ПИЩЕВОЙ БУТИРАТ Российский патент 2024 года по МПК A23L33/135 A61K31/22 A61K31/23 A61K31/231 A61P3/02 C07C69/533 C07C69/58 

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, который представляет собой богатый источник кетонов.

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.

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. 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).

Также известно, что бутират стимулирует выработку большого количества кетонов при потреблении внутрь (Saint-Pierre et al., 2016; 32 Journal of Functional Foods 32:170-175). Кетоны представляют собой альтернативный источник энергии (помимо углеводов, белков и жиров), который может попадать в периферические органы, такие как мозг, с большой эффективностью. Кетоны могут продуцировать ацетил-КоА непосредственно в митохондриях, поддерживая выработку АТФ, и могут использоваться нервной тканью вместо глюкозы (Tetrick et al, 2010, Comparative Medicine 60:486-490). Кетоны также могут защищать нейроны от нарушений, вызванных свободными радикалами (Vanltallies TB et al, 2003, Ketones: metabolism 's ugly duckling. Nutr. Rev. 61:327-41).

Исследования показали, что введение кетонов после ишемического поражения снижает его последствия для мозга. Действительно, при травме головного мозга кетоновые добавки рассматриваются как возможный метод лечения (White and Venkatesh, 2011, Critical Care 15:219). Кроме того, исследования показывают, что введение кетонов будет полезно при лечении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. В качестве примера, Reger et al, (2004, Neurobiol Aging. 25:311-4. 14) обнаружил, что повышение сывороточных уровней кетонов у пациентов с болезнью Альцгеймера улучшает когнитивные показатели.

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.

Источником кетонов также являются среднецепочечные триглицериды (СЦТ) и среднецепочечные жирные кислоты (СЦЖК). Октановая кислота (C8) является наиболее эффективной СЦЖК в плане образования кетонов в крови человека (Vanderb, например, et al.; 2017 Curr. Dev. Nutr. 1(4)). Однако такие нежелательные эффекты как пищевая непереносимость, диарея и желудочные спазмы были связаны с одновременным пероральным приемом высокой дозы (> 10 г), и, следовательно, ограничивали количество продуцируемых кетонов в крови.

Таким образом, было бы полезно получить пищевой источник бутирата, обладающий улучшенными органолептическими свойствами, по сравнению с доступными продуктами, и потенциалом высокого образования кетонов после перорального или энтерального приема человеком и другими млекопитающими.

Изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении предложены соединения, которые являются источником бутирата, обладающего улучшенными органолептическими свойствами, для повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови. 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 настоящем изобретении предложены соединения, которые являются источником бутирата, обладающего улучшенными органолептическими свойствами, и потенциалом высокого образования кетонов после перорального или энтерального приема человеком Соединения обладают улучшенным запахом и/или вкусом по сравнению с масляной кислотой, бутиратными солями и/или 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, а также в качестве источника кетонов. Соединения также могут обеспечивать одновременное повышение концентрации бутирата и кетонов в крови.

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.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается соединение формулы

или их комбинации для повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, где R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ по отдельности представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, имеющую от 16 до 20 атомов углерода.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается соединение формулы

или их комбинации для применения при лечении или профилактике неврологического заболевания, метаболического заболевания, рака или ишемии сердца, 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 повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников у пациента, включающий введение эффективного количества соединения формулы

или их 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 соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ лечения или предотвращения неврологического заболевания, нарушения метаболизма, рака или сердечной ишемии у пациента, включающий введение эффективного количества соединения, имеющего формулу

или их 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 повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, содержащая соединения формулы

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 соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена композиция для применения в лечении или профилактике неврологического заболевания, нарушения метаболизма, рака или сердечной ишемии, содержащая соединения формулы

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 повышении концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, 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 одном варианте осуществления композиция для применения в лечении или профилактике неврологического заболевания, нарушения метаболизма, рака или сердечной ишемии 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 повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, содержащая соединения формулы

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 соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложена композиция для применения в лечении или профилактике неврологического заболевания, нарушения метаболизма, рака или сердечной ишемии, содержащая соединения формулы

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 повышении концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, содержит соединение формулы (7), при этом соединение формулы (7), предпочтительно составляет по меньшей мере 2 масс.% или 3 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции и/или дополнительно включает 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.

В одном варианте осуществления композиция для применения при лечении или профилактике неврологического заболевания, нарушения метаболизма, рака или сердечной ишемии, 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 настоящего изобретения для повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, причем предпочтительно, чтобы заболевание было выбрано из следующего списка: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, 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 по настоящему изобретению для применения при лечении или профилактике неврологического заболевания, нарушения метаболизма, рака или ишемии сердца может дополнительно включать 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 повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, при этом предпочтительно, чтобы заболевание было из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения; возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, диабет, ожирение, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, включющий введение пациенту эффективного количества соединения формулы, определенной в настоящем документе.

