у женщин, так и у мужчин, и отмечается в особенности у лиц и индексом массы тела менее 25 кг/м², и особенно в популяции мужчин.

Различные виды свободных жирных кислот, которые высвобождаются бактериями слизистой оболочки в тонком кишечнике, активируют дифференциально рецепторы свободных жирных кислот, которые присутствуют в кишечнике, такие как хемоаттрактантный рецептор GPR43. Низкая степень активации GPR43 после перорального применения пищевого волокна, когда его применяют у субъекта, обеспечивает надлежащую иммунную реакцию при интенсивном сообщении между микроорганизмами, присутствующими в слизистой оболочке тонкого кишечника, и соседними эпителиальными клетками, в частности энтерохромаффинными клетками. Сообщение может включать активацию серотониновых рецепторов, но также толл-подобных рецепторов и нуклеотидсвязывающий олигомеризационный домен-подобньгх рецепторов, например, таких как NOD-2, которые в одном варианте осуществления сохраняют активированное состояние после перорального приема волокнистой фракции. Необходимо отметить, что природа полостных бактерий может отличаться от природы бактерий слизистой оболочки.

После перорального приема продукта снижается потребность в высокой активности Т-хелперных-17 клеток, которые повышают баланс между ИЛ-10-продуцирующими регуляторными Т-клетками и Th17 клетками в ЖКТ взрослого или ребенка, хотя он поддерживает ощутимое высвобождение ИЛ-12 дендритными клетками в кишечнике для поддержки Th1-ответа, который необходим, например, для сопротивления оппортунистическим инфекциям патогенов, которые могут проникать в кишечник или развиваться в полости. Новый баланс между иммунными клетками в кишечнике, особенно в тонком кишечнике, снижает высвобождение гамма-интерферона и поддерживает концентрацию триптофана в кишечнике на достаточно высоком уровне, и сохраняет низкие концентрации потенциально вредных катаболитов триптофана.

Как правило, активное волокно содержит волокно, выбранное из группы из немодифицированного или модифицированного волокна злаков, предпочтительно, немодифицированного или модифицированного рисового волокна.

Предпочтительно 10 масс.% или больше от общего волокна в продукте происходит из злаков. Злаки, в частности, включают растения, принадлежащие к группе из риса, пшеницы, ржи, тритикале, ячменя, овса, проса, амаранта и кукурузы. Предпочтительно, в продукте из настоящего изобретения используют волокно, находящееся, прикрепленное или окружающее зерно.

В предпочтительном варианте осуществления количество зерна злака на основе волокнистой фракции составляет более 40 масс.%, более предпочтительно более 60 масс.%, на основе общего волокна. Это, в частности, предпочтительно для варианта осуществления, в котором волокно является частью биологически активной добавки к пище.

Волокно предпочтительно выделяют из злаков путем обработки зерен злаков. Предпочтительно, волокно выделяют из зерновки и/или гиалинового слоя, семенной оболочки и/или перикарпа. Волокнистый ингредиент злаков в данном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно включает волокна, полученные из перикарпа, покрова, алейрона, щитка зародыша, эпибласта и/или первичной листовой почки. Предпочтительно, количество волокон, полученных из этих частей сердцевины зерна, составляет более 85 масс.% от общего волокна в волокнистом ингредиенте.

В предпочтительном варианте осуществления ОВФ включает волокно злака (иное, чем резистентный крахмал, камеди, ФОС, ГОС и полидекстроза; как правило, «активное волокно») и по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три различных волокна, отличающихся от волокна злаков. Такой вариант осуществления обозначается как «смесь из множества волокон». «Смесь из множества волокон» может быть обеспечена в качестве биологически активной добавки к пище, или может быть частью биологически активной добавки к пище, или может быть частью питательного продукта, дополнительно содержащего другие ингредиенты, в частности, один или несколько макронутриентов, таких как перевариваемые углеводы, пептиды (в частности, белок), и липиды (в частности, триглицерид). Она может использоваться для любого применения в соответствии с настоящим изобретением. В определенном варианте осуществления смесь из множества волокон предназначена для применения в лечебном продукте, и/или является частью продукта для лечения нарушений питания.

Смесь из множества волокон предпочтительно содержит волокно злака и по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три элемента из группы из: (1) волокон из фасоли или бобов; (2) волокон из листьев, фруктовой кожицы, овощей или фруктов; (3) волокон из клубней или корней; (4) камедей. В особо предпочтительном варианте осуществления смесь из множества волокон включает волокно из злака и по меньшей мере два или по меньшей мере три элемента из указанной группы, иных, чем резистентный крахмал, где смесь из множества волокон дополнительно содержащая резистентный крахмал, может быть из злаков, фасоли или бобов, листьев, фруктовой кожицы, овощей или фруктов, клубней, корней, или из другого источника. В предпочтительном варианте осуществления смесь из множества волокон содержит волокно из злака и по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три элемента из группы из: 1) волокон из фасоли или бобов; (2) волокон из листьев, фруктовой кожицы, овощей или фруктов; (3) волокон из клубней или корней; (4) камедей из аравийской, гуаровой, конжаковой камеди или камеди шалфея испанского. Кроме того, может присутствовать резистентный крахмал из любого источника, в частности, из злака, корня или клубня. В предпочтительном варианте осуществления ОВФ из продукта в соответствии с настоящим изобретением включает волокно из злака и дополнительное волокно по меньшей мере из трех из следующих групп: (1) камеди; (2) волокна из фасоли или бобов; (3) волокна из листьев, фруктовой кожицы, овощей или фруктов; (4) волокна из клубней и корней; (6) волокна из семян масличных растений, орехов, полидекстрозы (например, Litesse) или дополнительных олигосахаридов, например, фрукто- или галактоолигосахаридов. В особо предпочтительном варианте осуществления, в дополнение к волокну злаков, присутствуют волокна по меньшей мере из трех из следующих групп: (1) камеди; (2) волокна из фасоли и бобов; (3) волокна из листьев, фруктовой кожицы, овощей или фруктов; (4) волокна из клубней; (5) резистентного крахмала. Таким образом, волокна из растительных источников (злаков, фасоли, бобов, листьев, фруктовой кожицы, овощей, фруктов, корнеклубней, семян масличных растений, орехов) предпочтительно отличаются от избранной камеди, резистентного крахмала, полидекстрозы или дополнительных олигосахаридов.

В предпочтительном варианте осуществления смесь из множества волокон образует части питательного продукта, содержащего один или несколько макронутриентов, выбранных из группы из перевариваемых углеводов, липидов и пептидов. В особо предпочтительном варианте осуществления смесь из множества волокон образует часть диетически полного продукта питания.

Подходящими источниками волокна злаков являются, в частности, рис, овес, кукуруза, пшеница, рожь, ячмень, тритикале, амарант и просо/лебеда кино. Волокно злаков предпочтительно выбрано из риса, пшеницы и овса. В частности, хорошие результаты были достигнуты с рисовым волокном. Содержание в массовых процентах от общих волокон, для волокна злаков в смеси из множества злаков обычно составляет по меньшей мере 20 масс.% от общего волокна, предпочтительно 30-80 масс.%, в частности 30-50 масс.%.

Камеди, в частности, выбраны из аравийской камеди, гуаровой камеди или камеди шалфея испанского. Предпочтительно они являются гидролизованными сахаридами, полученными из аравийской камеди и/или гуаровой камеди, и/или камеди шалфея испанского. Более предпочтительно, этот гидролиз осуществлен до степени, составляющей более 60 масс.% от волокна камеди, имеющего степень полимеризации от 3 до 20. Это особо предпочтительно с учетом реологических факторов в кишечнике, поскольку высокое содержание интактных камедей может приводить к нежелательно высокой вязкости в кишечнике, особенно в толстой кишке. Это нарушает пищеварение и повышает степень активации чувствительных клеток, при измерении во всем кишечнике. Предпочтительно, количество интактных полисахаридов натуральной камеди в смеси, таким образом, составляет менее 20 масс.%, и более предпочтительно менее 5 масс.%, в зависимости от природы камеди. Например, камедь с высокой степенью полимеризации должна составлять менее 5 масс.%, в то время как камеди, значительно гидролизованные до значений 15 или ниже, могут составлять до 20 масс.% в смеси.

Содержание камеди в массовых процентах от общего волокна обычно составляет 25 масс.% или менее, в частности 2-18 масс.%.

Крахмал из клубней или корней предпочтительно получают из клубней или корней, выбранных из группы из лука, цикория, Beta vulgaris (обыкновенной свеклы, сахарной свеклы), картофеля; более предпочтительно, из цикория и свеклы.

Содержание в массовых процентах, на основе общего волокна для волокон из клубня или корня в смеси из множества волокон обычно составляет 80 масс.% или менее, предпочтительно 50-60 масс.%, в частности, 10-50 масс.%.

Подходящими источниками волокна из фасоли или бобов являются, в частности, соевые бобы, горох (например, Pisu sativum), фасоль угловатая, разновидности Phaseolus (например, P.vulgarus) и семена люпина. Предпочтительными источниками являются горох и соевые бобы. Содержание в массовых процентах, на основе общих волокон для волокна или фасоли или бобов в смеси из множества волокон обычно составляет 40 масс.% или менее, в частности 2-30 масс.%.

Предпочтительными источниками для волокон из плодов или листьев растений являются плантайн (в том числе банан), слива, капуста, томат, кабачок, сахарный тростник, багасса и цитрусовые фрукты. Особо предпочтительным является волокно из плантайна, в частности, банана. Содержание в массовых процентах от общих волокон для волокон из листьев или плодов растений в смеси из множества волокон обычно составляет 40 масс.% или менее, в частности, 1-30 масс.%, более предпочтительно 2-20 масс.%.

Подходящие источники для резистентного крахмала включают злаки, например, кукурузу, пшеницу, рис и тапиоку. Волокнистые ингредиенты различного происхождения могут включать некоторое количество резистентного крахмала (РК). В контексте настоящей патентной заявки мы определяем ингредиент резистентного крахмала как ингредиент, содержащий по меньшей мере 80 масс.% резистентного крахмала на 100 г сухого ингредиента резистентного крахмала. Когда используют резистентный крахмал, это означает сумму резистентного крахмала из всех волокнистых ингредиентов, включая РК из РК ингредиента. Примером РК ингредиента является Novelose 300. Резистентный крахмал предпочтительно является резистентным крахмалом из риса. Содержание в массовых процентах, на основе общих волокон, для резистентного крахмала в смеси из множества волокон обычно составляет 40 масс.% или менее, в частности 3-35 масс.%. В частности, резистентный крахмал присутствует в корпускулярной форме, такой как резистентные крахмалы, содержащие более 80 масс.% частиц размером 2-15 микрон.

Подходящие волокна из масличных семян включают, в частности, волокна из семян подсолнечника и волокна из семян льна. Содержание в массовых процентах от общих волокон для волокон из семян масличных растений, полидекстрозы (например, Litesse), олигосахаридов, например, фрукто- или галактоолигосахаридов в смеси из множества волокон обычно составляет 40 масс.% или менее, в частности, 3-15 масс.%.

В настоящее время доступны коммерческие препараты, включающие:

- волокна из сахарной свеклы от Nippon Beet Sugar, примерно 1/3 растворимых;

- волокна из яблок (примерно 1/3 растворимых);

- цикорий: Raftiline;

- соевое волокно, например, Fibrim;

- резистентный крахмал (Novelose);

- овсяные отруби (примерно ½ растворимых; Vitacel).

Коммерческие источники олигосахаридов и резистентного крахмала и РК, и способ их анализа раскрыты в патенте US 2010/0317573, включенном посредством ссылки.

Факультативно, смесь из множества волокон содержит гидролизованные волокна (фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды).

Смесь из множества волокон содержит активное волокно в соответствии с настоящим изобретением, и, как правило, дополнительные волокна, которые являются частью нормального рациона. Это (1) как можно менее изменяет питание потребителя/пациента, который будет принимать благоприятную для здоровья смесь волокон, и (2) индуцирует постепенную и максимальную ферментацию смеси, и индуцирует здоровую микрофлору кишечника, что позволяет (а) генерировать количество газа в единицу времени, которое может выдержать индивидуум, (b) синтезировать витамины, (с) облегчить абсорбцию питательных веществ и лекарственного средства, (d) взаимодействовать симбиотическим образом с носителем, (е) снизить количество аммиака и сульфидов, образуемых в кишечнике. Такая здоровая кишечная микробиота может включать повышенные количества Roseburia и Eubacteria. В одном варианте осуществления это включает Eubacterium limosum.

В предпочтительном варианте осуществления активное волокно включает ксилан. Ксилан предпочтительно состоит более чем на 40 масс.% из ксилановых компонентов, остатком является одна или несколько из арабинозы или глюкуроновой кислоты, или 4-метилированной глюкуроновой кислоты, или других моносахаридных компонентов. Они могут происходить из злаков. Они могут быть линейными или разветвленными. В предпочтительном варианте осуществления ксиланы являются по меньшей мере разветвленными более чем на 10%, более предпочтительно 13-60, наиболее предпочтительно 15-40 масс.%. Разветвленные ксиланы содержат больше феруловой кислоты, чем линейные ксиланы, и в дополнение к измененной структуре ксиланов они, как полагают, обладают отличающимся влиянием на индуцированное диетой высвобождение серотонина в кишечнике, например, посредством отличающегося эффекта, опосредованного желчными кислотами, в отношении тонкого кишечника. Это особенно уместно, если лечебное питание или лекарственное средство, принимаемое субъектом, который лечится пищевым волокном в соответствии с настоящим изобретением, повышает концентрации триптофана в ткани кишечника.

В предпочтительном варианте осуществления активный волокнистый компонент, содержащий ксилан, или его часть, выделяют путем применения обработки при щелочном рН, или путем экстракции при таком высоком рН. Эта обработка при щелочном рН может служить для солюбилизации перевариваемых углеводов из матрикса для облегчения их удаления в препарате из волокнистого изолята, но также обеспечивает разрушение эфирной связи между гемицеллюлозой и лигнином, как они присутствуют в исходных зернах. Для последних можно добавить восстанавливающий агент, такой как борогидрд натрия. Это обеспечивает производство волокнистого ингредиента с относительно низким содержанием лигнина и целлюлозы, и относительно высоким содержанием феруловой кислоты.

В частности, волокна, выделенные из злаков, могут быть обогащены гемицеллюлозой, по сравнению общим содержанием волокон в злаке, из которого получено волокно. В частности, волокнистая фракция может быть обогащена арабиноксиланами.

Таким образом, активное волокно предпочтительно содержит гемицеллюлозу. Гемицеллюлоза предпочтительно выделена из гемицеллюлозной фракции зерен злаков, хотя могут быть совместно выделены части из фракций целлюлозы и лигнина. Более предпочтительно, содержание гемицеллюлоз составляет более 45, более предпочтительно 55-90 масс.% от волокнистой фракции.

