CN103906440B - 乳清蛋白胶束用于处于肥胖症或糖尿病风险中的婴儿的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于在处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿中治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF‑1浓度增加有关的病症的乳清蛋白胶束。本发明还涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物。而且，本发明还涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物的非治疗用途。
Description
本发明涉及用于在处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿中治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症的乳清蛋白胶束。特别地，本发明还涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物。
母乳被推荐给所有的婴儿。但是，在一些情况中，母乳喂养不足或不成功或者出于医学原因而不被建议，或者母亲选择不母乳喂养。对于这些情况，已经开发了婴儿配方产品。
在过去30年，美国和全球的成人、儿童和青年中肥胖和超重的盛行已迅速增加且继续上升。超重和肥胖传统地是根据体脂肪百分数进行定义的，或者是最新地根据体重指数或BMI进行定义。BMI定义为体重(以Kg表示)除以身高(以米表示)的平方的比值。随着超重和肥胖症在所有年龄组中都变得更加盛行时，超重或肥胖产妇的数量同样将不可避免地增加。已知超重和肥胖孕妇有更大的风险产生妊娠糖尿病。母亲的高血糖症可能导致婴儿体型增大和脂肪量增加，并且这样的婴儿自身在之后的儿童期或成年时倾向于发生肥胖症和糖尿病。而且，最新研究已经表明：本身葡萄糖耐量正常的肥胖女性分娩的婴儿比不肥胖女性分娩的婴儿具有更高的脂肪量。
越来越多的科学证据表明：与没有超重或肥胖的母亲所生的婴儿相比，超重和肥胖母亲所生的婴儿在以后生活中变得超重或肥胖的风险更大。如果父母双方都超重或肥胖，则这种素质显示更高。目前，在全世界，儿童期超重和肥胖影响了1800万5岁以下的儿童。几乎30%的美国儿童和青少年以及10至30%的欧洲儿童超重或肥胖。
由于宫内发育迟缓(IUGR)或早产导致的低出生体重通常通过出生后生长加速(追赶生长)来补偿，并且被认为是后来发展为代谢疾病如2型糖尿病、肥胖症、高血压和缺血性心脏病的重要危险因素(Baker等人,1993,Hales等人,1991)。追赶生长最通常以血胰岛素增多(即胰岛素抵抗)和与瘦肉组织不相称的较高的脂肪增加率(“追赶脂肪”)为特征，它们被视为是追赶生长在以后生活中诱发肥胖症、2型糖尿病和心血管疾病(CVD)的机制中的至关重要因素(Meas T.(2010),Fetal origins of insulin resistance and themetabolic syndrome:a key role for adipose tissue?Diabetes Metab36,11–20)。
WO2006/069918公开了持续降低婴儿生命的前几个月中的胰岛素样生长因子1(IGF-1)的循环水平的方法，该方法通过给需要其的婴儿施用治疗量的包含小于2.25g蛋白质/100kcal的营养组合物来进行。由于已知IGF-1是生长的营养调节的关键控制点，由此可以提供降低以后生活中发展为肥胖症的风险的方法。
WO2008/071667公开了用于处于在以后生活中发展为肥胖症的风险中的婴儿的营养组合物，其包含小于1.8g/100kcal的蛋白质含量且具有小于650千卡/升的总能量密度。
WO2011/112695公开了乳清蛋白提供的健康益处、包括控制血糖，因此其适于糖尿病。
因此，已经认识到：可以减少提供给婴儿的总蛋白质量，但是仍然满足必需氨基酸的最低要求，这通过慎重选择增补有(如果需要的话)少量游离氨基酸的蛋白质源来进行。
但是，在食品工业中仍然持续地需要发现供选的或更好的方案来解决这些处危婴儿的营养需要、同时降低他们在以后生活中发展为肥胖症和/或糖尿病的风险，所述方案例如不需要降低配方产品的营养上重要的总蛋白含量。
对于在生长和和脑发育方面需要追赶的低出生体重婴儿和IUGR而言，需要通过专门的配方产品或增补的母乳来摄入较多的蛋白质。因此，在食品工业中需要发现供选的或更好的方案，所述方案例如提供配方产品的高营养质量蛋白质的较高蛋白质含量，从而允许低出生体重婴儿和/或IUGR婴儿的健康追赶生长，即，给那些婴儿提供线性生长和脑发育、但是没有过量的体脂肪沉积和血胰岛素增多。
