ПИЩЕВОЙ БУТИРАТ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2024 года по МПК A23D7/00 A23D9/00 A23K20/158 A23K50/48 A23K50/60 A23L33/00 A23L33/115 A61K31/231 A61P19/08 

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к новым способам применения пищевого источника бутирата, имеющего улучшенные органолептические свойства. В частности, в настоящем изобретении предложен пищевой источник бутирата, имеющий улучшенные органолептические свойства, и его применение в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани.

Предпосылки создания изобретения

Соли и сложные эфиры масляной кислоты известны как бутираты или бутаноаты. Масляная кислота в форме сложных эфиров обнаруживается во многих пищевых продуктах, таких как молоко, в частности в козьем, овечьем, коровьем, верблюжьем и буйволином молоке, и продуктах, полученных из молока, таких как масло, а также сыры, такие как пармезан. Масляная кислота также является продуктом анаэробной ферментации, например продуктом ферментации, продуцируемым кишечной микробиотой. Трибутирин представляет собой триглицерид, состоящий из трех сложноэфирных функциональных групп с тремя бутиратными остатками и глицериновым каркасом. В условиях гидролиза, например, возникающих во время расщепления, трибутирин потенциально является источником трех молей масляной кислоты на моль трибутирина. Однако эффективность трибутирина потенциально ограничена его быстрым желудочным липолизом.

Множество полезных эффектов бутирата широко документировано у млекопитающих и домашнего скота. На уровне кишечника бутират играет регулирующую роль в транспорте трансэпителиальной жидкости, при воспалении слизистой оболочки и окислительном состоянии, укрепляет барьерную функцию кишечника и влияет на висцеральную чувствительность и моторику кишечника.

Было показано, что бутират улучшает структуру кишечника поросят с синдромом короткого кишечника (Bartholome et al., J of Parenter Enteral Nutr. 2004; 28(4):210-222) и уменьшает пролиферацию раковых клеток толстой кишки в человеческих клеточных линиях (Lupton, J Nutr., 2004; 134(2):479-482). Выработка летучих жирных кислот, таких как масляная кислота, из ферментируемых волокон может усиливать роль пищевых волокон при раке толстой кишки (Lupton, The Journal of Nutrition. 134 (2): 479–82). Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), которые включают в себя, без ограничений, уксусную, пропионовую и масляную кислоту, вырабатываются бактериями толстой кишки, которые питаются нерасщепляемыми волокнами и/или пребиотиками или ферментируют их. SCFA, а особенно бутират, стимулируют регуляторные Т-клетки в толстой кишке посредством ингибирования гистондеацетилазы в локусе Foxp3 (Furusawa Y, et al., Nature 2013; 504(7480):446-450). Применение добавки в виде бутирата для перорального приема стимулирует антибактериальную активность в кишечных макрофагах и ограничивает распространение бактерий за пределы кишечного барьера. Масляная кислота также полезна для колоноцитов тем, что увеличивает выработку энергии. Кроме того, было показано, что бутират снижает частоту возникновения диареи (Berni Canani et al., Gastroenterol., 2004; 127(2):630-634), облегчает симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта у субъектов с синдромом раздраженного кишечника с преобладанием диареи (Scarpellini et al., Dig Liver Dis., 2007; 1(1):19-22) и увеличивает темпы развития тонкого кишечника у новорожденных поросят (Kotunia et al., J Physiol Pharmacol. 2004; 55(2):59-68).

Кишечная микробиота отвечает за физиологию костной ткани и может регулировать массу костной ткани посредством иммунной системы и стимулировать резорбцию и образование костной ткани посредством выработки SFCA, включая бутират (Ohlsson and Sjogren, 2012). Кроме того, повышенная выработка короткоцепочечных жирных кислот, индуцированная ферментацией волокон, положительно коррелировала с повышенной абсорбцией кальция в нижнем отделе кишечника как у животных, так и у людей, а также повышенной плотностью и прочностью костей в животных моделях (Wallace at et al., 2017).

Данные, полученные у растущих детей и женщин в постменопаузальном периоде, свидетельствуют о том, что пребиотики оказывают как кратко-, так и долговременное воздействие, благоприятно влияющее на обновление костной ткани и накопление минеральных веществ в костной системе. Наиболее приемлемым механизмом является микробная ферментация пребиотиков, которая приводит к выработке короткоцепочечных жирных кислот (бутират является одной из них) и сопутствующему снижению pH, которое повышает биодоступность кальция в толстой кишке. В результате этого для абсорбции и минерализации костной ткани становится доступно больше кальция (WhisnerCM, Weaver CM, 2017).

Существуют дополнительные доказательства того, что короткоцепочечные жирные кислоты регулируют системную массу костной ткани и защищают от патологических потерь костной ткани. Основные метаболиты, получаемые в результате микробной ферментации пищевых волокон в кишечнике, короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), влияют на локальные и системные иммунные функции. Было показано, что SCFA (включая бутират) являются регуляторами метаболизма остеокластов и массы костной ткани in vivo. Введение мышам SCFA, а также рацион питания с высоким содержанием волокон существенно увеличивает массу костной ткани и предотвращает постменопаузную и индуцированную воспалением потерю костной ткани. Таким образом, SCFA и бутират были определены как мощные регуляторы метаболизма остеокластов и гомеостаза костной ткани (Lucas, Nat Comm, 2018). также сообщалось, что желудочная микробиота индуцирует ИФР-1 и стимулирует формирование и рост костной ткани. Применение антибиотиков у обычных мышей снижает уровень ИФР-1 в сыворотке крови и ингибирует образование костной ткани. Применение добавки в виде короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), продуктов микробного метаболизма, у мышей, получавших антибиотики, восстанавливает уровень ИФР-1 и массу костной ткани до уровней, наблюдаемых у мышей, не получавших антибиотиков. Таким образом, выработка SCFA может быть одним из механизмов, посредством которого микробиота повышает уровень сывороточного ИФР-1, таким образом стимулируя образование и рост костной ткани. (Yan, PNAS 2016)

Масляная кислота и трибутирин являются пищевыми добавками, которые считаются, по существу, общепризнано безопасными (GRAS) (21CFR582,60 и 21CFR184.1903 соответственно) и являются натуральными компонентами многих молочных продуктов. Однако масляная кислота ассоциируется с отрицательными органолептическими свойствами, например запахом рвоты, кала и сыра. Трибутирин также обладает отрицательными органолептическими свойствами, в частности, высокой горечью. Эти неприятные вкусовые и обонятельные признаки могут сделать пероральное введение композиций, содержащих эти соединения, затруднительным, особенно детям.

Соответственно, было бы полезно получить пищевой источник бутирата, имеющий улучшенные органолептические свойства по сравнению с доступными решениями, для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани.

Изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении предложены соединения, являющиеся источником бутирата, имеющие улучшенные органолептические свойства, для применения в улучшении или поддержании здоровья костной ткани. В частности, соединения имеют улучшенный запах и/или вкус по сравнению с масляной кислотой, бутиратными солями и трибутирином. Эти соединения можно использовать в качестве пищевого источника масляной кислоты. Эти соединения можно использовать, например, в питательных композициях, диетических добавках, детских смесях и смесях для прикорма детей.

В качестве преимущества было обнаружено, что соединения для применения в соответствии с настоящим изобретением в низкой степени подвергаются желудочному липолизу и могут обеспечивать эффективную доставку масляной кислоты в кишечный отдел.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается соединение формулы

или их комбинации для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, причем R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, содержащую от 16 до 20 атомов углерода.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ стимулирования роста костной ткани, и/или профилактики, и/или лечения костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, у пациента, включающий введение эффективного количества соединения формулы

или его комбинации упомянутому пациенту, причем R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, содержащую от 16 до 20 атомов углерода.

В одном варианте осуществления комбинация соединения формулы (1) и соединения формулы (2) используется в соответствии с определением в настоящем документе или присутствует в составе композиции (например, питательной композиции, диетической добавке, детской смеси или смеси для прикорма), как определено в настоящем документе. Предпочтительно, чтобы соединение формулы (1) присутствовало в количестве по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции и соединение формулы (2) присутствовало в количестве по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления комбинация соединения формулы (1) и соединения формулы (2) используется в соответствии с определением в настоящем документе или присутствует в композиции (например, питательной композиции, диетической добавке, детской смеси или смеси для прикорма), как определено в настоящем документе, причем соединение формулы (1) присутствует в количестве по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания содержащих масляную кислоту триглицеридов в композиции и соединение формулы (2) присутствует в количестве по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания содержащих масляную кислоту триглицеридов в композиции.

