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COMPOSITIONS ALIMENTAIRES.
La présente invention se rapporte à des produits alimentaires et plus particulièrement à des produits alimentaires convenant à l'alimentation des nourrissons.
La présente invention se rapporte plus spécialement à certaines compositions alimentaires nouvelles et perfectionnées, contenant les corps gras, proteines, hydrates de carbones, acides gras, amino-acides, vitamines et substances minérales usuelles constitutives nécessaires à la croissance des nourrissons, mais contenant de plus une substance additionnelle apportant un facteur ou principe spécial nécessaire à la prolifération du microorganisme dit Lactobacillus bifidus, qui constitue le'microorganisme prédominant dans le tractus digestif du nourrisson qui a absorbé cette composition.
Il existe dans le commerce un certain nombre de compositions alimentaires utilisées pour l'alimentation des enfants et dont le constituant nutritif essentiel est le lait de vache. Ces compositions contiennent'géné- ralement, outre les vitamines qu'on y ajoute, un constituant gras, une protéine du lait, un sucre comestible (souvent le lactose), des sels minéraux et des cendres.
Les proportions de ces constituants sont telles que l'on obtienne une formule nutritif satisfaisant à toutes les exigences de la nutrition du nourrisson par préparation sous forme d'une solution aqueuse de concentration déterminée qui lui est administrée à titre d'aliment.,
Un exemple est constitué par la formule alimentaire pour nourrisson, qui est bien connue et que l'on trouve dans le commerce, à base de lait de vache mais dont les principales propriétés physiques et chimiques sont essentiellement identiques à celle du lait humain.
Cette formule contient environ 1,5% de protéine, 7% d'hydrate de carbone, 3,5 % de- corps gras, 0,38% de cendres et un constituant minéral tel que le fer, qui figure en quantité relativement faible, par exemple environ 0,0005%. Cet aliment est mis sous une forme liquide, prête pour l'alimentation des nourrissons. Cette compostion est
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à divers égards semblable au lait humain et fournit environ 700 calories par litre; elle contient naturellement en outre divers constituants vitaminiques tels que la vitamine A, la thiamine, la riboflavine, la vitamine C, la vitamine D et la niacine, tous ces composés étant présents, (sauf la vitamine C), en quantités bien plus grandesque celles qui existent dans un volume égal de lait humain.
Il est naturellement bien entendu que la composition particulière du commerce de la composition ci-dessus n'est qu'une des nombreuses formules alimentaires pour nourrissons dont on dispose, qui sont toutes fondées sur ou dérivent du lait de vache, ces compositions étant habituellement fournies sous forme liquide concentrée destinée à être étendue d'eau avant usage, ou sous forme pulvérulente ou granulaire que l'on dissout dans l'eau dans les proportions indiquées pour obtenir des solutions de concentrations déterminées.
Ces compositions varient dans une certaine mesure les unes des autres quant aux ingrédients utilisés, par exemple la source des corps gras, la teneur en acides gras saturés et non-saturés et en amino-acides, les constituants des hydrates de carbone, les proportions des ingrédients, etc., mais elles sont semblables dans leur essence en ce que toutes proviennent du lait de vache.
Bien que certaines de ces compositions alimentaires pour nourrissons dont on dispose dans le commerce soient plus ou moins semblables quant à leurs propriétés physiques et chimiques au lait humain, elles présentent toutefois des différences importantes en ce qui concerne les microorganismes prédominants dans la flore intestinale bactérienne qui est caractéristique du nourrisson nourri exclusivement au lait humain, si on la compare à la flore intestinale du nourrisson nourri à l'aide d'une des formules alimentaires du commerce fondées sur le lait de vache ou en provenant. La flore intestinale du nourrisson nourri au sein est caractérisée par la présence prédominante du microorganisme Lactobacillus bifidus.
Les fèces des nourrissons alimentés exclusivement au lait humain sont de fait remarquables en ce que ce microorganisme constitue pratiquement la totalité de la flore bactérienne présente dans les excrétions.
