CN103313607B - 用于治疗关节炎和关节炎相关炎症的宠物食品组合物以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供有效治疗伴侣动物的关节炎或关节炎相关炎症的食品组合物，伴侣动物优选地为犬科动物或猫科动物。

Description

用于治疗关节炎和关节炎相关炎症的宠物食品组合物以及方法
发明领域
本发明涉及用于治疗伴侣动物(特别是犬科动物和猫科动物)关节炎和关节炎相关炎症的宠物食品组合物以及方法。
发明背景
风湿病和关节炎为特征为炎症和疼痛的急性和慢性病况的通用术语。风湿病为特征为肌肉和关节的炎症和疼痛的病况(包括关节炎)的一般类别。关节炎特征为引起肿胀和疼痛的关节的炎症。关节炎的类型包括骨关节炎、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎(AS)和系统性红斑狼疮。这些疾病的原因不总是被完全理解，但是可能是其它退行性疾病、创伤或自身免疫性疾病的结果。
炎症指有机体的保护性尝试，以去除有害刺激和引发受到有害刺激影响的组织的愈合过程。炎症作为对外来物质的宿主入侵和导致免疫反应的机械性创伤(例如微生物剂比如细菌和病毒、毒素和瘤形成)的防御性反应而发生。炎症可分类为急性或慢性。急性炎症为对有害刺激的初始反应，并且通过增加血浆和白细胞自血液向损伤组织的运动来实现。一连串的生化反应事件传播和使包括局部脉管系统、免疫系统和损伤组织内的各种细胞的炎性反应成熟。慢性炎症，或者长期炎症，导致存在于炎症部位细胞类型进行性转变，且特征为组织自炎症过程的同时破坏和愈合。
用于预防和治疗炎性疾病的之前方法通常集中在口服药物，比如甾体可的松衍生物和众多的非甾体抗炎药(NSAIDS)。遗憾的是，这些药物具有不合需要的副作用。其它的努力集中在关节植入，比如膝关节或髋关节植入。这些方法包括漫长和昂贵的外科手术，这种手术迫使患者经历具有显著恢复期的侵入性外科手术。
考虑到用于治疗关节炎和关节炎相关炎症的当前方法的问题，继续需要用于治疗关节炎和关节炎相关炎症的新方法和组合物，并且特别是需要有效管理这些病症的食品组合物。
发明简述
本发明有利地提供基于有效的功能性食品的方法，以治疗关节炎和关节炎相关炎症。本发明特征为在营养全面的宠物食品组合物比如营养全面的犬科动物或猫科动物食品组合物中使用肉豆蔻酸和β-胡萝卜素的组合。本发明的食品组合物例如可包含蕃茄渣、椰子油和胡萝卜粉的组合。
本发明的一个实施方案提供一种宠物食品组合物，这种组合物包含以有效治疗关节炎和关节炎相关炎症的量存在的肉豆蔻酸源和β-胡萝卜素源。肉豆蔻酸源例如可包括椰子油或由之构成，和β-胡萝卜素源可包括蕃茄渣和胡萝卜粉中的至少一种或由之构成。
本发明的相关实施方案提供一种用于治疗伴侣动物(比如犬科动物或猫科动物)关节炎和关节炎相关炎症的方法，这种方法包括喂饲需要这种治疗的伴侣动物本发明的组合物。这种组合物例如可作为其主要或唯一的营养全面的食品基于每天基础喂饲给动物。
本发明的另一个实施方案提供肉豆蔻酸源和β-胡萝卜素源用于制备用于治疗伴侣动物(比如犬科动物或猫科动物)关节炎和关节炎相关炎症的的宠物食品组合物(比如营养全面的食品)的用途。
本发明的又一个实施方案提供肉豆蔻酸源和β-胡萝卜素源用于制备治疗伴侣动物(比如犬科动物或猫科动物)关节炎和关节炎相关炎症的宠物食品组合物(比如营养全面的食品)的用途。
本发明的进一步应用领域自下文提供的详述将变为显而易见。应该理解，这种详述和具体实例，尽管表明本发明的优选实施方案，但是仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。