В другом варианте осуществления комбинация соединения формулы (1) и соединения формулы (2) используется в соответствии с определением в настоящем документе или присутствует в композиции (например, питательной композиции, диетической добавке, детской смеси или смеси для прикорма), как определено в настоящем документе, причем соединение формулы (1) присутствует в количестве по меньшей мере 15 масс.%. от общего содержания содержащих масляную кислоту триглицеридов в композиции и соединение формулы (2) присутствует в количестве по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания содержащих масляную кислоту триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления комбинация соединения формулы (1), соединения формулы (2), соединения формулы (3) и соединения формулы (4) используется в соответствии с определением в настоящем документе или присутствует в композиции, питательной композиции, диетической добавке, детской смеси или смеси для прикорма, как определено в настоящем документе.

В одном варианте осуществления R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и/или R⁶, как определено в настоящем документе, представляют собой ненасыщенную жирную кислоту, предпочтительно мононенасыщенную.

В одном варианте осуществления R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и/или R⁶, как определено в настоящем документе, выбирают из группы, состоящей из олеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты или линолевой кислоты.

В одном варианте осуществления R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и/или R⁶, как определено в настоящем документе, представляют собой олеиновую кислоту.

В одном варианте осуществления R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и/или R⁶, как определено в настоящем документе, представляют собой пальмитиновую кислоту.

В одном варианте осуществления соединение (1) представляет собой 1,3-дибутирил-2-пальмитоилглицерин.

В одном варианте осуществления каждая из функциональных групп R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ представляет собой олеиновую кислоту.

В одном варианте осуществления соединение формулы (1) представляет собой:

В одном варианте осуществления соединение формулы (2) представляет собой:

В одном варианте осуществления соединение формулы (3) представляет собой:

В одном варианте осуществления соединение формулы (4) представляет собой:

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена композиция для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, содержащая соединения формул

причем соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 20 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления соединение формулы (5) составляет от около 15 масс.% до около 30 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и соединение, имеющее формулу (6), составляет от около 20 масс.% до около 30 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В одном варианте осуществления композиция для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, дополнительно содержит соединение формулы

причем предпочтительно соединение формулы (7) составляет по меньшей мере 2 масс.% или 3 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции и/или дополнительно содержит соединение формулы

причем предпочтительно соединение формулы (8) составляет по меньшей мере 2 масс.% или 3 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложена композиция для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, содержащая соединения формул

причем соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

В одном варианте осуществления соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

В одном варианте осуществления соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15%, предпочтительно по меньшей мере 20 масс.%, от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 25 масс.%, от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

В одном варианте осуществления композиция для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, дополнительно содержит соединение формулы (7), причем предпочтительно соединение формулы (7) составляет по меньшей мере 2 масс.% или 3 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и/или дополнительно содержит соединение формулы (8), причем предпочтительно соединение формулы (8) составляет по меньшей мере 2 масс.% или 3 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

Композиция для применения в стимуляции роста костной ткани, и/или профилактике, и/или лечении костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, может дополнительно содержать 1,3-дибутирил-2-линолеоилглицерин, 1,3-дибутирил-2-стеароилглицерин, 1-бутирил-2-олеоил-3-пальмитоилглицерин, 1-пальмитоил-2-олеоил-3-бутирилглицерин,1-бутирил-2-олеоил-3-линолеоилглицерин, 1-линолеоил-2-олеоил-3-бутирилглицерин, 1-олеоил-2-бутирил-3-линолеоилглицерин, 1-линолеоил-2-бутирил-3-олеоилглицерин, 1-бутирил-2-линолеоил-3-олеоилглицерин, 1-олеоил-2-линолеоил-3-бутирилглицерин, 1-бутирил-2-стеароил-3-олеоилглицерин, 1-олеоил-2-стеароил-3-бутирилглицерин, 1-бутирил-2-олеоил-3-стеароилглицерин, 1-стеароил-2-олеоил-3-бутирилглицерин, 1,2-диолеоил-3-пальмитоилглицерин, 1-пальмитоил-2,3-диолеоилглицерин, 1,2-диолеоил-3-линолеоилглицерин и/или 1-линолеоил-2,3-диолеоилглицерин.

Композиция для применения в соответствии с настоящим изобретением может быть в форме питательной композиции.

Композиция для применения в соответствии с настоящим изобретением может быть в форме детской смеси или смеси для прикорма.

Композиция для применения в соответствии с настоящим изобретением может быть в форме диетической добавки.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ обеспечения субъекта источником масляной кислоты с улучшенными органолептическими свойствами, причем указанный способ включает в себя введение указанному субъекту эффективного количества композиции, определенной в настоящем документе.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ стимулирования роста костной ткани, и/или профилактики, и/или лечения костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, у субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества композиции, определенной в настоящем документе.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 показано высвобождение жирной кислоты из эмульсий, содержащих 200 мг (A) трибутирина, (B) подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты и (C) смеси бутиратного остатка, содержащей триацилглицерин (TAG) в соответствии с изобретением, расщепленный либо i) имитацией кишечного сока (SIF), либо (ii) последовательно имитацией желудочного сока (SGF), а затем имитацией кишечного сока (SIF).

На фиг. 2 показана общая степень расщепления липидов при воздействии как SIF, так и SGF-SIF на трибутирин, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и смесь TAG, содержащую бутиратный остаток, в соответствии с изобретением.

Подробное описание изобретения

Триглицериды

Триглицерид (также известный как триацилглицерин) представляет собой сложный триэфир, полученный из глицерина и трех жирных кислот.

Жирные кислоты представляют собой карбоновые кислоты с длинным хвостом (цепью). Жирные кислоты могут быть ненасыщенными или насыщенными. Жирные кислоты, которые не присоединены к другим молекулам, называют свободными жирными кислотами (СЖК).

Термин «фрагмент жирной кислоты» относится к части триглицерида, которую получают из жирной кислоты в реакции эстерификации с глицерином. Триглицериды, используемые в настоящем изобретении, содержат по меньшей мере один остаток масляной кислоты и по меньшей мере один остаток длинноцепочечной жирной кислоты.

Предпочтительными длинноцепочечными жирными кислотами для применения в настоящем изобретении являются жирные кислоты, имеющие от 16 до 20 атомов углерода.

Примеры длинноцепочечных жирных кислот включают олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту и линолевую кислоту.

Триглицериды настоящего изобретения можно синтезировать, например, путем эстерификации длинноцепочечной (-ых) жирной (-ых) кислоты (кислот) и масляной кислоты с глицерином.

Триглицериды настоящего изобретения можно синтезировать, например, путем переэстерификации между трибутирином и другим триглицеридом, содержащим длинноцепочечные жирные кислоты. В одном варианте осуществления источником длинноцепочечных жирных кислот является подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты. Это приводит к образованию триглицеридов, содержащих преимущественно бутиратные и олеатные функциональные группы. Олеиновая кислота является преобладающей жирной кислотой, присутствующей в грудном молоке. Соединения не содержат молочных продуктов, не содержат холестерина и подходят для веганов. Жирные кислоты высвобождаются из триглицеридов под действием липаз, которые естественным образом присутствуют в желудочно-кишечном тракте. По сравнению с бутиратными солями, соединения не добавляют к итоговому составу дополнительные минеральные соли.

Специалист в данной области может на практике определить альтернативные способы синтеза триглицеридов. В качестве примера ниже показан способ получения 1,3-дибутирил-2-пальмитоилглицерина (BPB):

В настоящем изобретении можно использовать триглицерид, содержащий один бутиратный остаток. В альтернативном варианте осуществления можно использовать смесь различных триглицеридов, содержащих бутиратные остатки.