Comme on le voit dans les préparations microscopiques des fèces fraîchement isolées des nourrissons, L. bifidus apparaît sous la forme de bâ- tonnets droits ou courbés, Gram-positifs, non mobiles, ne formant pas de spores. Une des deux extrémités ou les deux parait fendue longitudinalement, ce qui donne deux branches courtes, d'où le terme de "bifide". Une des extrémités du microorganisme peut être en forme de bulbe ou de fusée.
Bien que ce microorganisme prédomine dans le tractus intestinal et les fèces dés nourrissons alimentés à l'aide de lait humain provenant du sein, il ne constitue pas en revanche le microorganisme caractéristique ou prédominant du tractus intestinal des nourrissons alimentés au moyen d'autres aliments, tels que le lait de vache, ou les préparations alimentaires du commerce à base de lait de vache ou en dérivant. Les nourrissons ainsi alimentés montrent une flore intestinale plus ou moins uniforme, contenant une proportion appréciable de bâtonnets Gram-négatifs et de cocci.
Le fait qu'une flore stable de L. bifidus ne caractérise que le tractus intestinal des enfants nourris au sein est maintenant complètement élucidé et admis par les pédiatres et autres spécialistes en matière de médecine, de biologie et de nutrition. Voir par exemple les articles de Tissier, Compte-rendusSoc. Biol., 51, p 943-945 et 60, p. 359-361; Ann. Ins. Pasteur, 19, p.109-123 et 22, p. 189-207. Voir également les articles de Moro, Wien. klin; Wochschr.; p. 114-115 et Jahrb.
Kinderheilk., 51, p. 870-899. Les observations originales de Tissier relativement à la prédominance de L. bifidus dans les fèces des nourrissons ont été amplement confirmées, ainsi que le montrent l'article plus récent de Norris, Flanders, Tomarelli, et Gyorgy dans Journal of bacteriology 60, p. 881-895, Décembre 1950.
Les autorités médicales sont maintenant généralement d'accord sur le fait que les avantages présentés par l'alimentation des nourrissons au sein semblent être attribuables, en ce qui concerne la nutrition et la résis-
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tance à certaines maladies, au moins en partie, à la prédominance de L. bifi- dus-dans le tractus intestinal. La prédominance de ce microorganisme dans le tractus intestinal est actuellement considérée comme ayant une signification physiolpgique, sa prolifération pouvant empêcher les troubles intestinaux pro- voqués par d'autres bactéries. La résistance aux maladies bactériennes et même aux troubles parentéraux, tels que les infections respiratoires, est ca- ractéristique des nourrissons alimentés au sein.
Le nourrissons alimentés au biberon au moyen de lait de vache ou d'autres animaux, ou d'autres forma- les alimentaires à base de lait de vache en tant que source de protéines, sont nettement plus sensibles à ces troubles. Voir à ce sujet l'article de Robin- son dans "Lancet" intitulé : "Infant Morbidity and Mortality", vol. CCLX, p.788,
7 avril 1951.
On admet maintenant d'une manière générale que le nourrisson dont le colon manque d'une flore stable de L.bifidus est plus exposé aux troubles attribuables à la prolifération des autres bactéries, dont certaines sont dan- gereuses pour le nourrisson; une source alimentaire assurant dans le tractus intestinal du nourrisson une abondance de L. bifidus réduit en effet la pos- sibilité pour les autres bactéries, telles que B. coli en particulier qui est nuisible,de proliférer en grand nombre ou en colonies abondantes.
En tout cas, la présence d'une grande quantité de bacilles L. bifidus Gram-positifs dans l'intestin du nourrisson, telle qu'on la trouve exclusivement dans le cas de l'alimentation au sein, est concomitante d'une prolifération bien moindre des autres microorganismes, en particulier celle du B. coli Gram-négatif; de Clostridia et de certains microorganismes atmosphériques tels que Sarcinae.