Предпочтительно, активное волокно содержит волокно, выделенное из гемицеллюлозной фракции зерен злаков, хотя могут быть совместно выделены части целлюлозной и лигниновой фракции.

В частности, пищевое волокно может состоять по меньшей мере на 11 масс.% из ксиланов, предпочтительно, примерно от 13 до 80 масс.% от волокнистой фракции.

Предпочтительно, ксиланы являются гетеросахаридами. Как применяется в настоящей заявке, термин «гетеросахариды» применяют для по меньшей мере двух различных моносахаридных единиц. Особо предпочтительно, чтобы более 4 масс.% ксилана состояло из иных сахаридов, чем ксилоза.

Эти гетероксиланы, в частности, включают арабиноксиланы (АКс). В предпочтительном варианте осуществления активное волокно содержит арабиноксилан, присутствующий в эффективном количестве, для применения при профилактическом или терапевтическом лечении в соответствии с настоящим изобретением.

В особо предпочтительном варианте осуществления арабиноксиланы являются разветвленными, что обеспечивает формирование нелинейных молекул. Арабинозные заместители могут находиться примерно в 0,05-1-кратном количестве от ксилозы и ксилана. Часть ксиланов может быть представлена (арабино)глюкуроноксиланами (АГКс), глюкуроксиланами или (глюкуроно)арабиноксиланами (ГАКс), с применением терминологии Ebringerova, et al, in Adv Polym Sci, 2005, 186, 1-67. Сумма АГКс и ГАКс может быть 0,4-30-кратной от количества чистых арабиноксиланов. В определенном варианте осуществления количество АГКс является 0,5-24-кратным от количества АКс.

В дополнение или альтернативно, ксилан может содержать одну или несколько моносахаридных единиц, иных чем арабиноза, связанная с ксилозой. В частности, такая единица может быть выбрана из группы из единиц уроновой кислоты, единиц метилированной уроновой кислоты, фукозных единиц и галактозных единиц.

Одна или несколько моносахаридных единиц в ксилане могут быть замещены фенольным соединением, например, такими как феруловая кислота. В предпочтительном варианте осуществления количество феруловой кислоты в волокнистом ингредиенте составляет от ОД до 6 масс.%. После (перорального) применения продукта основная часть феруловой кислоты будет, в частности, высвобождаться в кишечнике, более конкретно, в проксимальных частях тонкого кишечника, при воздействии кишечных ферментов, например, происходящих из микроорганизмов.

В определенном варианте осуществления ксиланы являются частично гидролизованными перед включением в продукт, для улучшения растворимости в готовом к употреблению продукте, или для улучшения смягчающего эффекта в отношении чувствительных клеток кишечника, т.е. энтерохромаффинных клеток, и эффекта продукта. В частности, подходящая степень гидролиза (СГ) составляет от 2 до 10. Это может достигаться путем применения щелочной обработки, ферментативного гидролиза или процесса ферментации.

В частности, при производстве волокнистого ингредиента можно применять один или несколько этапов ферментативного гидролиза для удаления крахмалистого материала, например, с амилазой или смесями ферментов, обладающих гликолитической активностью, или разрушения матрикса для обеспечения высвобождения его компонентов в суспензии ингредиента (таких как пуллуланазы, например, выделенные из бактерий, как известно в данной области техники, целлюлазы или гемицеллюлазы).

Далее, ферментативная обработка может включать гидролиз полимерных молекул волокна до олигосахаридов. Примеры подходящих ферментов включают ксиланазы (например, эндоксиланазы, например, полученные из Bacilis subtilis).

В предпочтительном варианте осуществления ферментативный процесс включает гидролиз ксиланазой. Подходящие источники ксиланазы, способные к гидролизу ксиланов из злаков, известны в данной области техники. В предпочтительном варианте осуществления этап ферментации включает этап, при котором волокнистый материал злаков подвергают ферментации лактобациллами, или комбинацией лактобацилл и дрожжей

В предпочтительном варианте осуществления активное волокно включает арабиноксиланы, которые имеют среднюю степень полимеризации, которая по меньшей мере на 10% ниже, чем в натуральном зерне, путем применения процесса выделения или путем этапа ферментации. Более предпочтительно, арабиноксиланы, имеющие степень полимеризации от 3 до 18, составляют более 60 масс.% от арабиноксиланов в волокнистом ингредиенте. Это облегчает их функциональность в тонкой кишке.

ОВФ может содержать бета-глюкан, который может, в частности, составлять от 0,5 до 10 масс.% от волокнистой фракции. Волокно не обязательно должно быть обеспечено в продукте в соответствии с настоящим изобретением в качестве химически чистого ингредиента. Например, ингредиент, используемый для обеспечения волокна в продукте из настоящего изобретения (волокнистого ингредиента), может содержать также иные компоненты, чем волокно, происходящие из того источника, из которого получен волокнистый ингредиент, такие как зародыш или (минимальные количества) части оболочки злака, из которых получен волокнистый ингредиент. В частности, ингредиент, используемый для обеспечения волокна в продукте из настоящего изобретения, может дополнительно содержать перевариваемые углеводы, липиды и белок, но как правило, в количестве менее 35 масс.% от волокна, используемого в питательном продукте. Предпочтительно, количество перевариваемых углеводов в волокнистом ингредиенте составляет менее 24 масс.%. Количество резистентного крахмала в волокнистом ингредиенте может составлять до 20 масс.%. В другом варианте осуществления волокно содержит пищевое волокно, выбранное из группы из камедей, волокон слизей, фракций бобовых, семян масличных растений, корней, плодов, листьев, таких как листья овощей, и синтетических олигосахаридов. Указанные волокна могут быть дополнительным источником активного волокна (например, гемицеллюлоз, ксиланов или арабиноксиланов из такого источника), но также могут обеспечивать другой вид молекул волокон, которые могут иметь иное назначение, чем активное волокно.

Синтетические олигосахариды могут, в частности, включать фруктозные единицы или галактозные единицы. Волокно из любого из указанных источников, предпочтительно используемое в качестве в активного волокна, выбрано из волокон злаков, гемицеллюлоз, ксиланов и арабиноксилана, такого, как описано в настоящей заявке.

Одно или несколько из этих волокон в ОВФ может быть включено для улучшения одного или нескольких аспектов функции кишечника. В частности, такое улучшение модулируется альтернативными механизмами, чем смягчение активации энтерохромаффинных клеток, особенно тех, которые присутствуют в проксимальных частях тонкой кишки. Эти механизмы могут включать улучшение функции кишечника, например, путем увеличения объема содержимого полостей, или модуляции режимов ферментации в кишечнике.

Волокнистая фракция обычно содержит растворимое волокно. Нерастворимое волокно также может присутствовать.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 40 масс.%, более предпочтительно более 60 масс.% от пищевого волокна растворимо в воде при 20°С.

Растворимая волокнистая фракция предпочтительно включает бета-глюкан или галактоманнаны, происходящие из гидролизованной или частично гидролизованной гуаровой камеди. Предпочтительно, растворимая фракция содержит 15 масс.% или больше волокон, выбранных из группы из бета-глюканов, более предпочтительно 18-90 масс.%. Полагают, что это индуцирует режим общей ферментации, что улучшает активность кишечника в протоколах лечения, что означает стимуляцию передачи сигналов серотонина в головном мозге.

Бета-1,3-глюканы образуют группу из неперевариваемых углеводов, которые можно найти в некоторых типах ингредиентов. Например, их содержат дрожжи, грибы, водоросли и некоторые типы волокон злаков. Бета-1,3-глюканы могут содержать линейные цепи моносахаридов, которые преимущественно соединены друг с другом бета-1-3 связью, и факультативно частично бета-1,6-связью, как встречается в некоторых дрожжах, и/или факультативно бета-1,4 связями, как встречается в злаках или зернах. Глюканы могут быть линейными или замещенными, например, другими сахаридами, пептидами или аминокислотами, и/или липидами или жирными кислотами, и могут быть растворимыми или нерастворимыми в естественных условиях. Они могут иметь широкий диапазон молекулярной массы и встречаются в некоторых специальных формах, каждая из которых демонстрирует различные свойства и биологическую активность. Особый интерес представляют бета-1,3-глюканы, которые частично замещены сахаридами, связанными бета-1,4-связью с бета-1,3 цепью, которые встречаются в волокне злаков и зерен. В природе они, как правило, встречаются в высокой степени в виде нерастворимых глобул, которые можно различить при микроскопии в виде частиц с диаметром 10 микрометров. Разрушение этих глобул пригодно для обеспечения их растворимости и для повышения биологической эффективности. Обработка ультразвуком и гомогенизация при высоком сдвиговом усилии или высоком давлении являются подходящими методиками для достижения этого. Эти молекулы бета-1,3-глюканов могут абсорбировать воду, в несколько раз превышающую их молярные количества, и коммерческие сухие препараты демонстрируют различные степени дегидратации.

Общее пищевое волокно в продукте предпочтительно включает нерастворимое волокно. Такое волокно индуцирует определенный режим ферментации, благодаря преимущественному началу роста различных типов бактерий. В частности, оно может вносить вклад в благоприятную продукцию иных метаболитов, чем ацетат, в кишечнике.

Содержание нерастворимого волокна, если оно присутствует, на основе общих волокон в продукте, предпочтительно составляет по меньшей мере 8 масс.%, более предпочтительно от 18 до 72 масс.%, в частности от 22 до 58 масс.%. Такие высокие содержания нерастворимого волокна обычно обеспечиваются в полутвердом или твердом продукте. Количество нерастворимого волокна в продукте может быть выбрано более высоким, если твердый матрикс выбран в качестве разбавителя для активных компонентов, которые нужно применить.

В определенном варианте осуществления нерастворимое волокно содержит резистентный крахмал. В предпочтительном варианте осуществления резистентный крахмал является ретроградированным или RS3 крахмалом. В другом предпочтительном варианте осуществления фракция резистентного крахмала включает более 50 масс.% линейных полимеров альфа-1,4-глюканов, которые имеют степень полимеризации от 10 до 35. Подходящими источниками таких резистентных крахмалов являются бобы, горох, подвергнутый термической обработке картофель и подвергнутые термической обработке злаки. Одновременное присутствие в кишечнике резистентного крахмала и бета-глюканов в комбинации с ксиланами поддерживает рост видов бактерий, генерирующих правильный тип бутирата. Предпочтительное содержание резистентного крахмала в волокнистой фракции составляет 3 масс.% или больше, более предпочтительно 5-60 масс.%, на основе общих волокон. Резистентный крахмал определяется как те крахмалы, которые остаются интактными после переваривания в течение 2 часов в системе из Englyst et al, Am J Clin Nutr 1999, 69, 448-454.

Предпочтительно, ОВФ включает одно или несколько растворимых волокон на основе маннанов, таких как глюкоманнаны, галактоманнаны, галактоглюкоманнаны или другие гетеросахариды на основе маннозных олигомеров или маннозных полимеров. Эти маннаны могут быть выделены, например, из гуаровой камеди или конжаковой камеди, путем применения определенной комбинации способов, известных в данной области техники. Предпочтительно, чтобы эти маннаны были по меньшей мере частично гидролизованы, в то время как маннановый ингредиент состоял более чем на 88 масс.% из олигосахаридов со степенью гидролиза от 2 до 50.

Подходящие источники мананнов являются коммерчески доступными и включают гуаровую камедь Benefibre и Sunflbre. Количество маннанов в ОВФ в одном варианте осуществления составляет более 10 масс.%, предпочтительно 14-40 масс.%.

В определенном варианте осуществления количество перевариваемых гомосахаридов, т.е. сахаридов, образованных из единственного типа моносахаридных единиц, таких как инулин, фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды, составляет мене 37 масс.%. Содержание неперевариваемых гомосахаридов предпочтительно составляет менее 26 масс.%, для предотвращения избыточной активации энтерохромаффинных клеток.

В определенном варианте осуществления общая волокнистая фракция в (ПСУ) продукте (для применения) в соответствии с настоящим изобретением составляет 2-50, предпочтительно 3-40, более предпочтительно 4-30 масс.% галактанов. Эти галактаны обычно получают и выделяют из таких камедей, как аравийская камедь. Предпочтительно, эти галактаны являются гетеросахаридами, содержащими по меньшей мере 7 масс.% не-галактозных сахарных компонентов. Предпочтительно, более 88 масс.% имеют степень полимеризации от 3 до 80.

В определенном варианте осуществления общая волокнистая фракция в продукте (для применения) в соответствии с настоящим изобретением не содержит, или содержит мало пектиновых веществ и/или добавленных кислых олигосахаридов, для достижения эффекта в отношении энтерохромаффинных клеток, и поведения, как раскрыто в данной патентной заявке, и для предотвращения слишком большого высвобождения ацетата в кишечнике. Хотя некоторые уроновые кислоты обычно присутствуют в волокне злаков и других натуральных волокнах, как замещенные на ксиланы или как минорные компоненты в исходном ингредиенте, природа таких неперевариваемых сахаридов в целом отличается от добавленных очищенных пектинов, как раскрыто в WO 2010147472. В частности, количество добавленных пектинов, добавленных пектиновых гидролизатов и добавленных уроновых кислот составляет менее 40 масс.%, предпочтительно менее 10 масс.% от общей волокнистой фракции в продукте (для применения) в соответствии с изобретением.

Кроме того, продукт (для применения) в соответствии с настоящим изобретением в предпочтительном варианте осуществлении не содержит или содержит относительно мало D-рибозы, для предотвращения нежелательного изменения цвета продукта при нагревании и при хранении. Количество добавленной D-рибозы, таким образом, предпочтительно составляет менее 10 масс.%, более предпочтительно менее 2 масс.%, и наиболее предпочтительно, продукт по существу не содержит D-рибозы.

Волокно может иметь относительно низкое содержание ацетогенных волокон, или не содержать ацетогенных волокон, как инулин или фруктоолигосахариды и пектины или кислые гомосахариды, которые содержат менее 10% иных сахаридов, чем уроновая кислота. Содержание ацетогенных волокон, если они присутствуют, в волокнистой фракции обычно составляет менее 85 масс.%, предпочтительно менее 40 масс.%, более предпочтительно менее 10 масс.% от волокнистой фракции. Это не только обеспечивает надлежащее высвобождение иных жирных кислот с короткой цепью, чем ацетат, но также снижает высвобождение газов при ферментации в кишечнике. Таким образом, это также улучшает желудочно-кишечный комфорт и снижает вздутие живота и метеоризм. Включение заявленных волокон из злаков и присутствие определенных бета-глюканов, резистентного крахмала и определенных ксиланов, также в комбинации с маннанами, как упоминалось выше, обеспечивает это высвобождение жирных кислот при снижении количества высвобождаемого газа в кишечнике при ферментации. Газы при ферментации включают водород, метан, азот и другие газы. В предпочтительном варианте осуществления применение волокон в соответствии с настоящим изобретением также предотвращает снижение рН кала ниже 7,0, предпочтительно ниже 7,1, и индуцирует рН стула, наиболее предпочтительно от 7,15 до 7,5, по результатам определения кислотности стула, Это отражает присутствие неацетогенной микрофлоры в кишечнике в результате употребления продукта.

