CN104320978A - β-葡聚糖与阿拉伯糖基木聚糖的缔合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种来自第一谷类的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物，以及其改善人类肠道中的微生物群平衡的用途。

Description

β-葡聚糖与阿拉伯糖基木聚糖的缔合物
本发明涉及一种来自第一谷类(cereal)的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖(arabinoxylan)的缔合物(association)，以及其改善人类肠道中的微生物群(microbiota)平衡的用途。
目前存在找到一种这样的组合物的需要，所述组合物沿整个结肠(即，直到结肠的下降部分)引起高益生元(prebiotic)作用并且具有归因于适应性的发酵动力学(fermentationkinetic)的有限的副作用。
益生元活性已经在1995年被Gibson和Roberfroid定义(Gibson GR和Roberfroid M，人类结肠微生物群的饮食调整：介绍益生元的概念，1995(Gibson GR and Roberfroid M,Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota:Introducing the Concept of Prebiotics,1995))，并且在2004年(Gibson GR，Probert HM，Loo JV，Rastall RA，Roberfroid M，人类结肠微生物群的饮食调整：更新益生元的概念(Gibson GR,Probert HM,Loo JV,RastallRA,Roberfroid M,Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota:Updating theConcept of Prebiotics))，被修改为“一种选择性地已发酵的成分，所述成分允许在胃肠微生物区系的组成和/或活性两者中的具体的变化，所述变化有益于宿主幸福和健康”。以前已经示出了有利于有益细菌，如双歧杆菌和乳酸杆菌，并且不利于有害细菌，如大肠菌或一些种类的梭状芽孢杆菌，的平衡微生物群提供一些健康益处。Gibson和Roberfroid已经设计了益生元指数来反映成分或食物的这种益生元活性，所述益生元指数考虑了作为有益细菌的双歧杆菌和乳酸杆菌以及作为消极细菌的大肠菌和梭状芽孢杆菌的生长。
益生元物质的益处包括粘膜屏障功能的改善，帮助防止细菌到血流的易位；有益细菌亚群的促进以及病原细菌亚群的减少；短链脂肪酸(“SCFAs”)(在大肠中的上皮细胞的主要能源)，尤其是丙酸盐和丁酸盐，的产生；SCFA还帮助调节钠和水的吸收；以及经由肠免疫细胞和病原细菌之间的相互作用的宿主免疫力的改善。
一些方案已经被建议来得到高水平益生元作用。已经提出并入具有高发酵速率的益生元纤维。最知名的高度可发酵的纤维是已经被普遍研究的菊粉和果糖低聚糖(fructooligosaccharide)(FOS)。然而，在结肠的第一部分中，大多数时候果糖低聚糖引起快速发酵。这导致一些副作用，如腹胀(bloating)、气体产生和一些社交的不适。
还已经提出了并入大量具有中等发酵速率的益生元纤维。这可能显示符合期望的发酵动力学，但是这通常在所获得的食物产品的适口性和成本方面是问题。此外，当纤维量太高时似乎还存在系统的饱和。最后，增加纤维含量到高浓度还会增加产生消化不适的风险。
KR20070076231公开了制造包括米糠(rice bran)和荞麦糠的健康食物产品的方法来产生提高的免疫功能，降低胆固醇，调节血糖并且治疗和预防糖尿病。
“作为用于具有增加的阿拉伯糖基木聚糖和1-3,1-4β-D-葡聚糖水平的小麦/无壳大麦面粉和面包的策略的无壳大麦面粉和木聚糖酶的结合用途”(Trogh等，谷类科学杂志)(“The combined uses of hull-less barley flour and xylanase as a strategy for wheat/hull-lessbarley flour and breads with increased arabinoxylan and 1-3,1-4beta-D-glucan levels”Trogh etal,Journal of Cereal Science)，公开了用具有60％小麦面粉和40％无壳大麦面粉的复合面粉制作的面包。
“玉米糠/燕麦面粉挤出的早餐谷类：复合多糖和抗氧化剂的新型来源”(Holguin-acuna等，食物化学)(“Maize bran/oat flour extruded breakfast cereal:a novel source of complexpolysaccharides and an antioxidant”Holguin-acuna eta al.,Food Chemistry)，公开了玉米糠/燕麦面粉挤出的早餐谷类。
“酶和益生元补充至给养对肉鸡的一些血液参数的影响”(Midilli等，印度兽医杂志)(“The effects of supplementation of enzyme and probiotic to the rations on some bloodparameters of broilers”,Midilli et al.Indian Veterinary Journal)，讨论了酶和益生元的补充对肉鸡的血液的影响。