Bien qu'on n'ait pas complètement élucidé les raisons pour lesquelles le nourrisson nourri au sein présente une meilleure résistance aux maladies par rapport aux nourrissons alimentés au lait de vache ou au moyen des formules alimentaires usuelles dans lesquelles le lait de vache est le constituant principal, les pédiâtres considèrent généralement q'au moins dans une certaine mesure cette supériorité de résistance est attribuable à la'présence d'une abondante flore de L. bifidus dans les intestins des nourrissons, alors qu'elle est très souvent absente dans les intestins des nourrisssons qui ne sont pas alimentés au lait humain. Cette prédominance apparemment spécifique dans le tractus intestinal du nourrisson alimenté au sein rend particulièrement intéressants l'isolement et la détermination des besoins de L. bifidus quant à sa prolifération.
Il existe d'abondants travaux relatifs à l'identification et à l'isolement du principe biologique actif auquel est dû la prolifération de L. bifidus dans les intestins des nourrissons alimentés au lait humain, principe qui manifestement n'existe pas en quantité suffisante pour assurer la prolifération de L. bifidus en quantité prédominante dans le tractus intestinal des nourrissons alimentés au lait de vache ou au moyen des compositions alimentaires usuelles à base de lait de vache pour nourrissons.
Les présentes recherches ont démontré que les substances ou facteurs spécifiques favorisant la croissance existent probablement aussi, au moins dans une certaine mesure, dans le lait de vache tout comme dans le lait humain, mais que la quantité contenue dans le lait de va:che est tellement faible qu'elle ne représente qu'un très faible pourcentage de celle contenue dans un volume égal de lait humain. Elle est bien loin d'être en quantité suffisante pour que le colon et les fèces du nourrisson alimenté au moyen de ce lait contiennent assez de ces substances ou facteur favorisant la prolifération en quantité prédominante de L.bifidus.
Bien que la concentration du facteur spécifique de prolifération de L. bifidus du lait de vache varie dans une certaine mesure suivant les divers échantillons et avec la souche ou variété de L. bifidus choisis-pour l'essai, la concentration en facteur spécifique de prolifération du lait de vache ne dépasse pas environ le trentième (environ 3,33%) de la concentration qui existe dans le lait humain. Cette concentration est évidemment trop faible pour assurer une prédominance de L. bifidus dans la flore intestinale des nourrissons alimentés au lait de vache.
Comme le lait de vache ne figu-
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re que pour la moitié environ dans les matières sèches de la préparation alimentaire pour nourrissons du commerce dont on a donné précédemment la composition, la présence réelle du facteur favorisant la prolifération de L. bifidus dans une formule de ce type ne dépasse pas environ. 1/60 (environ 1,67%) de celle figurant dans un volume égal de lait humain.
Bien qu'on se soit rendu compte depuis quelque temps des avantage qu'il y aurait à fournir une composition alimentaire pour nourrissons assurant la prolifération de La bifidus en quantité prédominante dans leur colon, il n'a pas été possible jusqu'à présent, d'y parvenir dans aucune des compositions alimentaires dont on dispose actuellement, dans lesquelles le facteur spécifique assurant cette prolifération ne dépasse pas en moyenne environ 1,67 % de la quantité présente dans le lait humain, à volume égal.
On avait, de temps à autre, envisagé la possibilité d'ajouter aux compositions alimentaires pour nourrissons certaine matière ou substance fourhissant les substances ou facteur spécifique favorisant la prolifération de L. bifidus en plus grande quantité, de manière qu'elles puissent figurer dans la nourriture des nourrissons dans une proportion suffisante pour assurer la prédominance de L. bifidus dans leur tractus intestinal.
On ne connaissait pas toutefois, jusqu'à présent, de substance autre que le lait humain qui contienne des substances ou facteur spécifique de la prolifération du microorganisme à une concentration suffisante pour permettre d'augmenter la quantité de ce principe biologiquement actif dans une proportion telle qu'elle assure l'obtention de ce résultat avec les préparations courantes dont¯on dispose, et l'addition de lait humain n'est naturellement pas possible dans des formules de ce type.