В частности, для пищевого волокна, комбинации или питательной композиции для применения в соответствии с настоящим изобретением, при условиях, существующих в кишечнике субъекта, у которого применяют волокно (в комбинации, в питательной композиции или в другой форме), по меньшей мере часть волокна ферментируется, таким образом, образуя пропионат, бутират или ацетат, где отношение молярных количеств суммы количеств образованного пропионата плюс бутирата к количеству образованного ацетата составляет по меньшей мере 0,2, и предпочтительно, находится в диапазоне от 0,25 до 0,61, наиболее предпочтительно, в диапазоне от 0,56 до 0,61. Такой режим ферментации может быть индуцирован путем модификации кишечной флоры диетой, например, путем изменения отношения количеств типа Firmicutes к Bacteroidetes до отношения более 1,5.

Волокнистый ингредиент из злаков предпочтительно придает относительно низкую вязкость при диспергировании или растворении. Это обеспечивает высокую вкусовую привлекательность продукта, и таким образом, соблюдение режима питания. Предпочтительно, волокно не вызывает существенного повышения вязкости содержимого полостей. В дополнение, низкая вязкость обеспечивает быстрое переваривание компонентов пищи и быструю абсорбцию. Низкая вязкость не нарушает надлежащего нейроэндокринного ответа, благодаря свободному взаимодействию содержимого полостей с эпителием кишечника.

Примеры в данном документе раскрывают некоторые из смесей волокон, которые могут оказывать облегчающий эффект на нейроэндокринный ответ, вызванный пероральным приемом лекарственного средства или питательного продукта.

Содержание пищевого волокна в питательной композиции из настоящего изобретения обычно составляет по меньшей мере 2 г на 100 г общей питательной композиции, в частности, по меньшей мере 5 г на 100 г, более конкретно по меньшей мере 6 г на 100 г. Содержание, в частности, в готовом к употреблению продукте, обычно составляет менее 50 г на 100 г, в частности, 40 г на 100 г или менее.

Обычно общее содержание гемицеллюлозы, включая ксиланы (включая гетероксиланы, такие как арабиноксиланы) составляет по меньшей мере 0,5 г на 100 г общей питательной композиции, в частности, по меньшей мере 2,5 г на 100 г, более конкретно, по меньшей мере 5 г на 100 г. Общее содержание этих волокон, в частности в готовом к употреблению продукте, обычно составляет менее 50 г на 100 г, в частности. 45 г на 100 г или менее, более конкретно, 35 г на 100 г или менее.

Для жидкого продукта содержание волокон предпочтительно находится в диапазоне 2-15 г/100 г композиции. Для полутвердого продукта содержание волокон предпочтительно находится в диапазоне 6-24 г/100 г композиции. Для твердого продукта содержание волокон предпочтительно находится в диапазоне 6-40 г/100 г композиции.

В сутки нужно потреблять предпочтительно примерно от 20 до 1000 г продукта, для индукции необходимого эффекта. Как правило, дозировка в сутки должна составлять примерно от 30 до 400 г. Эта доза, как правило, пакуется в 1-10 порций для обеспечения производства единиц упаковки готового к употреблению продукта. В одном варианте осуществления жидкость упакована в контейнер объемом от 30 до 125 мл.

Белковая фракция

Белковую фракцию определяют по количеству азота в продукте, с помощью метода анализа по Кьельдалю, с умножением на 6,25. Белковая фракция содержит соединения, которые включают более 66 масс.% аминокислотных единиц в молекуле. Таким образом, она включает свободные аминокислоты и их соли, эфиры аминокислот, и пептиды, включая интактные и гидролизованные белки. Белок может быть замещен липидом, углеводом или другими компонентами. Неаминокислотная часть белковой фракции может быть нитратами и другими азотистыми продуктами.

Что касается аминокислот в настоящей заявке, обычно они означают белковые аминокислоты. Таким образом, что касается доз аминокислот, доза означает L-изомер, за исключением глицина. Хотя организм человека может превращать D-изомеры в L-изомеры, и рацемические смеси аминокислот могут в некоторых случаях быть полезными в контексте настоящего изобретения, предпочтительным является применение L-изомеров при отсутствии D-изомеров.

Предпочтительно, белковая фракция содержит пептид, имеющий по меньшей мере 7 аминокислотных единиц. Хотя это может индуцировать аллергическую реакцию у лиц, страдающих аллергией на эпитоп, присутствующий в белковой фракции, включение такого пептида является предпочтительным, для снижения потребности во включении свободных аминокислот и получения продукта с большей вкусовой привлекательностью. Это обеспечивает полное соблюдение режима потребления продукта в соответствии с настоящим изобретением субъектами, которых предполагают лечить продуктом в соответствии с настоящим изобретением.

Белковая фракция в медицинском питании или питательном продукте может вносить вклад в насыщающие или индуцирующие тошноту свойства питания или продукта. В данной области техники были выявлены некоторые способы действия. Некоторые белки могут высвобождать пептиды после переваривания в кишечнике, которые индуцируют высвобождение высокого количества ХЦК или других нейропептидов, которые, как известно, вызывают тошноту и насыщение. Белки могут свертываться в желудке под действием высокой кислотности и таким образом, активируют чувствительные к давлению клетки, которые расположены в желудке и при активации вызывают чувство насыщения. Третьим механизмом может быть активация чувствительных клеток в проксимальной части тонкого кишечника при поддержке биосинтеза серотонина путем обеспечения относительно высокого количества его предшественника триптофана. Хотя очевидно, можно разработать питательный продукт, содержащий белковую фракцию, индуцирующую наименьшие проявления тошноты и чувства сытости, польза волокна злаков становится явной, если лечебное питание будет содержать такие белки, индуцирующие насыщение.

Индуцирующие насыщение свойства белка становятся более явными, когда белок присутствует в высокой концентрации. Так, в предпочтительном варианте осуществления волокно присутствует в медицинском питании или питательном продукте, где содержание белка составляет более 8 г на 100 мл. В другом варианте осуществления белковая фракция в продукте содержит более 18% энергии продукта, с применением значений Этуотера для количества энергии, генерируемой липидами, белками и перевариваемыми углеводами и нулевого значения дл неперевариваемых углеводов.

Источник триптофана обычно обеспечивается в комбинации с (активным) пищевым волокном для применения в соответствии с настоящим изобретением. Триптофан может применяться по отдельности или вместе с пищевым волокном.

В одном варианте осуществления источник триптофана содержит свободный триптофан, его соль, его сложный эфир, или соединение, содержащее амид или пептид, связанный с триптофаном, например, дипептид, содержащий триптофановую единицу.

Содержание триптофана (включая триптофан, присутствующий в связанной форме в пептидах и других соединениях, содержащих триптофановую единицу, таких как сложный эфир триптофана) в питательной композиции из настоящего изобретения обычно составляет 2 мг/г общей композиции или больше, предпочтительно 3 мг/г общей композиции или больше. Обычно содержание составляет 6 мг/г или больше, по меньшей мере в жидких продуктах. Содержание может выше, хотя, в частности, в том случае, когда композиция является концентрированным продуктом, ее нужно разбавлять перед применением, например, восстанавливать в воде или смешивать с другим продуктом питания.

В одном варианте осуществления отношение массы триптофана к основным нейтральным аминокислотам лейцину, изолейцину и валину в белковой фракции продукта составляет по меньшей мере 0,22, предпочтительно от 0,23 до 20, и наиболее предпочтительно от 0,28 до 4. Предпочтительно, отношение массы суммы лейцина плюс изолейцина и валина к массе суммы треонина, гистидина и лизина составляет менее 2,8, предпочтительно от 0,8 до 2,4.

Предпочтительно, в применении в соответствии с настоящим изобретением, пищевое волокно и триптофан применяют вместе как часть питательной композиции. С этой целью особо предпочтительными является волокно злаков, рисовое волокно или подобное волокно.

Применение пищевого волокна, такого как волокно злаков, которое может быть рисовым волокном, в комбинации с триптофаном является предпочтительным для достаточного обеспечения быстро доступного триптофана в крови после перорального приема и медленной подачи других аминокислот, которые препятствуют проходу триптофана через гематоэнцефалический барьер. Таким образом, аминокислоты в диетическом продукте имеют относительно высокое массовое отношение триптофана к сумме основных аминокислот, в частности, основных нейтральных аминокислот (ОНАК), т.е. аминокислот с разветвленной цепью (лейцина, изолейцина и валина), тирозина и фенилаланина.

В частности, для питательной композиции для применения в соответствии с настоящим изобретением необходимо, чтобы она быстро переваривалась. Это обеспечивает относительно низкое воздействие на нижние части ЖКТ некоторых компонентов пищи и пищевого триптофана, по сравнению с применением триптофана в форме медленно перевариваемых белков.

Для достижения этого предпочтительно (1) применяют белковую фракцию, содержащую высокое массовое отношение триптофана к сумме основных нейтральных аминокислот и/или (2) продукт должен обеспечивать легкое расщепление белковой фракции. Высокое отношение, в частности, является более высоким отношением, чем в таком белке, как казеин. Подходящие белки включают белки, выделенные из сыворотки, из растений (бобов, семян, зерен, клубней, и т.д.), из рыбы, криля, животных (мяса, кожи, органов), водорослей, яиц и грибов. Известны способы в данной области техники для выделения белковых фракций из этих источников, и включают измельчение и помол, просеивание, растворение и солюбилизацию, экстракцию, разделение и очистку. Частичный гидролиз может улучшать технологические свойства этих ингредиентов.

Особо предпочтительной является смесь белков, содержащая один или предпочтительно два, более предпочтительно три элемента из группы из горохового белка, соевого белка, рыбного белка, яичного белка и сывороточного белка.

В предпочтительном варианте осуществления белки присутствуют в их натуральном состоянии в продукте, готовом к употреблению. Как правило, при производстве белковых ингредиентов, а также при производстве смешанных продуктов, включающих эти белковые ингредиенты, белки в них являются по меньшей мере частично окисленными. Это индуцирует образование интрамолекулярных и интермолекулярных дисульфидов, что повышает глобулярный характер белков и затрудняет доступ или активность пищеварительных протеаз, таких как пепсин, трипсин и химотрипсин. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления в белковой фракции в композиции (для применения) в соответствии с настоящим изобретением натуральные сульфгидрильные группы присутствуют в количестве по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 35%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 80%. Это можно определить путем измерения количества сульфгидрильных компонентов, связанных с белком, и сравнения значения с измеренной величиной белковых ингредиентов, используемых при производстве продукта, и обязательно заявленных на этикетке этого продукта.

Способ защиты белков при производстве ингредиентов или готового к употреблению продукта, содержащего эти белковые ингредиенты, предпочтительно выбран их группы из: (1) предотвращения контакта с кислородом путем снижения времени и степени, до которой белки могут приходить в контакт с атмосферным кислородом; (2) предотвращения включения окисляющих веществ; (3) снижения скорости реакции с окисляющими соединениями, путем оптимизации тепловой обработки и устранения включенных катализирующих веществ, таких как микроэлементы и редокс-активные вещества, такие как антиоксиданты, и факультативно (4) применения отдельного этапа восстановления, когда это необходимо.

Относительно низкая степень нагревания продукта, и в частности белковой фракции, предотвращает денатурацию белка. Присутствие не-денатурированного белка в продукте, как предполагают, является благоприятным в диетическом контроле или другом виде лечения индивидуумов, страдающих негативными эмоциями или интровертным поведением. He-денатурированные белки и пептиды могут демонстрировать лучшую перевариваемость в проксимальных частях кишечника, и это может улучшать поступление триптофана в головной мозг.

Таким образом, авторы настоящего изобретения считают, что при приготовлении или дополнительной обработке композиции, содержащей белок, следует обратить внимание на предотвращение денатурации белка. Это можно выполнить путем применения оптимизации условий обработки, предотвращения избыточного нагревания, и тому подобного. Степень тепловой обработки, которую применяют для продукта, можно, например, оценить путем определения компонентов Майяра и степени коричневой окраски. По последней причине также предпочтительно избежать включения восстанавливающих Сахаров, таких как рибоза или фруктоза, особенно в моносахаридной форме.

Аминокислотный состав белковых ингредиентов можно определить с применением способов, известных в данной области техники, включающих кислотный или щелочной гидролиз пептидных связей в белке, очистку экстракта, химическую дериватизацию аминокислот, хроматографическое разделение и детекцию отдельных компонентов.

Предпочтительно, присутствует белок, индуцирующий ответ после приема пищи, включающий неврологические и эндокринные эффекты в кишечнике и энтеральной нервной системе, моделирующие насыщение, тошноту. Кроме того, предпочтительно, чтобы белки модулировали ответ, например, поджелудочной железы на системные концентрации глюкозы и аминокислот. Это индуцирует, например, определенный режим высвобождения инсулина и глюкагона. Эти белки характеризуются по индукции относительно высоких количеств глюкагона, по сравнению с инсулином, по сравнению с обычными белковыми смесями, которые используют в медицинских продуктах питания на основе казеина.

Аминокислотный состав предпочтительно оптимизируют, чтобы он способствовал этим эффектам, в частности, влиянию на ответ серотонинергической системы. Таким образом, предпочтительным является относительно высокое количество триптофана на сумму основных нейтральных аминокислот, как обсуждалось выше.

Кроме того, содержание суммы глутамата плюс глутамина в белковой фракции предпочтительно является высоким, в частности, больше 18 г на 100 г белковой фракции, более предпочтительно от 20 до 26 г на 100 г белковой фракции, поскольку это облегчает функционирование нервной системы в желудочно-кишечном тракте, в частности серотонин-активированной активности блуждающего нерва. В определенном варианте осуществления глутамат или глутамин присутствует в продукте из настоящего изобретения, предпочтительно в диапазоне от 0,4 до 10 г на 100 г белковой фракции.

Количество эквивалентов цистеина обычно составляет более 1,7 г, предпочтительно от 1,8 до 2,8 г на 100 г белковой фракции. Это обеспечивает существенное высвобождение сероводорода для модуляции ответа ЖКТ в случае, когда продукт применяют у лиц с частично воспаленным кишечником. Подходящими цистеиновыми эквивалентами являются цистеин, N-ацилированные формы цистеина, такие как N-ацетилцистеин или богатые цистеином пептиды, такие как пептиды из кератина или других белков, богатых цистеином, или определенные белки из яиц или сыворотки.

