CN104717890A - 含有不可消化寡糖的发酵婴儿配方 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含不可消化的寡糖的发酵的婴儿配方，其通过降低蛋白质消化作用、通过降低与改善的蛋白质消化相伴的内源性形成的蛋白酶的量以及降低的蛋白质发酵来改善肠道健康。
Description
技术领域
本发明涉及用于婴儿和幼儿的营养配方，并特别强调在保持或甚至改善有效的蛋白质消化的同时，降低肠道中的蛋白水解活性。
背景技术
胃和胰腺对蛋白酶的释放实现膳食蛋白质的消化。蛋白酶的释放通常是被严格调控的，从而保证不分泌过少和过多的蛋白水解酶类。这是非常重要的，因为蛋白酶的高释放和高蛋白水解活性具有若个缺点。蛋白酶的过高释放将由于蛋白酶本身对蛋白水解活性有很强抵抗力的事实导致能量损失和必需氨基酸的损失，并将以大部分未改变的形式进入结肠。随后，当增加的量的蛋白质(以蛋白酶的形式)进入结肠时，小肠微生物群会发酵蛋白质，导致不利的更高的pH、小肠微生物群组成的变化以及有毒代谢物例如酚、吲哚和胺类的形成。结肠生理学中的这种变化也可导致增加的小肠感染。最后，已知蛋白酶(例如胰蛋白酶)可裂解蛋白酶活化的受体(PAR)，例如PAR-II，从而破坏肠屏障的完整性。这可导致增加的腹痛感觉。如IBS-D和UC的炎性疾病已被与肠腔中蛋白水解活性的提高水平及之后的PAR-II激活联系起来。另外，增加的粪便蛋白水解活性被与尿布疹联系起来。通常，过高的蛋白酶释放将导致降低的胃肠道舒适、功能性消化失调、胃肠道气体形成和/或胃气胀。
另一方面，蛋白水解活性的过低分泌是不利的，因为在这样的情况下膳食蛋白质不能被适当地消化，也导致必需氨基酸和能量的损失、和结肠中增加的蛋白质负荷。
特别是在婴儿和幼儿中，严格控制蛋白质消化和蛋白水解活性的释放是极其重要的。首先，对于婴儿和幼儿，有限的蛋白质损失对良好生长和发育是重要的。必需氨基酸和能量的损失影响生长和发育。其次，婴儿和幼儿的小肠屏障功能还不成熟，小肠微生物群仍在发育，因此对上述缺点更敏感。痛知觉(例如由于绞痛或痉挛)经常是引起忧虑的重要原因并引起许多求医访问，因此需要降低痛知觉的风险，例如预防和/或治疗绞痛和/或痉挛。
已知的改善蛋白质消化(尤其是在婴儿中)的方法，涉及通过蛋白酶部分预消化膳食蛋白质。另外，Alm,1982,J Dairy Sci 65:509-514公开了乳制品的低pH，特别是作为发酵的结果，对蛋白质的体外消化具有有利的影响。考虑到在许多消化病中，盐酸的分泌是受损的，因此向婴儿、儿童和成人建议这种低pH乳制品的适合性。Vass et al,1984,ActaMedica Hungarica,41,15-161公开了发酵的牛奶具有最高的蛋白质利用率指数：定义为断奶大鼠摄入每克蛋白质增加的体重(单位：g)，这归功于蛋白质更好的可消化性。
Gallia是酸化的婴儿配方，由两个特定的乳酸菌菌株发酵产生。已经公开，该配方促进蛋白质消化并改善肠道运输。
WO 2009/151330公开了具有不可消化的寡糖的发酵的婴儿配方，用于改善通过剖腹生产术出生的婴儿的肠集群(intestinal colonization)。
US 2011/097437公开了包含不可消化寡糖和由短双歧杆菌和嗜热链球菌发酵的蛋白质底物的营养组合物，用于减少细菌易位和改善肠屏障功能。
US 2010/278781公开了一种蛋白质组成的组合物，其由短双歧杆菌发酵并包含具有多个健康益处的不可消化的寡糖。
发明内容
发明人已经发现，使用小猪作为动物模型，在消耗发酵配方时，与消耗标准非发酵配方时检测到的量相比，在回肠末端检测到的量显著降低。令人惊讶的是，与消耗广泛水解的(即预水解的)蛋白质配方时检测到的量相比，内源性蛋白水解酶的量也显著降低。
另外，出人意料的是，在消耗发酵配方的小猪中，尽管其每日蛋白质摄取量更高，表观的和真实的蛋白质消化率也最高。这说明降低的消化作用(digestive effort)。消化作用被定义为，每克摄入蛋白质分泌的蛋白水解酶活性的量。消化效率被定义为消化作用的倒数值。这意味着在高消化效率时(少量需要来消化摄入蛋白质的蛋白水解酶)消化作用低。