La demanderesse a découvert que l'on peut fournir le facteur spécifique de prolifération nécessaire au développement de Lactobacillus bifidus dans le tractus intestinal du nourrisson, ou au moins des souches de ce microorganisme déjà connues pour ne proliférer qu'en présence de lait humain (ou les substances spécifiques de prolifération y contenues), en incorporant dans la composition alimentaire pour nourrisson une petite quantité d'une substance organique caractérisée par la présence d'un reste ou radical déri-
EMI4.1
vé du 2-désoxç=2-acétamino-d-glucose.
Ce composé, connu également sous le nom de N-acétyl-d-glucosamine, est représenté par la formule développée suivante :
EMI4.2
EMI4.3
Le 2-Jésoxy-2-acétamino-d-glucose lui-même ou une substance sus- ceptible de donner ce composé par simpleclivage constitue une source intéressante d'activité spécifique promotrice-de la prolifération de L. bifidus.
Des matières naturelles contiennent dans le ou les restes N-acétylglucosamine la configuration d'atomes propre à fournir la forme dextrogyre de l'acétylglucosamine qui semble être nécessaire pour que la matière, incorporée avec les autres éléments nutritifs nécessaires à la croissance du microorganisme, assure la prolifération de L. bifidus.
Parmi les substances naturelles de cette classe, on a constaté que les substances des groupes sanguins, en particulier des groupes A, B et 0, la salive, la mucine et le pancréas possèdent l'activité spécifique promotri-ce de prolifération. Ce sont des protéines ou des moitiés de protéines, de poids moléculaire élevé et non -dialysables. Les prc-
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duits de l'hydrolyse partielle de ces substances au moyen des enzymes ou des acides, à la condition qu'ils contiennent encore des restes acétyl-glucosamine, sont également efficaces. L'hydrolyse totale par traitement au moyen d'acides détruit l'activité, en même temps qu'elle détruit les groupes NH-CO-CH3.
Il apparait que la présence d'un ou de plusieurs de ces groupes acétylamino est essentielle, attendu que l'élimination du ou des groupes acétyle par hydrolyse alcaline détruit l'activité promotrice de prolifération de la substance, mats cette activité biologique peut être rétablie par réacétylation de l'azote du groupe amino.
Pour illustrer l'ordre d'activité de ces substances en a qui concerne la prolifération de L, bifidus, on se reportera aux résultats ci-dessous obtenus à l'aide d'un micro-organisme d'essau d'une souche de L. bifidus identifié sous le numéro 212 A. La valeur indiquée est, dans chaque cas, la quantité en milligrammes nécessaire pour obtenir une réaction de prolifération égale à une réaction arbitraire type dite E, assurée par la présence dans un milieu standard de culture de 0,06 mm. de lait humain, d'une activité moyenne promotrice de croissance de L. bifidus. Plus la valeur relative donnée dans ce tableau est faible et plus la teneur relative de la matière en facteur promoteur de croissance de L. bifidus est élevée.
L'importance du développement de la souche d'essai de L. bifidus 212 A est dans tous les cas mesurée par titrage de la quantité d'acide développée par le microorganisme en croissance.
EMI5.1
<tb>
<tb>
Milligrammes <SEP> nécessaires <SEP> pour <SEP> obtenir
<tb> Substance <SEP> une <SEP> réaction <SEP> standard.
<tb>
Lait <SEP> humain <SEP> concentré <SEP> 5,0
<tb> Echantillon <SEP> 1
<tb> Echantillon <SEP> 2 <SEP> 2,3
<tb> N-acétyl-d-glucosamine <SEP> @ <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 3 <SEP>
<tb> Substance <SEP> groupe <SEP> sanguin <SEP> A <SEP> 0,60
<tb> Substance <SEP> groupe <SEP> sanguin <SEP> B <SEP> 0,60
<tb> Mucine <SEP> 0,50 <SEP> - <SEP> 0,60
<tb>
Il est donc manifeste que, à poids égal., les matières naturelles énumérées contiennent beaucoup plus de facteur promoteur de croissance que le lait humain.