Количество аминокислот с разветвленной цепью предпочтительно является низким для обеспечения наивысшего возможного отношения триптофана к основным нейтральным аминокислотам. Так, композиция (для применения) в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно по существу не содержит добавленного свободного лейцина, включая его соль.

Предпочтительно, композиция (для применения) в соответствии с настоящим изобретения по существу не содержит добавленного свободного пролина, включая его соль.

Количество треонина в белковой фракции предпочтительно является относительно высоким для обеспечения надлежащего нейроэндокринного ответа у пациентов с нарушением питания или у пожилых пациентов. Не желая углубляться в теорию, полагают, что эффект треонина связан с его способностью к облегчению надлежащего взаимодействия между содержимым кишечника и энтерохромаффинными и эндокринными клетками, напрямую или через микроорганизмы слизистой оболочки. По этой причине количество треонина в продукте предпочтительно составляет более 5,2 г, и предпочтительно, более 6,2 г на 100 г белка.

Этого можно достичь путем включения подходящего источника белка, такого как сывороточный белок, или добавления свободного треонина или его солей или пептидов при производстве, или применения комбинации этих способов.

Концентрация аргинина в продукте предпочтительно является относительно высокой, для облегчения опосредованной оксидом азота активации блуждающего нерва. Предпочтительно, количество аргинина в белковой фракции составляет более 5 г, более предпочтительно от 5,4 до 9 г, наиболее предпочтительно от 5,6 до 8 г аргинина на 100 г белковой фракции.

Белки растительного происхождения, например, из злаков, таких как рожь и пшеница, имеют низкое массовое отношение триптофана к сумме основных нейтральных аминокислот. Это означает, что другие белки в белковой фракции продукта должны содержать больше триптофана, или альтернативно или дополнительно должен быть добавлен один или несколько других источников триптофана, таких как свободный триптофан (в виде кислоты, соли) или пептиды, богатые триптофаном. Предпочтительно, добавленный L-триптофан в виде аминокислоты, ее соли, ее сложного эфира, или в виде олигопептида (т.е. пептида, содержащего до 10 аминокислотных единиц), в частности, в виде дипептида, предпочтительно обеспечивают в количестве 0-12 г, более предпочтительно 0,2-4 г L-триптофана на 100 г белковой фракции.

Продукт из настоящего изобретения обычно по существу не содержит казеина. Если казеин присутствует, то его содержание, как правило, оставляет менее 15 масс.%, предпочтительно менее 2 масс.% от белковой фракции.

Сумма белков молочной сыворотки и растительных белков обычно составляет от 5 до 100 масс.%, предпочтительно от 22 до 98 масс.% белковой фракции.

В определенном варианте осуществления отношение массы растительного белка (который, как правило, содержит низкое количество аминокислот с разветвленной цепью) к массе молочного белка составляет по меньшей мере 0,05 (м/м), предпочтительно по меньшей мере 0,2 (м/м).

Предпочтительная белковая фракция, в частности, для применения в лечении лица, страдающего от нарушения настроения - поведения, чувствительного к пищевым аллергенам, имеет следующие характеристики:

- триптофан составляет более 1,9 г на 100 г белковой фракции;

- белковая фракция содержит L-триптофан в виде аминокислоты, ее соли, ее сложного эфира, или в виде пептида, содержащего 2-6 аминокислотных остатков;

- 5-95% пептидов, на основе общей белковой фракции, имеют 2-6 аминокислотных единиц.

Дозировка белка предпочтительно является относительно низкой, в частности, менее 6 г на дозу, предпочтительно менее 5,5 г на дозу, более предпочтительно менее 4,9 г на дозу, Однако на основе вклада в общую энергию, содержание белка в (готовом к употреблению) продукте предпочтительно составляет больше 18 эн.%, с применением констант Этуотера для расчета. Последнее обусловлено тем, что другие компоненты, обеспечивающие энергию, в частности, липиды, если они присутствуют, предпочтительно находятся в относительно низком количестве в продукте. Предпочтительно, продукт имеет форму жидкости или полутвердую форму.

В определенном варианте осуществления белковая фракция содержит лизоцим в качестве источника триптофана. Количество гидролизата лизоцима с СГ менее 10 в данном варианте осуществления обычно составляет менее 25 масс.%, предпочтительно менее 20 масс.%, более предпочтительно менее 10 масс.%, от количества гидролизата лизоцима в продукте, имеющем СГ более 20. Предпочтительно, количество триптофановых полипептидов из гидролизованного интактного белка в белковой фракции составляет менее 1 масс.%. Предпочтительно, белковая фракция содержит 80 масс.% или менее, и более предпочтительно менее 30 масс.% гидролизованного белка, по вкусовым соображениям.

В предпочтительном варианте осуществления белковая фракция также вносит вклад поддерживающую роль продукта, как заявлено, в функционировании дофаминергической системы. Эта система включает высвобождение дофамина при наблюдении пищи или вскоре после ее употребления, и может оцениваться по повышению аппетита. Кроме того, поддерживающая роль включает улучшенную функцию дофаминовых рецепторов, в частности, повышение эффекта дофамина, высвобождаемого до или во время первых стадий приема пищи.

Белковая фракция предпочтительно является быстро перевариваемой, что предотвращает высвобождение серотонина ЭХ клетками, расположенными в дистальной части подвздошной кишки, до большей степени, чем тромбоциты крови могут абсорбировать, и таким образом, индуцировать эффект насыщения и тошноты путем активации 5НТ3 рецепторов в ХТЗ (хеморецепторной триггерной зоне) мозгового слоя.

Белковая фракция предпочтительно также индуцирует относительно низкое высвобождение ХЦК 1-клетками в двенадцатиперстной кишке после употребления, поскольку она в целом содержит низкое количество каппа-казеина. Таким образом, сывороточные белки, если они присутствуют, предпочтительно содержат кислую сыворотку. Более предпочтительно, кислая сыворотка составляет более 40, наиболее предпочтительно 51-100 масс.% сывороточных белков.

Если питательный продукт находится в жидкой форме, продукт предпочтительно является однородной эмульсией, содержащей по меньшей мере белковую фракцию, липиды, углеводы, волокно и минеральную фракцию. После употребления и прохода через желудок эмульсия как таковая индуцирует относительно низкое высвобождение холецистокинина (ХЦК), по сравнению с продуктами из предшествующего уровня техники.

Продукт предпочтительно содержит относительно низкое количество органических кислот, или по существу не содержит их. В особо предпочтительном варианте осуществления количество органических кислот, которые, как правило, заявлены как перевариваемые углеводы на этикетке продукта, составляет менее 5 масс.%, предпочтительно менее 2 масс.%, и более предпочтительно менее 1 масс.% от фракции перевариваемых углеводов. При выражении по отношению к белку, количество органических кислот к общему количеству белка в продукте, как правило, составляет менее 8 г органической кислоты на г чистого белка в продукте, и предпочтительно менее 6 г, более предпочтительно менее 5 г органической кислоты на г белка. Этот критерий применяется к таким органическим кислотам, как моно- или ди- или трикарбоновые кислоты, и в частности, ди- и трикарбоновые кислоты. В частности, это относится к лимонной кислоте и ее солям.

Это облегчает протеолиз пищевых белков в продукте, уже находящемся в желудке, преимущественно путем обеспечения быстрого подкисления содержимого желудка до значения рН, близкого к оптимальному значению для протеолитических ферментов в кишечнике, включая пепсин. Эта быстрая подготовка к пищеварению также обеспечивает более быстрый проход через привратник желудка, и обеспечивает более быструю нейтрализацию переваренной пищи, поступающей в двенадцатиперстную кишку. Это снижает высвобождение ХЦК, по сравнению с обычными продуктами питания.

Эти эффекты в отношении дофаминергической и серотонинергической систем вносят вклад в необходимое пищевое поведение индивидуумов, нуждающихся в заявленном продукте, поскольку полностью потребляются необходимые количества продукта в соответствии с настоящим изобретением; другими словами, соблюдение протокола питания с заявленным продуктом является отличным, предпочтительно больше 90%. Соблюдение приема необходимого уровня благоприятных для здоровья питательных веществ является основной проблемой у индивидуумов, страдающих серотонинергическими расстройствами, депрессией, нарушениями поведения и другими заболеваниями, как упомянуто в настоящем документе.

Превосходная скорость переваривания предпочтительной композиции из настоящего изобретения, включающей белковую фракцию, может быть достигнута различными способами. Таким образом, предпочтительно создавать низкую буферную силу или емкость в готовом к употреблению продукту для превосходной скорости переваривания.

WO 2012/092082 раскрывает низкокалорийную детскую смесь, обеспечивающую хорошее переваривание диетических белков. Путем снижения энергетической ценности до значения 200-500 ккал/л и путем снижения количества включенных микроингредиентов до 30-80% от количеств в обычной детской смеси, авторы настоящего изобретения достигают снижения буферной емкости. В настоящей заявке авторы настоящего изобретения достигают улучшения перевариваемости различными способами. Выбор природы белка описан выше. Кроме того, как кажется, матрикс продукта является важным, например, с точки зрения содержания сухого вещества, и присутствия нерастворимого материала. В настоящем изобретении предпочтительной мерой снижения буферной емкости или силы является снижение включения органической кислоты в композицию из настоящего изобретения. Таким образом, содержание фосфора в готовом к употреблению продукте предпочтительно составляет менее 14 мг, более предпочтительно менее 3-13 мг на г белковой фракции в продукте. Значение рН продукта находится в диапазоне от 3,0 до 7,4, а осмолярность и вязкость является относительно низкими. Содержание белковой фракции в питательной композиции из настоящего изобретения предпочтительно составляет по меньшей мере 5 г на 100 г общей питательной композиции, в частности, по меньшей мере 8 г на 100 г, в частности, по меньшей мере 14 г на 100 г. Содержание, в частности, в готовом к употреблению продукте, обычно составляет менее 50 г на 100 г, в частности, 40 г на 100 г или менее, более конкретно, в частности, 25 г на 100 г или менее.

Для жидкого продукта содержание белковой фракции предпочтительно находится в диапазоне 5-9 г/100 г композиции. Для полутвердого продукта содержание белковой фракции предпочтительно находится в диапазоне 8-20 г/100 г композиции. Для твердого продукта содержание белковой фракции предпочтительно находится в диапазоне 14-40 г/100 г композиции.

Перевариваемые углеводы

Если присутствует фракция перевариваемых углеводов, она предпочтительно имеет низкий гликемический индекс (ГИ). Это обеспечивает маленькое и медленное высвобождение НАДН в клетках кишечника, нервной системе, клетках иммунной системы и печени. Это считается благоприятным для поддержки надлежащего редокс-потенциала в клетке, с генераций в то же самое время достаточно большого потока восстанавливающих эквивалентов к митохондриям клеток в кишечнике, клеток иммунной системы и клеток нервной системы в желудочно-кишечном тракте, блуждающем нерве и головном мозге, для генерации формы АТФ (аденозинтрифосфата).

Необходимо отметить, что в предшествующем уровне техники предлагается потреблять большие количества быстро перевариваемых источников глюкозы, для предотвращения мышечного катаболизма и повышения биосинтеза серотонина в головном мозге (Wurtman, et al, 2003, Am J Clin Nutr 77, 128-132).

Скорость высвобождения глюкозных компонентов в ЖКТ представляет большой интерес. Способ определения значения ГИ известен в данной области техники, и включает измерение концентрации глюкозы в крови в течение первых 2 часов после перорального приема тестируемого продукта, и сравнение значения площади под фармакокинетической кривой, полученной после применения глюкозы, которая считается имеющей значение 100. Это можно определить с помощью способа, описанного в Englyst et al, Am J Clin Nutr 1999, 69, 448-454.

Значение ГИ фракции перевариваемых углеводов предпочтительно составляет менее 80, более предпочтительно от 20 до 72, наиболее предпочтительно от 20 до 64. Значение ГИ общей фракции перевариваемых углеводов определяют с этим критерием, хотя различные перевариваемые углеводы в общей фракции могут демонстрировать различные значения ГИ, и некоторые могут даже иметь индекс ГИ выше 64, или даже выше 80. Необходимо, чтобы количество таких отдельных перевариваемых углеводов также было низким. В частности, количество свободной глюкозы в общей фракции перевариваемых углеводов предпочтительно составляет менее 10 масс.%, более предпочтительно менее 4 масс.%, для предотвращения снижения высвобождения грелина после приема пищи. Авторы настоящего изобретения считают необходимым высокое высвобождение грелина после приема пищи, например, для повышения скорости переваривания продукта.

Фракция перевариваемых углеводов предпочтительно включает медленно и быстро перевариваемые углеводы. Быстро перевариваемые углеводы быстро поддерживают низкое количество основных нейтральных аминокислот в случае катаболизма. Должно быть включено количество медленно перевариваемых углеводов, более чем в три раза, предпочтительно более чем в 4 раза превышающее количество быстро перевариваемых углеводов. Это обеспечивает длительный анти-катаболический эффект и хороший вкус продукта.

Примерами таких медленно перевариваемых углеводов являются некоторые крахмалы, некоторые типы больших пуллулановых олигомеров, трегалозы, изомальтулозы, химически модифицированных углеводов и некоторых остатков перевариваемых углеводов, которые присутствуют в волокнистых фракциях, используемых в продукте, такой как волокне злаков. Скорость перевариваемости ингредиентов, включенных в продукт, можно измерить путем применения стандартного способа, известного в данной области техники для этой цели: Englyst et al Am J Clin Nutr 1999, 69, 448-454. Те углеводы, которые перевариваются в этих стандартных условиях до моносахарида за период от 20 до 120 минут после начала эксперимента, считаются медленно перевариваемыми. Те, которые не перевариваются в течение 120 минут после начала, считаются волокнами.

Количество перевариваемых углеводов в продукте обычно превышает в 8 раз, предпочтительно в 5 раз, наиболее предпочтительно в 4 раза количество белка, для обеспечения наибольшего белкового эффекта продукта. В частности, при использовании в качестве пищевой добавки, перевариваемые углеводы потребляются в высоких количествах в любом случае, и избыток перевариваемых углеводов нарушает здоровье инсулин-резистентных индивидуумов, таких как больные диабетом, многие больные ожирением и многие пожилые люди. Резистентность к инсулину тесно связана с проблемами поведения, на лечение которых нацелен продукт в соответствии с настоящим изобретением.