Композиции

В настоящем изобретении предложены композиции, включающие триглицериды, содержащие бутиратный остаток, упомянутые в настоящем документе. Композиция может представлять собой, например, питательную композицию, диетическую добавку, детскую смесь или смесь для прикорма.

Выражение «питательная композиция» означает композицию, которой питается субъект. Данная питательная композиция обычно предназначена для перорального применения и может включать в себя источник липидов или жира и источник белка. Она также может содержать источник углеводов. В одном варианте осуществления питательная композиция содержит только источник липидов или жира. В других конкретных вариантах осуществления питательная композиция содержит источник липидов (или жира) в сочетании с источником белка и/или источником углеводов.

В некоторых конкретных вариантах осуществления питательная композиция в соответствии с изобретением представляет собой «энтеральную питательную композицию», и это означает, что для введения продукта питания используется пищеварительный тракт. Введение в желудок может включать использование трубки, вводимой через рото-носовой ход, или трубки в животе, ведущей непосредственно в желудок. В частности, это можно применять в больницах и клиниках.

Композицию по изобретению можно вводить субъекту, такому как человек, например человек пожилого возраста, младенец, ребенок и/или взрослый, в терапевтически эффективной дозе. Терапевтически эффективную дозу может определить специалист в данной области в зависимости от ряда факторов, известных таким специалистам в данной области, например от тяжести состояния и веса, а также общего состояния субъекта.

Композиция в соответствии с изобретением может представлять собой детскую смесь (например, начальную детскую смесь), смесь последующего уровня или смесь для прикорма, молочную смесь для детей от 1 до 3 лет, детское питание, детскую композицию на зерновой основе, или обогатитель, такой как обогатитель человеческого грудного молока, или добавку.

Выражение «детская смесь» при использовании в настоящем документе относится к продукту питания, специально предназначенному для применения в пищу детьми грудного возраста в течение первых месяцев жизни, который сам по себе удовлетворяет потребности в питании этой категории лиц (например, статья 2(c) Директивы Европейской комиссии 91/321/EEC 2006/141/EC от 22 декабря 2006 г. о детских смесях и смесях для прикорма).

Обычно начальная смесь в качестве заменителя грудного молока предназначена для младенцев с рождения. Смесь последующего уровня или для прикорма, как правило, начинают давать с 6-го месяца. Она составляет главный жидкий элемент в постепенно увеличивающемся разнообразии рациона питания для данной категории лиц. «Молочные смеси для детей от 1 до 3 лет» (или GUM) дают после одного года и далее. По существу, это напиток на основе молока, адаптированный для специфических потребностей в питании у детей младшего возраста.

Термин «обогатитель» относится к жидким или сухим питательным композициям, подходящим для смешивания с грудным молоком (человеческим молоком) или детской смесью. Термин «грудное молоко» следует понимать как материнское молоко, или молозиво материнского молока, или донорское молоко, или молозиво донорского молока.

Термин «диетическая добавка» можно использовать для обозначения дополнения к питанию субъекта (как правило, его используют отдельно, но его также можно добавлять к любым видам композиций, предназначенных для приема в пищу). Она может быть представлена, например, в форме таблеток, капсул, пастилок или жидкости. Добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), связующие вещества, пленкообразующие агенты, инкапсулирующие агенты/материалы, материалы стенок/оболочек, соединения матриц, покрытия, эмульгаторы, поверхностно-активные вещества, солюбилизирующие агенты (масла, жиры, воски, лецитины и т.п.), адсорбенты, носители, наполнители, вспомогательные соединения, диспергирующие агенты, увлажняющие агенты, технологические добавки (растворители), антислеживающие агенты, маскирующие вкус агенты, утяжеляющие агенты, желирующие агенты и гелеобразующие агенты. Диетическая добавка также может содержать традиционные фармацевтические добавки и вспомогательные вещества, эксципиенты и разбавители, включая, без ограничений, воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, ароматизирующие агенты, консерванты, стабилизаторы, эмульгирующие агенты, буферы, смазывающие вещества, красители, увлажняющие агенты, наполнители и т.п.

В другом конкретном варианте осуществления питательная композиция настоящего изобретения является обогатителем. Обогатитель может представлять собой обогатитель грудного молока или обогатитель смеси, такой как обогатитель детской смеси. Таким образом, обогатитель представляет собой особенно предпочтительный вариант осуществления изобретения, если ребенок грудного или раннего возраста родился недоношенным.

Когда композиция является добавкой, ее можно предоставлять в виде стандартных доз.

Питательная композиция изобретения, и особенно детская смесь, по существу, содержит источник белка, источник углеводов и источник липидов. Однако в некоторых вариантах осуществления, особенно в случае, если питательная композиция изобретения представляет собой добавку или обогатитель, могут присутствовать только липиды (или источник липидов).

Питательная композиция в соответствии с изобретением может содержать источник белка. Белок может содержаться в количестве от 1,6 до 3 г на 100 ккал. В некоторых вариантах осуществления, в частности, когда композиция предназначена для недоношенных младенцев/детей младшего возраста, количество белка может составлять от 2,4 до 4 г/100 ккал или более 3,6 г/100 ккал. В некоторых других вариантах осуществления количество белка может быть ниже 2,0 г на 100 ккал, например от 1,8 до 2 г/100 ккал, или белок может содержаться в количестве ниже 1,8 г на 100 ккал.

Можно применять источники белка на основе, например, молочной сыворотки, казеина и их смесей, а также растительные источники белка, например, на основе сои. Что касается сывороточных белков, источник белка может быть основан на кислой молочной сыворотке или сладкой молочной сыворотке или их смесях и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желаемых пропорциях. В некоторых вариантах осуществления в источнике белка преобладает молочная сыворотка (т.е. более 50% белков происходят из сывороточных белков, например 60%> или 70%>). Белки могут быть нативными или гидролизованными либо они могут представлять собой смесь нативных и гидролизованных белков. Под термином «нативный» подразумевают, что основная часть белков является нативной, т.е. их молекулярная структура не изменена, например не изменено по меньшей мере 80% белков, например не изменено по меньшей мере 85% белков, предпочтительно не изменено по меньшей мере 90% белков, еще более предпочтительно не изменено по меньшей мере 95% белков, например не изменено по меньшей мере 98% белков. В конкретном варианте осуществления не изменено 100% белков.

Термин «гидролизованный» в контексте настоящего изобретения означает белок, который был гидролизован или расщеплен на составляющие его аминокислоты.

Белки могут быть полностью или частично гидролизованными. При необходимости использования гидролизованных белков процесс гидролиза можно проводить по желанию и способом, известным в данной области. Например, гидролизаты сывороточного белка можно получать ферментативным гидролизом фракции молочной сыворотки в одну или более стадий. Если фракция молочной сыворотки, применяемая в качестве исходного материала, по существу, не содержит лактозы, установлено, что в процессе гидролиза блокировка лизина белка проявляется в гораздо меньшей степени. Это позволяет снизить степень блокировки лизина с около 15 масс.% общего лизина до менее около 10 масс.% лизина; например приблизительно 7 масс.% лизина, что значительно улучшает питательное качество источника белка.

В одном конкретном варианте осуществления белки композиции гидролизованы, полностью гидролизованы или частично гидролизованы. Степень гидролиза (DH) белка может составлять от 2 до 20, либо от 8 до 40, либо от 20 до 60, либо от 20 до 80, либо более 10, 20, 40, 60, 80 или 90. Например, компания Nestle предлагает к продаже питательные композиции, содержащие гидролизаты со степенью гидролиза менее чем около 15%, под торговой маркой Peptamen®.

По меньшей мере 70%, 80%, 85%, 90%, 95% или 97% белков могут быть гидролизованы. В конкретном варианте осуществления гидролизовано 100% белков.

В одном конкретном варианте осуществления белки композиции представляют собой растительный белок.

Питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением может содержать источник углеводов. Это особенно предпочтительно в том случае, когда питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь. В этом случае можно применять любой источник углеводов, обычно находящийся в детских смесях, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя одним из предпочтительных источников углеводов в детских смесях является лактоза. Питательная композиция изобретения может также содержать все витамины и минеральные вещества, считающиеся обязательными в повседневном рационе питания, в значимых с точки зрения питания количествах. Для некоторых витаминов и минеральных веществ установлены минимальные требования. Примеры минеральных веществ, витаминов и других питательных веществ, которые необязательно присутствуют в композиции изобретения, включают витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин B3, витамин В6, витамин В12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевую кислоту, инозит, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлор, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минеральные вещества обычно добавляют в форме солей. Присутствие и количества конкретных минеральных веществ и других витаминов будут варьироваться в зависимости от предполагаемой популяции. При необходимости питательная композиция изобретения может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соя, лецитин, моно- и диглицериловые сложные эфиры лимонной кислоты и т.п. Питательная композиция изобретения может также содержать другие вещества, которые могут оказывать благоприятное воздействие, такие как лактоферрин, остеопонтин, TGFbeta, sIgA, глутамин, нуклеотиды, нуклеозиды и т.п.

Композиция по изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере один нерасщепляемый олигосахарид (например, пребиотик). Они, как правило, присутствуют в количестве от 0,3 до 10 масс.% композиции.

Пребиотики, как правило, не расщепляются в том смысле, что они не расщепляются и не всасываются в желудке или тонком кишечнике и, таким образом, остаются в нативном виде при переходе в толстый кишечник, в котором их селективно ферментируют полезные бактерии. Примеры пребиотиков включают конкретные олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (FOS), инулин, ксилоолигосахариды (XOS), полидекстроза или любая их смесь. В конкретном варианте осуществления пребиотики могут представлять собой фруктоолигосахариды и/или инулин. В конкретном варианте осуществления пребиотики представляют собой комбинацию FOS с инулином, такую как продукт, продаваемый компанией BENEO-Orafti под товарным знаком олигофруктоза Orafti® (прежде Raftilose®), или продукт, продаваемый компанией BENEO-Orafti под товарным знаком инулин Orafti® (прежде Raftiline®). Другим примером является комбинация 70% короткоцепочечных фруктоолигосахаридов и 30% инулина, зарегистрированная компанией Nestle под товарным знаком Prebio 1. Питательная композиция изобретения также может содержать по меньшей мере один олигосахарид из молока, который может представлять собой BMO (олигосахарид из коровьего молока) и/или ОГМ (олигосахарид из грудного молока). Композиция настоящего изобретения может дополнительно содержать по меньшей мере один пробиотик (или пробиотический штамм), такой как пробиотический бактериальный штамм.

Чаще всего применяют пробиотические микроорганизмы, которые главным образом представляют собой бактерии и дрожжи следующих родов: Lactobacillus, Streptococcus, Enterococcus, Bifidobacterium и Saccharomyces.

В некоторых конкретных вариантах осуществления пробиотик представляет собой пробиотический бактериальный штамм. В некоторых конкретных вариантах осуществления это Bifidobacterium и/или Lactobacillus.

Питательная композиция в соответствии с изобретением может содержать от 10e3 до 10e12 КОЕ пробиотического штамма, более предпочтительно от 10e7 до 10e12 КОЕ, например от 10e8 до 10e10 КОЕ пробиотического штамма на грамм композиции в расчете на массу сухого вещества.

В одном варианте осуществления пробиотики являются жизнеспособными. В другом варианте осуществления пробиотики являются неразмножающимися или инактивированными. Это могут быть также части пробиотиков, например компоненты клеточных стенок или продукты метаболизма пробиотиков. В некоторых других вариантах осуществления можно использовать как жизнеспособные пробиотики, так и инактивированные пробиотики. Питательная композиция изобретения может дополнительно содержать по меньшей мере один фаг (бактериофаг) или смесь фагов, предпочтительно направленных против патогенных микроорганизмов Streptococci, Haemophilus, Moraxella и Staphylococci.

Питательную композицию в соответствии с изобретением можно получать любым подходящим способом.

Например, смесь, такую как детская смесь, можно получать путем смешивания источника белка, источника углеводов и источника жира в соответствующих пропорциях. На данном этапе можно включать эмульгаторы в случае их применения. На данном этапе можно добавлять витамины и минеральные вещества, но обычно их добавляют позднее для предотвращения термического разложения. Перед смешиванием в источнике жира можно растворять любые липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. Затем можно домешивать воду, предпочтительно очищенную обратным осмосом, с образованием жидкой смеси. Температура воды для удобства находится в диапазоне от около 50°C до около 80°C для облегчения диспергирования ингредиентов. Для образования жидкой смеси можно применять доступные в продаже разжижители.

На этой стадии можно добавлять любые олигосахариды, особенно в случае, если конечный продукт должен иметь жидкую форму. Если конечный продукт должен представлять собой порошок, эти компоненты при желании также можно добавлять на данной стадии.

Затем жидкую смесь гомогенизируют, например в две стадии.

В одном варианте осуществления изобретения питательную композицию по изобретению дают ребенку грудного/раннего возраста в качестве композиции, дополнительной к материнскому молоку.

Композиция настоящего изобретения может быть представлена, например, в сухой (например, порошок), жидкой или желеобразной форме.

Композиция настоящего изобретения может быть представлена, например, в форме таблетки, драже, капсулы, желатиновой капсулы, порошка, гранулы, раствора, эмульсии, суспензии, покрытой оболочкой частицы, высушенной распылением частицы или таблетки.

Композиция может находиться в форме фармацевтической композиции и может содержать один или более подходящих фармацевтически приемлемых носителей, разбавителей и/или эксципиентов.

Примеры таких подходящих эксципиентов для композиций, описанных в настоящем документе, можно найти в издании Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2nd Edition, (1994), под ред. A Wade и PJ Weller.

Подходящие носители или разбавители для терапевтического применения хорошо известны в фармацевтической области и описаны, например, в издании Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co. (A. R. Gennaro edit. 1985).

В качестве или в дополнение к носителю, эксципиенту или разбавителю фармацевтические композиции могут содержать любое (-ые) подходящее (-ие) связующее (-ие) вещество (-а), смазывающее (-ие) вещество (-а), суспендирующий (-ие) агент (-ы), покрывающий (-ие) агент (-ы) и/или солюбилизирующее (-ие) вещество (-а). Примеры подходящих связующих веществ включают крахмал, желатин, натуральные сахара, такие как глюкоза, безводная лактоза, сыпучая лактоза, бета-лактоза, кукурузные подсластители, натуральные и синтетические камеди, такие как аравийская, трагакантовая камедь или альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлоза и полиэтиленгликоль.

Примеры подходящих смазывающих веществ включают олеат натрия, стеарат натрия, стеарат магния, бензоат натрия, ацетат натрия, хлорид натрия и т.п.

В композицию могут быть включены консерванты, стабилизаторы, красители и даже ароматизирующие агенты. Примеры консервантов включают бензоат натрия, сорбиновую кислоту и сложные эфиры п-гидроксибензойной кислоты. Можно также применять антиоксиданты и суспендирующие агенты.

Питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением может в одном варианте осуществления представлять собой молочный продукт. Молочные продукты представляют собой продукты, содержащие продукты на основе молока. Молочные продукты, как правило, изготавливают из подходящей смеси концентрированных источников молочных белков и жира. Молочные продукты могут быть подкислены. Молочные продукты включают готовые к употреблению молочные напитки, концентрированное молоко, топленое молоко, подслащенное и сгущенное молоко, сухое молоко, йогурты, молодой сыр, сыр, мороженое и молочные пасты, такие как пастообразный молодой сыр, мягкий сыр, творог, крем-фреш, свернутые сливки и сливочный сыр. Сухое молоко может быть изготовлено, например, с помощью распылительной сушки или сушки сублимацией.

В зависимости от содержания жира молочные продукты могут быть получены из необезжиренного или цельного молока, полуобезжиренного молока, обезжиренного молока или молока пониженной жирности. Обезжиренное молоко представляет собой молоко, которое содержит менее 0,1% молочного жира. Полуобезжиренное молоко представляет собой молоко, которое содержит от 1,5% до 2,5% молочного жира. Обычно цельное молоко представляет собой молоко, которое содержит от 3% до 4% жира. Точное содержание жира в обезжиренном, полуобезжиренном и необезжиренном молоке зависит главным образом от местного пищевого законодательства.