La demanderesse a découvert que la quantité de N-acétyl-d-glucosamine ou de substance naturelle donnant la N-acétylglucosamine par simple clivage qui devrait être incorporée dans une formule ou composition destinée à l'alimentation des nourrissons fondée sur ou dérivée du lait de .vache du type général décrit antérieurement (bien entendu avec des variations suivant la matière choisie) est ordinairement de 0,5 à 5% en poids, ce pourcentage étant rapporté au poids total des solides présents dans la formule ou composition alimentaire du nourrisson. Il est fréquent que l'addition d'une quantité de matière ne dépassant pas environ 1% en poids soit satisfaisante dans de nombreux cas d'alimentation des nourrissons.
L'addition de N-acétyl-d-glucosamine ou d'une substance naturelle donnant ce composé par simple clivage à la formule d'aliment du nourrisson en quantité comprise entre 0,5 et 5% en poids, rapportée à la teneur en produits solides, apporte un complément à la petite quantité de facteur promoteur de prolifération spécifique de L. bifidus déjà présent dans cette composition par suite de la présence du lait de vache, de sorte que la quantité de principe promoteur de prolifération ainsi complétée est à peu près comparable à celle que l'on trouve, en moyenne, dans un volume égal de lait humain.
Quand on alimente un nourrisson à l'aide de cette formule ou composition, les protéines qu'elle confient étant apportées par le lait de vache, avec addition complémentaire d'un ou de plusieurs facteurs spécifiques promoteurs de croissance de L. bifidus assurée par les substances sus-indiquées, toutes les souches ou variétés de L. bifidus.pésentes dans le tractus intestinal du nourris-
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son trouvent, dans le colon du nourrisson, une source d'aliment qui, eu égard à la quantité de substances favorisant la prolifération, est sensiblement identique à celle du lait humain. Le microorganisme L. bifidus est ainsi susceptible de croitre et de proliférer dans le tractus intestinal du nourrisson au même degré que dans celui d'un nourrisson entièrement alimenté au lait humain.
La présente invention telle qu'elle est décrite est naturellement susceptible de variantes et de modifications sans qu'on s'écarte pour autant de son cadre et de son esprit.
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FOOD COMPOSITIONS.
The present invention relates to food products and more particularly to food products suitable for feeding infants.
The present invention relates more especially to certain new and improved food compositions, containing the fatty substances, proteins, carbohydrates, fatty acids, amino acids, vitamins and usual mineral substances necessary for the growth of infants, but also containing an additional substance providing a special factor or principle necessary for the proliferation of the microorganism called Lactobacillus bifidus, which constitutes the predominant microorganism in the digestive tract of the infant which has absorbed this composition.
There are a number of food compositions on the market which are used for feeding children and whose essential nutrient component is cow's milk. These compositions generally contain, in addition to the vitamins which are added thereto, a fat component, a milk protein, an edible sugar (often lactose), mineral salts and ash.
The proportions of these constituents are such that a nutritional formula is obtained which satisfies all the requirements of infant nutrition by preparation in the form of an aqueous solution of determined concentration which is administered to him as food.
An example is the infant formula, which is well known and found commercially, based on cow's milk but whose main physical and chemical properties are essentially identical to that of human milk.
This formula contains approximately 1.5% protein, 7% carbohydrate, 3.5% fat, 0.38% ash and a mineral constituent such as iron, which is found in relatively small amounts. for example about 0.0005%. This food is put in a liquid form, ready for infant feeding. This composition is
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in various ways similar to human milk and provides about 700 calories per liter; it naturally also contains various vitamin constituents such as vitamin A, thiamine, riboflavin, vitamin C, vitamin D and niacin, all these compounds being present, (except vitamin C), in much larger quantities than those which exist in an equal volume of human milk.
