CN102753043A - 优化膳食酸-碱电位的营养组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了具有减少代谢酸负荷的潜能的营养组合物和该营养组合物的制备和使用方法。在一个实施方案中，本说明书提供了选择营养组合物并且将其施用于患者的方法。这些方法可以包括改变计算营养组合物的代谢酸电位、计算营养组合物的碱含量和从酸含量中扣除碱含量以确定潜在肾酸负荷(“PRAL”)值。本说明书还提供了用于预测PRAL值的计算应用方法。

Description

优化膳食酸-碱电位的营养组合物和方法
背景
本说明书一般涉及健康和营养。更具体地说，本说明书涉及具有减少代谢酸负荷的潜能的营养组合物和该营养组合物的制备和使用方法，以优化和提供改善的患者健康，尤其是在接受长期管饲的个体中。
目前市场上存在许多类型的营养组合物。基于营养组合物的具体成分，营养组合物的目标可以在于一些消费者类型，例如年轻人、中老年人、运动员且还有那些患有慢性或急性病症或疾病的人等。还可以基于一些营养组合物预以维持、治疗或改善的生理条件配制营养组合物。
营养支持的一个目标在于改善可能因不活动导致的患者代谢紊乱，所述的不活动即在其膳食中缺乏种类或导致关键器官功能不全的病情。例如，接受长期管饲制品的患者通常维持单一膳食来源数周、数月乃至数年。作为结果，膳食的酸-碱电位可以在患者健康中起显著作用。因为管饲的患者在其膳食选择方面受限，并且他们可能存在肾功能不全，所以通过选择性和靶向营养支持对酸-碱平衡产生积极影响的机会存在。患者可能需要特定的营养组合物以预防酸-碱失衡和更好地维持其病情和/或预防其他慢性病发作(例如低骨矿物质密度、骨质疏松症、骨骼肌萎缩)。通过应用营养制品改善的酸-碱平衡的具体健康益处包括维持骨、骨骼肌和免疫健康以及改善的肺功能。通过应用营养制品改善的酸-碱平衡还可以包括预防肾功能不全和调节明显的肾病。据估计来自过量膳食酸负荷的过量钙尿为66mg/天。如果随时间推断从短期研究中估计的这种钙丢失不改变，则连续的66mg/d的丢失可以导致24g/年或20年内480g。成年人在其骨骼中具有约1150g的钙。参见Fenton等人“Meta-analysis of the quantity of calcium excretionassociated with the net acid excretion of the modern diet under theacid-ash diet hypothesis，”Am.J.Clin.Nutr.，88：1159-66(2008)。因此，与现代膳食相关的钙尿在量上是足够的，即它可以解释如果过量钙直接来自骨则骨质疏松症发展。
预计取得得益于应用本说明书公开内容的益处的个体包括，例如长期接受管饲的患者。这种个体可以包括患有阿尔茨海默病、痴呆、认知缺损和/或其他神经变性疾病的患者，包括，例如，脑瘫、肌萎缩侧索硬化和广泛的神经损害。长期管饲的个体可能经历配方衍生的问题，因为许多目前管饲配方导致一定范围的并发症，包括，例如，低度的酸中毒。
预计取得得益于应用本说明书公开内容的益处的个体还可以包括，例如，具有肾损害的急性病个体、处于骨骼肌健康问题风险中或发生骨骼肌健康问题的中老年人、家庭护理中的个体、卧床不起的人、肥胖、具有睡眠呼吸暂停的肥胖、尝试维持瘦体重的体重减轻程序的个体、具有升高的血压的孕妇、具有呼吸或呼吸容量减少的个体(包括用机械方式通气的患者)、具有代谢或呼吸性酸中毒的个体、包括妊娠糖尿病的糖尿病、具有肾和/或肺功能减弱的儿科患者。
呼吸功能不全的实例可以包括，例如，慢性阻塞性肺疾病(“COPD”)、长期通气、充血性心力衰竭(“CHF”)、肺气肿和因例如疾病、创伤、脑损害等导致的呼吸衰竭。肾功能不全的实例包括、但不限于1型和2型糖尿病、代谢综合征、衰老、系统性红斑狼疮、胶原病、肾损伤、长期透析、晚期肾病等。经历肾功能不全的患者典型地不具有矿物质受限的膳食，除外钠，而低酸化饮食例如在本说明书中讨论的膳食可以预防从肾功能不全发展成慢性肾病。例外是进行长期透析的患者，他们典型地具有在钾、磷、钙和镁受限的膳食。
除了上述举出的可以得益于应用本说明书公开的内容的患者人群外，进行全膳食替代疗法的患者也可以是有益的。例如，胃肠外全面营养(“TPN”)是通过分流消化系统和将营养液直接滴入静脉提供身体的全部营养需求的方式。当通过TPN喂食患者时，食物不通过任意其他途径提供给患者。肠道营养(“EN”)是通过位于鼻、胃或小肠内的管提供食物的方式。一些患者进行食物替代疗法，包括TPN和EN，并且可以需要例如本说明书中讨论的那些样的膳食。
经历其他单一液体食物膳食的患者也可以得益于应用本说明书公开的内容。这种患者包括，例如，中老年人和尝试通过消耗为限制热摄取设计的单一液体产品减体重同时提供身体需要的营养物的个体。这种全食物替代液体产品的实例包括NestléS.A.的
Figure BDA00001982351000031
一般而言，一些通过静脉内(“IV”)或口服途径施用的药物还可以导致酸中毒。照此，接受这种IV或口服药物的患者人群也可以得益于应用本说明书公开的内容。
认为酸-碱失衡的一个长期后果在于通过逐步身体钙丢失发生骨质疏松症。骨质疏松症是一种主要的公共健康威胁，其特征在于低骨量和脆性，从而导致骨折的风险增加。骨质疏松症据估计侵害4400万美国人或55％的50岁以上的人。为了抵抗这种虚弱性疾病，建议公众限制其蛋白质、咖啡因、磷和钠摄取，所基于的推定在于这些因素对钙代谢产生不良影响。然而，这种建议的基础，尤其是对蛋白质和磷而言是有争论的并且是许多有争论的主题。近期数据显示蛋白质和磷的效应与Remer和Manz计算所预测的相反。参见Fenton等人“Phosphate decreases urine calcium andincreases calcium balance：a meta-analysis of the osteoporosis acid-ash diethypothesis，”Nutrition J.，8：41(2009)。对每摩尔的磷酸盐而言，尿钙适度减少0.004mmol/d且平衡的钙增加0.10mmol/d。检验蛋白质对骨健康的效应的流行病学研究无助于解决这种争论且还产生了混杂的结果。
概述
提供了减少营养组合物酸负荷的配制方法。还提供了所述营养组合物的制备和使用方法，并且包括，例如，管饲制品、口服营养制品和递送低酸灰分含量的模块制品。
使用方程计算酸成分(以mg/d测量全部，除外所注明的)：酸含量＝[(Px0.0366)+(蛋白质(g/天)x蛋白质源的酸电位(mEq/100g蛋白质))+(Clx0.0268)]。使用方程计算营养组合物的碱成分：碱含量＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]。然而，所观察到的膳食P和Na的效应与来自潜在肾酸负荷(“PRAL”)配方的预测值不一致。本说明书包括阳离子Ca、Mg、K+P作为增加膳食碱度的工具。
用于评估净酸产量的另一种方法在于蛋白质与钾之比。增加的值与肾的酸排泄净值(“RNAE”)的测量值相关。