本发明的目的是改善本领域状态，提供在处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿中解决与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症和/或克服至少一些上述麻烦的新的和改善的方案。
本发明的目的通过独立权利要求的主题得以实现。从属权利要求进一步发展了本发明的思想。
因此，在第一个方面，本发明提供了乳清蛋白胶束，其用于在处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿中治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症。
在第二方面，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物。特别地，本发明涉及用于治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症的婴儿用营养组合物，其中所述营养组合物包含乳清蛋白胶束。
在另一方面，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物用于在健康婴儿中减少胰岛素分泌和/或血浆IFG-1浓度的非治疗用途。
“乳清蛋白胶束”(WPM)在本文中如EP1839492A1中所述进行定义。特别地，“乳清蛋白胶束”是可通过如EP1839492A1中所公开的方法获得的乳清蛋白胶束浓缩物中所包含的胶束。其中，制备乳清蛋白胶束浓缩物的方法包括如下步骤：a)调节乳清蛋白水溶液的pH为3.0至8.0的值；b)使水溶液达到80至98℃的温度；和c)浓缩步骤b)中得到的分散液。由此，所产生的胶束具有极尖的粒径分布，使得所产生的胶束有多于80%具有直径小于1微米的粒径、优选粒径为100nm至900nm。“乳清蛋白胶束”可以是液体浓缩物或粉末形式。重要的是，在浓缩物、粉末中乳清蛋白的基本胶束结构被保留并且在例如水中由该粉末重构。“乳清蛋白胶束”在分散体中、作为粉末以及在喷雾干燥或冷冻干燥期间是物理稳定的。
“婴儿”指36个月龄以下的儿童。
“处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿”是具有在以后生活中变得超重或肥胖和/或发展为糖尿病的素质的婴儿。这种素质可归因于婴儿的遗传因素和/或归因于婴儿患有IUGR或由超重、肥胖或糖尿病母亲所分娩。如果父母双方都受侵袭，则这种素质可以甚至更高。
“胰岛素”是胰腺β-细胞响应于餐食而分泌的激素。胰岛素对于调节体内碳水化合物和脂肪代谢而言是重要的。
“IGF-1”是胰岛素样生长因子1，也称为生长调节素C或力生长因子(mechano growth factor)。它是人中由IGF1基因编码的蛋白质。IGF-1是分子结构与胰岛素类似的激素。它主要由肝脏产生，胰岛素是IGF-1分泌的正调节物。IGF-1在婴儿和儿童期生长中起重要作用。除了促进生长，血浆IGF-1水平增加可刺激脂肪形成激活和脂肪细胞分化，潜在地增加在以后年龄中超重和肥胖的易感性。
“血浆IGF-1浓度”是IGF-1在血浆中的水平。IGF-1分泌受胰岛素刺激。现在，已知喂予标准婴儿配方产品的婴儿与母乳喂养的婴儿相比具有更高的胰岛素和IFG-1餐后血浆浓度。例如，在4月龄时，标准配方产品喂养的婴儿具有11.3mU/l的血浆胰岛素浓度而母乳喂养的婴儿为3.5mU/l(p<0.0001)，并且标准配方产品喂养的婴儿具有67.1±20.8μg/ml的血浆IGF-1浓度而母乳喂养的婴儿为48.1±15.6μg/ml(p<0.0001)。
高胰岛素生成营养物代表了对β细胞的长期刺激，这可以引起细胞的适应性肥大和渐进性失调，导致餐后血胰岛素增多。餐后血胰岛素增多可以促进体重增加、脂肪沉积和发展出胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病(Kopp W.,Metabolism.2003年7月;52(7):840-844)。
“超重”对于成年人定义为具有25至30的BMI。因此，BMI(体重指数)指体重(以Kg表示)除以身高(以米表示)的平方的比值。
“肥胖症”是其中动物、特别是人和其它哺乳动物的脂肪组织中存储的天然能量储备增加至与某些健康状况或增加的死亡率相关的点。“肥胖”对于人类定义为具有大于30的BMI。