It is of course of course understood that the particular commercial composition of the above composition is only one of the many infant food formulas available, all of which are based on or are derived from cow's milk, these compositions usually being provided. in concentrated liquid form intended to be watered before use, or in pulverulent or granular form which is dissolved in water in the proportions indicated to obtain solutions of determined concentrations.
These compositions vary to a certain extent from each other as to the ingredients used, for example the source of the fatty substances, the content of saturated and unsaturated fatty acids and amino acids, the constituents of carbohydrates, the proportions of ingredients, etc., but they are similar in essence in that they all come from cow's milk.
Although some of these commercially available infant food compositions are more or less similar in their physical and chemical properties to human milk, they nevertheless show significant differences in the predominant microorganisms in the bacterial intestinal flora which is characteristic of an infant fed exclusively on human milk, when compared to the intestinal flora of an infant fed with one of the commercial formulas based on or obtained from cow's milk. The intestinal flora of the breast-fed infant is characterized by the predominant presence of the microorganism Lactobacillus bifidus.
The faeces of infants fed exclusively on human milk are in fact remarkable in that this microorganism constitutes practically all of the bacterial flora present in the excretions.
As seen in the slides of the feces freshly isolated from infants, L. bifidus appears as straight or curved, Gram-positive, non-movable, non-spore-forming rods. One or both ends appear to be split longitudinally, resulting in two short branches, hence the term "bifid". One end of the microorganism can be bulbous or rocket shaped.
Although this microorganism is predominant in the intestinal tract and feces of infants fed with human milk from the breast, it is not the characteristic or predominant microorganism in the intestinal tract of infants fed with other foods, however. such as cow's milk, or commercial food preparations based on or derived from cow's milk. Infants thus fed show a more or less uniform intestinal flora, containing an appreciable proportion of Gram-negative rods and cocci.
The fact that a stable flora of L. bifidus characterizes only the intestinal tract of breastfed infants is now fully understood and accepted by pediatricians and other specialists in medicine, biology and nutrition. See for example the articles by Tissier, ReportsSoc. Biol., 51, p 943-945 and 60, p. 359-361; Ann. Ins. Pasteur, 19, p.109-123 and 22, p. 189-207. See also the articles by Moro, Wien. klin; Wochschr .; p. 114-115 and Jahrb.
Kinderheilk., 51, p. 870-899. Tissier's original observations of the predominance of L. bifidus in infant faeces have been amply confirmed, as shown by the more recent article by Norris, Flanders, Tomarelli, and Gyorgy in Journal of bacteriology 60, p. 881-895, December 1950.
Medical authorities now generally agree that the benefits of breast-feeding infants appear to be attributable, in terms of nutrition and resistance.
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tance to some diseases, at least in part, to the predominance of L. bifus- in the intestinal tract. The predominance of this microorganism in the intestinal tract is currently considered to be of physiological significance, as its proliferation may prevent intestinal disturbances caused by other bacteria. Resistance to bacterial diseases and even parenteral disorders, such as respiratory infections, is characteristic of breastfed infants.
Infants who are bottle-fed with milk from cows or other animals, or other dietary forms based on cow's milk as a source of protein, are much more susceptible to these disorders. See on this subject Robinson's article in "Lancet" entitled: "Infant Morbidity and Mortality", vol. CCLX, p.788,
April 7, 1951.
It is now generally accepted that the infant whose colon lacks a stable flora of L. bifidus is more exposed to disorders attributable to the proliferation of other bacteria, some of which are dangerous for the infant; a food source ensuring in the intestinal tract of the infant an abundance of L. bifidus in effect reduces the possibility for other bacteria, such as B. coli in particular which is harmful, to proliferate in large numbers or in abundant colonies.