在一个实施方案中，所述营养组合物包括蛋白质源。蛋白质源可以是膳食蛋白包括、但不限于动物蛋白(例如乳蛋白、肉蛋白或卵蛋白)、植物蛋白(例如大豆蛋白、小麦蛋白、稻米蛋白、芸苔和豌豆蛋白)或其组合。在一个实施方案中，蛋白质选自豌豆、乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、芸苔、豆或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物包括碳水化合物源。任意适合的碳水化合物可以用于本发明的营养组合物包括、但不限于蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆固体、麦芽糖糊精、改性淀粉、直链淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、异麦芽糖、异麦芽酮糖或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物包括脂肪源。脂肪源可以包括任意适合的脂肪或脂肪混合物。例如，脂肪源可以包括、但不限于植物脂肪(例如橄榄油、玉米油、向日葵油、菜籽油、榛子油、大豆油、棕榈油、椰子油、芸苔油、卵磷脂等)和动物脂肪(例如乳脂)、有结构的脂质或其他修饰的脂肪例如中链甘油三酯。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种益生元和/或纤维(可溶性和/或不溶性)。本文所用的“益生元”优选是选择性促进肠中有益菌生长或抑制致病菌生长或粘膜粘附的食物物质。益生元不在胃和/或上肠中消化或在消化它们的人胃肠道中吸收，但它们被胃肠道微生物菌群和/或益生菌发酵。益生元例如由Glenn R.Gibson和Marcel B.Roberfroid在“Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota：Introducing theConcept of Prebiotics，”J.Nutr.1995125：1401-1412中定义。益生元可以是阿拉伯胶、α葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、阿糖基木聚糖类、β-葡聚糖、右旋糖酐类、果糖寡聚体、半乳寡聚糖、半乳甘露聚糖、低聚龙胆糖类、glucooligosaccharides、瓜尔胶、菊糖、低聚异麦芽糖类、乳果寡糖、乳果糖、果聚糖、麦芽糖糊精、部分水解的瓜尔胶、pecticoligosaccharides、抗性淀粉、回生淀粉、大豆寡糖类、糖醇类、木寡糖类或其水解物或其组合。益生元用于本发明的组合物中以促进作为益生元发酵过程中产生的短链脂肪酸结果的阳离子(碱性-灰分矿物质)吸收。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种益生菌。本文所用的益生菌微生物(下文的“益生菌”)优选是在以足量施用时可以对宿主赋予健康有益性、更具体地通过改善其肠微生物平衡有益影响宿主、从而对宿主健康保健产生效果的微生物(活的，包括半活的或弱化的和/或无复制的)、代谢物、微生物细胞制品或微生物细胞成分。参见Salminen S，Ouwehand A.Benno Y.等人“Probiotics：how should they be defined，”Trends Food Sci.Technol.1999：10107-10。一般而言，认为这些微生物抑制或影响肠道中致病菌的生长和/或代谢。益生菌还可以活化宿主的免疫功能。由于这一原因，所以存在许多将益生菌包括入食品的不同手段。益生菌可以具有细菌、酵母或真菌来源，包括酵母菌属、德巴利酵母属、假丝酵母属、毕赤酵母属、球拟酵母属、曲霉菌属、根霉菌属、毛霉菌属、青霉菌属、双歧杆菌属、拟杆菌属、梭菌属、梭杆菌属、蜜蜂球菌属、丙酸杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、葡萄球菌属、消化链球菌属、芽孢杆菌属、片球菌属、微球菌属、明串球菌属、魏斯氏菌属、气球菌属、酒球菌属、乳杆菌属或其组合。
在另一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种氨基酸。氨基酸可以是异亮氨酸、丙氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、天冬氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、色氨酸、瓜氨酸、甘氨酸、缬氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、精氨酸、组氨酸或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种维生素K2(甲萘醌)、合生素、鱼油、植物营养素和/或抗氧化剂。抗氧化剂可以是，例如，维生素A、类胡萝卜素类、维生素C、维生素E、硒、黄酮类化合物、Lactowolfberry、薄叶西方雪果、多酚类、番茄红素、叶黄素、木酚素、辅酶Q10(“CoQ10”)和谷胱甘肽。
营养组合物包括矿物质，其形式为促进代谢碱度与酸度；结合各种有机酸、氨基酸或脂肪酸或作为纯粹食物组成部分天然存在。作为实例，不同形式的镁包括：氢氧化镁(H2MgO2)、三碱磷酸镁(Mg3(PO4)2)、氧化镁(MgO)、油酸镁(C36H66MgO4)。
营养组合物还可以包括游离辅酶A、游离肉碱及其组合。在一个实施方案中，营养组合物包括游离肉碱。
在一个实施方案中，营养组合物是可施用的形式，例如药物制剂、营养制品、管饲制品、膳食补充剂、功能性食品、饮料产品或其组合。
在另一个实施方案中，本说明书提供了选择对患者施用的营养组合物的方法。这些方法包括提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、芸苔、豌豆或其组合的蛋白质和选择的矿物质的组合，矿物质包括但不限于Mg、Ca、K和P。使用常规方法，可以使用PRAL方程估计营养组合物的酸含量：酸含量＝[(Px0.0366)+(蛋白质(g/天)x蛋白质的酸电位(mEq/100g蛋白质))+(Clx0.0268)]，并且使用方程计算营养组合物的碱含量：碱含量＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]。所述方法包括从酸含量中扣除碱含量，得到PRAL值，且如果PRAL值是负值，则选择该营养组合物施用于患者。因为我们推断P对患者有益(而在方程PRAL的酸一侧上显而易见)，所以这种营养物应单独计算。使用矿物质例如P、Ca、K和Mg减小最终的PRAL。
仍在另一个可替代选择的实施方案中，本说明书提供了对有这种需要的患者施用营养组合物的方法。这些方法包括提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆、芸苔、棉籽、马铃暑、稻米、鸡蛋或其组合的蛋白质和选择的矿物质包括、但不限于Mg、Ca、K和P的组合，使用上述改进的方程计算营养组合物的酸含量，其中酸含量＝[(Px0.0366)+(蛋白质(g/天)x蛋白质的酸电位(mEq/100g蛋白质))+(Clx0.0268)]，并且使用方程计算营养组合物的碱含量：碱含量＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]。这些方法还包括从酸含量中扣除碱含量，得到PRAL值，且如果PRAL值是负值，则选择该营养组合物施用于患者。使用矿物质例如P、Ca、K和Mg减小最终的PRAL。
在另一个实施方案中，提供了用于测定PRAL值的计算机应用方法。这些方法包括提供具有输入装置的计算机和由此构成和排列的计算机处理器，以使用改进的正确计算P和Na的PRAL方程营养组合物的代谢酸电位。所述蛋白质选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆或其组合。在一个实施方案中，PRAL值是负值。操作制品的矿物质含量以减小PRAL。
在另一个实施方案中，本说明书提供了预防和/或防止骨丢失和保护骨骼肌质量的方法。这些方法包括提供蛋白质和选择的矿物质(例如Mg、Ca、K、P)的组合，所述蛋白质选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆、芸苔、棉籽、马铃暑、稻米、鸡蛋或其组合，使用改进的PRAL方程计算营养组合物的酸含量。