发明人已经惊奇地发现：在人类个体中，与包含乳清蛋白分离物(WPI)或全水解乳清蛋白(EHWP)代替乳清蛋白胶束的相同的等热量和等氮餐食相比，作为餐食一部分食用的乳清蛋白胶束显著降低了血浆胰岛素餐后响应。实施例部分公开了临床研究的结果。因此，在食用包含乳清蛋白胶束的婴儿喂养配方产品后婴儿中的血浆胰岛素降低和因而IGF-1水平降低将使得所述婴儿的血浆胰岛素浓度以及血浆IGF-1浓度更接近母乳喂养的婴儿。婴儿在以后生活中发展为肥胖、胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良、2型糖尿病等的风险将降低。
虽然不希望受缚于理论，但是发明人认为：作为餐食一部分的乳清蛋白胶束显示引起胃排空延迟，或者与天然乳清蛋白如WPI或水解乳清蛋白(EHWP)相比消化得更慢。因此，乳清蛋白胶束更慢地将氨基酸递送到周围血液循环中。与例如WPI或乳蛋白质水解物相比，这种较低的血氨基酸伴随着降低的血胰岛素。
图1：健康人个体摄入3次替代餐后3小时时的胰岛素血浆浓度。
图2：健康人个体摄入3次替代餐后3小时时的葡萄糖血浆浓度。
图3：健康人个体摄入3次替代餐后3小时时的必需氨基酸血浆浓度。
本发明涉及乳清蛋白胶束，其用于在处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿中治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症。所述病症可以选自肥胖症、胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
例如，所述病症也可以选自胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
尚未完全了解婴儿期生长模式可影响以后生活中的肥胖风险的机制。已经提出了胰岛素和胰岛素样生长因子1(IGF-1)的作用(Koletzko B,vonKries R,Closa R等人,Can infant feeding choices modulate later obesityrisk?Am J Clin Nutr2009;89:1502S-8S)。除了促进生长，这些激素的增加可刺激脂肪形成激活和脂肪细胞分化，由此增加在以后年龄中超重和肥胖的易感性。
本发明的乳清蛋白胶束将施用于从出生至36月龄的婴儿。
在优选的实施方案中，用于本发明的用途的乳清蛋白胶束构成婴儿每日饮食的蛋白质源的至少30%。因此，优选地，至少40%、更优选至少50%的蛋白质源是乳清蛋白胶束。有利地和为了更有效，婴儿每日蛋白质源的很大一部分是乳清蛋白胶束。
在另一方面，本发明涉及婴儿用营养组合物，其用于治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症，其中所述营养组合物包含乳清蛋白胶束，并且其中所述病症选自肥胖症、胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
在优选的实施方案中，本发明的营养组合物还包含酪蛋白。向营养组合物中添加酪蛋白的优点是更好地模拟母乳。母乳组成从约80:20的乳清:酪蛋白比例开始，降低至在非常成熟母乳中的约50:50。模拟母乳在具有接近母乳的氨基酸组成、由此改善健康益处、能量平衡、口味和可能改善产品稳定性方面带来了优点。优选地，营养组合物包含酪蛋白，其中乳清:酪蛋白的重量比为80:20至20:80或者70:30至30:70或者60:40至40:60。
在供选的实施方案中，营养组合物包含占营养组合物的总蛋白质含量的80%至100%的乳清蛋白胶束。该组合物含有的乳清蛋白量高于通常在标准婴儿配方产品中发现的乳清蛋白量。因此，该营养组合物在乳蛋白质组成上更接近早期人乳。有利的是，该营养组合物被提供给早产婴儿和/或患有IUGR的婴儿。
本发明的营养组合物具有1.4至3.8g/100kcal的总蛋白质含量。
本发明的另一方面是包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物用于在健康婴儿中减少胰岛素分泌和/或血浆IFG-1浓度的非治疗用途。
本发明的优点是：包含乳清蛋白胶束的营养组合物还可以施用于健康的和/或没有处于在以后生活中发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿。实际上，与标准婴儿配方产品喂养的婴儿相比，如本文公开的营养组合物还给健康的配方产品喂养的婴儿提供了较低的血浆胰岛素和IGF-1浓度。因此，与喂食传统标准婴儿配方产品的婴儿相比，喂食包含乳清蛋白胶束的组合物的婴儿的营养健康和激素状态更接近于母乳喂养的婴儿。目前已经公认，母乳仍然是婴儿最好的营养物，并且充当新的婴儿营养的全部发展的“黄金标准”。然而，迄今为止，没有婴儿配方产品能够完全地模拟在母乳喂养的婴儿中所观察到的胰岛素餐后血浆浓度和IGF-1禁食血浆浓度。本发明的营养组合物迈出了更接近“黄金标准”的步骤。