Предпочтительно, по меньшей мере часть углеводов происходит из плодов из рода банана. Плантайны и бананы можно применять в качестве источника перевариваемых углеводов и волокон. Фрукты содержат различные количества быстро перевариваемых углеводов, таких как сахара, в зависимости от видов и степени созревания фрукта в момент анализа или применения. Типичный банан Кавендиш содержит примерно 12,2 г сахаров (примерно 53 масс.% общих углеводов), 2,6 г волокна и примерно 8 г олигомерных и полимерных углеводов. Ингредиенты, полученные из фруктов, которые предпочтительно применяют при производстве продуктов в соответствии с настоящим изобретением, включают быстро перевариваемые сахара в количестве менее 45 масс.%, предпочтительно менее 36 масс.%, более предпочтительно менее 18 масс.%» общей фракции углеводов в ингредиенте. Также количество быстро перевариваемого крахмала является низким.

В определенном варианте осуществления количество углеводов, полученных из банана, составляет от 1 до 70, предпочтительно 2-60 масс.% от количества перевариваемых углеводов во всем продукте. Подходящие ингредиенты включают пюре или экстракт из фрукта. В зависимости от итогового состава готового к употреблению продукта, можно применять различные количества банана, или бананы различного качества. Банановое пюре может быть включено в количестве от 0,2 до 26 масс/об.% в готовом к употреблению продукте питания.

Количество перевариваемых углеводов в питательном продукте (для применения) в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно составляет по меньшей мере 8 масс.%, в частности 8-70 масс.% от общего состава (в частности, в форме продукта, готового к употреблению). Тип перевариваемых углеводов предпочтительно выбран по такому критерию, чтобы количество быстро доступных источников глюкозы было относительно низким, что создает приятный вкус для индивидуума, получающего лечение в соответствии с настоящим изобретением, в частности, индивидуума, страдающего расстройствами настроения-поведения, или индивидуума, потребляющего продукт в соответствии с настоящим изобретением в качестве меры профилактики развития такого заболевания. Таким образом, количество мальтодекстринов и глюкозного/фруктозного сиропа, если они присутствуют, предпочтительно является относительно низким. В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция содержит один или несколько медленно перевариваемых ингредиентов, выбранных из группы из изомальтулозы (или палатинозы), изомальтозы и трегалозы.

Предпочтительная смесь перевариваемых углеводов в лечении нарушений настроения или поведения соответствует следующим критериям:

1) сумма мальтодекстринов и глюкозного-фруктозного сиропа составляет 2-90 масс.%;

2) лактоза, галактоза или банановое пюре >2 масс.%;

3) сумма изомальтулозы, трегалозы и изомальтозы >2 масс.%;

4) свободная фруктоза от 1 до 8 масс.%.

Тип и количество перевариваемых углеводов, как кажется, является важным не только для обеспечения минимального количества глюкозы и сладкости потребляемого продукта, но также для регуляции редокс-потенциала в клетках кишечника, иммунных клетках, клетках печени и нейронах. В одном варианте осуществления продукт в соответствии с настоящим изобретением нацелен на предотвращение избыточного образования восстанавливающих эквивалентов, таких как НАДН.

Улучшение редокс-состояния в целевой ткани или клетках-мишенях можно оценить путем определения массового отношения НАДН к НАД+, или НАДФН к НАДФ+, или полученных метаболитов, таких как лактат, к пирувату, или окисленного глутатиона к восстановленному глутатиону, как известно в данной области техники. Эти значения можно сравнить со значениями, полученными после приема в идентичных условиях продуктов, известных в данной области техники.

Важно, что количество НАДН в цитозоле клеток в ткани-мишени становится ниже после приема пищевого волокна, комбинации или питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением. Низкое значение приводит в итоге к более низкой экспрессии стрессовых белков, таких как некоторые белки теплового шока, например, HSPA5, или альтернативных стрессовых белков, таких как энолаза-1 и глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогенеза.

Содержание фракции перевариваемых углеводов в питательной композиции из настоящего изобретения обычно составляет по меньшей мере 4 г на 100 г общей питательной композиции, в частности, по меньшей мере 5 г на 100 г, более конкретно, по меньшей мере 8 г на 100 г. Содержание, в частности, в готовом к употреблению продукте, обычно составляет менее 80 г на 100 г, в частности, 70 г на 100 г или менее, более конкретно 50 г на 100 г или менее.

Для жидкого продукта содержание перевариваемых углеводов предпочтительно находится в диапазоне от 1,5 до 9 г/100 г композиции.

Для полутвердого продукта содержание перевариваемых углеводов предпочтительно находится в диапазоне 6-30 г/100 г композиции. Для твердого продукта содержание перевариваемых углеводов предпочтительно находится в диапазоне 16-70 г/100 г композиции.

Липидная фракция

Количество липидов в питательной композиции предпочтительно является относительно низким, чтобы предотвратить высвобождение пептида YY и ХЦК после приема пищи. В определенном варианте осуществления это количество составляет менее 4 г, предпочтительно менее 3 г, более предпочтительно менее 2 г, наиболее предпочтительно менее 1,7 г на дозу.

Концентрация питательной композиции варьирует в зависимости от назначенного размера порции, но как правило, составляет менее 4 масс.%. Вклад липидной фракции в общую энергию, обеспечиваемую полной рецептурой за счет белков и перевариваемых углеводов, можно рассчитать с применением метода Этуотера, устанавливающего теоретические факторы расчета 16,7; 16,7 и 37,7 кДж на грамм, соответственно, для белка, перевариваемых углеводов и липидов, и нулевой вклад для других компонентов пищи. В продуктах в соответствии с настоящим изобретением липидная фракция, как правило, находится в диапазоне от 1 до 35 эн.%, предпочтительно от 3 до 29 эн.%, более предпочтительно от 5 до 22 эн.%.

Липидная фракция предпочтительно содержит более 1%, предпочтительно от 3 до 100%, более предпочтительно от 6 до 60% масла, содержащего больше 2 г, предпочтительно больше 20 г суммы эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислоты на 100 г жирных кислот, для повышения чувствительности рецепторов на ЭЭ клетках, ЭХ клетках и центральной нервной системе и ЭНС, но в особенности для повышения высвобождения дофамина в прилежащем ядре и участках полосатого тела, вовлеченных в ощущение удовольствия и функцию моторных нейронов. Важными рецепторами, сенсибилизируемыми продуктом в соответствии с настоящим изобретением, являются рецепторы на нейронах, связанные с G-белком. Это влияние продукта на функцию мембраны приводит к улучшению локализации рецепторов и к улучшению связывания внутриклеточными G-белками. Это применяется, например, к каннабиноидным СВ1 рецепторам.

Предпочтительно, липидная фракция из питательной композиции содержит 1-10 масс.% рыбьего жира, чтобы способствовать надлежащему процессингу и распределению серотониновых рецепторов в организме индивидуума, страдающего расстройствами настроения и поведения. В частности, липидная фракция вносит вклад во влияние продукта на перераспределение 5НТ1А рецепторов на нейронах и интернализацию 5НТ2 рецепторов на нейронах, относительную экспрессию серотониновых рецепторов на органах и опосредуемое везикулами высвобождение нейротрансмиттеров, таких как серотонин.

В одном варианте осуществления питательная композиция содержит источник докозагексаеновой кислоты (ДГК) или эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК).

В предпочтительном варианте осуществления массовое отношение эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) и докозагексаеновой кислоты (ДГК) в продукте составляет больше 0,8, более предпочтительно от 1,0 до 30, более предпочтительно от 2,0 до 20.

Вместо чистых жирных кислот можно применять также их эквиваленты, пригодные для применения в медицинском продукте, в том числе соли, сложные эфиры и простые эфиры, включая глицеридные и фосфолипидные формы, как известно в данной области техники. При выполнении расчета количеств можно принять ту же самую биодоступность, как для чистой жирной кислоты, и вклад жирной кислоты, подобный количеству моль жирной кислоты в полной молекуле, с поправкой на массу полной молекулы.

Одним важным свойством липидной фракции является ее способность к внесению вклада в низкие насыщающие свойства готового к употреблению продукта. В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция из настоящего изобретения пригодна для индукции относительно высокого ответа грелина после (перорального) приема продукта. Для внесения вклада в эту характеристику липидная фракция содержит на 100 г предпочтительно больше 2 г октановой кислоты (=С8:0) и более предпочтительно от 4 до 40, наиболее предпочтительно от 8 до 20 г октановой кислоты или ее эквивалентов (все на основе общего содержания липидов). Эквивалентами октановой кислоты являются такие химические вещества, которые при употреблении человеком повышают концентрацию в крови соединений, содержащих октановую кислоту, таких как триглицериды. Примерами эквивалентов октановой кислоты являются соли октаноата, сложные эфиры или простые эфиры октановой кислоты, такие как ацетил-октаноат или бутил-октаноат, или триглицериды. Было установлено, что очищенное масло с триглицеридами со средней цепью является хорошим источником эндогенной октановой кислоты.

Выбор количества и типа липидов в липидной фракции предпочтительно вносит вклад в относительно низкий ответ ХЦК и пептида YY после приема пищи при употреблении продукта. Это достигается потому, что липиды являются легко перевариваемыми и образуют правильные мицеллы в двенадцатиперстной кишке после высвобождения секретируемой желчи. Это предпочтительно достигается путем включения липидной фракции в продукт в виде мелких капелек, однородно распределенных в продукте. Также предпочтительно включать эмульгирующую систему, как можно менее препятствующую эмульгированию в двенадцатиперстной кишке. По этой причине количество диглицеридов, и особенно моноглицеридов, предпочтительно является относительно низким. В предпочтительном варианте осуществления количество суммы моно- и диглицеридов составляет менее 10, предпочтительно менее 2 масс.% от липидной фракции. Общее количество фосфолипидов и лизофосфолипидов обычно составляет 0,5-12, предпочтительно 0,7-6, более предпочтительно 0,8-4, наиболее предпочтительно 0,8-3,4 г на 100 г липидной фракции.

Липидная фракция предпочтительно облегчает модуляцию серотонинергической системы. Таким образом, предпочтительно включать липидную фракцию в продукте в соответствии с настоящим изобретением, содержащую источник омега-3 полиненасыщенных жирных кислот с длинной цепью [(N-3) ДЦ-ПНЖК].

Для модуляции передачи серотонинергических сигналов, массовое отношение полиненасыщенных жирных кислот с длинной цепью (ДЦ-ПНЖК) n-3 класса к n-6 классу предпочтительно составляет 0,25-9,4, предпочтительно от 0,5 до 4. Жирные кислоты с длинной цепью означают жирные кислоты, содержащие по меньшей мере 18 углеродных атомов. Предпочтительным источником n-3 ДЦ-ПНЖК является масло криля, хотя другие источники омега-3 полиненасыщенных жирных кислот с жирной цепью известны в данной области техники, такие как другие виды жира из морских животных, масла водорослей, масла грибов, и масла, полученного или экстрагированного из генетически модифицированных организмов, включая генетически модифицированные растения. Способы модификации таких организмов для повышения количества n-3 ДЦ-ПНЖК при их жизни известны в данной области техники, и включают введение генов, повышающих активность элонгазы и/или десатуразы в этих организмах.

Содержание липидной фракции в питательной композиции из настоящего изобретения обычно составляет по меньшей мере 2 г на 100 г общей питательной композиции, в частности, по меньшей мере 3 г на 100 г, более конкретно, по меньшей мере 5 г на 100 г. Содержание, в частности, в готовом к употреблению продукте, обычно составляет менее 50 г на 100 г, в частности, 40 г на 100 г или менее, более конкретно 24 г на 100 г или менее.

Для жидкого продукта содержание липидов предпочтительно находится в диапазоне 1,2-5 г/100 г композиции, более предпочтительно 2-4 г на 100 г готового к употреблению продукта.

Для полутвердого продукта содержание липидов предпочтительно находится в диапазоне от 4 до 24 г/100 г композиции. Для твердого продукта содержание липидов предпочтительно находится в диапазоне 8-40 г/100 г композиции.

Минеральный состав

Факультативно, питательная композиция содержит минерал. Количество минералов в продукте можно измерить как количество минерального остатка. Для обеспечения надлежащего количества активных ионов минералов, обеспечивающий быстрое переваривание компонентов пищи и индуцирующих надлежащий ответ после приема пищи, количество минерального остатка в продукте питания обычно является относительно низким, по меньшей мере в форме, в которой он предназначен для применения («готовый к употреблению»). Предпочтительно, количество минерального остатка на 100 г жидкой питательной композиции, в частности, в виде готового к употреблению напитка, составляет менее 1,8 г, более предпочтительно от 0,7 до 1,7 г, наиболее предпочтительно от 0,8 до 1,6 г.

В жидкой питательной композиции ионная сила композиции может играть роль, в частности, в модуляции высвобождения кишечных гормонов, регулирующих насыщение. Полагают, что очень низкая ионная сила предотвращает слишком быстрое высвобождение таких гормонов в кишечнике. Ионную силу можно измерить путем определения осмолярности или осмоляльности жидкого продукта. Предпочтительно, продукт демонстрирует осмолярность 170-340 мОсм/л, более предпочтительно 190-310 мОсм/л, наиболее предпочтительно 210-290 мОсм/л.

Количество натрия и калия в готовом к употреблению продукте должно быть предпочтительно низким, для снижения рвоты, тошноты и активации ЭХ клеток. Количество ионов натрия, включенного в композицию, предпочтительно составляет менее 90 мг на 100 г, предпочтительно от 20 до 80 мг на 100 г. Это обеспечивает суточное потребление менее 1500 мг в сутки от общего рациона.

Содержание цинка предпочтительно является относительно высоким, для повышения количества грелина, высвобождаемого после употребления продукта. Количество цинка в продукте предпочтительно составляет более 2,4 мг, более предпочтительно 3,2-24 мг, наиболее предпочтительно 4-18 мг на 100 г продукта. Предпочтительно, содержание магния составляет больше 26 мг/100 мл или 26 мг/100 г питательной композиции, в частности, готового к употреблению продукта, более предпочтительно 32-48 мг на 100 мл или на 100 г питательной композиции, в частности, готового к употреблению продукта, для лечения нарушений, критических при лечении заболеваний, при употреблении относительно низких количеств продукта в соответствии с настоящим изобретением. Магний может быть включен в продукт в качестве ингредиента пищевого качества, как известно в данной области техники, например, сульфата магния или бикарбоната магния.

Отношение железо/медь предпочтительно является высоким для предотвращения порчи продукта и повышения метаболических путей, поддерживающих передачу серотониновых сигналов и метаболизм триптофана. Предпочтительно, массовое отношение железа к меди в питательной композиции, в частности, в готовом к употреблению продукте, составляет больше 10, более предпочтительно от 12 до 40, наиболее предпочтительно от 14 до 28. Количество ионов железа в питательной композиции предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 15 мг на 100 г продукта, более предпочтительно от 0,3 до 7 мг на 100 г продукта, наиболее предпочтительно от 0,6 до 3 мг на 100 мг продукта, в частности, в готовом к употреблению продукте. Установленный верхний предел для железа является особенно значимым для предотвращения нестабильности продукта и ввода солей железа в кишечник. Ионы железа предпочтительно имеют форму ионов двухвалентного железа. Ионы должны быть связаны с анионами, обеспечивающими быстрое растворение в кишечнике и высокую биодоступность железа. Подходящими ионами для достижения этого являются такие органические кислоты, как сульфат, или глюконат, аскорбат, и такие аминокислоты, как глицин или аланин.