“β-葡聚糖酶和木聚糖酶补充对被喂食富含非淀粉多糖的猪的影响：在不同的前盲肠段和餐后时间的消化物的组成”(Haberer等，动物生理学和动物营养学杂志)(“Effects ofbeta-glucanase and xylanase supplementation in pigs fed a diet rich in non-starchpolysaccharides:composition of digesta in different prececal segments and postprandial time”Haberer et al.,Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition)，研究了这些化合物对猪的影响。
“将含有高水平膳食纤维的大麦辊筒磨粉碎片并入面包的焙烤步骤的评价”(Jacobs等)(“Evaluation of baking procedures for incorporation of barley roller milling fractionscontaining high levels of dietary fibre into bread,Jacobs et al.)，评价了将含有高水平膳食纤维的大麦碎片并入面包的焙烤步骤。
因此，本公开试图解决关联现有技术的问题中的至少一些，或至少提供对其商业有用的可替换方案。
因此，在第一方面，提供了一种来自第一谷类(优选地不同于燕麦)的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物，β-葡聚糖的量为基于所述缔合物总重量的从约50％至80％重量，更优选地从约51％至80％重量，并且再更优选地从约55％至70％重量。
本公开现在将被进一步描述。在下文中，本公开的不同方面/实施方案被详细定义。除非明显相反说明，每个这样被定义的方面/实施方案可以与任何一个或多个其他方面/实施方案结合。特别是，任何被表明为优选的或有利的特征可以与任何一个或多个被表明为优选的或有利的其他特征结合。
出人意料地，已经发现来自第一谷类的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物实现沿整个结肠的高益生元作用。两种成分的组合在益生元指数上呈现提高的协同活性，所述益生元指数高于从高发酵纤维(如菊粉或FOS)获得的益生元指数，并且所述组合呈现达到结肠的末端部分的更长的发酵动力学。另外，出人意料地发现当β-葡聚糖和阿拉伯糖基木聚糖来自相同谷类时，所述提高的作用不能被观察到。
阿拉伯糖基木聚糖(AX)是谷类谷物的主要非淀粉多糖。这些复合碳水化合物出现在淀粉胚乳细胞的细胞壁中和大多数谷类的糊粉层中(总碳水化合物的60-70％(w/w))。小麦的非胚乳组织，特别地果皮和种皮，可以含有非常高浓度的AX(64％(w/w))。
AX由β-1,4连接木糖单元链组成，所述β-1,4连接木糖单元链中的一些用2、3或2,3连接阿拉伯糖残基单取代或双取代。取代度指的是在木糖主链上的阿拉伯糖部分，并且进一步还被描述为A/X比率，其范围从0.10至超过1.0，取决于谷类和谷物部分。另外次要关注的取代基，如羟基肉桂酸，并且主要是阿魏酸(ferulic acid)，可以被连接到阿拉伯糖单元的5碳位置。
在AX的物理化学性质中，侧链的取代和分布可以是重要的因素。至于其他聚合物，聚合度(DP)，即聚合物的分子量相对于重复单元的分子量的比率，在AX的物理化学性质中也可以是重要因素。
AX以水可提取(water-extractable)的和水不可提取的形式存在于谷物中。小麦胚乳含有1.5％至2.5％的阿拉伯糖基木聚糖作为胚乳细胞壁的组分，其中三分之一的阿拉伯糖基木聚糖是水可提取的。其余的阿拉伯糖基木聚糖位于糠部分中，并且主要是水不可提取的。鉴于后者需要使用，例如，碱处理，从小麦提取，而所述水可提取部分在来自小麦加工的水废弃流中是现成的(Maes和Delcour 2002)。在技术的当前状态下，使用酶提取水不可提取的AX(即，半纤维素酶和木聚糖内切酶)，所述酶导致AX的(部分的)水解并且造成可溶和不可溶的具有中至低分子量的AX分子的混合物。
β-葡聚糖(beta-葡聚糖)是由β-糖苷键连接的D-葡萄糖单体的多糖。β-葡聚糖可以关于分子质量、可溶性、粘度和三维构型变化。β-葡聚糖的一些形式作为调质试剂(texturingagents)和作为可溶纤维补充剂在人类营养品中是有用的，但是在酿造过程中会是成问题的。
从文章中已经知道阿拉伯糖基木聚糖能够起到组织肠道微生物群落(microbialcommunity)的作用。例如，国际申请WO 2006/002495表明在结肠中短阿拉伯糖基木聚糖改进有益细菌的生长，而国际申请WO 2010/020639还展示了长链可溶阿拉伯糖基木聚糖的益生元作用。此外，一些文件已经公开了β-葡聚糖作为益生元的用途(参见例如WO2006/005464)。
虽然如此，这些文件都没有提出将β-葡聚糖与阿拉伯糖基木聚糖缔合，更不用说将来自第一谷类的β-葡聚糖和来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖缔合，所述缔合允许得到沿结肠的高益生元作用，加上归因于发酵速度的有限的副作用。特别是，这些文件都没有公开实现所述有益效果所需要的量。