在另一个实施方案中，提供了对有这种需要的患者缓冲酸中毒的方法。这些方法包括提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、芸苔、豌豆的蛋白质或其组合，使用改进的PRAL方程计算营养组合物的酸含量。
本说明书的一个优点在于提供改进的管饲制品，其具有促进肾健康的净碱负荷。
本说明书的另一个优点在于提供了促进骨健康的营养组合物。
本说明书的另一个优点在于提供了保护骨骼肌质量的营养组合物。
本说明书的另一个优点在于提供了营养组合物的施用方法。
本说明书的另一个优点在于改善患者的临床效果、患者的功能运动性和提高生活质量。
本说明书的另一个优点在于提供了用于测定营养组合物的PRAL的计算机应用方法。
其他特征和优点如本文所述，并且从如下发明详述中显而易见。
附图简述
图1显示表示酸排泄净值(“NAE”)预测与骨矿物质密度(“BMD”)之间相关性的示意图。
发明详述
膳食蛋白质增加钙缺失的关注开始于二十世纪早期并且随后描述为推定。这种推定的主要机制基于骨作为缓冲贮库的作用，这种缓冲贮库有助于全身氢离子浓度的紧密调节中的肾和肺。推定导致酸灰分例如高蛋白质和磷酸盐膳食长期产生的实践深入这种碱性贮库并且导致骨矿物质逐步溶解，照此被视为高钙尿症和骨质疏松症的风险。认为这种增加的内源性酸产生也增加肾小球滤过率且由此减少钙的肾重吸收，从而导致尿钙和骨丢失增加。相反，食物例如水果可能是含酸的，但实际上是净产生碱，这可能积极地影响酸-碱平衡。Remer和Manz已经研发了计算以评估潜在肾酸，其中阴离子例如磷酸盐、硫酸盐和氯化物被分类为“酸性”离子，而阳离子即钠、钾、钙和镁被分类为“碱性”。基于这种计算，由于高硫酸盐和磷酸盐含量，所以肉、鱼、乳品和谷物被视为对骨健康有害；而认为含高钾的食物如水果和蔬菜可以保护骨健康。近期来自研究膳食蛋白质和磷酸盐的作用的干预性研究的证据不支持酸-灰分推定且将在下文中更详细讨论。自相矛盾地，配方指定了钠对钙平衡的保护作用。然而，已经证实钠与钙竞争肾吸收且由此可能影响钙保留。载盐研究和自由生活群体的报告发现，尿钙排泄在正常成年人的膳食钠中每增加100mmol(2300mg)则增加约1mmol(40mg)。本说明书的营养组合物和制品不增加钠含量以增加消费者膳食的碱度。
膳食蛋白
与酸-灰分推定一致，当磷摄取保持恒定时，在使用纯化和通常来源的蛋白质的研究中已经证实了硫酸盐的高钙尿效应。然而，当将增加的蛋白质作为通常食物加入时，不操纵磷含量，未观察到高钙尿症。尽管认为含硫氨基酸导致高钙尿症，但是已经发现这些蛋白质的高磷含量否定了这种效应。许多主要的植物蛋白例如小麦和稻米具有与肉类似或高于它的含硫氨基酸含量，但认为共存的碱降低了膳食酸负荷。
此外，使用较高蛋白质摄取观察到的产氨作用增加可以部分中和酸产生。此外，高蛋白质摄取可以增加肠钙吸收。因此，蛋白质源对钙平衡的净效应通过许多蛋白质源和整体膳食中共存的因素决定且因此难以预测。
膳食蛋白对钙代谢的有益性
使用稳定同位素、整体方法和细心对照的几周期限膳食的近期研究已经证实，蛋白质摄取增加不会不利地影响整体钙保留或任何的骨代谢指数。此外，中度高蛋白质摄取(例如～20％的能量)减少了骨质吸收标记(尿脱氧吡啶诺林)并且增加了血清胰岛素-样生长因子(IGF-1)、但不影响PTH。推定在实际的膳食条件下，膳食蛋白质增加不会对钙平衡或骨健康有害。实际上，还发现膳食蛋白质与钙之间显示协同相互作用，而非拮抗效应，使得高蛋白质摄取在钙摄取量低时增加钙吸收(例如～600mg/d)。这种高蛋白质摄取的有益效果部分可能是因伴随较高蛋白质摄取的较高磷酸盐摄取所致。这一观念受到近期的12项研究的综合分析强烈支持(包括269位受试者)，其中Fenton及其同仁量化了磷酸盐摄取对健康成年人骨丢失的贡献。数据显示尿钙缺失减少作为对磷酸盐摄取的响应，不依赖于钙摄取或磷的形式。参见Fenton等人“Phosphate decreases urine calcium and increasescalcium balance：a meta-analysis of the osteoporosis acid-ash diethypothesis，”Nutrition J.，8：41(2009)。
磷酸盐增加的有益性特别对严重性疾病患者有益，这些患者的特征在于作为因炎症应答导致的代谢改变的结果的感染风险增加。在这种患者群体中，宿主状态支配微生物响应和毒力。已经证实低肠浓度的磷酸盐启动微生物毒力，而高磷酸盐截断微生物之间的其中的传感或细胞间信号传导。已经证实胞外磷酸盐在急性外科损伤后耗尽。肠磷酸盐水平在临危疾病患者感染风险中起作用。参见Long等人“Depletion of Intestinal Phosphatefollowing Surgical Injury Activates the Virulence of P.aeruginosa causingLethal Gut-Derived Sepsis，”Surgery，144：189-197(2008)；Zaborin等人“Red death in Caenorhabditis elegans caused by Pseudomonas aeruginosaPAO1，”PNAS 1009；106：6327-6332(2009)。如果发现膳食磷酸盐或磷酸盐类似物在增加胞外磷酸盐水平或肠磷酸盐浓度中起作用，则具有增加的蛋白质和由此增加的膳食磷酸盐水平的营养制品可以对骨健康和降低临危疾病患者感染风险具有双重有益性。
尽管膳食蛋白质对骨健康的效应已经主要集中于酸-碱平衡和对尿钙缺失的效应，但是近期证据不支持这一关联。近期Fenton和同仁的综合分析发现，尽管为尿中酸的量度(NAE＝可滴定酸+NH4 +-HCO3 -)的酸排泄净值(“NAE”)增加与尿钙之间存在明显的线性相关性，但是在NAE改变与骨断裂标记(例如尿N-端肽类)之间无相关性。他们推定来自高质量研究的证据不支持如下观念：与较高NAE相关的钙尿反映出整体钙的净丢失和或增加膳食酸负荷促进骨骼的骨盐缺失或骨质疏松症。累积的证据显示尿钙改变的效应在确定膳食蛋白质对身体钙平衡和由此在那些消耗混合的改变的膳食中的骨健康的效应中被过份强调。然而，就管饲患者而言，可能的情况是甚至小的净酸负荷也可能随时间有害。
存在充分证据显示，膳食蛋白质增加具有的全身有利效应超过了其对钙排泄的效应。实验和临床研究启示蛋白质摄取影响生长因子例如IGF-1的产生和作用。充分确立IGF-1的血清浓度下降与动物中骨强度下降和人骨质疏松性骨折风险增加强烈相关。IGF-1的肝产生和总水平处于膳食蛋白质影响下且已经证实蛋白质限制减少人血浆IGF-1，从而诱导靶器官对生长激素作用的抗性。在对照的1年干预研究中，20g补充膳食蛋白质/d改善了具有近期髋骨骨折的中老年患者的髋骨矿物质密度(BMD)(和血清IGF-1)。
存在接受长期由纯化蛋白质制备的管饲配方的患者的临床应用。例如，2年随机化对照试验、迄今为止最长期的碱补充试验、柠檬酸钾补充不影响骨更新或BMD，显示水果和蔬菜摄取的任何有益性不能解释为单独的钾摄取。
我们对酸-灰分推定的理解和蛋白质在骨健康中的作用的发展的近期检查指出如下：
1)常规的科学结论已经产生了受到目前证据主体否定的公共建议，其中蛋白质的效应已经还原至其含硫氨基酸(不计算伴随的磷)且其中尿钙已经用作对骨健康的净效应的指示剂(忽略钙吸收和膳食蛋白质全身效应的改变)。
2)因为我们消耗复杂的食物和未分离的营养物，并且因为人体健康是具有复杂相互关系和动态适应能力的器官的系统，所以整个食物对人体健康的效应的研究需要复杂的设计且科学将允许多种变量。营养学家和注册营养师独特地随时准备鉴定公众健康相关的科学问题、帮助明确预以测试整个食物对整个系统的效应和产生相关的经证实的公众健康建议的推定。