Молочные продукты обычно изготавливают из коровьего молока. Молочные продукты также могут быть изготовлены из буйволиного молока, молока яка, козьего молока, овечьего молока, кобыльего молока, ослиного молока, верблюжьего молока, оленьего молока, лосиного молока или их комбинаций.

Подкисленные молочные продукты могут быть получены путем ферментации с применением подходящих микроорганизмов. Ферментация обеспечивает вкусоароматические свойства и кислотность молочного продукта. Она также может влиять на текстуру молочного продукта. Кроме того, микроорганизмы, используемые при ферментации, выбирают по их способности ферментировать молоко в потребительский ферментированный молочный продукт. Как правило, упомянутые микроорганизмы известны своими полезными свойствами. Указанные микроорганизмы включают молочнокислые бактерии и дрожжи. Некоторые из этих микроорганизмов можно рассматривать как пробиотики. Примеры молочнокислых бактерий включают Lactobacillus delbrueckii, подвид bulgaricus, и Streptococcus thermophilus, оба из которых применяют в производстве йогурта, или другие молочнокислые бактерии, относящиеся к роду Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus, Leuconostoc, Bifidobacterium, Pediococcus или любой их смеси.

Другой пример ферментированных молочных продуктов, также известных как культивированные молочные продукты, культивированные молокопродукты, или кисломолочные продукты, представляют собой пахту, ферментированную Lactococcus lactis (Lactococcus lactis, подвид lactis, Lactococcus lactis, подвид cremoris, Lactococcus lactis, подвид Lactis, биотип diacetylactis), и/или Leuconostoc mesenteroides, подвид cremoris.

Микроорганизмы могут быть живыми или инактивированными.

Аналоги молочных продуктов представляют собой продукты, полученные способом, аналогичным способу получения описанных выше молочных продуктов, но в котором применяют (полностью или частично) немолочный источник белка и/или (полностью или частично) немолочный источник пищевого жира. Подходящие источники белка включают растительные белки, такие как соя, картофель и горох. Подходящие источники жиров включают в себя масла и жиры растительного или морского происхождения. «Жиры» и «масла» используются в качестве взаимозаменяемых терминов. Предполагается, что приготовление, аналогичное упомянутому выше, включает в себя процессы применительно к продуктам, в которых опущена традиционная стадия сепарации молочной сыворотки, поскольку состав аналога молочного продукта позволяет пропустить эту стадию.

Питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением может в одном варианте осуществления представлять собой пищевой продукт.

Обработка

Следует понимать, что каждая ссылка на лечение в настоящем документе включают в себя лечебное, паллиативное и профилактическое лечение. Лечение может также включать остановку прогрессирования тяжести заболевания.

Способы лечения человека и ветеринарного лечения входят в объем настоящего изобретения.

Здоровье костной ткани

Множество примеров полезного воздействия бутирата на здоровье костной ткани описано в научной литературе, как указано в предпосылках создания настоящего изобретения.

Соединения, определенные в настоящем документе, являются источником бутирата/масляной кислоты и, следовательно, могут применяться для стимуляции роста костной ткани, и/или профилактики, и/или лечения костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани. В одном варианте осуществления соединения и композиции, описанные в настоящем документе, могут применяться для стимуляции нормального роста костной ткани.

В контексте настоящего изобретения термин «нарушение роста костной ткани» относится к состояниям, при которых рост костной ткани у субъекта является неоптимальным или нарушенным.

В контексте настоящего изобретения термин «стимуляция роста костной ткани» означает поддержание роста костной ткани, которое достигается наиболее сбалансированным образом.

Термин «профилактика и/или лечение костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани» означает профилактику и снижение частоты, и/или уровня заболеваемости, и/или тяжести, и/или продолжительности заболевания костной ткани. Уровень заболеваемости относится к числу случаев любого заболевания костной ткани. Частота относится к числу случаев одного и того же заболевания костной ткани. Такая профилактика включает снижение частоты и/или тяжести упомянутых заболеваний костной ткани в дальнейшей жизни.

В контексте настоящего изобретения термин «стимуляция роста костной ткани» означает одно или более из следующего: нарастание массы костной ткани, оптимизация пиковой массы костной ткани, стимулирование образования костной ткани, стимулирование анаболизма костной ткани, увеличение минеральной плотности костной ткани, модулирование соотношения образования костной ткани и/или резорбции костной ткани, содействие регенерации костной ткани во время заживления переломов, регулирование процесса резорбции костной ткани.

В контексте настоящего изобретения термин «профилактика и/или лечение костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани» относится, в частности, к медицинским состояниям, связанным с уменьшением содержания органической матрицы костной ткани, таким как остеопения или остеопороз, и/или снижением минерализации костной ткани, таким как остеомаляция и рахит.

В одном варианте осуществления соединения и композиции в соответствии с настоящим изобретением можно применять для профилактики остеопороза в дальнейшей жизни.

Введение

Предпочтительно соединения и композиции, описанные в настоящем документе, вводят энтерально.

Энтеральное введение может быть, например, пероральным или желудочным.

В общем, введение комбинации или композиции, описанной в настоящем документе в желудочно-кишечный тракт может, например, осуществляться пероральным путем или другим путем, например, введение может осуществляться посредством зонда.

Субъект может представлять собой млекопитающее, такое как человек, собака, кошка, лошадь, козел, бык, овца, свинья, олень и приматы. Предпочтительно субъект представляет собой человека.

Хотя настоящее изобретение может быть полезным во многих различных возрастных группах млекопитающих, в одном варианте осуществления композиции для применения в соответствии с настоящим изобретением нацелены на взрослых и/или стареющую популяцию.

В одном варианте осуществления субъект представляет собой новорожденного и/или детеныша или молодую особь из семейства собачьих и/или кошачьих.

В одном варианте осуществления субъект представляет собой новорожденного и/или ребенка младшего возраста.

Термин «ребенок» означает человека между стадиями рождения и пубертата. Взрослый представляет собой человека старше ребенка. Термин «младенец» означает ребенка в возрасте до 12 месяцев и включает недоношенных младенцев и младенцев с низким весом при рождении. Термин «недоношенный младенец» означает младенца, родившегося в гестационном возрасте менее 37 недель. Термин «младенец с низким весом при рождении» означает младенца, имеющего вес при рождении менее 2500 г. Термин «ребенок младшего возраста» означает ребенка в возрасте от одного до трех лет.

Органолептические свойства

В настоящем изобретении предложены соединения, являющиеся источником бутирата, имеющим улучшенные органолептические свойства. В частности, соединения имеют улучшенный запах и/или вкус по сравнению с масляной кислотой, бутиратными солями и/или трибутирином. В одном варианте осуществления соединения имеют улучшенный вкус по сравнению с трибутирином. В одном варианте осуществления соединения имеют улучшенный запах по сравнению с бутиратными солями (например, бутиратом натрия).

В одном варианте осуществления улучшенные органолептические свойства представляют собой улучшенный запах. В одном варианте осуществления улучшенные органолептические свойства представляют собой улучшенный вкус. В одном варианте осуществления улучшенные органолептические свойства представляют собой улучшенный запах и улучшенный вкус. В одном варианте осуществления улучшенный вкус представляет собой уменьшение горечи.

Примеры

Пример 1. Приготовление триглицеридов, содержащих бутиратный остаток

Композиции, включающие триглицериды, содержащие бутиратный остаток, получали путем химической переэcтерификации между трибутирином и подсолнечным маслом с высоким содержанием олеиновой кислоты в присутствии катализатора, такого как метаноат натрия. Использовали молярный избыток трибутирина относительно подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты.

Три реагента, трибутирин, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и катализатор, смешивали в реакторе в атмосфере азота и затем нагревали при перемешивании при 80°C в течение 3 ч. После завершения реакции продукт промывали водой и сушили под вакуумом (25 мбар при 60°C в течение 2 ч). Затем полученный масляный продукт подвергали стадии обесцвечивания под действием отбеливающей земли и очищали посредством перегонки с короткой траекторией (130°C, 0,001–0,003 мбар) и/или посредством дезодорирования (160°C, 2 мбар, 2 ч) с впрыском водяного пара.