相反地，因为许多益生元已经从现有技术知道(菊粉、果糖低聚糖、瓜尔胶、阿拉伯胶、α葡聚糖、右旋糖酐(dextran)、岩藻糖基乳糖、半乳糖低聚糖、半乳甘露聚糖、龙胆糖低聚糖、葡萄糖低聚糖、瓜尔胶、菊粉、异麦芽糖低聚糖、乳糖新四糖(lactoneotetraose)、低聚乳果糖(lactosucrose)、乳果糖、果聚糖、麦芽糖糊精、奶低聚糖(milk oligosaccharide)、部分水解的瓜尔胶、果胶低聚糖(pecticoligosaccharide)、抗性淀粉、退行性淀粉(retrogradedstarch)、涎酸低聚糖(sialooligosaccharide)、涎酸乳糖(sialyllactose)、大豆低聚糖、糖醇、木糖低聚糖和类似物)，这些均不会导致本领域技术人员具体地选择β-葡聚糖和阿拉伯糖基木聚糖。
因此，根据第一方面，本发明涉及来自第一谷类的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物，所述β-葡聚糖的量为基于所述缔合物总重量的从约50％至80％重量，更优选地从约51％至80％重量，并且再更优选地从约55％至70％重量。
优选地，来自第一谷类的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的所述缔合物含有基于所述缔合物的总重量的从约20％至50％重量，更优选地从约20％至49％重量，并且再更优选地从约30％至45％重量的量的阿拉伯糖基木聚糖。
“β-葡聚糖和阿拉伯糖基木聚糖的总重量”应该被理解为所述缔合物的总重量，即，来自于所述第一谷类的β-葡聚糖和来自于所述第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的总重量，不包括可以由其他化合物尤其是其他谷类提供的β-葡聚糖和阿拉伯糖基木聚糖的量。
术语“谷类”，在本发明的上下文中，指禾本科植物家族的植物，包括但不限于以下种类，如大麦、燕麦、小麦、黑麦、斯佩尔特小麦(spelt)、小大麦(trithordeum)、单粒小麦(einkorn)、稻米、玉米、黑小麦、高粱以及任何其杂交物。
优选地，所述第一谷类是大麦。
优选地，所述第一谷类不同于燕麦。也即，所述第一谷类优选地不是燕麦。
来自第一谷类的β-葡聚糖可以来自于所述β-葡聚糖的浓缩来源，所述β-葡聚糖的浓缩来源来自所述第一谷类的特定部分或来自全谷物面粉，所述特定部分包括淀粉胚乳和外层，如糊粉层(aleurone one)。
优选地，缔合物的β-葡聚糖由高β-葡聚糖大麦面粉提供。换言之，所述缔合物优选地包括提供适合量的β-葡聚糖的高β-葡聚糖大麦面粉。
用于分离β-葡聚糖以从大麦获得β-葡聚糖的浓缩来源的方法为本领域技术人员熟知，例如在US 4,804,545中被公开的方法，所述专利通过引用被并入本文。
根据具体的方面，第一谷类可以是高β-葡聚糖面粉并且更有利地是高β-葡聚糖的大麦面粉。
在本发明的范围内，“高β-葡聚糖面粉”意为具有高于在大多数谷物中天然存在的β-葡聚糖含量的β-葡聚糖含量的面粉。例如，天然存在于大麦谷物中的β-葡聚糖含量是在干物质的3％和6.5％之间，然而高β-葡聚糖面粉具有高于干物质的6.5％，优选地高于10％，并且再更优选地直至干物质的30％的β-葡聚糖含量。这种高β-葡聚糖面粉(优选地高β-葡聚糖大麦面粉)可以或者是全谷物(whole-grain)面粉或者是精制面粉，所述全谷物面粉和精制面粉来自具有提高的β-葡聚糖含量(例如对于大麦谷物超过6.5％)的种类或者其中淀粉胚乳已经被部分去除的谷类面粉。淀粉胚乳的去除允许增加纤维含量。
在本发明的范围内，“全谷物谷类面粉”意为直接或间接从包括胚乳、糠和胚芽的谷类全谷物生产的面粉。全谷物面粉还可以有利地由分离的胚乳(例如精制面粉)，糠和胚芽以各自的比率重新构成，所述比率给予所述重新构成的全谷物面粉与由仍保留糠和胚芽的谷物直接生产的全谷物面粉相同的组成。
高β-葡聚糖面粉可以由ConAgra提供，名称为以及由Polycell技术提供，名称为Barely BalanceTM。
优选地，所述第二谷类在由小麦、黑麦、斯佩尔特小麦、小大麦(tritordeum)、单粒小麦、稻米、玉米、这些谷类的任何杂交物以及其组合组成的组中选择。更优选地，所述第二谷类是小麦。
来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖可以来自于阿拉伯糖基木聚糖的浓缩来源，所述阿拉伯糖基木聚糖的浓缩来源来自所述第二谷类的特定部分或来自全谷物面粉，所述特定部分包括淀粉胚乳细胞的细胞壁和糠层(如糊粉层)。
所述阿拉伯糖基木聚糖可以由BioActor供给，名称为Naxus，或由Witaxos供给，名称为
有利地，本发明的缔合物是来自大麦的β-葡聚糖与来自小麦的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物，所述β-葡聚糖的量为基于所述缔合物总重量的从约50％至80％重量，更优选地从约51％至80％重量，并且再更优选地从约55％至70％重量。
优选地，本发明的阿拉伯糖基木聚糖具有被包括在3和50之间，优选地在10和50之间的平均聚合度。如本文中所使用的，聚合度根据Courtin等(色谱杂志.A866(2000)97-104(J.Chromatograph.A866(2000)97-104))确定，即通过将减少的端木糖残基的数量作为重复单元来测量。
根据第二方面，本发明涉及包括如上面定义的缔合物的组合物，所述组合物包括，相对于所述组合物的总重量的：