不活动或喂养一种单一的具有相对高酸电位的膳食延长时间期限的患者倾向于代谢紊乱。例如，长期管饲患者可以患有这种紊乱。尽管患者的营养需求可以通过例如管饲得到满足，但是目前的配方没有为患者在长期内维持酸-碱状态进行优化。
接受长期管饲的患者通常保持单一膳食来源数周、数月乃至数年。尽管身体血液pH随时间得到适当的充分维持，主要是通过肾和肺的调节，但是膳食摄取可以显著地影响身体的酸/碱平衡。住院的、制度化的和恢复的患者可能存在因肾和/或肺功能差导致的代谢紊乱的风险增加。作为结果，膳食的酸-碱电位在维持患者健康包括肌肉骨骼和免疫健康方面逐渐变得重要。
在摄取时和代谢后，食物可以被分类为净产酸与净产碱的食物。例如，“酸-灰分”和“碱-灰分”膳食在传统上被定义为阴离子(Cl、P、S)与阳离子(Na、K、Mg、Ca)之间的平衡。然而，已经证实增加的P减少了尿钙缺失。酸-灰分膳食或更多的酸产生膳食具有超过阳离子的过量阴离子(且对碱-灰分膳食而言反之亦然)。逐步发现产酸膳食对肌肉骨骼和免疫健康有负面影响。
因为长期管饲患者缺乏其食物来源的变化，所以他们特别倾向于酸-形成膳食的效应。尽管肾有效地中和酸，但是认为长期暴露于高酸压倒了肾中和酸的能力并且潜在的损害可能发生。作为结果，包括、但不限于钙的碱性化合物用于中和这些膳食酸(就骨骼肌而言，谷氨酰胺可以作为缓冲剂起作用)。身体内最易于得到的钙来源是骨。一种理论在于高酸膳食可以促成钙缺失，因为身体动员了钙贮存以缓冲代谢酸。这种推定在于低酸膳食可以产生有益性，包括减弱骨和骨骼肌损耗和维持肾健康。参见Wachman，A.等人“Diet and Osteoporosis，”Lancet，1：958-959(1968)；另外参见Frassetto L等人“Potassium Bicarbonate Reduces Urinary NitrogenExcretion in Postmenopausal Women，”J.Clin.Endocrinol.Metab.，82：254-259(1997)。
一些个体可以接受来自配制或合成膳食的全部或部分营养需求。膳食摄取可以通过补充配方包括50-100％的其营养需求，其中范围可以是口服或管饲。用专门配方从部分到完全补充膳食的原因包括制度化或家庭的护理和条件，例如慢性阻塞性肺(“COPD”)患者，他们作为其身体和/或心理局限的结果(例如疲劳、在咀嚼或吞咽过程中恐惧噎塞或窒息和能量需求增加)具有消耗足够膳食的困难；已经进行大手术的患者，其能量和蛋白质需求增加且不能通过正常膳食摄取足够的蛋白质或营养物；患有神经肌肉病的个体，例如肌萎缩侧索硬化(“ALS”)，其中大部分膳食可以来源于管饲补充且致力于为愉快的口服摄取；具有膳食限制或限制其消耗足够膳食能力的身体、经济或社会条件的老龄护理患者；儿科患者，例如囊性纤维化，其中通过管饲施用膳食补充以满足其营养需求；头颈癌，其中口服摄取是不可能的且对胃肠道的组织损害导致直接-胃管饲；和其他分解代谢病症，其中个体因各种原因而不能满足其营养需求。
各种测量值已经用于确定营养组合物代谢后的酸度与碱度。依赖于生理学标记的测量值包括如上所述的NAE。因为通过合并尿酸阴离子并且从碱阳离子中扣除确定NAE，所以它不能用于预测对膳食的影响。因此，必须使用近似膳食效应的不同技术。最广泛接受的近似膳食酸或碱负荷的理论模型称作潜在肾酸负荷(“PRAL”)。以毫克当量酸表示和测定PRAL(mEq)。如Remer和Manz在“Potential renal acid load of foods andits influence on urine pH，”J.Am.Diet Assoc.，95：791-797(1995)中所述的PRAL的计算如下：
PRAL(mEq/d)＝酸一碱
酸＝[(Px0.0366)+(蛋白质(g/天)x0.4888)+(Clx0.0268)]
碱＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]
在公式中，P是食物的磷含量(mg/天)，Cl是食物的氯含量(mg/天)，Ca是食物的钙含量(mg/天)，Mg是食物的镁含量(mg/天)，K是食物的钾含量(mg/天)，Na是食物的钠含量(mg/天)。方程中的变量值(例如食物中的P、Cl、Ca含量等)例如可以从任意商购膳食分析软件程序中得到，例如，ESHA Research的Food Processor或Axxya Systems LLC的NutritionistProTM Diet Analysis。类似地，变量的值还可以在http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/.的United StatesDepartment of Agriculture’s National Nutrient Database for StandardReference中找到。估计净酸产生的简化方法是蛋白质与钾之比。值增加与肾酸排泄净值(RNAE)的测量值相关。参见Frassetto LA等人“Estimation ofnet endogenous noncarbonic acid production in humans from dietpotassium and protein contents，”Am.J.Clin.Nutr.(1998)。
营养组合物的酸-碱电位的单一最大贡献者是蛋白质，但一般性术语“蛋白质”在蛋白质的不同来源之间无法区分，它们可能对膳食的酸-碱平衡具有极为不同的影响。这些差异在用于预测代谢后组合物的影响的方程中未得到预先的解释。实际上，Remer和Manz方程中的“蛋白质”只是组合物中蛋白质的量，与所用的蛋白质类型或是否使用不同的蛋白质混合物无关。
在骨健康方面，来自25项研究的综合分析的数据支持如下结论：产酸膳食对肌肉骨骼健康可能有负面影响。实际上，在NAE与尿排泄之间发现了显著的相关性(骨矿物质密度(“BMD”)，正如图1中所示例的。参见Fenton TR等人“Meta-analysis of the quantity of calcium excretionassociated with the net acid excretion of the modern diet under theacid-ash diet hypothesis，”Am.J.Clin.Nutr.，88：1159-1166(2008)；另外参见Jehle，S.等人“Partial Neutralization of the Acidogenic Western Dietwith Potassium Citrate Increases Bone Mass in Postmenopausal Womenwith Osteopenia，”J.Am.Soc.Nephrol.，17：3213-3222(2006)。类似地，Jajoo等人发现肾NAE与尿钙排泄、PTH水平和尿N-端肽(骨破坏标记)相关。参见Jajoo R等人“Diet acid-base balance，bone resorption，andcalcium excretion，”J.Am.Coll.Nutr.，25：224-230(2006)。
使用膳食PRAL测量值，Alexy等人报道了儿童高膳食PRAL与下皮质区和骨矿物质含量之间的相关性。参见Alexy U等人“Long-term proteinintake and diet potential renal acid load are associated with bone modelingand remodeling at the proximal radius in healthy children，”Am.J.Clin.Nutr.，82：1107-1114(2005)。另外，消耗大量水果即产碱食物的年轻的女孩具有高脚后跟骨矿物质密度。参见McGartland CP等人“Fruit andvegetable consumption and bone mineral density：the Northern IrelandYoung Hearts Project，”Am.J.Clin.Nutr.，80：1019-1023(2004)。