发明人还发现，在仅用母乳喂养的人类婴儿粪便样品中，蛋白水解活性低于用标准配方喂养的婴儿粪便样品的蛋白水解活性。当向人类婴儿给予的配方包含不可降解的寡糖时，粪便样品的蛋白水解活性与母乳喂养的婴儿的值相比较低，但具有相似的值。
因此，当喂养包含发酵配方的蛋白质时，内源性蛋白水解酶的释放、消化作用、小肠中内源性蛋白质损失和进入结肠的蛋白质负荷被有利地降低。额外存在的不可消化的寡糖降低结肠中微生物群的蛋白水解活性。因此，经发酵的并且包含不可消化的寡糖的婴儿或幼儿配方将在降低蛋白质发酵和结肠中蛋白水解活性方面具有进一步改善的效果。另外，经发酵的并且包含不可消化的寡糖的婴儿或幼儿配方在蛋白水解活性降低方面，沿着整个肠道——即小肠和大肠——具有有益效果。因此，包含不可消化寡糖的发酵配方被有利地用作婴儿或幼儿营养品，用于预防和/或治疗尿布疹或通过降低消化作用、改善蛋白质消化效率、降低内源性蛋白质损失、降低内源性蛋白酶分泌、降低结肠蛋白质发酵和/或降低进入结肠的蛋白质负荷来改善肠道健康。
蛋白质消化效率被提高、内源性蛋白质损失被降低的发现也有利地使比以往使用的婴儿(或幼儿)配方具有更低的蛋白质浓度。
具体实施方式
本发明涉及一种方法，尤其是一种非治疗方法，用于在年龄0-36个月的人类受试者中
a提高蛋白质消化效率，
b降低小肠和/或大肠中蛋白水解酶的分泌，
c降低小肠和/或大肠中蛋白水解活性，
d降低进入大肠的蛋白质负荷，和/或
e降低大肠中蛋白质的发酵，
所述方法包括向所述年龄0-36个月的人类受试者给予营养组合物，所述营养组合物包含
-蛋白质，基于该营养组合物干重的量为5-20重量％，且每100kcal的量为1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总和为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
在优选实施方案中，本方法用于f)降低消化作用。
优选地，a、b、c、d和/或e和/或f)的提高或降低是与不包含含有由乳酸细菌发酵的组合物的蛋白质和不可消化的寡糖的营养组合物相比。
本发明还涉及促进年龄0-36个月的人类受试者的肠道健康的方法，包括向所述婴儿给予营养组合物，所述营养组合物包含
-蛋白质，基于该营养组合物干重的量为5-20重量％，且每100kcal的量为1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的由蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
也就是说，本发明涉及包含由乳酸细菌发酵的组合物的蛋白质和不可消化的寡糖在生产营养组合物中的用途，该营养组合物用于改善年龄在0-36个月的人类受试者的肠道健康，其中该营养组合物包含
-蛋白质，基于该营养组合物干重的量为5-20重量％，且每100kcal的量为1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
本发明也可被表述为一种营养组合物，含有
-蛋白质，基于该营养组合物干重的量为5-20重量％，且每100kcal的量为1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总和大于50重量％，
用于改善年龄在0-36个月的人类受试者的肠道健康。
优选地，改善肠道健康是通过
a提高蛋白质消化效率，
b降低小肠和/或大肠中蛋白水解酶的分泌，
c降低小肠和/或大肠中蛋白水解活性，
d降低进入大肠的蛋白质负荷和/或
e降低大肠中蛋白质的发酵。
其中提高与降低是相对于不包含含有由乳酸细菌发酵的蛋白质的组合物和不可消化的寡糖的营养组合物的效果而言。
本发明还涉及治疗和/或预防年龄在0-36个月的人类受试者尿布疹或绞痛和/或痉挛的方法，包括给予所述婴儿包含以下成分的营养组合物
-蛋白质，基于该营养组合物干重的量为5-20重量％，且每100kcal的量为1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
也就是说，本发明涉及经乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物和不可消化寡糖在生产营养组合物的用途，所述营养组合物用于治疗和/或预防年龄0-36个月的人类受试者尿布疹或急腹痛和/或痉挛，其中所述营养组合物包含