a)2.8％至68.0％重量，更优选地在2.9％和68.0％之间并且再更优选地在3.1％和59.5％之间的β-葡聚糖，
b)1.2％至42.5％重量，更优选地在1.2％和41.6％之间并且再更优选地在1.8％和38.2％之间的阿拉伯糖基木聚糖。
所述组合物可以优选地包括额外的成分，所述额外的成分包括额外的增稠剂、酸化剂、缓冲剂或用于pH调节的试剂，药学上可接受的载体、防腐剂、稳定剂、食糖、甜味料、调质剂(texturizers)(包括淀粉)、维生素(包括维生素D、叶酸和B12)、锌、钙、抗氧化剂或类似物。
根据具体的实施方案，所述组合物是干粉状制剂。优选地，所述干粉状制剂可以通过以下步骤制备：
a)将所述组合物的粉末形式的组分混合。
根据第三方面，本发明涉及用于制备如上面定义的缔合物或组合物的方法，所述方法包括：
1)将以下成分混合的步骤：
来自第一谷类的β-葡聚糖，以及
来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖。
优选地，所述β-葡聚糖和所述阿拉伯糖基木聚糖是如上面描述的。
可选地，所述方法可以包括将在步骤1)获得的混合物与调质剂挤出的进一步的步骤2)。所述调质剂可以包括食糖、蛋白质和/或膨胀调节剂(如碳酸钙)。所述步骤2)能够用来形成脆皮(crisps)。
根据第四方面，本发明涉及包括如上面定义的缔合物或如上面定义的组合物的食物产品、饮料产品或食物补充剂。
优选地，所述食物产品、饮料产品或食物补充剂每份(per serving)包括0.8至18.0克的阿拉伯糖基木聚糖，优选地每份1.1至4.5克的阿拉伯糖基木聚糖。
优选地，如上面定义的所述食物产品、饮料产品或食物补充剂包括以所述食物产品、饮料产品或食物补充剂的总重量含量的在1.5％至61.2％重量之间，更优选地在1.53％和61.2％之间，并且再更优选地在1.65％和53.55％重量之间的β-葡聚糖。
优选地，所述食物产品在由：饼干(biscuit)、谷类食物(cereals)、薄脆饼干(crackers)、曲奇、面包替代物、面包、干酪(cheese)、意式面食(pastas)和即食膳食(ready-to-eatmeals)组成的组中选择，并且有利地，在由：饼干、薄脆饼干、曲奇和面包替代物组成的组中选择，特别是在由：饼干、薄脆饼干、曲奇组成的组中选择，并且更有利地是饼干或曲奇，再更有利地是饼干。
优选地，用于生产根据本发明的饼干或曲奇的方法，所述方法包括：
-将来自第一谷类的β-葡聚糖和来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖与至少水、脂肪和食糖混合用于形成面团，β-葡聚糖的量为基于所述缔合物总重量的从50％至80％重量，更优选地从约51％至80％重量，并且再更优选地从约55％至70％重量；
-回转模制(rotary moulding)、层压或挤出所述面团以成形饼干或形成曲奇；
-焙烤所述饼干或所述曲奇。
在焙烤之前，饼干可以被上光(glaze)以至于其获得有光泽的外观。因此，所述方法可以包括将已成形的饼干上光的可选的额外的步骤。所述饼干能够用水性上光物(aqueousglazing)，包括奶粉和/或糖霜(icing sugar)和/或缓冲剂(如碳酸氢钠、氢氧化钠)来上光。
有利地，所述上光物包括脱脂奶粉。还有利地，所述上光物包括淀粉糖霜，即，蔗糖天然甜味料，其特征在于其细颗粒标准(fine granulometry)，所述细颗粒标准由碾磨晶体食糖获得，并且向蔗糖天然甜味料加入淀粉作为抗团聚剂(antiagglomerating agent)。
焙烤有利地进行直至经焙烤的饼干/曲奇(终产品)的水分含量(moisture content)为0.5wt.％至5.0wt.％，例如通过在150℃和170℃之间的温度下焙烤持续12min。
在焙烤之后，经焙烤的饼干在开放传送带(open belt)(即未被覆盖的传送带)上被冷却，优选地，冷却隧道是不被使用的，因为输入和输出之间有太大的温度差，该温度差在饼干中引起微裂(失败)。然后所述饼干被包装，例如饼干被包装在裹包材(wrapper)中(含有50g的饼干)，并且使所述裹包材聚集在小包(packet)中，所述小包被设计为含有6、8或12个裹包材。有利地，饼干可以被包装在裹包材中以至于一个裹包材含有一份饼干。
更通常地，根据本发明的饼干可以包括额外的谷类糠和/或谷类胚芽。在有额外的谷类糠和谷类胚芽的情况中，糠和胚芽来自于不同谷类，所述谷类可以在由小麦、大麦、黑麦、斯佩尔特小麦、燕麦、稻米、玉米或其混合物组成的组中选择。
其他可以与谷类面粉和水混合以形成面团的成分是：乳化剂、膨松剂和类似物。乳化剂可以是大豆卵磷脂、双乙酰酒石酸单甘油酯、硬脂酰乳酸钠。膨松剂可以是碳酸氢铵、碳酸氢钠、焦磷酸钠或其混合物。其他成分还可以是维生素或矿物质，如维生素B1、维生素E、维生素PP、铁和镁，以及其混合物。再其他成分还可以是盐、调风味剂、可可粉、固体块(solid pieces)、奶和乳制品衍生物、蜂蜜。
调风味剂可以是粉末形式的或液体形式的。固体块可以是巧克力屑(chocolate drops)、水果块、坚果(如榛子(优选地榛子块))、挤出的谷类食物等。巧克力屑是固体巧克力的块。“巧克力”被理解为是“黑巧克力”、“牛奶巧克力”或“白巧克力”的含义。
在本发明的范围内，“水果块”意为像水果的植物的任何甜的、可食用的部分的块，例如葡萄干、无花果、李子干、橙、蔓越桔、蓝莓、树莓、草莓、杏、黑加仑子、红醋栗、桃、梨、猕猴桃、香蕉、苹果、柠檬、菠萝、番茄。这些水果的块是经干燥的或者经加工的。