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 пациенту 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 желудочным соком (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 композиция настоящего изобретения представляет собой обогатитель. 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 под торговой маркой Peptamen®, содержащие гидролизаты со степенью гидролиза менее чем около 15%.

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 перевариваются 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 ОКМ (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 °С до около 80 °С 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.

Кетоны

Как описано выше, соединения и композиции в соответствии с настоящим изобретением, которые содержат бутират, являются богатым источником кетонов.

Помимо обеспечения источника жирных кислот для кетогенеза, бутират также может стимулировать окисление жирных кислот и продукцию кетонов (Cavaleri, F. and Bashar, E., 2018. Journal of Nutrition and Metabolism).

В организме кетоны вырабатываются главным образом печенью из жирных кислот посредством кетогенеза. При кетогенезе среднецепочечные жирные кислоты ферментативно расщепляются посредством β-окисления с образованием ацетил-КоА и «кетоновых тел» (водорастворимых молекул, содержащих кетоновую группу). Тремя первичными кетоновыми телами являются ацетоацетат, β-гидроксибутират и ацетон.

Кетогенез может происходить в ответ на отсутствие или низкий уровень глюкозы в крови, например, во время голодания, диеты с низким содержанием углеводов, длительную физическую нагрузку и сахарный диабет 1-го типа, не подвергавшийся лечению. В частности, кетогенез стимулируется низкоуглеводной диетой или «кетогенной диетой». В одном варианте осуществления композиция в соответствии с настоящим изобретением предназначена для применения в составе низкоуглеводного или кетогенного рациона питания.

В контексте настоящего изобретения термин «кетоны» также включает β-гидроксибутират.

В одном варианте осуществления соединения и композиции изобретения являются источником ацетоацетата, β-гидроксибутирата и/или ацетона.

В одном варианте осуществления соединения и композиции по изобретению являются источником β-гидроксибутирата.

В одном варианте осуществления соединение или композиция в соответствии с настоящим изобретением предназначены для образования кетонов в биологической жидкости субъекта.

В одном варианте осуществления соединение или композиция в соответствии с настоящим изобретением предназначены для применения в повышении концентрации кетонов в крови и/или терапии заболевания, поддающегося лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови.

Кетоновые тела транспортируются из печени в другие ткани, в частности в головной мозг. Кетоны могут транспортироваться в головной мозг, например, с помощью транспортера монокарбоксилата 1 (MCT1), где они главным образом метаболизируются нейронами. Кетоновые тела способны обеспечивать источник энергии путем повторного превращения в ацетил-КоА. Мозг получает часть необходимого топлива из кетоновых тел, когда не хватает глюкозы. Кетоновые тела также могут эффективно использоваться сердцем.

Свободные жирные кислоты и кетоны, полученные из триглицеридов, описанных в настоящем документе, могут обеспечивать альтернативный источник энергии для дополнения или замены энергии в клетках, таких как миоциты, кардиомиоциты или нейронные клетки. Таким образом, при метаболических состояниях, таких как рак, травма и ишемия, кетоновые тела могут быть полезны, обеспечивая дополнительный источник энергии для ткани, подверженной риску гибели клеток (Barañano, K.W. and Hartman, A.L., 2008. Current treatment options in neurology, 10(6), p.410.). Например, кетогенная диета (один из способов стимулирования продукции кетоновых тел) представляет собой терапию резистентной к лекарственным средствам эпилепсии и может оказывать терапевтическое воздействие на ряд неврологических расстройств (Gano, L., Patel, M. and Rho, J.M., 2014. Journal of lipid research, pp.jlr-R048975).

Ткань головного мозга потребляет большое количество энергии, пропорциональной ее объему. У среднего здорового субъекта головной мозг получает большую часть энергии от кислородзависимого метаболизма глюкозы. Как правило, большая часть энергии головного мозга используется для того, чтобы помочь нейронам или нервным клеткам отправить сигналы, а оставшаяся энергия используется для поддержания здоровья клеток. Нехватка энергии для головного мозга, например вызванная нарушением утилизации глюкозы, может привести к гиперактивности, припадкам и нарушениям когнитивных функций.

Соответственно, соединения и композиции в соответствии с настоящим изобретением можно применять для лечения неврологических заболеваний или состояний. Соединения и композиции в соответствии с настоящим изобретением можно применять для лечения нехватки энергии в головном мозге и/или состояний, связанных с указанным дефицитом.