Компоненты полученных масляных композиций, главным образом триглицериды, показаны ниже в таблице 1. Эти триглицериды характеризуются содержанием трех жирных кислот. Эти жирные кислоты характеризуются липидным числом: 4 : 0 для бутирата, 16 : 0 для пальмитата, 18 : 0 для стеарата, 18 : 1 для олеата и 18 : 2 для линолеата. Жирная кислота, указанная в середине, находится в положении sn-2 триглицерида. Например, 16 : 0 – 4 : 0 – 18 : 1 означает два различных триглицерида, каждый из которых имеет бутират в положении sn-2 и либо пальмитат в положении sn-1 и олеат в положении sn-3, либо олеат в положении sn-1 и пальмитат в положении sn-3.

Профиль триглицеридов и региоизомеры анализировали с помощью жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометром высокого разрешения. Долю липидных классов оценивали с помощью жидкостной хроматографии, связанной с испарительным детектором светорассеяния (ELSD).

Таблица 1. Региоизомерный профиль триглицеридов [г/100 г]

Региоизомер триглицерида [г/100 г]

Композиция

4 : 0 – 4 : 0 – 4 : 0 < 0,4–4,7 4 : 0 – 16 : 0 – 4 : 0 0,8–1,0 4 : 0 – 18 : 2 – 4 : 0 4,0–6,3 4 : 0 – 4 : 0 – 18 : 1 3,0–6,1 4 : 0 – 18 : 1 – 4 : 0 16,2–27,0 4 : 0 – 18 : 0 – 4 : 0 0,8–1,3 4 : 0 – 22 : 0 – 4 : 0 ≤ 0,4 4 : 0 – 16 : 0 – 18 : 1 1,1–1,5 16 : 0 – 4 : 0 – 18 : 1 0,5–0,7 4 : 0 – 18 : 1 – 16 : 0 1,2–1,6 4 : 0 – 18 : 1 – 18 : 2 2,6–3,1 18 : 1 – 4 : 0 – 18 : 2 1,1–1,6 4 : 0 – 18 : 2 – 18 : 1 2,9–3,6 18 : 1 – 18 : 1 – 4 : 0 23,3–25,8 18 : 1 – 4 : 0 – 18 : 1 3,3–4,8 4 : 0 – 18 : 0 – 18 : 1 0,9–1,3 4 : 0 – 18 : 1 – 18 : 0 0,8–1,1 4 : 0 – 22 : 0 – 18 : 1 < 0,4–0,5 18 : 1 – 18 : 1 – 16 : 0 0,6–1,4 18 : 1 – 18 : 1 – 18 : 2 1,3–1,5 18 : 1 – 18 : 2 – 18 : 1 0,5–0,7 18 : 1 – 18 : 1 – 18 : 1 6,1–10,7 18 : 1 – 18 : 1 – 18 : 0 0,5–0,8 Итого 93,1–94,1

В образцах композиции двумя наиболее распространенными триглицеридами являются 4 : 0 – 18 : 1 – 4 : 0 и 18 : 1 – 18 : 1 – 4 : 0, и они составляют вместе приблизительно от 40 до 50 г / 100 г.

Пример 2. Ароматические свойства триглицеридов, содержащих бутиратный остаток

Запах раствора триглицеридов, содержащего бутиратный остаток (состоящего главным образом из олеиновой и масляной жирных кислот), сравнивали с раствором, содержащим бутират натрия.

Подготовка образцов

Готовили растворы триглицеридов, содержащего бутиратный остаток, (см. пример 1) или бутирата натрия и хранили при 4°C перед предъявлением группе дегустаторов. Каждые 250 мл раствора содержали 600 мг масляной кислоты (эквивалентно одной капсуле доступного в продаже бутирата натрия в виде добавки; концентрация 2,4 мг/мл) и 1 масс./об.% детской смеси BEBA Optipro 1 в подкисленной деионизированной воде.

Образцы готовили за день до испытания, помещая 4 мл каждого раствора (раствора триглицерид-бутирата; раствора бутирата натрия) во флаконы Agilent.

Методика

Был проведен тест по схеме «два из пяти». В этом тесте дегустатору предоставляли пять образцов. Дегустатору предлагали выявить два образца, которые отличаются от трех других. Порядок предъявления образцов рандомизирован во избежание систематической ошибки порядка предъявления.

В дополнение к схеме «два из пяти», дегустаторам предоставляли поле для комментариев, чтобы они могли описать характер воспринимаемой разницы (например, интенсивность запаха, качество запаха).

Результаты

Пять образцов обеспечивали для дегустаторов одновременно. Им было предложено открыть крышку, понюхать, а затем закрыть каждый флакон в заданном порядке. Результаты показаны в таблице 2.

Таблица 2

Количество ответов Количество верных ответов Значимость 11 9 P < 0,0001***

P-значение рассчитывали с использованием биномиального теста, выполняемого с помощью программного обеспечения Fizz (Biosystemes, Франция).

Дегустаторы, которые нашли правильные ответы (TAG, содержащий бутиратный остаток, отличался от бутирата натрия), отметили, что бутират натрия пахнет «сыром», тогда как в образцах TAG, содержащих бутиратный остаток, этот «сырный запах» был значительно меньше, а запах был довольно нейтральным.

Пример 3. Вкусовые свойства триглицеридов, содержащих бутиратный остаток

Было выполнено органолептическое сравнение раствора с триглицеридами, содержащим бутиратный остаток (см. пример 1), состоящего главным образом из олеиновой и масляной жирных кислот, и раствора, содержащего трибутирин.

Подготовка образцов

К теплой воде (охлажденной кипяченой водопроводной воде в соответствии с инструкциями) добавляли одну мерную ложку (4,6 г) детской смеси BEBA Optipro 1 с получением конечного объема 150 мл (раствор приблизительно 3 масс./об.%). Каждую триглицеридную форму бутирата взвешивали отдельно, чтобы получить 600 мг бутирата, и к каждому раствору добавляли детскую смесь до конечного объема 50 мл.

Раствор A включал в себя триглицериды, содержащие бутиратный остаток (см. пример 1); а раствор B содержал трибутирин.

Методика

Группа дегустаторов провела повторную дегустацию без информации о кодировке.

Образцы готовили непосредственно перед предварительной оценкой горечи и каждый раствор интенсивно встряхивали. Чашки для дегустации, помеченные буквой A и B, заполняли одновременно небольшим объемом соответствующего раствора.

Два образца предъявлялись дегустаторам одновременно. Им было предложено попробовать раствор, набрав его в рот и выплюнув, и оценить воспринимаемую горечь по шкале от 0–10; где 0 — горечь не чувствуется, а 10 — похоже на самую сильную представимую горечь.

Результаты

Горечь раствора A была оценена группой дегустаторов как 4,33 ± 1,52, среднее ± СО.

Горечь раствора B была оценена группой дегустаторов как 8,33 ± 1,52, среднее ± СО.

Эти данные показывают, что композиция с триглицеридами, содержащими бутиратный остаток, имела значительно менее горький вкус по сравнению с композицией, содержащей трибутирин.

Пример 4. Вкусовые свойства 1,3-дибутирил-2-пальмитоилглицерина

1,3-дибутирил-2-пальмитоилглицерин (BPB) синтезировали в виде одного соединения с использованием следующей схемы синтеза:

BPB оценивали в ходе описательной оценки группой дегустаторов и обнаружили, что он имеет нейтральный вкус и запах.

Пример 5. Расщепление триглицеридов, содержащих бутиратный остаток

5.1. Материалы

Таурохолат натрия, хлорид натрия, хлористоводородная кислота, гидроксид натрия, гидроксид калия, малеиновая кислота, трис(гидроксиметил)аминометан, пепсин (свиной, 800–111 2500 Ед/мг, P7000, фактическая активность 674 Ед/мг и 561 Ед/мг), панкреатин (свиной, показатель по Фарм. США x 8, P7585) и экстракт свиной желчи (общее содержание солей желчных кислот = 49 масс.%; с 10–15%-ной гликодезоксихолевой кислотой, 3–9%-ной тауродезоксихолевой кислотой, 0,5–7%-ной дезоксихолевой кислотой; фосфолипиды 5%, B8631) использовали в том виде, как получено, и приобретали в компании Sigma-Aldrich (г. Сент-Луис, штат Миссури, США). Экстракт из желудка кролика (RGE 70 с содержанием ≥ 70 Ед/мл RGL и ≥ 280 Ед/мл пепсина) приобретали в компании Lipolytech (г. Марсель, Франция). Вся вода, использованная в данном исследовании, имела качество очистки Milli Q. Трибутирин (пищевой) производства компании Sigma, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты производства компании Florin. Переэтерифицированные триглицериды получали путем химической переэтерификации с метаноатом натрия (от компании Evonik) в качестве катализатора.