详述
以下优选实施方案的描述本质上仅为示例性的，并且决不旨在限制本发明、其应用或用途。
自始至终使用的范围用作描述处于所述范围内的每个数值的速记法。处于所述范围内的任何数值可被选作所述范围的端点。此外，本文引用的所有参考文献通过引用以其全部结合到本文中。如果本公开的定义和所引用的参考文献发生冲突，以本公开为准。
除非另有说明，此处和说明书中别处表示的所有百分数和量应理解为指按重量计的百分数
本文使用的“有效……的量”、“有效量”和类似术语指可有效获得特定生物结果的本文描述的化合物、材料或组合物的量。这种结果可非限制性地包括关节炎或关节炎相关炎症的治疗。这种有效活性可例如通过给予动物本发明的组合物而获得。有效量可基于几种因素，包括动物的理想体重和喂饲动物本发明组合物的频率(例如每天一次、两次或三次)，以及喂饲给动物的其它组合物。
本文使用的术语主要食品组合物意指犬科动物或猫科动物天天喂饲的主要的营养全面的餐食。
本文考虑的本发明的组合物意指包括营养全面和均衡的动物食品组合物。“营养全面的饮食”为对于保持健康动物的正常健康在饮食中包括足够的营养物的饮食。营养全面和均衡的宠物食品组合物为本领域技术人员熟悉的。例如，适合于营养全面和均衡的动物饲料组合物的物质比如营养物和成分及其推荐量可见于例如美国饲料控制官方协会的官方刊物(the Official Publication of The Association of American Feed Control Officials, Inc. (AAFCO), Atlanta, GA, 2005)。
例如，本发明的营养全面和均衡的狗食品组合物可包含：按重量计约0-约90%，优选地约5%-60%的碳水化合物；按重量计约5%-约70%，优选地约10%-约60%，更优选地约20%-约50%的蛋白质；按重量计约1%-约50%，优选地约2%-约40%，更优选地约3%-约15%的脂肪；按重量计约0.1%-约40%，优选地约1%-约30%，更优选地约15%-约50%的总膳食纤维；按重量计约0-约15%，优选地约2%-约8%的维生素和矿物质、抗氧化剂以及支持动物的营养需要的其它营养物。
蛋白质可通过本领域技术人员已知的各种来源中的任何一种供给，这些来源包括植物来源、动物来源或两者。动物来源包括例如肉类、肉类加工副产品、海产食品、乳制品、蛋等。肉类包括例如家禽、鱼类和哺乳动物(例如牛、猪、绵羊、山羊等)的肉。肉类加工副产品包括例如肺、肾、脑、肝和胃以及肠(清除所有或基本上所有其内容物)。蛋白质可为完好无损的、几乎完全水解或部分水解的。在本文公开的组合物中的“粗蛋白质”的量可按照本领域技术人员熟悉的方法，基于组合物中氮的量进行测定。本文考虑的本发明的组合物可包含约5%-约70%蛋白质、约10%-约60%蛋白质、约20%-约50%蛋白质、约25%-约40%蛋白质和约29%-约38%蛋白质。
在某些实施方案中，本文公开的营养全面的宠物食品组合物可包含脂肪。用于本发明组合物的脂肪的来源可通过本领域技术人员已知的各种来源中的任何一种供给，这些来源包括肉类、肉类加工副产品、鱼油和植物。植物脂肪来源包括小麦、亚麻籽、黑麦、大麦、大米、高粱、玉米、燕麦、小米、小麦胚芽、玉米胚芽、大豆、花生和棉籽，以及源于这些和其它植物脂肪来源的油类。本文考虑的本发明的组合物可包含约1%-约20%脂肪、约2%-约18%脂肪、约3%-约15%脂肪、约7%-约14%脂肪和约9%-约12%脂肪。