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
本发明也可被表述为一种营养组合物，包含
-蛋白质，基于该营养组合物干重的量为5-20重量％，且每100kcal的量为1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于该营养组合物干重的量为0.5-20重量％，
-至少10重量％的基于该营养组合物干重的蛋白质组成的组合物，其经乳酸细菌发酵，以及
-基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％，
用于在年龄0-36个月的人类受试者中治疗和/或预防尿布疹或急腹痛和/或痉挛。
本发明还涉及包含蛋白质、脂质、可消化的碳水化合物和不可消化的寡糖的营养组合物，其中，基于该营养组合物的干重，所述蛋白质的量为5-20重量％，并且每100kcal的量为1.6-4.0g；其中每100kcal脂质的量为3-7g；其中每100kcal可消化的碳水化合物的量为5-20g；其中，基于该营养组合物的干重，不可消化的寡糖的量为0.5-20重量％，其特征还在于，该营养组合物含有至少10重量％基于该营养组合物干重的由蛋白质组成的组合物，所述由蛋白质组成的组合物经乳酸细菌发酵；且其特征在于，基于该营养组合物干重，总量为0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量，L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
本发明还涉及向年龄在0-36个月的人类受试者提供营养的方法，该方法包括向该人类受试者给予本发明的营养组合物。
换句话说，本发明涉及本发明的营养组合物的用途，用于向年龄在0-36个月的人类受试者提供营养。
本发明也可被表述为根据本发明的营养组合物用于向年龄在0-36个月的人类受试者提供营养。
优选地，根据本发明，该营养组合物具有在给予时与人乳粘度相近的粘度。因此，在根据本发明的一个实施方案中，所述营养组合物不包含增稠剂，优选不包含选自豆角胶、他拉胶、黄蓍胶、瓜尔豆胶和香豆胶的增稠剂，优选不包含豆角胶、他拉胶、黄蓍胶、瓜尔豆胶或香豆胶的任意一种。
本发明的一个方面涉及降低年龄为0-36个月的人类受试者肠中蛋白水解活性的方法，所述方法包括向所述受试者给予包含蛋白质、脂质、可消化碳水化合物和不可消化寡糖的营养组合物，其中基于该营养组合物的干重，蛋白质的量为5-20重量％，并且每100kcal的量为1.6-4.0g；其中每100kcal脂质的量为3-7g；其中每100kcal可消化碳水化合物的量为5-20g；其中不可消化寡糖的量为0.5-20重量％，基于该组合物的干重计，且其中不可消化寡糖选自反式半乳寡聚糖、果糖寡聚糖和半乳糖醛酸寡聚糖，更优选地，所述不可消化寡糖包括半乳糖醛酸。
为清楚起见，需要注意的是，上文提及的“营养组合物”指待摄入或给予的最终营养组合物，并且该营养组合物包括所述“经乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物”。因此，该营养组合物也可以指“最终营养组合物”或“全部营养组合物”。并且，为清楚起见，需要注意的是，“经乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物”的“蛋白质”部分被包含在该营养组合物的“5-20重量％蛋白质”中。
本说明书使用的术语“营养组合物”，即待摄入或给予的最终营养组合物，也指上文指定的“用于年龄在0-36个月的人类受试者的营养组合物”。年龄在0-36个月的人类受试者包括婴儿和幼儿，并因此也可以指婴儿或幼儿。另外，需要注意的是，当在本说明书中使用例如“本营养组合物”或“根据本发明的营养组合物”的表述时，这也指根据本发明的方法和用途。
发酵成分
发酵是利用内源性电子受体(通常是有机化合物)从碳水化合物(例如牛奶中存在的乳糖)的氧化得到能量的过程。这与细胞呼吸是相反的，电子在细胞呼吸中通过电子传递链被提供给外源电子受体，例如氧气。本发明中，通过产生乳酸的细菌对牛奶衍生产品的发酵对于将该牛奶衍生产品中存在的碳水化合物转化为有机酸具有通用意义。除乳酸以外，形成的这些有机酸可包括如乙酸的其他有机酸。被发酵的碳水化合物优选为乳糖。