饼干还可以包括全谷物谷类薄片(flakes)，所述全谷物谷类薄片占饼干的总重量优选地至多16wt.％，更优选地至多11wt.％，再更优选地至多8wt.％，例如全谷物燕麦薄片或麦芽全谷物黑麦薄片。过量的薄片，即超过11wt.％，将给饼干不期望的外表(aspect)，即格兰诺拉(granola)饼干和密集产品的外表，所述外表会驱离潜在消费者。
食物产品还可以是包括饼干部分和填充部分的曲奇。
优选地，所述饼干部分包括至少一种如上面描述的饼干。
这种曲奇可以是填充物在饼干之上的类型的饼干，所述饼干用上面描述的方法生产，并且在焙烤之前或之后，所述填充物在所述饼干上被形成层。这种曲奇还可以是夹心曲奇，即其中一层填充物位于两层饼干之间的曲奇，所述饼干是分开的。所述饼干可以用上面描述的方法生产。最常见地，在焙烤所述饼干之后，所述夹心饼干被组装。
曲奇的填充部分还可以至少部分被所述饼干部分围住。在该后者的情况中，所述饼干部分建立连续的饼干并且包括在其中接收填充部分的腔。曲奇还可以在多于一个步骤中被形成，所述曲奇具有其中形成有腔的饼干部分，并且在焙烤所述饼干部分之前或之后，填充部分被注射入所述腔。
所述填充部分可以包括以下成分中的至少一种：脂肪、食糖、水、淀粉、乳化剂、奶和乳制品衍生物、调风味剂、水果粉、水果块、可可粉、巧克力屑、籽(seeds)。
来自第一谷类的β-葡聚糖和来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖可以都存在于饼干部分中、都存在于填充部分中、一个在填充部分而一个在饼干部分中，或者两者都在填充部分中和饼干部分中。
优选地，来自第一谷类的β-葡聚糖大部分被包括在饼干部分中。更优选地，所有来自第一谷类的β-葡聚糖都被包括在饼干部分中。
优选地，来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的大部分被包括在填充部分中。
在优选的实施方案中，来自第一谷类的β-葡聚糖的大部分在饼干部分中并且来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的大部分在填充部分中。在最终的曲奇中这样的分布提供出人意料的提高的感官性质。
“来自第一谷类的β-葡聚糖的大部分”应该被理解为来自第一谷类的β-葡聚糖的总重量的至少60％，优选地至少70％、80％、90％以及再更优选地至少95％重量。
“来自第二谷类的阿拉伯糖木聚糖的大部分”应该被理解为来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的总重量的至少60％，优选地至少70％、80％、90％以及再更优选地至少95％重量。
“谷类食物”应该被理解为，例如，早餐谷类食物和面粉。
优选地，饮料食物在由奶、包括不含食糖饮品的非酒精软饮料、水果汁、咖啡、茶、巧克力饮料和汤组成的组中选择。
食物补充剂可以是，例如，口服片(oral tablet)、胶囊、粉末或口服液的形式。
根据第五方面，本发明涉及如上面描述的缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂的非治疗用途，来改善肠道中的微生物群平衡并且因此改善消化健康。
“改善微生物群平衡”应该被理解为增加益生元指数，即促进肠中的有益细菌(例如双歧杆菌和乳酸杆菌)的生长或粘膜粘附，或者抑制肠中的有害细菌(例如大肠菌和梭状芽孢杆菌)的生长或粘膜粘附。
“改进的活性”或“改进的指数”应该被理解为当相比于单独只有缔合物的每个化合物的活性/指数时，提高的/增加的活性/指数，优选地当相比于缔合物的每个化合物的各自的活性/指数之和时，提高的/增加的活性。
“改进的”、“提高的”或“增加的”应该被理解为当相比于参照时增加至少1.2倍，优选地至少1.5、1.8、2、2.5倍并且再更优选地至少3倍。
在本发明的含义中，所述益生元指数可以如下计算：
Pltx＝((Bifidotx/Bifidot0)+(Lactotx/Lactot0)-(Colitx/Colit0)-(Clostx/Clost0))/(Tottx/Totto)其中：
-Pltx＝在处理之后的益生元指数(t0＝基线值，tx＝在时间x时的值)
-Bifido＝在时间tx时双歧杆菌浓度/在时间t0时双歧杆菌浓度
-Lacto＝在时间tx时乳酸杆菌浓度/在时间t0时乳酸杆菌浓度
-Coli＝在时间tx时粪便大肠菌浓度/在时间t0时粪便大肠菌浓度
-Clos＝在时间tx时附着的梭状芽胞杆菌/在时间t0时梭状芽孢杆菌浓度
-Tot＝在时间tx时总细菌浓度/在时间t0时总细菌浓度
优选地，如上面定义的缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂的改善肠道中的微生物群平衡的所述非治疗用途对于非肥胖受试者的体重管理、避免胃肠不适、提高非病人的肌肉质量是有用的，更优选地对于非肥胖受试者的体重管理并且避免胃肠不适是有用的。
根据第六方面，所述发明涉及如上面定义的缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂作为药物的用途。
本发明还涉及用于在其需要时治疗和/或预防受试者的疾病的方法，所述方法包括向所述受试者用药有效量的如上面定义的缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂的步骤。