碳水化合物可通过本领域技术人员已知的各种来源中的任何一种供给，这些来源包括燕麦纤维、纤维素、花生壳、甜菜浆、蒸谷米、玉米淀粉、玉米面筋粉以及这些来源的任何组合。供给碳水化合物的谷物非限制性地包括小麦、玉米、大麦和大米。食品的碳水化合物含量可通过本领域技术人员已知的多种方法进行测定。通常，碳水化合物百分数可作为无氮抽提物(“NFE”)计算，其可计算如下：NFE=100%-水分%-蛋白质%-脂肪%-灰分%-粗纤维%。
总膳食纤维指抗动物的消化酶消化的植物组分。总膳食纤维包括可溶性和不溶性纤维。本文考虑的本发明的组合物可包含约15%-约50%总膳食纤维、约16%-约45%总膳食纤维、约17%-约40%总膳食纤维、约18%-约35%总膳食纤维、约19%-约30%总膳食纤维和约20%-约29%总膳食纤维。
可溶性纤维抗小肠的消化和吸收，并且经历大肠的完全或部分发酵。可溶性纤维的来源可包括甜菜浆、瓜尔胶、菊苣根、车前草、果胶、蓝莓、蔓越橘、南瓜、苹果、燕麦、豆、柑橘、大麦或豌豆。不溶性纤维可通过各种来源中的任何一种供给，这些来源包括纤维素、全麦产品、小麦、燕麦、玉米糠、亚麻籽、葡萄、芹菜、青豆、花椰菜、土豆皮、果皮、蔬菜皮、花生壳和大豆纤维。
粗纤维包括在植物比如谷物，例如谷物如大米、玉米和豆的壳的细胞壁和细胞内容物中包含的不消化的组分。
本发明在以下实施例中进行进一步描述。这些实施例仅为说明性的，并且不以任何方式限制如所描述和所要求保护的本发明的范围。
实施例
实施例1
通用材料和方法
如下制备动物组合物：把每一种食品磨成粗粒，并按照美国饲料控制官方协会用于猫或狗的营养指南进行配制，和平衡以满足成年的维持要求。动物按照实验动物关爱与使用委员会(Institutional Animal Care and Use Committee)协议进行护理。
把血液或血清样品储存于-80℃下直到分析。样品使用标准溶剂提取方法提取并准备以用于分析。把所提取的样品分成相等的部分用于在GC/MS和LC/MS/MS平台上以随机运行顺序进行分析。每一种化合物的数据通过对每次运行-天计算中值而归一化(“分区归一化(block normalization)”)。
数据使用SAS版本9.0或t-检验进行分析，以确定治疗差异。配对t检验用于确定是否存在自基线的显著变化(0月)。实验单位为犬科动物(狗)或猫科动物(猫)，并且当P<0.05时认为差异显著。
实施例2
犬科动物(狗)关节炎研究
进行犬科动物关节炎喂饲研究，以评价受试配方即配方CA对36只关节炎和21只正常老年狗的关节炎标志物和活动的效力。通过actiwatch (活动)、生化筛查、CBC、血液和尿液软骨生物标志物、代谢组学(metabolomics)、蛋白质组学和基因组学评价受试配方的作用。在研究中，狗被喂饲对照食品28天，并且然后喂饲对照食品(配方CC)或受试配方即(配方CA)另外28天，以评价关节炎和正常老年狗关节炎参数的变化。
研究采用36只具有关节炎的X射线影像学证据和自然发生的跛行史的关节炎狗和21只没有关节炎的X射线影像学证据或跛行史的老年正常健康的狗。
服用任何药物的狗在治疗期的第0天之前至少7天的清除期期间脱离药物，以确保所采集的基线样本表明狗的真实病况。
在28天的试验期间，在第0和28天采集血液样本用于分析血清化学、CBC、血液和尿液生物标志物、基因组学、蛋白质组学和代谢组学。关节炎狗在研究期间穿着actiwatch，以收集其活动变化的信息。
在整个研究期间，每周记录体重和每天记录食品摄入。
如果狗被诊断具有疾病比如肾脏疾病、癌症、甲状腺功能减退、库兴氏症或其它疾病，则它们脱离研究并接受适合于其疾病状况的治疗。此外，自研究去除拒绝吃其配给食品的至少25%持续多于4天或者具有每周超过2.0%的体重减轻的狗。如果治疗任何其它健康病症包括使狗转换至另一种食品持续多于4天的任何治疗是必要的，则自研究去除该狗。