乳酸细菌也称为产生乳酸的细菌，包括链球菌(Streptococcus)属、乳球菌(Lactococcus)属、乳杆菌(Lactobacillus)属、明串珠菌(Leuconostoc)属、肠球菌(Enterococcus)属、酒球菌(Oenococcus)属、片球菌(Pediococcus)属和双歧杆菌(Bifidobacterium)属。
本营养组合物包含由乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物。本营养组合物优选包含含有发酵的牛奶衍生蛋白质的组合物。通过孵育牛奶(例如脱脂牛奶)或牛奶衍生产品(例如乳清)与至少一种乳酸细菌菌株(例如乳球菌属、乳杆菌属、链球菌属和双歧杆菌)的组合得到这种发酵的含有牛奶衍生蛋白质的组合物，优选与至少一种选自乳球菌属、乳杆菌属和链球菌属的菌株的孵育得到含有发酵的牛奶衍生蛋白质的组合物，优选与至少一种选自链球菌属的菌株。优选地，使用进行单纯乳酸发酵的乳酸细菌用于发酵，因为在这种情况下，每个糖单元产生两种乳酸，并且不形成气体。纯乳酸的乳酸细菌包括嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，优选乳酸乳球菌的乳球菌属种，以及例如嗜酸性乳酸杆菌(Lactobacilus acidopilus)、瑞士乳杆菌(Lactobacillushelveticus)和唾液乳杆菌(Lacobacillus salivarius)的I类乳酸杆菌，以及可以从己糖产生两个乳酸的、包括干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、鼠李糖乳杆菌(Lacobacillusrhamnosus)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、清酒乳杆菌(Lactobacillus Sakei)的兼性异型发酵的乳酸杆菌。因此在一个实施方案中，优选通过孵育牛奶(例如脱脂牛奶)或牛奶衍生产品(例如乳清)与至少一个选自嗜热链球菌、乳酸如球菌、嗜酸性乳酸杆菌、瑞士乳杆菌、唾液乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌和清酒乳杆菌的菌株的组合得到含有发酵的牛奶衍生蛋白质的组合物，优选通过与嗜热链球菌孵育得到含有发酵的牛奶衍生蛋白质的组合物。优选孵育组合物10分钟至约6小时。孵育期间的温度优选为20-50℃。在一个实施方案中，孵育后，优选将孵育的组合物进行热处理。通过这种热处理，优选至少90％的活微生物被灭活，更优选至少95％。优选发酵的营养组合物包括低于1105菌落形成单位(cfu)活乳酸细菌/g干重。热处理优选在温度80-180℃进行。乳酸细菌的灭活有利地导致更少的后酸化作用(post acidification)和更安全的产品。当营养组合物待被给予至婴儿或幼儿时，这是特别有利的。制备适用于本发明目的的发酵成分的方法在EP 778885中已知，其以引用的方式纳入本文，特别在实施例7记载了制备发酵组合物的合适方法。FR 2723960，其以引用的方式纳入本文，特别在实施例6记载了制备发酵组合物的合适方法。
简而言之，浓缩(例如至15-50％干重)含有乳糖和任选地其他大量营养物例如脂肪(优选植物脂肪)、酪蛋白、乳清蛋白、维生素和/或矿物质等的牛奶衍生产品，优选消毒的，并随后与嗜热链球菌孵育，例如与5％每ml含有106-1010细菌的培养物孵育。优选这种牛奶衍生产品包含乳蛋白质肽。以上提及了发酵的温度和持续时间。适宜在发酵后，可消毒或灭菌包含发酵蛋白质的组合物，例如喷雾干燥或冷冻干燥，以提供适用于被制备在终产品中的形式。