根据本发明，组合物的“有效量”是足以实现期望的生物作用的量，所述生物作用在这种情况下预防或治疗在由：便秘、炎性肠综合症、炎性肠疾病、骨质疏松症、肥胖受试者的体重管理、癌症特别是结肠癌、糖尿病、以及与氧化应激和/或心血管疾病有关联的病况组成的组中选择的病状(pathology)。
被理解的是有效剂量将取决于接受者的年龄、性别、健康状况和体重、同时治疗的种类(如果有)、治疗频率、用药途径以及期望的作用的本质。对于个体受试者优选的剂量可以被定制，如本领域技术人员所理解和可决定的，无需过度的实验。
作为实施例，如前面定义的来自第一谷类的β-葡聚糖与来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物的有效量对应于每日170mg/kg体重的用药，优选地每日50mg/kg体重的用药。
优选地，本发明涉及如上面定义的缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂，作为药物的用途，所述用途用于在由：便秘、炎性肠综合症、炎性肠疾病、骨质疏松症、肥胖受试者的体重管理、癌症特别是结肠癌、糖尿病、以及与氧化应激和/或心血管疾病有关联的病况组成的组中选择的病状的预防或治疗。
例如，通过用药如上面定义的组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂，来增加在个体的肠和结肠中维生素和营养素(如维生素D、锌或钙)的吸收以帮助改善骨组成和功能，骨质疏松症可以被预防或治疗。
所述维生素D、锌或钙可以由组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂本身提供，或来自其他食物或补充源。
通过用药如上面定义的组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂，其允许提高饱腹感作用并且因而防止过度饱食(overeating)，肥胖受试者的体重管理可以实现。
通过用药如上面定义的组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂，其允许降低胰岛素抗性并且减少血液葡萄糖浓度，糖尿病的预防或治疗可以实现。
本发明还涉及如上面定义的缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂在药物的制造中的用途，所述药物用于在由：便秘、炎性肠综合症、炎性肠疾病、骨质疏松症、肥胖受试者的体重管理、癌症特别是结肠癌、糖尿病、以及与氧化应激和/或心血管疾病有关联的病况组成的组中选择的病状的预防或治疗。
根据第七方面，本发明涉及来自第一谷类的β-葡聚糖与来自不同于所述第一谷类的第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物，β-葡聚糖的量为基于所述缔合物总重量的从约50％至80％重量，更优选地从约51％至80％重量，并且再更优选地从约55％至70％重量，所述缔合物作为用于同时的、单独的或顺序的用途的结合制备物，所述用途用于预防和/或治疗在由：便秘、炎性肠综合症、炎性肠疾病、骨质疏松症、肥胖受试者的体重管理、癌症特别是结肠癌、糖尿病、以及与氧化应激和/或心血管疾病有关联的病况组成的组中选择的病状。
优选地，所述β-葡聚糖和所述阿拉伯糖基木聚糖是如上面描述的。
根据再一个方面，提供一种饼干，所述饼干包括第一谷类和第二谷类，所述第一谷类包括β-葡聚糖，所述第二谷类包括阿拉伯糖基木聚糖，其中所述第二谷类不同于所述第一谷类，并且其中在所述第一谷类中的β-葡聚糖与在所述第二谷类中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1，优选地11:9至7:3。
更优选地，提供一种饼干，所述饼干包括作为β-葡聚糖源的燕麦或大麦以及作为阿拉伯糖基木聚糖源的小麦，其中在燕麦或大麦中的β-葡聚糖与在小麦中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1，优选地11:9至7:3。
根据再一个方面，提供一种夹心曲奇，所述夹心曲奇包括至少一个饼干部分和填充部分，其中所述夹心曲奇包括第一谷类和第二谷类，所述第一谷类包括β-葡聚糖，所述第二谷类包括阿拉伯糖基木聚糖，其中所述第二谷类不同于所述第一谷类，其中所述第一谷类在所述一个或更多个饼干部分中占主导地位(优选地至少60％)，并且其中所述第二谷类在填充物中占主导地位(优选地至少60％)，并且其中在所述第一谷类中的β-葡聚糖与在所述第二谷类中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1，优选地11:9至7:3。优选地所述第一谷类是燕麦或大麦并且优选地所述第二谷类是小麦。
根据再一个方面，提供一种夹心曲奇，所述夹心曲奇包括至少一个饼干部分和填充部分，所述一个或更多个饼干部分包括第一谷类并且所述填充部分包括第二谷类，所述第一谷类包括β-葡聚糖，所述第二谷类包括阿拉伯糖基木聚糖，其中所述第二谷类不同于所述第一谷类，并且其中在所述第一谷类中的β-葡聚糖与在所述第二谷类中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1，优选地11:9至7:3。
更优选地，提供一种夹心曲奇，所述夹心曲奇包括至少一个饼干部分和填充部分，其中所述一个或更多个饼干部分包括作为β-葡聚糖源的燕麦或大麦，并且所述填充部分包括作为阿拉伯糖基木聚糖源的小麦，其中在燕麦或大麦中的β-葡聚糖与在小麦中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1，优选地11:9至7:3。