在研究中使用的组合物描述在下表中。
表1. 在研究中使用的饲料的营养组合物
营养物，100%干物质基础 犬科动物对照配方，配方CC 犬科动物受试配方，配方CA
粗蛋白, % 18.51 29.6
脂肪, % 17.19 11.67
粗纤维, % 1.29 15.0
总膳食纤维, % 7.86* 29.4
可溶性纤维, % 0.57* 3.0
不溶性纤维, % 7.28* 26.4
Ca, % 0.69 0.88
P, % 0.58 0.69
钾, % 0.55 0.78
镁, % 0.09 0.17
钠, % 0.30 0.36
氯化物, % 0.66 0.88
赖氨酸, % 0.89* 1.59
蛋氨酸, % 0.36* 1.29
花生四烯酸, % 0.07* 0.05
肉豆蔻酸, % 0.12* 0.49
月桂酸盐(酯), % 0.01* 1.17
α-亚麻酸, % 0.11* 0.76
L-肉碱, ppm 12* 268
硫辛酸, ppm - 105.43
* 配制值
在基线，关节炎狗与正常老年狗相比较具有明显更高的血清碱性磷酸酶水平，表明更高的全身炎症。
表2. 在基线的血清化学水平
血清化学筛查 关节炎狗 正常狗 关节炎概率*
血清碱性磷酸酶 220.56 123.14 0.05
* ANOVA-混合程序
与喂饲对照配方的那些狗相比较，喂饲受试配方的狗(关节炎和正常)的血清碱性磷酸酶、胆固醇和甘油三酯水平显著减少。
表3. 关节炎狗在喂饲之后的血清化学水平
*ANOVA, t-检验
表4. 正常狗在喂饲之后的血清化学水平
*ANOVA, t-检验
与喂饲对照配方的狗相比较，喂饲受试配方的关节炎狗具有显著减少的BAP (骨特异性碱性磷酸酶)和ghrelin水平。BAP为骨形成的标志物，并且直接反映成骨细胞活性。
表5. 关节炎狗在喂饲之后的血清和尿液生物标志物
*ANOVA, t-检验
与对照配方相比较，注意到在对受试配方反应时的关节炎狗的另外变化，包括BAP:NTx (骨特异性碱性磷酸酶: I型胶原的N-末端交联端肽)比率的减少，和在对受试配方反应时的夜间活动变化。NTx测量I型胶原的裂解产物，并反映骨转换或降解。
表6. 关节炎狗在喂饲之后的血清和尿液生物标志物
*ANOVA, t-检验
表7. 关节炎狗的夜间活动水平
配方CC 配方CA 配方CC相较于配方CA*
活动 天数 平均值±SE 平均值±SE
夜间 0 43.04±4.38 45.68±4.61 NS
28 48.12±5.59 41.43±5.26 NS
第28天-第0天 5.09±2.48 -4.25±4.11 0.06
*ANOVA, t-检验
与喂饲对照配方的狗相比较，喂饲受试配方的正常狗BAP水平和BAP:NTx比率显著减少和NTx水平显著增加。
表8. 正常狗在喂饲之后的血清和尿液生物标志物
*ANOVA, t-检验
总的说来，与喂饲对照配方的狗相比较，喂饲受试配方的狗(关节炎和正常)具有减小的BAP和BAP:NTx比率。与喂饲对照配方的狗相比较，喂饲受试配方的关节炎狗具有减小的ghrelin水平。
表9. 关节炎狗和正常狗在喂饲之后的血清和尿液生物标志物
*ANOVA, t-检验
结果表明，受试配方有效减少骨和炎性病况，并因此可用于治疗关节炎和关节炎相关炎症。
实施例3
猫科动物(猫)关节炎研究
使用与在实施例2中描述的类似条件，用26只关节炎和27只正常老年猫实施猫科动物关节炎喂饲研究。
如果猫被诊断具有疾病比如肾脏疾病、癌症、甲状腺机能亢进或其它疾病，则它们脱离研究并接受适合于其疾病状况的治疗。此外，自研究去除拒绝吃其配给食品的至少25%持续多于4天或者具有每周超过2.0%的体重减轻的猫。如果治疗任何其它健康病况包括使猫转换至另一种食品持续多于4天的任何治疗是必要的，则自研究去除该猫。猫科动物受试配方为配方FA和猫科动物对照配方为配方FC。