而且，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿喂养配方产品。
特别地，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的婴儿喂养配方产品，其中乳清蛋白胶束的含量为0.4至3.8g/100kcal、优选0.8至2.7g/100kcal。
本领域技术人员将理解，他们可以自由地组合本文公开的本发明的所有特征。特别地，可以将针对乳清蛋白胶束的非治疗用途所述的特征与营养组合物的治疗和非治疗用途组合，反之亦然。而且，还可以将针对本发明的不同实施方案所述的特征进行组合。本发明的其它优点和特征从附图和实施例中显而易见。
实施例
在23名健康人个体中进行随机双盲交叉研究。个体在午餐时间摄入不同的替代餐，然后是一周的洗脱期。在餐后3小时时，将导管插入个体的手臂用于收集动脉化静脉血样。将来自血样的血浆用于分析激素(胰岛素、c-肽和胰高血糖素)、葡萄糖和氨基酸。
测试的3个替代餐是等热量和等氮的。它们由测试蛋白质(30g,7.2%w/w)、脂质(11.7g,2.8%w/w)、碳水化合物(42.7g,10.2%w/w)和纤维(6.3g,1.5%w/w)组成。测试蛋白质是：(1)乳清蛋白分离物(WPI)；(2)乳清蛋白胶束(WPM)；(3)全水解乳清蛋白(EHWP)。将替代餐用水加至420mL，含388kcal作为能量摄入。
结果显示：与WPI和EHWP替代餐相比，在摄入WPM后的胰岛素响应的Cmax(最大浓度)显著减小(P=0.015)。图1显示了摄入替代餐后的餐后胰岛素响应。替代餐之间的餐后葡萄糖响应类似(图2)。令人惊奇的是：与其它蛋白质餐食相反，在摄入餐食后30分钟时，WPM替代餐引起了最低的血浆氨基酸浓度(图3)。WPM显示出最低的氨基酸(尤其是必需氨基酸)在全身血液循环中出现的速率。这些最低的血浆氨基酸可能参与降低WPM在30分钟(胰岛素Cmax的时间)的血浆胰岛素、c-肽和胰高血糖素(没有显示)响应。
图1-3：小虚线代表乳清蛋白胶束。
该研究显示了在健康人个体中WPM与WPI相比的降低血浆胰岛素和其它激素的优点。
Claims (16)
1.乳清蛋白胶束在制备婴儿用营养组合物中的用途，其中所述营养组合物用于治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症。
2.根据权利要求1的用途，其中所述病症选自肥胖症、胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
3.根据权利要求1或2的用途，其中所述营养组合物还包含酪蛋白。
4.根据权利要求3的用途，其中乳清:酪蛋白的重量比为80:20至20:80。
5.根据权利要求3的用途，其中乳清:酪蛋白的重量比为70:30至30:70。
6.根据权利要求3的用途，其中乳清:酪蛋白的重量比为60:40至40:60。
7.根据权利要求1或2的用途，其中所述乳清蛋白胶束构成营养组合物的蛋白质含量的80至100％。
8.根据权利要求1、2和4-6任一项的用途，其中蛋白质含量为1.4至3.8g/100kcal。
9.根据权利要求3的用途，其中蛋白质含量为1.4至3.8g/100kcal。
10.根据权利要求7的用途，其中蛋白质含量为1.4至3.8g/100kcal。
11.根据权利要求1的用途，其中所述营养组合物用于在处于发展为肥胖症或糖尿病的风险中的婴儿中治疗和/或预防与胰岛素分泌和/或血浆IGF-1浓度增加有关的病症。
12.根据权利要求11的用途，其中所述病症选自肥胖症、胰岛素抵抗、代谢综合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
13.根据权利要求11的用途，其中所述营养组合物将施用于从出生至36月龄的婴儿。
14.根据权利要求12的用途，其中所述营养组合物将施用于从出生至36月龄的婴儿。
15.根据权利要求11-14任一项的用途，其中所述乳清蛋白胶束构成婴儿每日饮食的蛋白质源的至少30％。
16.包含乳清蛋白胶束的婴儿用营养组合物用于在婴儿中减少胰岛素分泌和/或血浆IFG-1浓度的非治疗用途。
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