5.2. Получение эмульсии

Эмульсии типа «масло в воде» 10 масс.%, стабилизированные полиоксиэтиленсорбитанмоноолеатом 0,3 масс.% (Tween® 80), получали путем смешивания Tween 80 с масляной фазой при 40°C и последующего смешивания с водной фазой с помощью магнитной мешалки. Затем создавали эмульсию с использованием гомогенизатора Hielscher UP 400S, оснащенного стержнеобразным зондом диаметром 5 мм, путем применения амплитуды 100% при цикле 100% в течение 2 минут при охлаждении образца ледяной водой.

5.3. Гранулометрия

Размер капель каждой липидной эмульсии измеряли путем рассеяния лазерного света с помощью анализатора Mastersizer 3000, оснащенного модулем Hydro SM от компании Malvern Instruments (г. Малвер, Вустершир, Великобритания). Лазерные характеристики двух лазеров составляют 4 мВт, 632,8 нм и 10 мВт, 470 нм. Образцы разводили до приблизительно 0,002 масс.%, чтобы избежать эффектов множественного рассеяния. Затем информацию о размере частиц эмульсии получали посредством нахождения наилучшего соответствия между показателем рассеяния света (теория Ми) и измеренным распределением частиц по размерам. Для масляной фазы использовали показатель преломления 1,456 и адсорбцию 0,01. Размеры частиц эмульсии приведены в виде двух значений: среднеобъемный диаметр поверхности D3,2 (D3,2 ¼ Pnidi 3/nidi 2) или среднеобъемный диаметр D4,3 (D4,3 ¼ Pnidi 4/nidi 3). Результаты измерения размера частиц эмульсии представляют собой среднее значение между тремя процедурами измерения двух свежеприготовленных эмульсий.

5.4. Статистический анализ

Статистический анализ проводили с использованием двухстороннего t-критерия с неравными вариациями с использованием программного обеспечения Igor Pro.

5.5. Расщепление in vitro

Липидную эмульсию (2 мл), содержащую 200 мг жира, подвергали желудочно-кишечному липолизу in vitro. Расщепление проводили в термостатных стеклянных сосудах (37°C) в установке pH-STAT, производя контроль с помощью двухбюреточной установки pH-STAT TIM 856 (Radiometer Analytical, Франция). Для желудочного расщепления образец инкубировали в течение 90 минут с 8,5 мл жидкости, имитирующей желудочный сок (SGF), состоящей из 150 мМ NaCl, 450 Ед/мл пепсина, 18 Ед/мл кроличьей желудочной липазы при 37°C и pH 5,5. Расщепление инициировали путем добавления 18 Ед/мл трибутирина (TBU) (активность определяли при pH 5,4) кроличьей желудочной липазы.

Стадию кишечного расщепления проводили в установке pH-STAT, при этом pH поддерживали на постоянном уровне 6,8 путем добавления NaOH (0,05 M). Смесь солей желчных кислот (соли желчных кислот, приготовленные с использованием буферного раствора TRIS, 5 мМ TRIS, 150 мМ NaCl) и раствора кальция (20 мМ Ca, 176,5 мМ TRIS, 150 мМ NaCl), добавляли к смеси SGF-образцов. Эту смесь переносили в установку pH-stat, где pH доводили приблизительно до 6,78. Стадия кишечного расщепления начинается, когда температура достигает 37 ± 0,5°C. pH доводили до 6,8 и после инкубации в течение двух минут при этих pH и температуре добавляли раствор панкреатина (5 мМ tris, 150 мМ NaCl при pH 6,8). Итоговый состав кишечной жидкости составил 10 мМ CaCl₂, 12 мМ солей смешанных желчных кислот, 0,75 мМ фосфолипида, 150 мМ NaCl и 4 мМ буферного раствора трис(гидроксиметил)аминометана. Стадию кишечного расщепления проводили в течение 3 часов в диспетчере титрования от радиометра. Во время кишечной фазы расщепления кинетику расщепления отслеживали с использованием установки pH-stat (TIM856, Radiometer) и выражали в виде количества титруемой кислоты (а не жирной кислоты), которое рассчитывали по следующему уравнению:

TA = V_NaOH x 0 : 05 x 1000

ТА: общее количество выделяемой кислоты, ммоль; V_NaOH: объем NaOH, использованный для титрования высвобожденной кислоты в течение 3 ч, мл.

5.6. Результаты

Поскольку расщепление пищевых липидов происходит под действием липаз как желудочного, так и кишечного происхождения, усвояемость липидов оценивали с использованием двух моделей расщепления, i) с помощью имитации кишечного сока (SIF) с липазой поджелудочной железы свиньи (PPL) и ii) последовательно с помощью имитации желудочного сока (SGF) с липазой желудка кролика (RGL), а затем с помощью имитации кишечного сока (SIF) с липазой поджелудочной железы свиньи (PPL). Все липиды эмульгировали с использованием полиоксиэтиленсорбитана моноолеата (Tween® 80); они имели аналогичные распределения частиц по размерам и удельные площади поверхности (фиг. 2), что означает, что различия в расщеплении преимущественно обусловлены молекулярной структурой триглицеридов.

На фиг. 1i A–C показано расщепление трибутирина (C4), подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты (HOSFO, в основном C18:1) и триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в соответствии с изобретением, получаемых путем химической переэтерификации трибутирина и подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты (см. пример 1) «C4-C18:1», липазой поджелудочной железы свиньи (из панкреатина) в присутствии смешанных желчных кислот и кальция (модель SIF). Липиды по существу проявляют такое же поведение во время липолиза, подвергаясь начальному быстрому периоду липолиза в течение первых 15 минут, который постепенно замедляется в течение последних 2,5 часов имитации кишечного расщепления. Триглицерид C4 демонстрировал начальные максимальные скорости липолиза 223 ± 59 мкмоль/мин^-1. Начальная скорость липолиза подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, 34,5 ± 2,3 мкмоль/мин^-1, была значительно ниже (p < 0,0001), чем у триглицерида с короткой цепью. C4-C18:1 продемонстрировал начальную скорость гидролиза 153 ± 47 мкмоль/мин^-1, находящуюся между показателями C4 и C18:1. В целом, видно, что все триглицериды быстро и в значительной степени расщепляются в присутствии липазы поджелудочной железы свиньи.

Затем триглицериды расщепляли с использованием последовательной модели SGF (RGL) SIF (PPL), расщепление в отделении с SIF показано на фиг. 1ii A-C. Измерения в отделении с желудочным соком не проводили из-за ограниченной ионизации нужных жирных кислот. По сравнению с тем, когда их расщепляли только SIF, триглицериды C4 и C18:1 по существу высвобождали меньшее количество титруемой кислоты в течение 3 часов расщепления. Наибольший эффект обнаружен с трибутирином, который при расщеплении SGF-SIF имеет значительно более низкую (p < 0,0001) начальную скорость липолиза 44,1 ± 8,8 мкмоль/мин^-1 по сравнению с одним SIF, 223 ± 59 мкмоль/мин^-1. Общее количество кислоты, высвобождаемой после расщепления трибутирина SGF-SIF 381 ± 20 мкмоль, составляет почти 1/3 от количества, высвобождаемого после расщепления с использованием только SIF, 958 ± 12,5 мкмоль. Эти результаты четко показывают, что внутри отделения модели с желудочным соком наблюдается значительное расщепление трибутирина.