以下提供用于研究的食品组合物：
表10. 在研究中采用的两种食品的配制营养物概况
营养物，100%干物质基础 猫科动物对照配方，配方FC 猫科动物受试配方，配方FA
粗蛋白, % 34.25 37.95
脂肪, % 20.18 11.39
粗纤维, % 2.56 10.46
总膳食纤维 4.76* 20.05
可溶性纤维, % 0.45* 2.62
不溶性纤维, % 4.31* 17.43
Ca, % 0.92 0.96
P, % 0.84 0.81
钾, % 0.60 0.80
钠, % 0.45 0.27
镁, % 0.08 0.11
氯化物, % 0.77 0.73
肉豆蔻酸, % 0.17* 0.36
月桂酸, % 0.01* 0.86
α-亚油酸, % 0.14* 1.16
L-肉碱, ppm 21* 639
β-胡萝卜素(ppm) --- 3.56
蛋氨酸, % 0.93* 1.39
赖氨酸, % 1.59* 2.12
* 配制值
在基线，关节炎猫与正常老年猫相比较具有更高的血清碱性磷酸酶和磷水平，但是更低的胆固醇水平，并且与正常老年猫相比较具有更高的尿液CTXII (II型胶原C-末端交联片段)、血清IL-1β (白介素-1β)和血清BAP水平以及更低的CPII:CTXII (II型胶原的C-末端前肽(pro-peptide): II型胶原C-末端交联片段)比率。CTXII测量II型胶原经MMP (基质金属蛋白酶)裂解之后的交联C-末端片段。CPII为几乎单独地构成关节软骨的成熟II型胶原分子的裂解产物。IL-1β为由活化的巨噬细胞产生的作为前蛋白(proprotein)的细胞因子，并且为炎性反应的重要介质。
表11. 在基线的血清化学水平
血清化学筛查 关节炎猫 正常猫 关节炎概率*
血清碱性磷酸酶 47.5 38.52 0.03
磷 4.44 4 <0.01
胆固醇 140.38 157.2 0.04
* ANOVA-混合程序
表12. 在基线的血清和尿液生物标志物
血清化学筛查 关节炎猫 正常猫 关节炎概率*
CTXII尿液, ug/L 7.83 6.18 0.05
IL-1β, pg/mL 884.94 351.53 0.03
BAP, U/L 7.83 6.18 0.05
CPII:CTXII尿液比率 53.45 82.51 <0.01
* ANOVA-混合程序
与喂饲对照配方的猫相比较，喂饲受试配方的关节炎猫具有显著减少的尿液CTXII、CPII水平，并且具有减少的HMGB1水平。
表13. 关节炎猫在喂饲之后的血清和尿液生物标志物
*ANOVA, t-检验
总的说来，与喂饲对照配方的猫相比较，喂饲受试配方的猫(关节炎和正常)具有减小的尿液CTXII和IGF-1 (胰岛素样生长因子)水平以及PIIANP:C2C (IIA型前胶原N-末端前肽:II型胶原C-末端¾长度长片段)比率。此外，与喂饲对照配方的猫相比较，喂饲受试配方的猫具有增加的CPII:CTXII比率。在软骨的退变过程期间，C2C分子在多种位置经MMP (基质金属蛋白酶)裂解。PIIANP也为II型胶原分子合成期间释放的产物，但是反映加工期间的不同裂解点。
表14. 关节炎和正常猫在喂饲之后的血清和尿液生物标志物
结果表明，受试配方有效减少骨和炎性病况，并因此可用于治疗关节炎和关节炎相关炎症。
鉴于上述，非限制性地提供本发明的以下实施方案。