In any case, the presence of a large quantity of Gram-positive L. bifidus bacilli in the intestine of the infant, as found exclusively in the case of breast-feeding, is concomitant with a well proliferation. lesser of other microorganisms, especially that of Gram-negative B. coli; Clostridia and certain airborne microorganisms such as Sarcinae.
Although it has not been fully elucidated why the breast-fed infant has better resistance to disease compared to infants fed cow's milk or conventional formulas in which cow's milk is the constituent main, pediatricians generally consider that at least to some extent this superiority of resistance is attributable to the presence of an abundant flora of L. bifidus in the intestines of infants, whereas it is very often absent in the intestines. infants who are not fed human milk. This apparently specific predominance in the intestinal tract of the breast-fed infant makes the isolation and determination of the proliferation requirements of L. bifidus of particular interest.
There is extensive work relating to the identification and isolation of the active biological principle to which the proliferation of L. bifidus is due in the intestines of infants fed on human milk, a principle which clearly does not exist in sufficient quantity to ensuring the proliferation of L. bifidus in a predominant quantity in the intestinal tract of infants fed with cow's milk or by means of the usual food compositions based on cow's milk for infants.
The present research has shown that specific growth promoting substances or factors probably also exist, at least to some extent, in cow's milk as well as in human milk, but that the amount in cow's milk is so low that it is only a very small percentage of that contained in an equal volume of human milk. It is far from being in sufficient quantity so that the colon and the faeces of the infant fed with this milk contain enough of these substances or factor favoring the proliferation in predominant quantity of L. bifidus.
Although the concentration of the specific proliferation factor of L. bifidus in cow's milk varies to some extent with the various samples and with the strain or variety of L. bifidus chosen for the test, the concentration of the specific proliferation factor of cow's milk does not exceed about one-thirtieth (about 3.33%) of the concentration that exists in human milk. This concentration is obviously too low to ensure a predominance of L. bifidus in the intestinal flora of infants fed on cow's milk.
As cow's milk does not
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Re that for about half in the dry matter of the commercial infant food formula of which the composition has been given above, the actual presence of the factor promoting the proliferation of L. bifidus in a formula of this type does not exceed approximately. 1/60 (approximately 1.67%) of that found in an equal volume of human milk.
Although it has been realized for some time the advantages of providing a food composition for infants ensuring the proliferation of La bifidus in a predominant amount in their colon, it has not been possible so far, to achieve this in any of the food compositions currently available, in which the specific factor ensuring this proliferation does not exceed on average about 1.67% of the amount present in human milk, on an equal volume basis.
From time to time, consideration had been given to the possibility of adding to the infant food compositions certain material or substance providing the substances or specific factor promoting the proliferation of L. bifidus in greater quantity, so that they could be included in the formula. feed infants in a sufficient proportion to ensure the predominance of L. bifidus in their intestinal tract.
However, until now, no substance other than human milk was known which contains substances or specific factors for the proliferation of the microorganism in a sufficient concentration to allow the quantity of this biologically active principle to be increased in such a proportion. that it ensures that this result is obtained with the current preparations available, and the addition of human milk is naturally not possible in formulas of this type.
The Applicant has discovered that it is possible to provide the specific proliferation factor necessary for the development of Lactobacillus bifidus in the intestinal tract of infants, or at least strains of this microorganism already known to proliferate only in the presence of human milk (or the specific proliferation substances contained therein), by incorporating into the food composition for infants a small amount of an organic substance characterized by the presence of a residue or derivative radical
EMI4.1
2-deoxc = 2-acetamino-d-glucose.
This compound, also known as N-acetyl-d-glucosamine, is represented by the following structural formula:
EMI4.2
EMI4.3
2-Jesoxy-2-acetamino-d-glucose itself or a substance capable of yielding this compound by simple cleavage constitutes an interesting source of specific activity promoting the proliferation of L. bifidus.