根据PRAL计算，高蛋白质膳食推进了酸-碱平衡趋向于酸性作为其含硫氨基酸的结果。然而，对有关这种膳食蛋白质对骨是合成代谢效应还是分解代谢效应存在争论。纯化的膳食蛋白质(例如作为用于大部分肠营养制品的乳清分离物、酪蛋白酸盐等)在传统上被视为增加尿钙排泄。参见Schuette SA等人“Studies on the mechanism of protein-inducedhypercalciuria in older men and women，”J.Nutr.，110：305-315(1980)；另外参见Allen LH等人“Protein-induced hypercalciuria：a longer termstudy，”Am.J.Clin.Nutr.，32：741-749(1979)。其他研究显示当膳食是低钙时，膳食的完整蛋白质含量较高。参见Hunt JR等人“Diet protein andcalcium interact to influence calcium retention：a controlled feedingstudy，”Am.J.Clin.Nutr.，89：1357-1365(2009)。除此之外，争论在于合成代谢IGF响应的全身效应和来自动物蛋白的P的潜在保护效应。
如上所述，生理学测量值NAE是内源性酸产生的良好评估值且与骨质量改变成反比。在12-个月的研究中，NAE与减小的BMD相关。参见Jehle等人2006。此外，在延长碱施用后观察到BMD增加。然而，对骨形成的效应尚未得到阐明。所观察到的BMD增加与抗再吸收的相关性高于与骨形成的相关性。因此，可以通过使用具有特定酸度的特定管饲配方改善骨矿物质密度。
除骨特异性效应外，人相关数据启示水果和蔬菜的膳食摄取支持能有助于调节代谢平衡的净碱环境。这种净碱状态与老龄成年人中的瘦体质的增强保护相关。参见Dawson-Hughes等人“Alkaline diets favor lean tissuemass in older adults，”Am.J.Clin.Nutr.，Mar；87(3)：662-5(2008)。因此，操纵全营养配方中的P、Na、Mg、K和Ca可以用于增强净碱产生以进一步将内源性骨骼肌蛋白水解减至最低并且保护瘦体质。营养配方中提供的这些矿物质的形式可以影响净碱产生。
已经提出细胞能荷作为对细胞有利于合成代谢或分解代谢过程的重要控制。代谢性应激、营养应激或它们两者可以导致核苷酸从腺苷酸库中缺失且在这些条件下有条件地变成必需的。维持细胞能荷可以减弱因包括蛋白质破坏的代谢性应激、营养应激或它们两者导致的分解代谢过程的增量调节。
涉及蛋白质降解的其他机制包括：例如，遍在蛋白(“Ub”)，其通过紧密调节特异性蛋白质卡配因(由3种充分表征的蛋白质μ-卡配因、m-卡配因和钙蛋白酶抑制蛋白组成的蛋白酶的卡配因家族)和溶酶体(包含消化酶的细胞器)的降解起调节细胞中蛋白质更新的作用。AMP蛋白激酶(“AMPK”)是用作细胞能荷传感器的蛋白质，这种细胞能荷传感器对ATP/AMP、也对磷酸肌酸/肌酸(“PCr”/“Cr”)改变比有响应，以便基于可得到的能量按优先次序排列细胞过程。特别地，AMPK可以靶向骨骼肌蛋白质合成的翻译控制和增量调节遍在蛋白蛋白体途径。
此外，已经将代谢性酸中毒描述为其与几种不同病症中骨骼肌萎缩相关(例如慢性肾脏功能衰竭；使用降体重膳食的肥胖)并且存在综述主题。参见Caso G等人“Control of muscle protein kinetics by acid-basebalance，”Curr.Opin.Clin.Nutr.Metab.Care，8：73-76(2005)。在酸中毒过程中，骨骼肌蛋白水解显然是适应反应。从骨骼肌中分解的谷氨酰胺是可以接受质子且可能减少酸中毒的氨的底物。在谷氨酰胺脱氨基过程(谷氨酰胺的2个氨基的1个缺失)中释放的铵通过接受可能有助于将酸中毒减至最低的质子有利于酸排泄。因为肾增加谷氨酰胺提取，所以需要从骨骼肌和肝中释放更多的谷氨酰胺和肠中的利用减少。这可能有负面后果，包括瘦骨骼肌质量的缺失和快速增殖肠细胞的谷氨酰胺利用度减少，从而可能对免疫功能产生负面影响。参见Wellbourne等人“TheGlutaminate/Glutamate Couplet and Cellular Function，”News inPhysiological Sciences，16(4)：157-160(2001)。校正酸中毒可以有助于保护骨骼肌质量、改善葡萄糖耐量、增强功能性运动和改善具有与酸中毒相关的病理学情况的患者的健康。
谷氨酰胺在体内具有其他作用。一个作用是通过瓜氨酸作为精氨酸的前体。添加外源性瓜氨酸可以不使肌肉蛋白质破坏，因为瓜氨酸可以保存谷氨酰胺并且使得更多的谷氨酰胺用作质子受体。该图显示添加瓜氨酸如何可以阻断鸟氨酸转化瓜氨酸。另外，存在的瓜氨酸用作精氨酸的前体，较高水平的精氨酸还能够使较大部分的鸟氨酸来源于精氨酸而不来源于谷氨酰胺。
Figure BDA00001982351000171
当代谢成酸的食物的膳食摄取超过代谢成碱的摄取时，可能出现慢性低度代谢性酸中毒。在包括使用高蛋白质膳食(产酸)的绝经后女性的研究中，消耗碳酸氢钾减少了内源性酸的净产率且尿氮水平下降。参见Frassetto，1997。更近期，显示KHCO3补充减缓了老龄成年人中的氮丢失。参见CegliaL等人“Potassium bicarbonate attenuates the urinary nitrogen excretionthat accompanies an increase in diet protein and may promote calciumabsorption，”J.Clin.Endocrinol.Metab.，94：645-653(2009)。
另外，尿钾排泄(膳食钾摄取标记)与瘦体质百分比相关。参见Dawson-Hughes等人“Alkaline diets favor lean tissue mass in olderadults，”Am.J.Clin.Nutr.，Mar；87(3)：662-5(2008)。结论是这种氮节省“可能足以预防持续性的与年龄相关的骨骼肌质量缺失并且恢复预先得到的缺陷”，文献同上。
除骨和骨骼肌健康外，优化营养组合物还可以支持肾健康，而肾健康可能受到代谢性酸中毒(慢性或急性)的负面影响。特别地，代谢性酸中毒可以影响控制体内流体平衡的激素。流体平衡还负责在维持酸-碱平衡中的关键的矿物质排泄(电解质)。
为了缓冲“酸中毒”，可以使用膳食谷氨酰胺和膳食瓜氨酸。就谷氨酰胺而言，例如，在急性或慢性酸中毒过程中，骨骼肌破坏显然是部分被谷氨酰胺需求所驱动的适应反应。参见Epler等人“Metabolic acidosisstimulates intestinal Glutamide absorption，”J.Gastro.Surg.(2003)。为质子压制得到的谷氨酰胺仅来源于两个来源：膳食和骨骼肌。慢性骨骼肌分解代谢因可以导致骨骼肌萎缩而是非常不期望的。谷氨酰胺压制可以在例如老化或疾病导致的慢性阻塞性肺病和肾功能不全这样的病症中紊乱的质子(氢)。
碱性膳食还可以用于补偿如上所述的呼吸功能不全。例如，在重症监护室(“ICU”)中，患者通常需要人工呼吸。这种情况导致质子累积，因为个体不能天然增加其呼吸频率以‘猝灭’过量的二氧化碳和质子并且可能导致代谢性酸中毒。因此，有益的是使用谷氨酰胺与本说明书优化碱性配方组合物的组合以便进行管饲和胃肠外施用。实际上，酸中毒的校正可以有助于保护骨骼肌质量并且改善具有与酸中毒相关的病理学情况的患者健康。另外，在ICU中的患者典型地具有对谷氨酰胺、但是其为低水平的高度需求。