Можно различать буферную силу и буферную емкость продукта, как в WO 2012/092082. Буферная сила определяется как число миллимолей НС1 (соляной кислоты), необходимое для снижения рН 50 мл готовой к употреблению жидкой рецептуры от 6,00 до 3,00. Буферную емкость питательной композиции можно измерить посредством способов, известных в данной области техники, которые включают титрование композиции. Буферная емкость выражается в виде повышения концентрации протонов (Н+) или изменения рН после добавления избранного количества кислоты.

Для сухих продуктов готовят раствор эмульсию из 10% сухого продукта в воде до объема 100 мл воды.

В предпочтительном варианте осуществления готовый к употреблению жидкий продукт лечебного питания имеет буферную силу менее 8 мМоль HCl, более предпочтительно 1-6 мМоль, и наиболее предпочтительно меньшей 3 мМоль HCl.

В предпочтительном варианте осуществления буферная емкость продукта является особенно низкой в диапазоне рН от 2 до 7,4. Это предпочтительно достигают путем выбора ингредиентов с низкой буферной емкость. Это относится к макроингредиентам, например, белкам, но также к типу минералов. Тип анионов, таким образом, не является органической кислотой или фосфатом, которые, как известно, имеют высокую буферную емкость. Вместо этого применяют сульфат, хлорид или нитрат, или в меньшей степени бикарбонат, в качестве противоиона в минеральных солях. В предпочтительном варианте осуществления минеральная фракция питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением является массовым отношением количества суммы сульфата и нитрата 0,05-20, предпочтительно 0,08-2 к массовому количеству фосфатов. Массовое количество фосфатов является анионной частью минеральных фосфатов, включенных в продукт. Концентрацию фосфора в продукте определяют путем применения критерия, чтобы она составляла менее 14 мг на г белковой фракции.

Другие компоненты

Некоторые другие компоненты пригодны для улучшения эффекта активных ингредиентов. В соответствии с настоящим изобретением, в частности, один или несколько других компонентов могут быть включены для поддержки или улучшения действия наиболее значимых эндогенных белков, участвующих в катаболизме триптофана и регуляции серотонина in vivo. Эти белки включают декарбоксилазу L-аминокислот, гидроксилазу кинуренина, и экспрессию или локализацию одного или нескольких рецепторов серотонина и белки, вовлеченные в высвобождение нейротрансмиттеров, таких как серотонин, но также дофамин.

В предпочтительном варианте осуществления композиция (для применения в соответствии с настоящим изобретением) содержит фолат (витамин В11). Содержание/дозировка предпочтительно является высокой, для обеспечения быстрого катаболизма триптофана посредством кинуренинового пути, если необходимо, и последующей стимуляции нейрогенеза и синаптогенеза и функции микроглии. Авторы настоящего изобретения считают, что последний феномен можно объяснить путем улучшения метаболизма нуклеотидов с помощью продукта в соответствии с настоящим изобретением. Фолат может быть включен в продукт в форме, повышающей системные концентрации фолата после перорального применения. Эти формы включают фолата моноглутамат, фолиновую кислоту и фолаты с одним замещенным углеродом и полиглутаматные формы этих фолатов, имеющие пищевое качество. Количество фолата в дозе (готового к употреблению) продукта в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно является 0,05-4-кратным, предпочтительно 0,1-3-кратным от рекомендуемой суточной нормы потребления в соответствии с рекомендациями FDA, 1989.

Витамин В6 предпочтительно включают в композицию (для применения) в соответствии с настоящим изобретением, для предотвращения накопления нежелательных метаболитов пищевого триптофана при катаболизме по кинурениновому пути. Подходящие источники витамина В6 включают пиридоксин, пиридоксамин, пиридоксаль и пиридоксаль фосфат, в свободной форме или в виде комплекса с другими молекулами, такими как аминокислоты или пептиды. Включаемое количество является 0,05-4-кратным, предпочтительно 0,1-3-кратным от рекомендуемой суточной нормы потребления, согласно рекомендациям RDA от 1989.

Хотя кинурениновый путь стимулируется посредством включения фолата и витамина В6, это приводит к дополнительному синтезу никотинамидных нуклеотидов (НАД+, НАДН и НАДФН и НАДФ+), для некоторых индивидуумов может быть предпочтительно включать витамин В3 в продукты. Подходящие формы витамина ВЗ включают ниацин (никотиновую кислоту, НК), ее соли или сложные эфиры, и ниацин мононуклеотид. Подходящая суточная доза является 0,1-3-кратной, предпочтительно 0,15-2-кратной от рекомендуемой суточной дозы (RDA, значения от 1989).

Предпочтительно применять ниацин (НК) или его соли или сложные эфиры в качестве в качестве источника витамина В3 сверх никотинамида. Хотя он может индуцировать гиперемию в более низких дозах, по сравнению с его амидной формой, и может индуцировать более короткое и более кратковременное повышение системных концентраций НАД+, он является предпочтительным, поскольку амидная форма может легко пересекать гематоэнцефалический барьер, и высокие концентрации никотинамида нарушают метаболизм НАД+ и холиновый метаболизм в головном мозге, при этом являясь неспособными к потенциальному превращению в НАД+ (никотинамид-адениндинуклеотид). Таким образом, предпочтительно сохранять дозу витамина В3 на порцию ниже порогового значения, превышающего в два раза, предпочтительно менее чем в 1,0 раз значение рекомендуемой суточной нормы потребления, где источником витамина В3 является ниацин, чтобы иметь ненарушенную и максимальную скорость биосинтеза НАД в головном мозге.

Хотя биохимические пути в головном мозге имеет большое значение, авторы настоящего изобретения считают, что процессы в печени также определяют обработку серотонина в головном мозге, благодаря прохождению кинуренина и 3-гидроксикинуренина, но не хинолиновой кислоты и кинурениновой кислоты через гематоэнцефалический барьер.

Гидроксилирование кинуренина катализируется кинуренин-монооксигеназой (КМО) в головном мозге крыс, и является основным этапом от пути KYNA (который катализируется аминотрансферазой КАТ-2) и к биосинтезу хинолиновой кислоты и НАД. Авторы настоящего изобретения считают предпочтительным, чтобы этот этап мог происходить в достаточной степени, и таким образом, предпочтительно включать дополнительный витамин В2 в рецептуру. Подходящие формы витамина В2 включают рибофлавин пищевого качества или рибофлавин, нековалентно связанный с другими молекулами, такими как пептиды или белки. Количество для включения предпочтительно является 0,05-4-кратным, предпочтительно 0,1-3-кратным от рекомендуемой суточной нормы потребления, установленной FDA в 1989.

Кроме того, биодоступные ионы железа пищевого качества могут быть включены в композицию, предпочтительно в 0,1-10-кратном количестве от рекомендуемой суточной нормы потребления, установленной Управлением по контролю продуктов питания и лекарственных средств США в 1989. Количество ионов железа в питательной композиции предпочтительно находится в диапазоне 0,1-15 мг, более предпочтительно 0,3-7 мг, наиболее предпочтительно 0,6-3 мг на 100 г продукта, в частности, на 100 г готового к употреблению продукта.

Путь хинолиновой кислоты (ХК) может приводить к образованию токсических количеств ХК. Задачей авторов настоящего является предотвращение этого путем повышения скорости фосфорилирования ХК, за счет поддержки 5-фосфорибозил-1-пирофосфат (PPRP) синтетазы. Это достигается путем поддержки генерации аденозинтрифосфата (АТФ) посредством компонентов композиции, в частности, некоторых микроэлементов (витаминов и минералов) в композиции.

Авторы настоящего изобретения считают важным, что фракция перевариваемых углеводов в продукте обеспечивает достаточные восстановительные эквиваленты в форме НАДФН+ для обеспечения этой избирательной формы кинуренатного пути. Избирательное повышение ХК пути при затратах биосинтеза кинурениновой кислоты (KYNA) может индуцировать повышенное высвобождение нейротрансмиттеров в целом, включая дофамин, серотонин, глутамат и гамма-аминомасляную кислоту, в результате повышенной активации никотиновых рецепторов в головном мозге. Это относится, в частности, к гомомерным никотиновым рецепторам, таким как гомопентамерный альфа-7 никотиновый рецептор в головном мозге.

Включение витамина В 6 вносит вклад в способность к избавлению от избытка хинолиновой кислоты, где катаболизм НАД невозможен или нежелателен, что может возникать при нарушении фосфорибозилирования, как при недостаточности энергии.

Холин или бетаин предпочтительно включают в продукт. Однако количество предпочтительно должно оставаться относительно малым, для предотвращения образования триметиламиноксида. Это достигается путем выбора диапазона концентрации от 12 до 120 мг на 100 г питательной композиции (в частности, в готовом к употреблению продукте).

Кроме того, предпочтительно включают (быстро доступное) соединение, предотвращающее контакт микрофлоры кишечника с пищевым холином или бетаином. Подходящие холиновые соединения быстро абсорбируются в тонком кишечнике и включают холина альфосцерат и цитиколин. Предпочтительно избегать солей холина с органическими кислотами. Однако предпочтительно эвтектические растворители холина хлорида с мочевиной, хлоридом цинка, глицерином или их смесями включены в качестве источника холина. Эти эвтектические растворители можно получить с помощью процедур, известных в данной области техники, например, путем объединения надлежащих молярных количеств и смешивания при правильной температуре выше точки плавления эвтектического растворителя при производстве. Предпочтительно применение посредника, такого как первичное количество растворителя, перед добавлением новых реагентов.

Изменения в серотонинергических систем, индуцированные продуктом из настоящего изобретения, также повышают эффекты перорально применяемых инозитольных соединений. В частном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением инозитольное соединение включают в питательную композицию. В предпочтительном варианте осуществления инозитол выбран из сциллоинозитола, миоинозитола и хироинозитола. Подходящие источники для этих активных компонентов включают свободные вещества, выделенные из натуральных источников, или химически синтезированные и очищенные соединения пищевого качества. Подходящие количества инозитола составляют примерно от 0,05 до 1 г инозитола на 20-120 г композиции (в частности, готового к употреблению продукта). Предпочтительная дозировка или предпочтительное количество инозитольного соединения в одной порции составляет 0,05-1 г.

Содержание витамина D предпочтительно составляет 1,3-40 мкг, более предпочтительно 1,8-34 мкг, наиболее предпочтительно 2,0-28 мкг на 100 г композиции (в частности, готового к употреблению продукта) для предотвращения недостаточностей, критических при лечении, при употреблении относительно низких количеств продукта в соответствии с настоящим изобретением. В качестве ингредиента витамина D можно применять синтетические компоненты или изоляты пищевого качества, как известно в данной области техники. Предпочтительным является применение витамина D3 в качестве ингредиента.

Предпочтительно, количество хинонов, в частности PQQ, в готовом к употреблению продукте, составляет более 5 мг, более предпочтительно 10-2000 мг, наиболее предпочтительно 20-1000 мг на 100 г композиции (в частности, готового к употреблению продукта).

Аскорбиновую кислоту или ее" эквивалент предпочтительно включают для обеспечения надлежащего потребления для поддержки некоторых реакций окисления (или гидроксилирования) в метаболизме нейротрансмиттеров, как в энтеральной, так и в центральной нервной системе. Подходящими эквивалентами являются ингредиенты пищевого качества, такие как аскорбил-эфиры, например, сложные эфиры с органическими кислотами, такими как жирные кислоты, ацетат, бутират, аминокислоты, простые эфиры с углеводами, и соли или сложные эфиры аскорбата, такие как аскорбат калия и этил-аскорбат, соответственно.

В следующей таблице приведены предпочтительные дозировки витаминов и смешанных ингредиентов. Продукт в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере два ингредиента из Таблицы 1, после фолата (витамин B11).

Предпочтительно, после употребления жидкого продукта продукт должен оставаться жидким при поступлении в желудок или подвздошную кишку, для обеспечения быстрого смешивания с пищеварительными соками, содержащими протеазы, амилазы, липазы и буферные агенты. Это обеспечивает быстрое переваривание компонентов продукта и абсорбцию активных компонентов первой частью ЖКТ.

Предпочтительно придать продукту вкус, привлекательный для потребителя и поддерживающий потребление пищи. Это предпочтительно обеспечивают путем снижения активации ванилиновых рецепторов. В предпочтительном варианте осуществления количество ванилина является таким низким, что активация не происходит в существенной или значимой степени, например, путем предотвращения включения ванильных ароматизаторов в продукте в соответствии с настоящим изобретением.

Формы продукта, энергетическая ценность, величина дозировки

Волокно, комбинацию или питательную композицию (для применения) в соответствии с настоящим изобретением можно использовать в качестве биологически активной добавки к пище или в качестве продукта для лечебного или фармацевтического применения. Питательная композиция может также быть обеспечена в форме полного питания. Волокно, комбинация или питательная композиция может быть обеспечена в форме любого продукта, в частности, в виде готового к употреблению продукта или в виде концентрата, который разбавляют, например, водой, или путем смешивания с продуктом питания.

Продукт может иметь жидкую, полутвердую или твердую природу, в зависимости от требований вкусовой привлекательности или условий назначенного применения.

В соответствии с настоящим изобретением, жидкие продукты, как правило, являются продуктами, которые можно переливать (при 20°С), в частности, переливать из открытого контейнера, или которые можно извлекать из контейнера путем сосания (лицом, потребляющим жидкость) через соломинку, или пить непосредственно из открытого контейнера. В частности, продукт считается жидким или способным к переливанию, если его вязкость, измеренная способом, описанным в разделе определений, составляет менее 200 мПа⋅с. В контексте настоящего изобретения вязкость является вязкостью, измеренной с применением реометра Anton Paar Physica MCR301 с конусом СР50-1/РС (диаметром 50 мм, 1° разницей между внутренней и внешней стороной) при 20°С при 100 с^-1. В частности, для жидкого продукта, предназначенного для применения путем питья, или через соломинку или трубку, вязкость предпочтительно составляет 100 мПа⋅с или менее. В предпочтительном варианте осуществления вязкость составляет 40 мПа⋅с или менее. В предпочтительном варианте осуществления вязкость жидкого продукта в соответствии с настоящим изобретением, хранящегося перед употреблением, составляет от 1 до 24 мПа⋅с, в частности, 1-20 мПа⋅с.