优选地，上文所描述的饼干或夹心曲奇只含有小麦和燕麦或者大麦作为谷类成分。已经发现小麦是极佳的阿拉伯糖基木聚糖源，并且可以比其他谷类提供更高的水平。还已经发现燕麦和大麦是极佳的β-葡聚糖源，并且可以比其他谷类提供更高的水平。
优选地，每个饼干或曲奇包括从0.5至2g的阿拉伯糖基木聚糖和从0.75至3g的β-葡聚糖。一块典型的饼干重12.5g，而一块典型的夹心曲奇重25g。因此，优选地，饼干或曲奇含有2-16wt％的阿拉伯糖基木聚糖(优选地来自小麦)和3-24wt％的β-葡聚糖(优选地来自燕麦或大麦)。更优选地，饼干或曲奇含有4-12wt％的阿拉伯糖基木聚糖(优选地来自小麦)和9-18wt％的β-葡聚糖(优选地来自燕麦或大麦)。
已经发现上述饼干和夹心曲奇具有极佳的感官性质，而同时尤其适合于本文讨论的非治疗和医药用途。出人意料地，这些饼干和曲奇作为用于改善消费者的结肠健康是极佳的产品。此外，如实施例中展现的，已经发现小麦与燕麦或者大麦一起的具体用途提供改进的益生元作用。
上述方面可以与本文中公开的上述方面的任何自由组合。
附图
本公开将参照以下非限制性附图被描述，其中：
图1示出了由体外模型的人类肠微生物生态系统模拟装置(SHIME)获得的全大麦面粉、菊粉、AX和纤维素的益生元作用。
图2示出了人类肠微生物生态系统模拟装置(SHIME)的标准设置，由5个顺序的模拟人类肠道的不同区域的反应器组成。
实施例
现在本公开将参照以下非限制性实施例被描述。
实施例1：高β-葡聚糖大麦面粉和AX对微生物群的体外作用
在简单的体外模型中研究了相同浓度的全大麦面粉和小麦AX相比于菊粉(正对照)和纤维素(负对照)对微生物群的作用。对于该研究，呈现被包括在3和50之间的聚合度的阿拉伯糖基木聚糖被使用。典型的短期筛选试验由在以下模拟条件下的代表性剂量的顺序培养(三重测定)组成：
1.胃(pH 2，胃蛋白酶)；
2.小肠：加入胰酶和胆盐；
3.大肠，具有在基础培养基(basal medium)中的代表性的细菌接种物。该细菌接种物衍生于来自SHIME系统的升结肠隔区(compartment)的已经“体外”适应的微生物群落。
图1中呈现的结果示出了AX具有接近菊粉的平均益生元指数(分别是0.25和0.27)，而全大麦面粉，所述全大麦面粉既含有β-葡聚糖(β-葡聚糖+来自所述全大麦面粉的AX的缔合物的56.0％)又含有AX(β-葡聚糖+来自所述全大麦面粉的AX的缔合物的44.0％)，相比于后两个成分显示了更高的活性(0.43)。
实施例2：用体外模型的人类肠微生物生态系统模拟装置测定的高β-葡聚糖大麦面粉和 AX对微生物群的作用
用体外模型的人类肠微生物生态系统模拟装置(SHIME；Molly等，1993；Possemiers等，2008)获得了一些额外的结果。所述SHIME由一连串五个模拟人类胃肠道的不同部分的反应器组成(参见图2)。
小麦AX和高β-葡聚糖大麦面粉的缔合物，单独只有小麦AX，单独只有高β-葡聚糖大麦面粉、菊粉和纤维素，在本体外模型中被测试。与如实施例1中描述的相同的AX被使用。
在该实验中，模型每日被供给以5g纤维，所述纤维被分成三份剂量。对于缔合物，2.25g来自小麦的AX和2.75g来自大麦的β-葡聚糖被使用(比例(45/55))。
对于单独只有高β-葡聚糖大麦面粉和高β-葡聚糖大麦面粉与小麦AX组合，主要观察到双歧杆菌和乳酸杆菌增加，梭状芽孢杆菌稍微减少以及大肠菌没有改变。
这允许计算在结肠的三个部分中的益生元指数(升结肠、横结肠和降结肠(所述降结肠是更末端的部分)。获得的值被显示在下表1中：
表1
该实验中获得的值示出了小麦AX与高β-葡聚糖大麦面粉的缔合物获得的益生元指数远高于单独只有小麦阿拉伯糖基木聚糖或单独只有高β-葡聚糖大麦面粉(45/55)获得的值，并且远高于菊粉。此外，缔合物获得的值还远高于单独只有阿拉伯糖基木聚糖或单独只有高β-葡聚糖大麦面粉所获得值之和。于是看起来小麦AX和高β-葡聚糖大麦面粉这两种成分对肠道微生物群具有协同作用。
此外，从益生元指数值和短链脂肪酸产生来看，纤维的这种组合具有沿整个结肠传播并且达到结肠的更末端的部分(降结肠)的作用。
本纤维混合物，组合小麦阿拉伯糖基木聚糖和高β-葡聚糖大麦面粉，显示了对于微生物群平衡的协同作用，优于菊粉的作用。此外，所述作用在结肠的末端部分中是持久的并且是能够被量化的。
在另一个实验中，其他类型的β-葡聚糖源以及各种比率的AX和β-葡聚糖被测试：
-单独只有高β-葡聚糖燕麦面粉或者高β-葡聚糖燕麦面粉与小麦AX组合以便提供2.25g的来自小麦的AX和2.75g的来自燕麦的β-葡聚糖；
-小麦AX和大麦β-葡聚糖的混合物，所述混合物提供被供给到所述模型的5g的纤维，1.5g是来自小麦的AX而3.5g是来自大麦的β-葡聚糖。
在该试验中，小麦AX、小麦AX与高β-葡聚糖燕麦面粉组合以及小麦AX与高β-葡聚糖大麦面粉组合(30/70)显示了双歧杆菌的高增长。通常，这种作用主要在升结肠中存在。以相同的方式，高β-葡聚糖大麦面粉和小麦AX与高β-葡聚糖大麦面粉的组合(30/70)引起乳酸杆菌群的大幅度增加(+2至3logs的增加)。此外对于该实验，在结肠的三个部分中的这些不同成分的益生元指数已经被计算。结果呈现在下表2中：
表2
该数据示出了：
·具有小麦AX和大麦β-葡聚糖30/70的比率，小麦AX和高β-葡聚糖大麦面粉的协同作用仍然存在