为了本发明目的优选用于制备发酵蛋白质组成的组合物的嗜热链球菌细菌菌株在发酵底物的过程中产生β-半乳糖苷酶活性。优选地，β-半乳糖苷酶活性与酸度同时产生。在EP 778885的实施例2和FR2723960的实施例1中描述筛选合适的嗜热链球菌菌株。优选地，在根据本发明的营养组合物及其用途中，至少部分在发酵中产生的β-半乳糖苷酶的活性被保留。优选地，所述被保留的部分β-半乳糖苷酶活性是乳糖酶活性。当在人类受试者中消化时，营养组合物中的乳糖酶活性对促进肠道健康具有有益效果。优选地，根据本发明，每克干重的营养组合物包含0.3-4Uβ-半乳糖苷酶活性，优选地该营养组合物包含0.3-4U每克干重乳糖酶活性。在根据本发明的又一优选实施方案中，所述营养组合物包含102-105cfu嗜热芽孢杆菌的活细菌，优选地该营养组合物包含102-104嗜热芽孢杆菌的活细菌。
制备包含蛋白质的发酵的组合物，优选出于本发明的目的的含有蛋白质的发酵的牛奶-衍生的组合物的嗜热链球菌的优选菌株已经由Compagnie Gervais Danone在1995年8月23日和1994年8月25日保藏于由巴斯德研究院(Institut Pasteur)管理的法国国家培养物和微生物保藏中心(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes)(CNCM)，其地址为25rue du Docteur Roux,Paris,France，保藏号分别为I-1620和I-1470。
优选地，在所述蛋白质组成的发酵组合物的制备中，还存在额外其他乳酸细菌的菌株，或同时地或连续地，所述组合物另外被其他乳酸细菌菌株发酵。其他乳酸细菌菌株优选选自乳酸杆菌属和双歧杆菌属，更优选地短双歧杆菌，最优选地为由Compagnie Gervais Danone在1999年5月31日保藏于CNCM的短双歧杆菌，其保藏号为I-2219。
在一个实施方案中，经乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物包含嗜热链球菌和/或短双歧杆菌。
组成的组合物由嗜热链球菌和/或短双歧杆菌发酵。
在一个实施方案中，所述营养组合物包含经乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物，其中所述乳酸细菌在发酵后被灭活。
组成的发酵的组合物不是被保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)发酵。保加利亚乳杆菌发酵的产品被认为不适合婴儿，因为在年幼的婴儿体内，转化D-乳酸盐为丙酮酸盐的特定脱氢酶远远不及转化L-乳酸盐的脱氢酶活泼。
所述蛋白质组成的发酵组合物包含蛋白质。所述蛋白质优选选自非人类动物蛋白质，优选乳蛋白。所述蛋白质组成的发酵组合物优选含有酪蛋白和/或乳清蛋白，更优选地牛乳清蛋白和/或牛酪蛋白。所述蛋白质组成的发酵组合物优选包含酪蛋白和乳清蛋白的质量比为酪蛋白:乳清蛋白10:90至90:10，更优选地20:80至80:20，甚至更优选35:65至55:45。
所述蛋白质组成的发酵组合物包含蛋白质，优选每100kcal所述蛋白质组成的发酵组合物提供1.25-4g，更优选提供1.5-3g，甚至更优选每100kcal 1.7-2.5g。当处于液体形式时，所述包含蛋白质的发酵的组合物优选包含0.5-6.0g，更优选地1.0-3.0g，甚至更优选地每100ml1.0-1.5g蛋白质，最优选地每100ml 1.0-1.3g蛋白质。基于干重，本发明蛋白质组成的发酵组合物优选包含5-20重量％蛋白质，优选至少8重量％，更优选8-14重量％蛋白质，甚至更优选基于所述包含蛋白质组成的发酵组合物干重计，8-9.5重量％。
蛋白质和碳水化合物被认为热量密度为4kcal/g，脂肪的热量密度为9kcal/g，不可消化寡糖的热量密度为2kcal/g。
基于总营养组合物的干重计，本发明的营养组合物优选包含10-100重量％的由乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物，优选含有蛋白质的发酵的牛奶衍生的组合物。在一个实施方案中，基于由乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物的最终营养组合物的干重计，本发明营养组合物优选含有15-70重量％，优选15-50重量％。更高浓度的包含蛋白质的发酵组合物有利地改善蛋白质消化效率。