При последовательном воздействии SGF и SIF частота липолиза триглицеридов C4-C18:1, содержащих бутиратный остаток, с помощью SIF составляет 124 ± 20 мкмоль/мин^-1, что демонстрирует небольшое, но не существенное снижение по сравнению с одним SIF (124 ± 20 мкмоль/мин^-1). Наиболее интересным наблюдением является влияние длины вторичной цепи жирных кислот на уменьшение липолиза под действием SIF, вызванного предварительным воздействием RGL. Первоначально трибутирин продемонстрировал снижение общего уровня высвобождения жирных кислот во время липолиза под действием SIF после предварительного воздействия RGL в SGF на 60,2% (147 ± 7,6 мкмоль). Для сравнения, переэтерифицированные триглицериды C4-C18:1 показали снижение этого показателя на 6,1% (45 ± 7,6 мкмоль).

Общая степень расщепления липидов после воздействия как SIF, так и SGF-SIF представлена на фиг. 2 применительно к трем триглицеридам при прямом и обратном титровании. Поскольку многие жирные кислоты лишь частично ионизируются при pH 6,8, прямое титрование дает лишь частичную картину степени расщепления липидов, вместо этого для оценки полной степени расщепления требуется обратное титрование до pH 11,5 или анализ с помощью ГХ МЭЖК. Результаты обратного титрования трех триглицеридов показывают, что трибутирин и триглицериды C4-C18:1, содержащие бутиратный остаток, подверглись расщеплению на 101,5 ± 0,9% и 101 ± 1,6% соответственно, что указывает на высвобождение трех жирных кислот на молекулу для полного расщепления, тогда как подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты подвергалось расщеплению на 72,3 ± 2%, что указывает на высвобождение двух жирных кислот на молекулу для полного расщепления.

В целом было показано, что трибутирин подвергался интенсивному гидролизу в желудке, тогда как триглицерид подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты подвергался очень ограниченному гидролизу в желудке. Неожиданно было обнаружено, что триглицериды, содержащие бутиратный остаток, полученные путем переэтерификации C4 длинноцепочечными жирными кислотами (C4-C18:1), уменьшают степень желудочного липолиза жирных кислот C4. Трибутирин подвергался ~60%-ному липолизу желудочной липазой, о чем свидетельствует снижение общего уровня высвобождения жирных кислот во время липолиза под действием SIF после предварительного воздействия RGL в SGF. Для сравнения, триглицериды C4-C18:1, содержащие бутиратный остаток, показали снижение общего уровня высвобождения жирных кислот в SGF-SIF лишь на 6,1%. Эти результаты свидетельствуют о том, что переэтерификация C4 длинноцепочечными жирными кислотами (C4-C18:1) модулирует высвобождение масляной кислоты в желудке до последующей стадии в кишечнике после расщепления, и что формирование структурированных липидов изменяет время (но не степень) доставки короткоцепочечных жирных кислот в желудочно-кишечный тракт.

Изобретение относится к применению соединения формулы (1), (2), (3) или (4) или их комбинации при стимуляции роста костной ткани или профилактике костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, причем R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, содержащую от 16 до 20 атомов углерода. Применение указанных соединений обеспечивает пищевой источник бутирата с улучшенными органолептическими свойствами, в частности с улучшенным запахом и/или вкусом. Их можно использовать, например, в питательных композициях, диетических добавках, детских смесях и смесях для прикорма детей. Изобретение относится также к применению композиций, содержащих соединения формул (5) и (6), для стимуляции роста костной ткани, и/или профилактики, и/или лечения костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, выбранных из группы медицинских состояний, связанных с уменьшением содержания органической матрицы костной ткани, таких как остеопения или остеопороз, и/или с уменьшением минерализации костной ткани, таких как остеомаляция и рахит. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 5 пр.

1. Применение соединения формулы

или их комбинации при стимуляции роста костной ткани или профилактике костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, причем R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, содержащую от 16 до 20 атомов углерода.

2. Применение по п. 1, в котором используется комбинация соединения формулы (1) и соединения формулы (2), причем предпочтительно комбинация присутствует в композиции, содержащей соединение формулы (1) в количестве по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции и соединение формулы (2) в количестве по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

3. Применение по п. 1, в котором используется комбинация соединения формулы (1) и соединения формулы (2), причем предпочтительно комбинация присутствует в композиции, содержащей соединение формулы (1) в количестве по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции и соединение формулы (2) в количестве по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

4. Применение по пп. 1, 2 или 3, в котором используется комбинация соединения формулы (1), соединения формулы (2), соединения формулы (3) и соединения формулы (4).

5. Применение по пп. 1 или 2-4, в котором R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и/или R⁶ представляют собой ненасыщенную жирную кислоту, предпочтительно мононенасыщенную.

6. Применение по пп. 1 или 2-4, в котором R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и/или R⁶ выбирают из группы, состоящей из олеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты или линолевой кислоты.

7. Применение по пп. 1 или 2-4, в котором каждая из функциональных групп R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ представляет собой олеиновую кислоту.

8. Применение композиции, содержащей соединения формул

,

для стимуляции роста костной ткани, и/или профилактики, и/или лечения костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, выбранных из группы медицинских состояний, связанных с уменьшением содержания органической матрицы костной ткани, таких как остеопения или остеопороз, и/или с уменьшением минерализации костной ткани, таких как остеомаляция и рахит,

где соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции и соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

9. Применение по п. 8, где соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и причем соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

10. Применение по п. 8 или 9, где композиция дополнительно содержит соединение формулы

,

причем предпочтительно соединение формулы (7) составляет по меньшей мере 2 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции, и/или дополнительно содержит соединение формулы

,

причем предпочтительно соединение формулы (8) составляет по меньшей мере 2 мас.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

11. Применение по любому из пп. 8-10, где стимуляция роста костной ткани, и/или профилактика, и/или лечение костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, обеспечивает стимулирование нарастания массы костной ткани, оптимизацию пиковой массы костной ткани, стимулирование образования костной ткани, стимулирование анаболизма костной ткани, повышение минеральной плотности костной ткани, модулирование соотношения образования костной ткани и/или резорбцию костной ткани, содействие регенерации костной ткани во время заживления переломов и/или регулирование процесса резорбции костной ткани.

12. Применение композиции, содержащей соединения формул

,

для стимуляции роста костной ткани, и/или профилактики, и/или лечения костных патологий, связанных с нарушением роста костной ткани, выбранных из группы медицинских состояний, связанных с уменьшением содержания органической матрицы костной ткани, таких как остеопения или остеопороз, и/или с уменьшением минерализации костной ткани, таких как остеомаляция и рахит,

где соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и причем соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 10 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

13. Применение по п. 9, причем соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 20 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и причем соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 25 мас.%, от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

14. Применение по п. 12 или 13, где композиция дополнительно содержит соединение формулы (7), причем предпочтительно соединение формулы (7) составляет по меньшей мере 2 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и/или дополнительно содержит соединение формулы (8), причем предпочтительно соединение формулы (8) составляет по меньшей мере 2 мас.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

15. Применение согласно любому одному из пп. 8-14, где композиция дополнительно содержит 1,3-дибутирил-2-линолеоилглицерин, 1,3-дибутирил-2-стеароилглицерин, 1-бутирил-2-олеоил-3-пальмитоилглицерин, 1-пальмитоил-2-олеоил-3-бутирилглицерин, 1-бутирил-2-олеоил-3-линолеоилглицерин, 1-линолеоил-2-олеоил-3-бутирилглицерин, 1-олеоил-2-бутирил-3-линолеоилглицерин, 1-линолеоил-2-бутирил-3-олеоилглицерин, 1-бутирил-2-линолеоил-3-олеоилглицерин, 1-олеоил-2-линолеоил-3-бутирилглицерин, 1-бутирил-2-стеароил-3-олеоилглицерин, 1-олеоил-2-стеароил-3-бутирилглицерин, 1-бутирил-2-олеоил-3-стеароилглицерин, 1-стеароил-2-олеоил-3-бутирилглицерин, 1,2-диолеоил-3-пальмитоилглицерин, 1-пальмитоил-2,3-диолеоилглицерин, 1,2-диолеоил-3-линолеоилглицерин и/или 1-линолеоил-2,3-диолеоилглицерин.

16. Применение по любому одному из пп. 12-15, в котором композиция представляет собой питательную композицию.

17. Применение по любому одному из пп. 8-15, в котором композиция представляет собой детскую смесь, смесь для прикорма или диетическую добавку.