Примеры состояний или заболеваний с дефицитом энергии головного мозга включают в себя: мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, нейрореабилитацию, инсульт и постинсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций после интенсивной терапии, возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), аффективные расстройства (такие как биполярное расстройство, депрессия), шизофрения и/или эпилепсия.

Термин «неврологическое состояние» относится к расстройству нервной системы. Неврологические состояния могут возникать в результате повреждения головного мозга, позвоночного столба или нервов, вызванного заболеванием или травмой. Примеры симптомов неврологического состояния включают паралич, мышечную слабость, плохую координацию, потерю чувствительности, припадки, спутанность сознания, боль и нарушение уровня сознания. Чтобы определить, нарушена ли нервная система у субъекта, можно провести оценку реакции на прикосновение, давление, вибрацию, положение конечностей, тепло, холод и боль, а также оценку рефлексов.

В одном варианте осуществления неврологическое состояние является результатом травмы головного мозга.

Термины «нарушение когнитивных функций» и «нарушение когнитивной функции» относятся к расстройствам, которые приводят к нарушению когнитивной функции, в частности к расстройствам, которые главным образом влияют на возможность обучения, память, восприятие и/или решение проблем. Когнитивное нарушение может возникать у субъекта после интенсивной терапии. Нарушение когнитивных функций может происходить при старении.

Термин «когнитивная функция» относится к комплексу всех умственных способностей и процессов, включая знания, внимание, память и рабочую память, суждение и оценку, мышление и «вычисление», решение задач и принятие решений, понимание и воспроизведение речи.

Специалисты могут легко оценить уровни и улучшения когнитивной функции с использованием любых подходящих неврологических и когнитивных тестов, известных в данной области, включая когнитивные тесты, предназначенные для оценки скорости обработки информации, исполнительной функции и памяти. Подходящие примеры тестов включают: краткую шкалу оценки психического статуса (MMSE), кембриджскую автоматизированную батарею нейропсихологических тестов (CANTAB), шкалу оценки тяжести болезни Альцгеймера (ADAScog), висконсинский тест сортировки карточек, тест беглости речевых ответов и тест на зрительно-моторную координацию, шкалу памяти Векслера (WMS), тест на немедленное и отсроченное визуальное воспроизведение (Trahan et al. Neuropsychology, 1988 19(3) p. 173-89), тест Рея с оценкой запоминания при восприятии на слух (RAVLT) (Ivnik, RJ. et al. Psychological Assessment: A Journal of Consulting and Clinical Psychology, 1990 (2): p. 304-312), электроэнцефалографию (ЭЭГ), магнитоэнцефалографию (МЭГ), позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОЭКТ), магнитно-резонансную спектроскопию (МРС), магнитоэнцефалографию (МРТ), функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), компьютерную томографию и долгосрочную потенциацию.

Кетогенная диета также может оказывать терапевтическое воздействие на метаболические заболевания, такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа (GLUT-1), дефицит пируватдегидрогеназного комплекса (PDH), дефицит фосфофруктокиназы (PFK); и гликогеноз, включая болезнь Мак-Ардла, в дополнение к раку (астроцитомы, простаты и желудка) и сердечную ишемию (Barañano, K.W. and Hartman, A.L., 2008. Current treatment options in neurology, 10(6), p.410.). Также было показано, что кетогенная диета является эффективной стратегией борьбы с диабетом 2 типа (Azar, S.T., Beyten, H.M. and Albadri, M.R., 2016). J Obes Eat Disord, 2(2)).

Соответственно, соединения и композиции, описанные в настоящем изобретении, можно применять для лечения дефицита транспортера глюкозы 1 типа (GLUT-1), дефицита пируватдегидрогеназного комплекса (PDH), дефицита фосфофруктокиназы (PFK); и гликогеноз, включая болезнь Мак-Ардла и диабет. Соединения и композиции настоящего изобретения также можно применять для лечения рака и сердечной ишемии.

Введение

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

Энтеральное введение может быть, например, пероральным, желудочным и/или ректальным.

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.

В предпочтительном варианте осуществления введение осуществляется перорально.

Субъект может представлять собой млекопитающее, такое как человек, собака, кошка, лошадь, коза, корова, 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 частности, пациентов пожилого возраста.

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.

Ниже описаны дальнейшие предпочтительные признаки и варианты осуществления настоящего изобретения в виде неограничивающих примеров.