Как применяется в настоящей заявке, «полутвердые» продукты являются, как правило, питательными продуктами, содержащими 20-82 масс.% сухой массы, в частности, 25-75 масс.%. Сухая масса определяется как количество продукта, остающееся после сушки в условиях, рекомендуемых для конкретного продукта питания в соответствии с известными способами, например, в последних публикациях Американской организации химиков-аналитиков перед действительной датой подачи настоящей заявки. В частности, полутвердые продукты имеют вязкость, превышающую вязкость жидкого продукта. Типичными примерами полутвердых продуктов являются пудинги, желе, овсяная каша, мороженое, спрэды для бутербродов, пасты, и продукты, имеющие схожую реологическую консистенцию.

Как применяется в настоящей заявке, твердые продукты являются продуктами, содержащими менее 18 масс.% воды. Типичными примерами твердых продуктов являются порошки, пищевые батончики (такие как батончики гранола, кондитерские батончики), и тому подобные.

Продукт (для применения) в соответствии с настоящим изобретением, в частности, питательная композиция, обычно имеет энергетическую ценность (ЭЦ) в определенном диапазоне, для обеспечения эффективности без побочных эффектов в отношении системы кишечника. Для жидких продуктов ЭП обычно составляет более 1,6, предпочтительно, по меньшей мере 3,2 кДж на грамм продукта, в частности, на грамм готового к употреблению продукта.

В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция из настоящего изобретения, в частности, готовый к употреблению продукт или концентрат, имеет энергетическую ценность более 1,67 кДж на грамм продукта, в частности, 3,14 кДж на грамм или больше, где композиция содержит:

- источник триптофана, обеспечивающий больше 2 мг триптофана на грамм всей композиции, предпочтительно 3-60 мг триптофана на грамм всей композиции;

- пептид, содержащий по меньшей мере 7 аминокислот, где пептид может быть источником триптофана; и

- фракцию пищевого волокна, содержащую молекулы пищевого волокна, как упомянуто в настоящей заявке.

В частности, для готового к употреблению жидкого продукта, ЭЦ может составлять, в частности, 6,7 кДж/г или менее, более конкретно, 4,6 кДж/г или менее.

Если продукт является полутвердым, в частности, имеет содержание сухого вещества 20-60 г на 100 г (готового к употреблению) продукта, ЭЦ предпочтительно находится в диапазоне от 19,2 до 52,8, предпочтительно от 26,3 до 46,1 кДж на 100 г (готового к употреблению) продукта.

Энергетическая ценность твердого продукта должна в целом быть менее 20 кДж на грамм (готового к употреблению) продукта.

Если питательная композиция предназначена для применения в качестве (значительной части) рациона субъектом, которого лечат композицией, ЭЦ должна, как правило, превышать минимальное значение 3,2 кДж/г, поскольку она должна обеспечивать энергию у пациента, для предотвращения недостатка глюкозы или других метаболических энергетических субстратов в крови или ткани, поддерживающего преобладающие катаболические процессы и последующую потерю тощей массы тела. Это общее снижение катаболизма существенно для метаболизма триптофана и серотонина, поскольку при мышечном катаболизме аминокислоты с разветвленной цепью высвобождаются в кровь, что может нарушать прохождение триптофана через гематоэнцефалический барьер. Последующее превращение триптофана в серотонин в головном мозге может снижаться, из-за отсутствия субстрата. Этот побочный эффект устраняется, или по меньшей мере снижается при достаточно высокой ЭЦ.

Снижение катаболических реакций в частности достигается путем комбинации заявленных технических характеристик, а не только посредством энергетической ценности. Подразумевается, что продукт из настоящего изобретения может, в частности, обладать способностью к снижению степени фосфорилирования PKR или eIF2-альфа, что снижает степень убихинилирования внутриклеточных белков посредством взаимодействия с FOXO или NF-каппаВ.

Компоненты в продукте (для применения) в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно поддерживают энергетический метаболизм и индукцию благоприятного эпигенетического состояния ядерных гистонов, для обеспечения достаточной скорости транскрипции генов микроглии и интестинальных иммунных клеток и нейронов, что существенно, например, для иммунной функции и биосинтеза ферментов, вовлеченных в метаболизм триптофана и функцию нейротрансмиттерных рецепторов.

Максимальное значение для энергетической ценности (ЭЦ) обычно определяют с учетом объема продукта, который нужно потреблять для индукции заявленной эффективности, в то время как ЭЦ, так и количество потребляемой пищи определяет физиологический ответ после приема пищи на активность потребления. Это ответ включает опосредуемый объемом ответ ЖКТ через активацию ЭНС или энтероэндокринной системы, которая регулирует не только пищеварение, но также насыщение и прием пищи. Эти значения энергетической ценности продукта предпочтительно учитывают в комбинации с относительно низкими потребляемыми объемами на акт потребления. При добавлении новых актов потребления с новыми низкими объемами порции можно достичь назначенной эффективности.

Обычные продукты питания, как правило, пакуют со всеми возможными размерами для соответствия запросам потребителя. В настоящем изобретении объем предпочтительно ограничении связан с максимальной ценностью энергии для достижения эффективности.

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения количество пищи и энергия, потребляемая на порцию, не превышает определенное пороговое значение. Это значение определяют по способности индивидуума потреблять пищу надлежащим образом, и для предотвращения активации избыточного 5НТ ответа после приема пищи в нижних отделах кишечника, и для предотвращения активации высвобождения широкого ряда анорексических пептидов, таких как РР, пептид YY, и другие.

В определенном варианте осуществления количество применяемой композиции не превышает размер 510 кДж на порцию, и предпочтительно, находится в диапазоне от 65 до 9380 кДж, более предпочтительно от 75 до 294 кДж. Этого можно достичь путем упаковки готового к употреблению количества в достаточно маленьком размере упаковки. Чтобы иметь обычный размер упаковки, она должна быть не слишком маленькой, т.е. больше 5 г, предпочтительно 12-130 г, более предпочтительно 18-90 г, наиболее предпочтительно 20-70 г для жидких и полутвердых продуктов. Применение активных компонентов в твердом матриксе обычно обеспечивается в малом объеме, таком как менее 10, предпочтительно менее 5 г на порцию, для предотвращения переедания, которое может нарушать скорость пищеварения и индуцировать активацию ЭХ клеток в нижних частях ЖКТ. Кроме того, твердые продукты предпочтительно готовят так, чтобы порции быстро дезинтегрировались при поступлении в желудок. Дезинтеграция предпочтительно не достигается путем включения веществ с высокой буферной активностью.

Компоненты в продукте определяют, в какой форме обеспечивается энергия для организма, и подробности описаны в соответствующих примерах.

В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция является готовым к употреблению продуктом, т.е. продуктом, пригодным для употребления без добавления других дополнительных ингредиентов или дополнительной обработки (за исключением дополнительного нагревания до необходимой температуры порции). Примерами предпочтительных вариантов осуществления являются жидкости и экструдированные сухие продукты или батончики.

В другом предпочтительном варианте осуществления питательный продукт является концентратом, предназначенным для восстановления в воде или другой питьевой жидкости, или для смешивания с другим продуктом питания.

В определенном варианте осуществления продукт является стерилизованным жидким или полужидким продуктом, в частности, продуктом, стерилизованным с УВТ (выше 121°С) при рН 2-7,5, предпочтительно 2,6-7,0.

Кроме того, настоящее изобретение относится к упаковке, в частности, к однодозовой упаковке, содержащей 5-300 г, предпочтительно 12-130 г жидкости или полутвердой питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением.

Кроме того, настоящее изобретение относится к упаковке, в частности, к однодозовой упаковке, содержащей 0,5-10 г твердой композиции в соответствии с настоящим изобретением.

В соответствии с настоящим изобретением, жидкие продукты, как правило, являются продуктами, которые можно переливать (при 20°С), в частности, переливать из открытого контейнера, в котором они содержатся, или могут быть извлечены из контейнера путем всасывания (индивидуумом, употребляющим жидкость) через соломинку, или питья непосредственно из открытого контейнера. В частности, продукт считается жидким или переливаемым, если его вязкость, измеренная с применением способа, описанного в разделе определений, составляет менее 200 мПа⋅с. В пределах контекста настоящего изобретения, вязкость является вязкостью, измеренной с применением реометра Anton Paar Physica MCR301 с конусом СР50-1/РС (диаметром 50 мм, 1° разницей между внутренней и внешней стороной) при 20°С при 100 с^-1. В частности, для жидкого продукта, предназначенного для применения путем питья, или через соломинку или трубку, вязкость предпочтительно составляет 100 мПа⋅с или менее. В предпочтительном варианте осуществления вязкость жидкого продукта в соответствии с настоящим изобретением, хранящегося перед употреблением, составляет от 1 до 24 мПа⋅с, в частности, 1-20 мПа⋅с.

Как применяется в настоящей заявке, «полутвердые» продукты являются питательными продуктами, содержащими 32-82 масс.% сухой массы Сухая масса определяется как количество продукта, остающееся после сушки в условиях, рекомендуемых для конкретного продукта питания в соответствии с известными способами, например, в последних публикациях Американской организации химиков-аналитиков. В частности, полутвердые продукты имеют вязкость, превышающую вязкость жидкого продукта. Типичными примерами полутвердых продуктов являются пудинги, желе, овсяная каша, мороженое, спрэды для бутербродов, пасты, и продукты, имеющие схожую реологическую консистенцию.

Как применяется в настоящей заявке, твердые продукты являются продуктами, содержащими менее 18 масс.% воды (влаги). Типичными примерами твердых продуктов являются порошки, пищевые батончики (такие как батончики гранола, кондитерские батончики), и тому подобные.

В определенном варианте осуществления продукт питания является медицинским продуктом питания. Продукт лечебного питания предпочтительно содержит по меньшей мере 0,7 г волокна на 100 г продукта. Содержание волокна предпочтительно составляет от 0,8 до 12 г волокна на 100 г продукта для питания через зонд. Содержание волокна предпочтительно составляет по меньшей мере от 1,2 г до 4,2 г на 100 г для продукта, потребляемого маленькими глотками (или питья).

Содержание белка в медицинском продукте питания предпочтительно составляет менее 10 г, более предпочтительно менее 8,2 г, наиболее предпочтительно менее 6,3 г на 100 г продукта. Предпочтительно, продукт лечебного питания имеет низкое содержание глутамина в белковой фракции, т.е. менее 10 г, предпочтительно 3-9 г на 100 г белковой фракции.

Количество добавленных органических кислот в медицинском продукте питания из настоящего изобретения обычно составляет менее 0,3 г на 100 мл, предпочтительно менее 0,26 г, более предпочтительно 0,02-0,18 г/100 мл (они обозначаются как «другие» в перевариваемой углеводной фракции).

Способ лечения

Изобретение также относится к способу профилактического или терапевтического лечения человека, нуждающегося в таком лечении, где лечение включает применение эффективного количества пищевого волокна, в комбинации с фармацевтической композицией или питанием, как определено в формуле изобретения, со снижением или предупреждением развития отрицательного желудочно-кишечного побочного эффекта композиции, предпочтительно лечебного питания или лекарственного средства. Отрицательный побочный эффект предпочтительно выбран из эффектов, упомянутых выше, в частности, отрицательным побочным эффектом является эффект преждевременного насыщения.

В одном варианте осуществления в способе лечения пищевое волокно, комбинацию или питательную композицию применяют в дозировке, обеспечивающей 502 кДж или менее, в частности, в дозировке, обеспечивающей 20,9-502 кДж.

В одном варианте осуществления в способе лечения субъект, нуждающийся в таком лечении, является человеком, предпочтительно человеком в возрасте по меньшей мере 1 года, в частности, человеком в возрасте от 2 до 85 лет.

В частности, в способе в соответствии с настоящим изобретением пищевое волокно, комбинацию или питательную композицию применяют перорально, или вводят в желудочно-кишечный тракт другим способом, например, таким как через зонд.

Что касается лечения, оно в целом включает профилактическое лечение и терапевтическое лечение, если не указано иное. Профилактическое (предотвращающее лечение) в целом направлено на снижение вероятности развития у индивидуума признака, нарушения, симптома, заболевания, побочного эффекта, синдрома или расстройства. Эффективность профилактического лечения можно, например, определить путем сравнения вероятности того, что определенный признак (например, расстройство) может развиться в достаточно большой признак в двойном слепом исследовании, проводимом в соответствии с принципами Надлежащей клинической практики, где одну часть группы лечат в соответствии с настоящим изобретением, а другую часть лечат плацебо в течение соответствующего периода времени. Специалист в данной области техники может определить подходящие условия для исследования, в зависимости от намеченного эффекта.

Примеры

Пример 1

Готовый к употреблению полутвердый продукт (пудинг, овсяная каша или мороженое, или спрэд для бутербродов, или паста, или соус). Продукт может, в частности, употребляться детьми преддошкольного возраста и детьми в возрасте 1-12 лет в добровольно принимаемых количествах.

Пример 2

Сухой продукт (содержание влаги составляет менее 14 масс.% в готовом к употреблению продукте). Продукт может, в частности, предназначаться для употребления взрослым индивидуумом.

Пример 3 Жидкий продукт

Пример 4: Выделение активного пищевого волокна

Выделение рисовых отрубей проводили путем удаления шелухи с рисовых зерен, помола и просеивания. Муку отделяли от фракции волокон.

Рисовые отруби можно дополнительно очистить путем промывания водным раствором щелочи для удаления перевариваемых углеводов и части растворимого волокна. Обе фракции имеют значение.

Растворимые части могут быть подвергнуты этапу гидролиза с применением одного или нескольких ферментов для снижения молекулярной массы остаточного волокна, для удаления части заместителей или доли ферментов из перевариваемых углеводов.

Нерастворимые части после выделения могут быть подвергнуты ферментативному гидролизу для снижения молекулярной массы и повышения растворимости.

Пример 5: Способ определения эффекта насыщения пищевого волокна

Насыщение измеряли с применением способа, как описано ниже, в сравнительном продукте без волокна и в продукте, в котором эффективное количество волокна включено, но который в ином отношении является таким же самым, как сравнительный продукт.

Определение насыщающих свойств продукта можно проводить путем измерения интенсивности одного или нескольких сигналов насыщения в течение первых 2 часов после потребления. Подходящие маркеры в крови для таких сигналов насыщения включают определенные пептиды насыщения, такие как ХЦК, ГПП-1, пептид YY, или другие параметры, известные в данной области техники. Измерение площадей под фармакокинетическими кривыми высвобождения в течение первых 2 часов обеспечивает подтверждение сравнения. Альтернативно, можно измерить серотонин, высвобождаемый в цельной крови или тромбоцитах крови.