Natural materials contain in the N-acetylglucosamine residue (s) the configuration of atoms capable of providing the dextrorotatory form of acetylglucosamine which appears to be necessary for the material, incorporated with the other nutrients necessary for the growth of the microorganism, to ensure the proliferation of L. bifidus.
Among the natural substances of this class, it has been found that substances of blood groups, in particular groups A, B and 0, saliva, mucin and pancreas have the specific activity promoting proliferation. They are non-dialysable, high molecular weight proteins or halves of proteins. The prc-
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products of the partial hydrolysis of these substances by means of enzymes or acids, provided that they still contain acetyl-glucosamine residues, are also effective. Total hydrolysis by treatment with acids destroys the activity, at the same time as it destroys the NH-CO-CH3 groups.
It appears that the presence of one or more of these acetylamino groups is essential, since the elimination of the acetyl group (s) by alkaline hydrolysis destroys the activity promoting proliferation of the substance, but this biological activity can be restored by reacetylation of nitrogen of the amino group.
To illustrate the order of activity of these substances with regard to the proliferation of L, bifidus, reference is made to the results below obtained using a test microorganism of a strain of L . bifidus identified under the number 212 A. The value indicated is, in each case, the quantity in milligrams necessary to obtain a proliferation reaction equal to an arbitrary reaction type called E, ensured by the presence in a standard culture medium of 0 , 06 mm. of human milk, with an average growth promoting activity of L. bifidus. The lower the relative value given in this table, the higher the relative content of the material in growth promoting factor of L. bifidus.
The extent of development of the L. bifidus 212 A test strain is in any case measured by titration of the amount of acid developed by the growing microorganism.
EMI5.1
<tb>
<tb>
Milligrams <SEP> needed <SEP> to get <SEP>
<tb> Substance <SEP> a standard <SEP> <SEP> reaction.
<tb>
Concentrated <SEP> human <SEP> milk <SEP> 5.0
<tb> Sample <SEP> 1
<tb> Sample <SEP> 2 <SEP> 2,3
<tb> N-acetyl-d-glucosamine <SEP> @ <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 3 <SEP>
<tb> Substance <SEP> group <SEP> blood <SEP> A <SEP> 0.60
<tb> Substance <SEP> blood <SEP> group <SEP> B <SEP> 0.60
<tb> Mucine <SEP> 0.50 <SEP> - <SEP> 0.60
<tb>
It is therefore evident that, on an equal weight basis, the natural materials listed contain much more growth promoting factor than human milk.
The Applicant has discovered that the amount of N-acetyl-d-glucosamine or of natural substance yielding N-acetylglucosamine by simple cleavage which should be incorporated into a formula or composition intended for infant feeding based on or derived from milk from . Cow of the general type described previously (of course with variations depending on the material chosen) is usually 0.5 to 5% by weight, this percentage being based on the total weight of the solids present in the infant formula or food composition. It is common for the addition of an amount of material not to exceed about 1% by weight to be satisfactory in many infant feeding cases.
The addition of N-acetyl-d-glucosamine or a natural substance giving this compound by simple cleavage to the infant food formula in an amount between 0.5 and 5% by weight, relative to the content of products solids, complements the small amount of proliferation promoter factor specific for L. bifidus already present in this composition as a result of the presence of cow's milk, so that the amount of proliferation promoter principle thus completed is approximately comparable to that found, on average, in an equal volume of human milk.
When feeding an infant using this formula or composition, the proteins it confers being provided by cow's milk, with the complementary addition of one or more specific factors promoting growth of L. bifidus provided by the substances mentioned above, all strains or varieties of L. bifidus present in the intestinal tract of the fed-
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its find, in the colon of the infant, a source of food which, having regard to the quantity of substances promoting the proliferation, is approximately identical to that of human milk. The microorganism L. bifidus is thus likely to grow and proliferate in the intestinal tract of the infant to the same degree as that of an infant fed entirely on human milk.
The present invention as described is naturally open to variations and modifications without departing from its scope and its spirit.