ПРИМЕРЫ

При практическом применении настоящего изобретения, если не указано иное, будут использоваться стандартные методы, применяемые в химии, молекулярной биологии, микробиологии, методы рекомбинантной ДНК и иммунологии, известные специалистам в данной области. Такие методы описаны в литературе. См., например, J. Sambrook, E. F. Fritsch и T. Maniatis, 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition, Books 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory Press; Ausubel, F. M. et al. (1995 and periodic supplements; Current Protocols in Molecular Biology, ch. 9, 13, and 16, John Wiley & Sons, New York, N.Y.); B. Roe, J. Crabtree, and A. Kahn, 1996, DNA Isolation and Sequencing: Essential Techniques, John Wiley & Sons; J. M. Polak and James O’D. McGee, 1990, In Situ Hybridization: Principles and Practice; Oxford University Press; M. J. Gait (Editor), 1984, Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, Irl Press; D. M. J. Lilley and J. E. Dahlberg, 1992, Methods of Enzymology: DNA Structure Part A: Synthesis and Physical Analysis of DNA Methods in Enzymology, Academic Press; and E. M. Shevach and W. Strober, 1992 and periodic supplements, Current Protocols in Immunology, John Wiley & Sons, New York, NY. Каждый из этих общих текстов включен в настоящий документ путем ссылки.

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 : 1 – 18 : 1 – 18 : 2 2,6–3,1 18 : 1 – 4 : 0 – 18 : 2 1,1–1,6 4 : 1 – 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.

Получение образца

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 — соответствует самой сильной представимой горечи.

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, получаемое 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.

Пример 6

Протокол эксперимента:

Трехмесячных мышей C57BL6 ежедневно кормили стандартной пищей через желудочный зонд в течение 21 дня с добавлением бутирата натрия (n = 9, что соответствует 42,8 мг бутирата на живой вес в день), соединения согласно настоящему изобретению (n = 9, что соответствует до 42,8 мг бутирата на живой вес в день) или кукурузного масла (n = 9, контроль). В день 7 проводили инъекцию кардиотоксина (CTX) в переднюю часть большеберцовой кости и икроножную мышцу на левой конечности. В день 21 мышей умерщвляли путем цервикальной дислокации под изофлурановой анестезией. Извлеченный головной мозг немедленно помещали в условия хранения при –80 °C до дальнейшей обработки. Затем часть вентрального стриатума разрезали на сухом льду и экстрагировали общую РНК. Вкратце, экстракцию общей РНК проводили с использованием набора RNeasy Mini kit (QIAgen, кат. № 74106), колонок QIAshreders (QIAgen, кат. № 79656) и набора RNase-Free DNase (QIAgen, кат. № 79256) в соответствии с инструкциями производителя. Обратную транскрипцию проводили с использованием набора реагентов PrimeScript RT (Takara/Clontech № RR037A) в соответствии с инструкциями производителя. Затем количественно определяли экспрессию генов с помощью универсального мастер-микса для ПЦР TaqMan™ (Thermofisher No 4304437) на Applied BioSystems 7900HT, используя 1 мкл кДНК. Программа кПЦР была следующей: начальная денатурация (95 °C, 10 мин; 95 °C, 15 с), 40 циклов (60 °C, 1 мин, отжиг и удлинение). Использовали следующие зонды Taqman (Thermofisher): IL-6 (Mm00446190_m1) и β-актин (Mm02619580_g1), которые применялись в качестве эталона. Изменения в экспрессии генов выражали в виде кратного изменения относительно усредненного значения соответствующих генов в контрольной группе (кукурузное масло) с использованием формулы 2^–ΔΔCt (Livak and Schmittgen, 2001).

Результаты:

Ежедневное введение через зонд в течение 21 дней соединения согласно настоящему изобретению приводило к снижению экспрессии гена IL-6 (2^–ΔΔCt = 0,41 ± 0,24) по сравнению с кукурузным маслом (2^–ΔΔCt = 1,22 ± 0,75) в стриатуме (* p < 0,05, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным критерием Тьюки для множественных сравнений (n = 9, среднее значение ± СО).

Описание:

Результаты показывают снижение экспрессии генов цитокина IL-6 в стриатуме после введения соединения по настоящему изобретению в сравнении с контролем.

IL-6 головного мозга (Layé et al., 1994, Liu et al., 2018; Yang et al., 2013; Niraula et al., 2018) представляют собой цитокин, связанный с нейровоспалением. В частности, повышенные уровни мРНК IL-6 в прелимбической коре (префронтальной коре) связаны с социальным стрессом и тревожностью (Niraula et al., 2018, McKim et al., 2018). Более того, повышенная экспрессия гена IL-6 была обнаружена в головном мозге мышей R192Q KI, служивших моделью мигрени (Franceschini et al., 2013), а также в коре головного мозга мышей, перенесших распространяющуюся корковую депрессию (также связанную с мигренью) (Takizawa et al., 2019).