此外，用于校正酸中毒的谷氨酰胺分流还贡献了免疫抑制，因为对肠细胞的谷氨酰胺补给减少。因此，补充和校正代谢性酸中毒还可以改善患者的免疫状态。
除谷氨酰胺外，膳食瓜氨酸也可以用作“酸中毒”的缓冲剂。如上所述，NAE方程用于确定体内的酸总负荷。因为NAE等于尿中可滴定酸和铵的量减去碳酸氢盐(例如NAE＝((可滴度酸+NH4+)-碳酸氢盐))，所以期望减少氨基酸中未结合的循环氮的量。瓜氨酸具有一个少于精氨酸的氮并且可以取代精氨酸。
膳食脂肪酸的氧化和棕榈酸的肝去饱和/延长可以在异常肥胖个体中出现至较大的程度。这种增加的氧化可以代表使来自并入的脂肪酸重新定向进入肝的代偿机制，以预防肝脂肪蓄积。然而，在代谢性酸中毒的条件下，游离辅酶A和游离肉碱的水平降低可以限制肉碱-介导的长链脂肪酸转移入线粒体以便氧化。因此，在代谢性酸中毒的条件下，肥胖个体可能更倾向于肝脂肪蓄积，而本发明的碱性配方可以寻求减弱这种反应或将其减少至最低限度。这种代谢的改善可以改善瘦体质的保护。患者中脂肪组织能量贮存的无效动员导致喂养高蛋白质以贮存瘦体质的需求。系统的更好的功能化可以有助于保护肌肉和/或减少对喂养极高水平蛋白质的需求。照此，在一个实施方案中，本说明书的营养组合物可以包括游离辅酶A、游离肉碱或其组合。在一个实施方案中，所述营养组合物包括游离肉碱。在一个实施方案中，所述营养组合物包括约1-约220mg游离肉碱/全餐。在另一个实施方案中，所述营养组合物包括约100-约200mg游离肉碱/全餐。
此外，还预计选择将膳食酸电位降至最低的膳食蛋白质来源具有维持胰岛素-样生长因子-1(IGF-1)及其结合蛋白(IGFBP)的附加的有益性。合成代谢生长因子IGF-1在具有肾功能不全的人(疾病和老化)中衰减。因此，选择可以以较高浓度喂养、但贡献最少的含硫氨基酸且由此促成减低程度酸状态的蛋白质是有益的。
如上所述，近似营养组合物代谢后体内膳食酸或碱负荷的最广泛接受的理论模型是Remer和Manz的PRAL计算。然而。这种方法不精确。蛋白质对Remer和Manz方程中总酸电位的影响是一般性的且仅考虑到了所用的蛋白质量，与蛋白质类型无关。照此，Remer和Manz方程无法反映出不同蛋白质来源形成的可变贡献，这些不同蛋白质来源内在地具有不同的酸电位且可以以不同量提供在组合物中。相反，申请人发现通过更精确地测定PRAL方程的酸成分、营养组合物的酸-碱电位可以更精确且更易于预测能够进行更好的配方研发。
特别地，申请人发现考虑到包含固有量的含硫氨基酸甲硫氨酸和胱氨酸的蛋白质类型，计算蛋白质中每种氨基酸的摩尔量并且使用这些值确定蛋白质中硫的摩尔量，可以使用上述举出的改进形式的PRAL方程确定食物的蛋白质成分的更精确的酸电位。例如，本说明书的营养组合物的酸电位可以通过使用“蛋白质(g/天)x蛋白质酸电位(mEq/100g蛋白质)”取代Remer和Manz酸方程中的“蛋白质(g/天)x0.4888”值得到。因此，用于确定PRAL值的改进的方程如下：
PRAL(mEq/d)＝酸-碱
酸＝[(Px0.0366)+(蛋白(g/天)x蛋白质的酸电位(mEq/100g蛋白))+(Clx0.0268)]
碱＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]
与Remer和Manz方程类似，在改进的方程中，P是食物的磷含量(mg/天)，Cl是食物的氯含量(mg/天)，Ca是食物的钙含量(mg/天)，Mg是食物的镁含量(mg/天)，K是食物的钾含量(mg/天)，Na是食物的钠含量(mg/天)。然而，申请人改进的方程目前考虑到了特定蛋白质来源的酸电位。
如上所述，营养组合物酸/碱电位的单一最大贡献者是蛋白质，这至少部分归因于含硫氨基酸含量，它随每种不同类型的蛋白质而改变。在蛋白质中发现并且包含硫的两种主要氨基酸是甲硫氨酸和胱氨酸。为了计算每种蛋白质各自的酸电位，需要甲硫氨酸克数/100克蛋白质的量和胱氨酸克数/100克蛋白质的量。可以使用各自相应的摩尔质量计算由甲硫氨酸和胱氨酸的量计算各自的摩尔量。甲硫氨酸的摩尔质量是149.2g/mol，胱氨酸的摩尔质量是240.3g/mol。然后可以使用如下方程计算硫的摩尔量：
mmol硫(mEq/膳食)＝(mg甲硫氨酸/149.2g/mol)+(2x(mg胱氨酸/240.3g/mol))。
为了得到蛋白质的酸电位，用硫的摩尔量乘以2。例如，乳清蛋白的酸电位计算如下：
硫(mEq/膳食)＝2x[(2200mg甲硫氨酸/149.2g/mol)+(2x(2400mg胱氨酸/240.3g/mol))]。
表1提供了基于含硫氨基酸含量的各种蛋白质来源的几种另外的酸-电位。
表1
Figure BDA00001982351000211
因此，根据改进的方程，对每100g蛋白质或其部分而言，从表1中所示的蛋白质源可以计算每日总膳食酸度(以毫当量酸或mEq表示)。如果完全由乳清蛋白配制产品，则该数值(例如100g乳清蛋白分离物＝69.48mEq酸)可以替代Remer和Manz方程中蛋白质的一般计算值，其中将“蛋白质”的酸度(mEq)表示为克蛋白质/天x0.4888。类似地，使用改进的方程，50g乳清蛋白x69.48mEq/100g蛋白质＝34.74mEq酸。这清楚地示例了在考虑到特定蛋白质的酸电位(34.74mEq)与相对于使用50g一般“蛋白质”(50gx0.4888＝24.44mEq酸)的蛋白质酸度差异。因此，具有低酸电位的蛋白质(例如豌豆或大豆蛋白质分离物)可以导致对总酸平衡的贡献低于对蛋白质的一般计算值。
如果口服摄取的蛋白质的吸收率为75％，则表1最右侧栏这的最终值(mEq)应乘以约0.75以计算吸收率。
除使用单一特定类型的蛋白质外，蛋白质掺合物的酸度还易于通过改进的方程、通过使用每种蛋白质源的分次贡献、根据其含硫氨基酸含量确定。因此，改进方程的应用能够制备具有几种不同类型蛋白质的营养组合物，同时仍然能够更精确地预测PRAL。这使得精确测定营养组合物中蛋白质和蛋白质掺合物与矿物质的组合的碱度效应成为可能。
此外，从这些计算中显而易见，较低PRAL膳食(与产生更多酸相比产生更多碱)可以对骨骼肌、免疫和肾健康具有有益效应。Nestlé的掺合的管饲物和
Figure BDA00001982351000222
Mix已经具有低计算的PRAL值。然而，这些配方可以进一步优化以递送更多的有益性。长期应用这些优化的管饲物可以适合于维持骨、骨骼肌质量和强度以及肾或肺功能。预计有益性的人群包括长期家庭护理患者、中老年人、ICU患者、需要医疗营养的儿科患者、卧床患者、慢性阻塞性肺疾病(“COPD”)患者、通气患者、从创伤恢复中的患者、糖尿病患者、肝病患者、具有肾功能不全的患者等。
改进方程的计算可以由使用者手工进行或使用计算机应用方法自动生成。例如，具有处理器的计算机可以用于评估营养组合物的酸度。该处理器应如此构成和排列以能够使用已经引述的改进的PRAL方程计算改进PRAL方程的酸成分。
因此，本说明书改进的改变方程在制备和/或使用营养组合物中的用途提供了几个有益性。例如，改进的方程和使用该方程的方法精确地预测了在患者膳食中对磷和钠的生理学响应。此外，改进的方程提供了使用者配制膳食的能力，这种膳食将患者膳食酸/碱电位对患者的影响减小至最低限度。此外，消费通过使用改进的方程递送的营养组合物为患者骨骼肌健康提供了产生的临床有益性，包括、但不限于保护瘦体质和骨矿物质密度。
本文所用的术语“营养组合物”包括、但不限于全营养组合物、部分或不全营养组合物和疾病或病症特异性营养组合物。全营养组合物(即包含全部必需大量营养物和微量营养物的那些)可以用作患者的唯一营养来源。患者可以接受100％的其来自这种全营养组合物的营养需求。部分或不全营养组合物不含全部必需大量营养物和微量营养物且不可以用作患者的唯一营养来源。部分或不全营养组合物可以用作营养补充剂。疾病或病症特异性营养组合物是递送营养物或药物的组合物并且可以是全或部分营养组合物。