Stanley et al 2005, Physiol rev 85, 1131-1158 раскрывают нейропептиды, модулирующие прием пищи и насыщение, и описывают способы измерения их высвобождения после приема пищи. В дополнение, можно использовать способы, описанные в Blom et al, 2005, Am J Clin Nutr 83, 211-220 и в Karhunen et al, 2010 J Nutr, 140, 737-744. Очевидно, что очень высокая вязкость и вкусовая непривлекательность подорожника, тестируемого Karhunen, делает применение подорожника невозможным в производстве медицинского питании. В последнем исследовании выбор этого волокна осложняется связью между концентрацией эндогенных нейропептидов и желанием есть, голодом, насыщением и связанными с ними феноменами.

Когда отмечается значительная разница между продуктом с волокнами и без волокон, влияние на насыщение считается доказанным.

Продолжительность насыщения становится важным параметром спустя 2 часа после приема. Можно применять соответствующие вопросники/анкеты для оценки желания к приему нового продукта или ощущения сытости. Альтернативно, можно оценить момент добровольного начала потребления новой пищи, а также количество пищи, добровольно потребляемой в течение фиксированного времени 2-4 часов после приема первого продукта. Когда возникает потребность в повторном приеме пищи раньше 10 минут после употребления продукта с волокном, по сравнению с продуктом без волокна, считают, что волокно оказывает ингибирующий эффект на насыщение.

Пример 6. Смесь из множества волокон

Подпись к таблице: (1) Добавленные номера относятся к техническим характеристикам, независимым от предпочтительного происхождения волокон, для имитации функциональности волокна, выделенного из растений. (2) Предпочтительно, эти камеди являются частично гидролизованными. Более предпочтительно, этот гидролиз проводят до степени, составляющей больше 60 масс.% волокна камеди, имеющей степень полимеризации 3-20. (3) Более 60 масс.% частиц крахмала имеют размер 2-15 микрон. (4) Количества выражены в масс.% от общей смеси волокон. (5) Коммерческие источники раскрыты в описании. Предпочтительные коммерческие волокнистые ингредиенты включают для рисового волокна Beneo и Biobran, для резистентного крахмала - Novelose, для сои - Fibrim, для овса - Vitacel, для PHGG - Nutricource, для акации - Benecke, для сахарной свеклы - Fibrex, для пшеничных отрубей - Ultracel, для полидекстрозы - Litesse, для инулина - Raftiline. Все они являются зарегистрированными торговыми марками, и информацию о производителе и технических свойствах можно найти в Интернете.

Пример 7. Смесь из множества волокон

Волокно злаков, иное чем резистентный крахмал: 4-50 масс.% (рис, пшеница, овес, кукуруза)

Резистентный крахмал: 3-50 масс.% (полученный из рисового крахмала) Волокно из клубней или корней: 50-60 масс.% (лук, цикорий, сахарная свекла, картофель)

Волокна из бобов или фасоли: 20-40 масс.% (соя, горох, люпин), и Волокна из листьев растений или плодов (банана, яблока, цитрусового фрукта): 2-40 масс.%.

Факультативно, гидролизованные волокна (фруктоолигосахариды, галактоолигосахарида, которые могут состоять из любого из вышеуказанных волокон, за исключением «резистентного крахмала»).

Пример 8. Измерение ранней опосредованной активации ЭХ клеток

Модель in vitro: измеряли количество и скорость для серотонина, высвобождаемого энтерохромаффинными клетками, после введения физиологического показательного образца продукта с активным волокном и без него.

На животной модели (крысах) после потребления продукта измеряли высвобождение серотонина в крови или в ткани кишечника ex-vivo. Альтернативно, можно измерить активность энтеральной нервной системы после приема пищи. Продукты в соответствии с настоящим изобретением снижают общее высвобождение серотонина и активацию ЭНМ. Насыщающие свойства продукта можно измерить также у животных.

Пример 9. Лечебное питание, содержащее множество волокон

Жидкость, пригодная для полного лечебного питания, содержит на 100 мл:

Белок: 4,0 г

Перевариваемые углеводы: 12,1 г

Органические кислоты: <0,2 г

Жир: 3,9 г

Пищевое волокно = 1,5 г, состоит из рисового волокна (иного, чем резистентный крахмал), резистентного крахмала, инулина и соевого волокна.

Количества включенных минералов (Na, K, Cl, Са, Р, Mg), микроэлементов (Fe, Zn, Cu, Mn, F, Mo, Se, Cr, I) и витаминов (A, B1, В2, В3, В5, В6, В11, В12, D, биотина) соответствует рекомендациям и правилам для Продуктов питания для специальных медицинских целей.

Холин = 37 мг, каротиноиды = 0,3 мг.

Пример 10. Лечебное питание, содержащее множество волокон Жидкость, пригодная для применения в качестве биологически активной добавки к пище.

Белок: 6 г

Перевариваемые углеводы: 18,0 г

Органические кислоты: 0,4 г или менее

Липиды: 5,8 г

Пищевое волокно: 2,25 г, где волокно содержит рисовое волокно (иное, чем резистентный крахмал), резистентный крахмал, волокно свеклы, и волокно банана

Количества включенных минералов (Na, K, Cl, Са, Р, Mg), микроэлементов (Fe, Zn, Cu, Mn, F, Mo, Se, Cr, I) и витаминов (A, B1, B2, B3, B5, B6, B11, В12, D, биотина) соответствует рекомендациям и правилам Продуктов питания для специальных медицинских целей.

Холин = 55 мг.

Пример 11.

Лекарственное средство, содержащее 2-100 мг ингибитора обратного захвата серотонина (СИОЗС) и 2 г рисового волокна, потребляемого вместе с приемом СИОЗС. Примерами являются циталопрам и флуоксетин.

Изобретение относится к пищевому волокну из злаков для применения с целью замедления или иного снижения эффекта насыщения лечебного питания или лекарственного средства, где лечебное питание или лекарственное средство предназначено для перорального или гастроэнтерального применения человеком. Предложена смесь пищевых волокон для продукта питания или для фармацевтической композиции, содержащая лекарство, оказывающее ингибирующее действие на обратный захват серотонина, ингибирующее действие на окисление моноаминов, или опиат, волокно злаков, иное, чем резистентный крахмал и камедь, и волокно по меньшей мере из двух следующих групп: камеди; волокон из клубней или корней; волокон из бобов или фасоли и волокон из листьев растений и плодов. Предложен способ профилактического или терапевтического лечения человека, нуждающегося в нем, где лечение включает применение эффективного количества пищевого волокна в комбинации с фармацевтической композицией или питанием, таким образом снижая насыщающий эффект фармацевтической композиции или питания. 9 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 табл., 11 пр.

1. Применение пищевого волокна из злаков при замедлении или ином уменьшении эффекта насыщения лечебного питания или лекарственного средства для перорального или гастроэнтерального введения человеку.

2. Применение по п. 1, где пищевое волокно содержит волокно из злаков, выбранное из немодифицированных и модифицированных рисовых волокон.

3. Применение по п. 2, где волокно из злаков является рисовым волокном, обеспеченным в виде рисовых отрубей, предпочтительно рисовых отрубей в комбинации с рисовым зародышем.

4. Применение по п. 1, где лекарственное средство является лекарством, оказывающим ингибирующее действие на обратный захват серотонина, ингибирующее действие на окисление моноаминов, или опиатом.

5. Применение по п. 1, где пищевое волокно состоит по меньшей мере на 15 мас.% из неацетогенных сахаридных единиц, предпочтительно по меньшей мере на 60 мас.% состоит из неацетогенных сахаридных единиц, в частности по меньшей мере на 90% состоит из неацетогенных сахаридных единиц.

6. Применение по п. 1, где питание включает менее 0,3 г добавленных органических кислот на 100 мл, предпочтительно менее 0,26 г, более предпочтительно 0,02-0,18 г на 100 мл.

7. Применение по любому из предыдущих пунктов, где по меньшей мере 8 мас.% пищевого волокна образовано из нерастворимых молекул волокна, предпочтительно 18-72 мас.%.

8. Применение по любому из пп. 1-6, где пищевое волокно выбрано из группы ксиланов, целлюлоз, гемицеллюлоз, бета-1,3-глюканов и лигнинов.

9. Применение по п. 8, где пищевое волокно содержит арабиноксилан.

10. Применение по любому из пп. 1-6, где пищевое волокно содержит бета-глюканы, по меньшей мере 40 мас.% которых выбрано из нерастворимых бета-глюканов и неразветвленных бета-глюканов.

11. Применение по любому из пп. 1-6, где пищевое волокно образует часть жидкой композиции, имеющей вязкость менее 30 мПа⋅с при скорости сдвига 20, при температуре 20°С.

12. Применение по любому из пп. 1-6, где пищевое волокно предназначено для перорального введения до или вместе с указанным лекарственным средством или питанием.

13. Применение по п. 1, где человек, нуждающийся в лечении, выбран из группы пациентов больниц, онкологических больных; лиц, подвергающихся химиотерапии; лиц, подвергающихся радиотерапии; лиц, находящихся в учреждениях закрытого типа; индивидуумов, перенесших инсульт или страдающих церебральными или сосудистыми заболеваниями; лиц, страдающих слабоумием; лиц с отклонениями вкуса или обоняния; индивидуумов с физическими нарушениями, такими как физические увечья, нарушения зрения или эссенциальный тремор; индивидуумов, перенесших травму; лиц, восстанавливающихся после операции; лиц, подвергающихся воспалительным процессам, таких как лица, страдающие воспалением кишечника, мукозитом или синдромом раздраженного кишечника; лиц, страдающих депрессией; лиц, страдающих аутизмом; лиц, страдающих болезнью Паркинсона; лиц, страдающих обсессивно-компульсивным расстройством; лиц с нарушениями питания и пожилых людей.

14. Применение по любому из пп. 1-6, где пищевое волокно при введении человеку является стимулятором GPR43 рецептора.

15. Смесь пищевых волокон для продукта питания или для фармацевтической композиции, содержащая лекарство, оказывающее ингибирующее действие на обратный захват серотонина, ингибирующее действие на окисление моноаминов, или опиат, содержащая волокно злаков, иное, чем резистентный крахмал и камедь, и волокно по меньшей мере из двух, в частности по меньшей мере из трех следующих групп: камеди; волокон из клубней или корней, предпочтительно иных, чем резистентный крахмал и камеди; волокон из бобов или фасоли, предпочтительно иных, чем резистентный крахмал и камеди; и волокон из листьев растений и плодов, предпочтительно иных, чем резистентный крахмал и камеди.

16. Смесь пищевых волокон по п. 15, дополнительно содержащая резистентный крахмал.

17. Смесь пищевых волокон по п. 15 или 16, в которой, при условии присутствия, содержание в массовых процентах волокон из указанных групп, к общей массе волокон, составляет:

- 20-80 мас.% для волокна из злаков;

- 3-50 мас.% для резистентного крахмала;

- 5-60 мас.% для волокна из клубней или корней;

- 2-40 мас.% для волокна из бобов или фасоли;

- 3-60 мас.% для камеди и

- 2-40 мас.% для волокна из листьев растений или плодов.

18. Смесь пищевых волокон по п. 15, содержащая волокно из семян масличных растений или орехов, иное, чем резистентный крахмал или камедь.

19. Смесь пищевых волокон по п. 15, содержащая волокно, выбранное из группы полидекстрозы, фруктоолигосахаридов и галактоолигосахаридов.

20. Смесь пищевых волокон по п. 15, в которой камедь является частично гидролизованной и по меньшей мере 60 мас.% камеди имеет степень полимеризации в диапазоне 3-10.

21. Продукт питания, содержащий смесь пищевых волокон по любому из пп. 15-20.

22. Фармацевтическая композиция, содержащая: (i) лекарство, оказывающее ингибирующее действие на обратный захват серотонина, ингибирующее действие на окисление моноаминов, или опиат; (ii) пищевое волокно или смесь пищевых волокон и (iii) фармацевтически пригодный наполнитель, в которой пищевое волокно или смесь пищевых волокон являются такими, как определено в любом из пп. 1-20.

23. Продукт лечебного питания, имеющий энергетическую ценность более 1,67 кДж на грамм, композиция которого содержит пищевое волокно или смесь пищевых волокон, как определено в любом из пп. 1-20, в общем относительном количестве по меньшей мере 0,7 г/100 г пищевого волокна и менее 10 г/100 г белка.

24. Продукт лечебного питания по п. 23, который является жидкостью.

25. Продукт лечебного питания по п. 23 или 24, содержащий до 4 г/100 г липида, предпочтительно в количестве, обеспечивающем 1-35 эн.% от общей энергетической ценности продукта.

26. Продукт лечебного питания по п. 23 или 24, содержащий липидную фракцию, где указанная липидная фракция обеспечивает 2-70 г октановой кислоты на 100 г жирных кислот.

27. Продукт лечебного питания по п. 23 или 24, содержащий рисовое волокно, предпочтительно рисовые отруби, в частности рисовые отруби в комбинации с рисовым зародышем.

28. Продукт лечебного питания по п. 23 или 24, который содержит источник триптофана.

29. Продукт лечебного питания по п. 23 или 24, который содержит менее 0,3 г на 100 мл добавленных органических кислот, предпочтительно менее 0,26 г, более предпочтительно 0,02-0,18 г/100 мл.

30. Продукт лечебного питания по п. 23 или 24, где содержание глутамина в белковой фракции составляет менее 10 г на 100 г белка, предпочтительно 9 г на 100 г белковой фракции.

31. Упаковка, в частности упаковка для единичной дозы, содержащая 5-300 г, предпочтительно 12-130 г жидкого или полутвердого продукта питания по любому из пп. 21 или 23-30.

32. Упаковка, в частности упаковка для единичной дозы, содержащая 0,5-10 г твердого продукта питания по любому из пп. 21, 23 или 25-30.

33. Набор из частей, содержащий по меньшей мере два отдельно упакованных компонента, в котором по меньшей мере один компонент содержит пищевое волокно, как определено в любом из пп. 2-11 или 14, или смесь пищевых волокон по любому из пп. 15-20, и в котором по меньшей мере один другой компонент содержит опиат; лекарство, оказывающее ингибирующее действие на обратный захват серотонина; лекарство, оказывающее ингибирующее действие на окисление моноаминов у человека; или продукт лечебного питания.

34. Способ профилактического или терапевтического лечения человека, нуждающегося в таком лечении, в котором лечение включает введение эффективного количества пищевого волокна или смеси пищевых волокон в комбинации с фармацевтической композицией или питанием, как определено в любом из предыдущих пунктов, таким образом снижая насыщающий эффект фармацевтической композиции или питания.

35. Способ по п. 34, в котором человек, нуждающийся в лечении, является человеком в возрасте по меньшей мере 1 года, в частности человеком в возрасте по меньшей мере 2 лет.

36. Способ по любому из пп. 34 или 35, в котором пищевое волокно и фармацевтическую композицию или питание применяют перорально или вводят в желудочно-кишечный тракт через зонд.