本发明的一个实施方案提供一种宠物食品组合物，这种组合物包含有效治疗伴侣动物(比如犬科动物或猫科动物)关节炎或关节炎相关炎症的量的肉豆蔻酸(比如来自植物来源的肉豆蔻酸)和β-胡萝卜素(比如来自植物来源的β-胡萝卜素)。肉豆蔻酸源例如可包括椰子油、棕榈油、棕榈仁油、结晶肉豆蔻酸盐(酯)或其混合物或者由之构成。β-胡萝卜素源例如可包括番茄渣和胡萝卜粉中的至少一种或者由之构成，或者可包括羽衣甘蓝、西葫芦、留兰香、菠菜、南瓜和甘薯或者由之构成。组合物中β-胡萝卜素的量例如可为至少百万分之二(ppm)，比如在2-4 ppm的范围内。宠物食品组合物可任选地包含硫辛酸。
在一个实施方案中，肉豆蔻酸以至少约0.1%、至少约0.2%和至少约0.3%的量存在。
在一个实施方案中，肉豆蔻酸至少主要由组合物中的椰子油提供，和β-胡萝卜素至少基本上由组合物中的番茄渣、胡萝卜粉或其混合物提供。在本发明的另一个实施方案中，番茄渣的量为约2 wt%-约8 wt%，椰子油的量为约0.5 wt%-约6.0%，和胡萝卜粉的量为约0.1 wt%-约2.0 wt %。
在进一步的实施方案中，组合物包含约20 wt%-约50 wt%的总蛋白、约15 wt%-约50 wt%的总膳食纤维和约3 wt%-约15 wt%的脂肪。
本发明的一个相关实施方案提供一种用于治疗伴侣动物(比如犬科动物或猫科动物)关节炎或关节炎相关炎症的方法，这种方法包括喂饲需要这种治疗的伴侣动物本发明的组合物。这种组合物例如可作为其主要或唯一的营养全面的食品每天喂饲给动物。
组合物可被喂饲给动物至少每天一次。在动物显示改善之后可继续至少每天一次喂饲给动物组合物。组合物例如可被喂饲给动物至少每天一次持续至少一周、至少1个月、至少2个月或至少3个月。如本文证实的那样，这种喂饲积极影响炎症的生物标志物以及骨和软骨健康。例如，这种喂饲减少动物的碱性磷酸酶的血清水平。
另一个实施方案提供肉豆蔻酸(比如肉豆蔻酸植物源例如椰子油)和β-胡萝卜素源(比如β-胡萝卜素植物源，例如番茄渣和胡萝卜粉中的至少一种)用于制备用于治疗伴侣动物(比如犬科动物或猫科动物)关节炎或关节炎相关炎症的宠物食品组合物(比如营养全面的食品)的用途。
肉豆蔻酸和β-胡萝卜素的天然植物源为优选的，但是本发明不限于这种来源。相应于所描述的那些，但是使用纯化或合成的肉豆蔻酸和/或β-胡萝卜素的实施方案，也处于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种宠物食品组合物，所述组合物包含有效治疗关节炎或关节炎相关炎症的量的肉豆蔻酸源和β-胡萝卜素源，其中肉豆蔻酸存在的量为至少0.3%，和其中β-胡萝卜素存在的量为至少2 ppm。
2.权利要求1的组合物，其中所述肉豆蔻酸源包括椰子油，和所述β-胡萝卜素源包括番茄渣和胡萝卜粉中的至少一种。
3.权利要求2的组合物，其中所述番茄渣的量为2 wt%-8 wt%；所述椰子油的量为0.5 wt%-6.0%；和
所述胡萝卜粉的量为0.1 wt%-2.0 wt %。
4.任何一项前述权利要求的组合物，所述组合物包含：
20 wt%-50 wt%的总蛋白；
15 wt%-50 wt%的总膳食纤维；和
3 wt%-15 wt%的脂肪。
5.权利要求1-3中任一项的组合物，所述组合物进一步包含硫辛酸。
6.权利要求1-3中任一项的组合物，其中所述宠物为犬科动物或猫科动物。
7.肉豆蔻酸源和β-胡萝卜素源用于制备用于治疗伴侣动物关节炎或关节炎相关炎症的宠物食品组合物的用途，其中肉豆蔻酸存在的量为至少0.3%，和其中β-胡萝卜素存在的量为至少2 ppm。
8. 权利要求7的用途，其中所述伴侣动物为犬科动物或猫科动物。
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