因此，营养组合物可以是全饲喂或口服营养补充剂。本文所用的“口服营养补充剂”包括、但不限于口服摄取的制品、肠营养制品和管饲物。营养组合物可以是为任意哺乳动物例如人或动物设计的制品形式。营养组合物中贡献关键酸或碱的成分还可以作为模块产品提供。可以将模块产品定义为递送作为补充剂的一种或多种特定营养物的方法且不预以用于唯一来源的营养物。在一个实施方案中，营养组合物是可施用形式，其选自药物制剂、营养制品、管饲制品、胃肠外全面营养制品、肠营养制品、膳食补充剂、功能性食品和饮料产品。
本文所用的“管饲”制品优选是全或不全营养产品，其对动物胃肠系统施用，包括、但不限于口腔入口、经鼻胃管、胃管、空肠造口术管(J-管)、经皮内镜胃造瘘(PEG)、孔口例如提供胃通道的胸壁口、空肠和其他适合的入口。
本文所用的“有效量”优选是预防缺陷、治疗个体疾病或医学病症或更一般地减轻症状、控制疾病发展或为个体提供营养、生理或医学有益性的用量。治疗可以是与患者-或医生-相关的。此外，尽管术语“个体”和“患者”通常在本文中用以指人，但是本说明书并不限于此。因此，术语“个体”和“患者”指具有可以得益于这种治疗的医学病症或处于其风险中的任意的动物、哺乳动物或人。
在一个实施方案中，所述营养组合物包含蛋白质源。蛋白质源可以是膳食蛋白。膳食蛋白是任意适合的膳食蛋白，包括、但不限于动物蛋白质(例如乳蛋白、肉蛋白或卵蛋白)、植物蛋白(例如大豆蛋白、小麦蛋白、稻米蛋白质和豌豆蛋白)或其组合。在一个实施方案中，蛋白质选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆、芸苔、棉籽、马铃暑、稻米、鸡蛋或其组合。在另一个实施方案中，蛋白质包括豌豆蛋白。与蛋白质源无关，蛋白质应具有低酸电位。
在一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-20mEq-约-100mEq。在另一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-22mEq-约-95mEq。在另一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-24mEq-约-90mEq。在另一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-26mEq-约-85mEq。在另一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-28mEq-约-80mEq。在另一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-29mEq-约-75mEq。在另一个实施方案中，用于管饲制品的PRAL值在约-30mEq-约-70mEq。
在一个实施方案中，用于管饲制品的蛋白质：K在0.5(g/mEq)-1.25(g/mEq)。在另一个实施方案中，蛋白质：K之比在0.75(g/mEq)-1.2(g/mEq)。在另一个实施方案中，蛋白质：K之比在0.9(g/mEq)-1.1(g/mEq)。
在一个实施方案中，提供了有效产生具有大的负PRAL值的营养组合物的用量的蛋白质。在一个实施方案中，蛋白质以约1g-约200g的量存在于所述营养组合物中。在另一个实施方案中，蛋白质以约50g-约150g的量存在于营养组合物中。
此外，因为大部分植物蛋白(尤其是豌豆蛋白)具有低酸电位(即豌豆蛋白分离物＝31.411mEq/100g蛋白质)，所以植物蛋白质在营养组合物中的应用将导致化合物具有低酸电位。因此，在一个实施方案中，所述营养组合物包括豌豆蛋白。
在一个实施方案中，所述营养组合物包含碳水化合物源。任意适合的碳水化合物源可以存在于营养组合物中，包括、但不限于蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆固体、麦芽糖糊精、改性淀粉、直链淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物包括脂肪源。脂肪源可以包括任意适合的脂肪或脂肪混合物。例如，脂肪源可以包括、但不限于植物脂肪(例如橄榄油、玉米油、向日葵油、菜籽油、榛子油、大豆油、棕榈油、椰子油、芸苔油、卵磷脂等)和动物脂肪(例如乳脂)。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种益生元和/或纤维(可溶性和/或不溶性)。本文所用的益生元是能够进行特异性改变的选择性发酵成分，所述的改变是在胃肠微生物群中组成和/或活性方面的，该益生元对宿主健康赋予有益性。益生元的非限制性实例包括果糖寡聚体、菊糖、乳果糖、半乳寡聚糖、阿拉伯胶、大豆寡糖类、木寡糖类、低聚异麦芽糖类、阿糖基木聚糖类、低聚龙胆糖类、乳果寡糖、glucooligosaccharides、pecticoligosaccharides、抗性淀粉、糖醇类或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种益生菌。本文所用的益生菌微生物(下文的“益生菌”)优选是在以足量施用时可以对宿主赋予健康有益性、更具体地通过改善其肠微生物平衡有益影响宿主、从而对宿主健康保健产生效果的微生物(活的，包括半活的或弱化的和/或无复制的)、代谢物、微生物细胞制品或微生物细胞成分。一般而言，认为这些微生物抑制或影响肠道中致病菌的生长和/或代谢。益生菌还可以活化宿主的免疫功能。由于这一原因，所以存在许多将益生菌包括入食品的不同手段。益生菌的非限制性实例包括酵母菌属、德巴利酵母属、假丝酵母属、毕赤酵母属、球拟酵母属、曲霉菌属、根霉菌属、毛霉菌属、青霉属、双歧杆菌属、拟杆菌属、梭菌属、梭杆菌属、蜜蜂球菌属、丙酸杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、葡萄球菌属、消化链球菌属、芽孢杆菌属、片球菌属、微球菌属、明串球菌属、魏斯氏菌属、气球菌属、酒球菌属、乳杆菌属或其组合。
在另一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种氨基酸。氨基酸的非限制性实例包括异亮氨酸、丙氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、天冬氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、色氨酸、瓜氨酸、甘氨酸、缬氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、精氨酸、组氨酸或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括一种或多种合生素、鱼油和/或植物营养素。本文所用的合生素是包含益生元和益生菌的补充剂，它们共同起作用以改善肠微生物群落。鱼油的非限制性实例包括二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)。植物营养素的非限制性实例包括是这样的化合物：黄酮类化合物和同源的酚类和多酚类化合物；萜类化合物，例如类胡萝卜素类；和生物碱类，包括，例如，槲皮素、姜黄素、柠檬苦素或其组合。
在一个实施方案中，所述营养组合物还包括抗氧化剂。抗氧化剂是能够减缓或防止其他分子氧化的分子。抗氧化剂的非限制性实例包括维生素A、类胡萝卜素类、维生素C、维生素E、硒、黄酮类化合物、Lactowolfberry、薄叶西方雪果、多酚类、番茄红素、叶黄素、木酚素、辅酶Q10(CoQ10)、谷胱甘肽或其组合。