Было обнаружено, что уровень IL-6 в мозге повышен у мышей, подвергавшихся повторяющемуся стрессу ограничения (RRS), модели стресс-индуцированных тревожных расстройств, по сравнению с контролем. Внутрибрюшинное введение миноциклина, антибиотика, снижает содержание (пг/мг) IL-6 в головном мозге, что сопровождается уменьшением тревожного поведения и инактивацией микроглии (Liu et al., 2018).

Наконец, у крыс, использовавшихся в качестве модели паркинсонизма, подвергнутых стрессовому воздействию, терапия флувоксамином (антидепрессантом) снижала уровни экспрессии гена IL-6 в стриатуме, что связано со снижением уровня перекисного окисления липидов (оценивая аспект связанной со стрессом продукции активных форм кислорода), ослаблением как выраженности ангедонии (тест на предпочтение сахарозы), так и двигательной недостаточности, что указывает на уменьшение воспаления и депрессивных симптомов

Соответственно, предыдущие отчеты показывают, что повышенная экспрессия генов IL-6 и/или уровни белка связаны с нейровоспалением. Следует отметить, что снижение уровня нейровоспаления может вызвать положительную динамику аффективных расстройств, депрессии, мигрени, стресса и тревожности.

Настоящее изобретение относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (1), (2), (3), (4):

или их комбинации для повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови. В формулах (1), (2), (3), (4) R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, имеющую от 16 до 20 атомов углерода. Технический результат - разработка пищевого источника бутирата, обладающего улучшенными органолептическими свойствами, по сравнению с доступными продуктами, и потенциалом высокого образования кетонов после перорального или энтерального приема человеком и другими млекопитающими. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 6 пр.

1. Применение соединения, выбранного из соединения формулы (1), (2), (3), (4):

или их комбинации для повышения концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, где заболевание выбрано из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения, возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита транспортера глюкозы 1 типа и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, где R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляют собой длинноцепочечную жирную кислоту, имеющую от 16 до 20 атомов углерода.

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

3. Применение по п. 1, в котором используется комбинация соединения формулы (1) и соединения формулы (2), где предпочтительно комбинация присутствует в композиции, содержащей соединение формулы (1) в количестве по меньшей мере 10 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции и соединение формулы (2) в количестве по меньшей мере 10 масс.% 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. Композиция для применения в повышении концентрации кетонов в крови и/или терапии заболеваний, поддающихся лечению посредством повышения концентрации кетонов в крови, где заболевание выбрано из следующего перечня: нехватка энергии для головного мозга, неврологическое заболевание, мигрень, расстройство памяти, возрастное расстройство памяти, повреждение головного мозга, инсульт, боковой амилоидный склероз, рассеянный склероз, нарушение когнитивных функций, нарушение когнитивных функций после интенсивного лечения, возрастное нарушение когнитивной функции, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингсона, наследственные метаболические расстройства (такие как синдром дефицита глюкозного транспортер типа 1 и недостаточность пируватдегидрогеназного комплекса), депрессия, шизофрения, эпилепсия, нарколепсия, неалкогольная жировая дистрофия печени и синдром поликистоза яичников, содержащая соединения формул:

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

9. Композиция для применения по п. 8, где соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции и где соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции.

10. Композиция для применения по п. 8 или 9, дополнительно содержащая соединение формулы

где предпочтительно соединение формулы (7) составляет по меньшей мере 2 масс.% от общего содержания триглицеридов в композиции,

и/или дополнительно содержащая соединение формулы

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

11. Композиция для применения по п. 8, где соединение формулы (5) составляет по меньшей мере 15 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 20 масс.%, от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции и где соединение формулы (6) составляет по меньшей мере 20 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 25 масс.%, от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

12. Композиция для применения по п. 8 или 11, дополнительно содержащая соединение формулы (7), где предпочтительно соединение формулы (7) составляет по меньшей мере 2 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции, и/или дополнительно содержащая соединение формулы (8), где предпочтительно соединение формулы (8) составляет по меньшей мере 2 масс.% от общего содержания триглицеридов, содержащих бутиратный остаток, в композиции.

13. Композиция для применения согласно любому одному из пп. 8–12, дополнительно содержащая 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.

14. Композиция для применения по любому одному из пп. 8–13, где композиция представляет собой питательную композицию.

15. Композиция для применения по любому одному из пп. 8–13, где композиция представляет собой детскую смесь, смесь для прикорма или диетическую добавку.