·当小麦AX和高β-葡聚糖燕麦面粉组合时，这两种成分对益生元活性没有协同作用
因而，可以得出结论，组合小麦AX和高β-葡聚糖的大麦面粉导致对肠道微生物群组成的协同活性。这种作用在宽范围的小麦AX与大麦β-葡聚糖之比率下被观察到。这种作用似乎是由大麦面粉支持的；来自燕麦的β-葡聚糖不导致两种纤维之间的类似的协同作用。最后，确认的是小麦AX与高β-葡聚糖大麦面粉的混合物引起在结肠的整个长度上的益生元，达到其最末端部分，并且这种活性相比于菊粉的活性是高很多的。
实施例3：根据本发明的饼干
含有本发明的纤维混合物的回转模制的饼干已经在中试规模下被生产。在此是饼干配方：
在焙烤之前所述面团含有7.5％的来自大麦的β-葡聚糖和6.7％的来自小麦的阿拉伯糖基木聚糖。
实施例4：根据本发明的夹心的曲奇
含有本发明的纤维混合物的回转夹心的曲奇已经在中试规模下被生产。在此是夹心曲奇的曲奇配方：
并且所述夹心曲奇的填充物配方可以是：
在焙烤之前所述面团饼干含有6.92％的来自大麦的β-葡聚糖，并且在焙烤之前3.48％的来自小麦的阿拉伯糖基木聚糖在所述面团饼干的填充物中。
已经通过解释和说明的方式提供以上详细的描述，并且不意图限制所附的权利要求的范围。在本文中说明的本优选的实施方案中的许多变化对于本领域技术人员将是明显的，并且依然在所附的权利要求及其等同方案的范围内。

Claims (16)

1.一种来自第一谷类的β-葡聚糖与来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖的缔合物，所述β-葡聚糖的量为基于所述缔合物总重量的从约50％至80％重量，其中所述第一谷类不同于所述第二谷类并且其中所述第一谷类优选地不是燕麦。
2.如权利要求1的缔合物，其中所述第一谷类是大麦。
3.如权利要求1或2的缔合物，其中所述第二谷类选自由小麦、黑麦、斯佩尔特小麦、小大麦、单粒小麦、稻米、玉米以及这些谷类的任何杂交物组成的组，并且优选地是小麦。
4.如权利要求1至3中的任一项的缔合物，其中所述阿拉伯糖基木聚糖具有被包括在3和50之间，优选地在10和50之间的平均聚合度。
5.如权利要求1至4中的任一项的缔合物，其中所述来自第一谷类的β-葡聚糖由高β-葡聚糖大麦面粉提供。
6.包括如权利要求1至5中的任一项的缔合物的组合物，所述组合物包括，相对于所述组合物的总重量的：
2.8％至68.0％重量，更优选地在2.9％和68.0％之间并且再更优选地在3.1％和59.5％之间的β-葡聚糖，以及
1.2％至42.5％重量，更优选地在1.2％和41.6％之间并且再更优选地在1.8％和38.2％之间的阿拉伯糖基木聚糖。
7.用于制备如权利要求1至5中的任一项的缔合物或如权利要求6的组合物的方法，所述方法包括将以下成分混合的步骤：
来自第一谷类的β-葡聚糖，以及
来自第二谷类的阿拉伯糖基木聚糖，其中所述第一谷类不同于所述第二谷类。
8.包括如权利要求1至5中的任一项定义的缔合物或如权利要求6中定义的所述组合物的食物产品、饮料产品或食物补充剂。
9.如权利要求8的食物产品、饮料产品或食物补充剂，其特征在于所述食物产品、饮料产品或食物补充剂包括所述食物产品、饮料产品或食物补充剂的总重量含量的在1.5％和61.2％重量之间，更优选地在1.53％和61.2％之间并且再更优选地在1.65％和53.55％重量之间的β-葡聚糖。
10.如权利要求8或9中的任一项的食物产品，所述食物产品选自由：饼干、谷类、薄脆饼干、曲奇、面包替代物、面包、干酪、意式面食和即食膳食组成的组，有利地，所述食物产品选自由：饼干、薄脆饼干、曲奇和面包替代物组成的组。
11.如权利要求1至5中的任一项的缔合物、如权利要求6的组合物，或者如权利要求8至10中的任一项的食物产品、饮料产品或食物补充剂的非治疗用途，来改善人类肠道中的微生物群平衡和消化健康。
12.如权利要求11的非治疗用途，所述非治疗用途用于非肥胖受试者的体重管理并且用来避免胃肠不适。
13.如权利要求1至5中的任一项的缔合物、如权利要求6的组合物，或者如权利要求8至10中的任一项的食物产品、饮料产品或食物补充剂，作为药物的用途。
14.如权利要求1至5中的任一项的缔合物、如权利要求6的组合物，或者如权利要求8至10中的任一项的食物产品、饮料产品或食物补充剂，所述缔合物、组合物、食物产品、饮料产品或食物补充剂用于选自由：便秘、炎性肠综合症、炎性肠疾病、骨质疏松症、肥胖受试者的体重管理、癌症特别是结肠癌、糖尿病、以及与氧化应激和/或心血管疾病有关联的病况组成的组中的病状的预防或治疗。
15.一种饼干，所述饼干包括第一谷类和第二谷类，所述第一谷类包括β-葡聚糖，所述第二谷类包括阿拉伯糖基木聚糖，其中所述第二谷类不同于所述第一谷类，并且其中在所述第一谷类中的β-葡聚糖与在所述第二谷类中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1。
16.一种夹心曲奇，所述夹心曲奇包括至少一个饼干部分和填充部分，其中所述夹心曲奇包括第一谷类和第二谷类，所述第一谷类包括β-葡聚糖，所述第二谷类包括阿拉伯糖基木聚糖，其中所述第二谷类不同于所述第一谷类，其中所述第一谷类占主导地位地在所述一个或更多个饼干部分中，并且其中所述第二谷类占主导地位地在填充物中，并且其中在所述第一谷类中的β-葡聚糖与在所述第二谷类中的阿拉伯糖基木聚糖的比率是从1:1至4:1，优选地11:9至7:3。
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