在另一个实施方案中，本说明书提供了对患者施用的营养组合物的选择方法。这些方法包括给患者提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆或其组合的蛋白质，使用改变的PRAL方程计算营养组合物的酸含量。
在一个可替代选择的实施方案中，本说明书提供了对有这种需要的患者施用营养组合物的方法。这些方法包括给患者提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆、芸苔、棉籽、马铃暑、稻米、鸡蛋或其组合的蛋白质，使用改变的PRAL方程计算营养组合物的酸含量。
在另一个实施方案中，提供了用于测定潜在肾酸负荷(PRAL)值的计算机应用方法。这些方法包括提供具有输入装置的计算机和由此构成和排列的计算机处理器，以便使用改变的PRAL方程计算营养组合物的代谢酸电位。
在另一个实施方案中，本说明书提供了治疗和/或预防骨丢失的方法和保护骨骼肌质量的方法。这些方法包括给患者提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆或其组合的蛋白质，使用方程计算营养组合物的酸含量。
在另一个实施方案中，提供了缓冲有这种需要的患者的酸中毒的方法。这些方法包括提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆或其组合的蛋白质并且操作P和其他阳离子(Mg、Ca、K)以达到碱性负荷。
通过使用改进的方程和从其中衍生的组合物和方法，在长期不活动或喂养高-酸膳食的人中与骨骼肌、骨和免疫健康相关的问题可得到改善。实际上，改进的方程提供了预测营养组合物或膳食酸度(酸-灰分含量)的方法，以精确确定蛋白质和蛋白质与矿物质的掺合物对消费它们的患者骨骼肌、骨和免疫健康的碱度影响。
应理解，对本文所述的目前优选的实施方案进行各种改变和变型对本领域技术人员而言显而易见。这种改变和变型可以在不脱离本发明主题的精神和范围和不减少其预期优点的情况下进行。因此，预期这种改变和变型由待批权利要求覆盖。

Claims (27)

1.营养补充剂制品，其包含：
脂肪源；
碳水化合物源；和
蛋白质源；
提供高碱性灰分的矿物质源；
其中所述制品包含全蛋白或蛋白浓缩物或分离物，它们可以是也可以不是低-酸灰分蛋白，由豌豆、酪蛋白糖巨肽(caseinoglycomacropeptide)、角豆树、大豆、芸苔、亚麻、小麦、玉米或马铃薯蛋白组成并且包含至少20％重量蛋白的量的豌豆蛋白；
其中该组合物用于减少代谢性酸中毒、因酸中毒导致的并发症或可以通过调节动物酸-碱平衡改善的病症；且
其中所述制品是至少90％的患者卡路里。
2.权利要求1的营养补充剂，还包括游离肉碱。
3.权利要求1的营养补充剂，其中所述制品是100％的患者卡路里。
4.权利要求1的营养补充剂，其中所述制品是全营养的。
5.权利要求1的营养补充剂，其中所述制品是口服营养补充剂。
6.权利要求1的营养补充剂，其中所述制品是管饲的。
7.权利要求1的营养补充剂，其中所述制品是可加入到任意的管饲中以增加消费者膳食碱度的模块。
8.权利要求1的营养补充剂，还包含益生元、可溶性纤维、不溶性纤维、益生菌、氨基酸、鱼油、植物营养素、抗氧化剂的至少一种及其组合。
9.权利要求8的营养补充剂，其中氨基酸选自赖氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸或其组合。
10.减少代谢性酸中毒、因酸中毒导致的并发症或可以通过调节哺乳动物酸-碱平衡改善的病症的方法，包括：对哺乳动物施用权利要求1-9任一项的营养补充剂。
11.权利要求10的方法，其中所述哺乳动物是进行长期管饲方案的患者。
12.权利要求10的方法，其中所述哺乳动物是具有肾功能不全的患者。
13.权利要求10的方法，其中所述哺乳动物是处于肾功能不全风险中的患者。
14.权利要求10的方法，其中所述哺乳动物是处于肌肉骨骼衰退风险中的患者。
15.权利要求10的方法，其中所述哺乳动物是进行胃肠外营养方案与肠营养方案组合的患者，其中每种方案是权利要求1-9任一项的营养补充剂。
16.权利要求10的方法，其中所述哺乳动物是具有酸中毒的患者且营养补充剂缓冲酸中毒。
17.选择对患者施用的营养组合物的方法，所述患者可以得益于所述营养组合物，该方法包括：
提供选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆及其组合的蛋白质；
使用改变的方程计算营养组合物的酸含量：酸含量＝[(Px0.0366)+(蛋白质(g/天)x蛋白质的酸电位(mEq/100g蛋白质))+(Clx0.0268)]；
使用方程计算营养组合物的碱含量：碱含量＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]；
从酸含量中扣除碱含量，得到潜在肾酸负荷(PRAL)值；和
如果PRAL值是负值，则选择该营养组合物施用于患者，其中
P＝营养组合物的磷含量(mg/天)(与原始公式相反用于添加的碱度)
酸电位＝2x[(100g蛋白质中存在的mg甲硫氨酸/149.2(g/mol))+(2x(100g蛋白质中存在的mg胱氨酸/240.3(g/mol)))]，
Cl＝营养组合物的氯含量(mg/天)，
Ca＝营养组合物的钙含量(mg/天)，
Mg＝营养组合物的镁含量(mg/天)，
K＝营养组合物的钾含量(mg/天)，和
Na＝营养组合物的钠含量(mg/天)。
18.权利要求17的方法，其中所述营养组合物是可施用的形式，其选自药物制剂、营养制品、管饲制品、膳食补充剂、功能食品和饮料产品。
19.权利要求17的方法，其中所述营养组合物是全营养的。
20.权利要求17的方法，其中所述施用是长期施用。
21.权利要求17的方法，其中所述患者具有肾功能不全或处于具有肾功能不全的风险中。
22.权利要求17的方法，其中所述患者具有酸中毒。
23.权利要求22的方法，其中所述营养组合物缓冲酸中毒。
24.权利要求17的方法，其中所述制品治疗和/或预防患者骨丢失。
25.用于测定潜在肾酸负荷(PRAL)值的计算机应用方法，该方法包括：
提供具有输入装置的计算机和由此构成和排列的计算机处理器，以便
a)使用方程计算营养组合物的酸含量：酸含量＝[(Px0.0366)+(蛋白质(g/天)x蛋白质的酸电位(mEq/100g蛋白质))+(Clx0.0268)]，
b)使用方程计算营养组合物的碱含量：碱含量＝[(Cax0.0125)+(Mgx0.0263)+(Kx0.0211)+(Nax0.0413)]，和
c)从酸含量中扣除碱含量，得到PRAL值，其中蛋白质选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆及其组合，且其中
P＝营养组合物的磷含量(mg/天)，
酸电位＝2x[(100g蛋白质中存在的mg甲硫氨酸/149.2(g/mol))+(2x(100g蛋白质中存在的mg胱氨酸/240.3(g/mol)))]，
Cl＝营养组合物的氯含量(mg/天)，
Ca＝营养组合物的钙含量(mg/天)，
Mg＝营养组合物的镁含量(mg/天)，
K＝营养组合物的钾含量(mg/天)，和
Na＝营养组合物的钠含量(mg/天)。
26.权利要求25的方法，还包括使用输入装置输入营养组合物的磷、氯、钙、镁、钾和钠的含量的各自的值。
27.权利要求25的方法，还包括使用输入装置输入选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆树、豌豆及其组合的蛋白质的酸电位。
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