本发明营养组合物的pH优选为5.0-7.5，更优选地为5.0-7.0，甚至更优选为5.0-6.0，最优选为5.5-6.0。优选地本发明的营养组合物是具有pH 5.5-6.0的液体。本发明的营养组合物包含乳酸和/或乳酸盐。乳酸和/或乳酸盐是在乳酸细菌发酵时形成的。优选地，基于所述营养组合物的干重计，本发明的营养组合物包含0.1-1.5重量％乳酸和/或乳酸盐，更优选的0.2-1.0重量％。存在的乳酸盐越多，所述营养组合物包含的包含蛋白质的发酵组合物越多。优选乳酸和乳酸盐总量的至少50重量％、甚至更优选至少90重量％是L-异构体的形式。因此在一个实施方案中，基于总乳酸和乳酸盐的总量计，L-乳酸和L-乳酸盐的总量多于50重量％，更优选地多于90重量％。L-乳酸盐和L-乳酸与L-(+)-乳酸盐和L-(+)乳酸相同。
在一个实施方案中，基于所述营养组合物的干重计，所述用于婴儿和幼儿的营养组合物包含0.10-1.5重量％的乳酸盐和乳酸的总量，且基于总乳酸和乳酸盐的总量计，其中L-乳酸和L-乳酸盐的总量多于50重量％。
蛋白质组分
本发明营养组合物包含蛋白质组分。在所述营养组合物中使用的蛋白质优选选自非人类动物蛋白，优选乳蛋白、植物蛋白，例如优选地大豆蛋白和/或稻米蛋白，及其混合物。本营养组合物优选含有酪蛋白和/或乳清蛋白，更优选地牛乳清蛋白和/或牛酪蛋白。因此，在一个实施方案中，所述蛋白质组分包含选自乳清蛋白和酪蛋白的蛋白质，优选乳清蛋白和酪蛋白，优选来自奶牛牛奶的乳清蛋白和/或酪蛋白。优选地，基于总蛋白质，所述蛋白质包含少于5重量％的游离氨基酸、二肽、三胎或水解的蛋白质。本发明营养组合物优选包含酪蛋白和乳清蛋白，重量比为酪蛋白:乳清蛋白10:90至90:10，更优选地20:80至80:20，甚至更优选35:65至55:45。
基于本发明营养组合物的干重计，蛋白质的重量％是通过测定总氮并且在酪蛋白的情况下使用6.38的转换因子，或对于酪蛋白以外的蛋白质使用6.25的转换因子，根据凯氏法(Kjeldahl-method)计算的。本发明使用的术语“蛋白质”或“蛋白质组分”指的是蛋白质、肽和游离氨基酸之和。
本发明的营养组合物包含每100kcal该营养组合物提供1.6-4.0g蛋白质的蛋白质，优选提供1.6-3.5g，甚至更优选每100kcal该营养组合物1.75-2.5g。在一个实施方案中，本发明的营养组合物包含每100kcal该营养组合物提供1.6-2.1g蛋白质的蛋白质，优选提供1.6-2.0g，更优选1.75-2.1g，甚至更优选每100kcal该营养组合物1.75-2.0g。在一个实施方案中，根据本发明的婴儿和幼儿的营养组合物包含蛋白质的量优选少于每100kcal 2.0g，优选提供1.6-1.9g，甚至更优选每100kcal的该营养组合物1.75-1.85g。基于总热量过低的蛋白质含量将导致婴儿和年幼儿童的不充分生长和发育。当处于液体形式时，例如，作为立即可饲喂的液体，所述营养组合物优选包含0.5-6.0g，更优选1.0-3.0g，甚至更优选每100ml 1.0-1.5g蛋白质，最优选每100ml 1.0-1.3g蛋白质。基于干重计，本发明的营养组合物包含5-20重量％蛋白质，优选基于所述总营养组合物的干重计，至少8重量％蛋白质，更优选8-14重量％，甚至更优选基于所述总营养组合物的干重计，8-9.5重量％蛋白质。
由于本营养组合物的使用引起蛋白质消化效率增加和蛋白质消化作用降低，基于总热量、基于100ml或基于所述组合物的干重计算的蛋白质的量可以有利地低于标准婴儿配方的蛋白质的量。目前，为保证必需氨基酸的充分摄入，婴儿配方的蛋白质浓度高于人乳中的蛋白质浓度。然而，如在“应用”部分所述，蛋白质浓度增加具有一些缺点：它给婴儿肾脏增加了更重的负担，并且与肥胖和以后的其他不利的健康效应相关。在本发明中使用的术语“蛋白质”或“蛋白质组分”指的是蛋白质、肽和游离氨基酸的总量。
不可消化的寡糖
本营养组合物包含不可消化的寡糖。已经发现不可消化的寡糖能降低结肠中的蛋白水解活性。有利地且最优选地，所述不可消化的寡糖是水溶的(根据L.Prosky et al,J.Assoc.Anal.Chem 71:1017-1023,1988中公开的方法)并且优选是聚合度(DP)为2-200的寡糖。不可消化的寡糖的平均DP优选地低于200，更优选地低于100，甚至更优选低于60，最优选低于40。通过存在于人上消化道(小肠和胃)中消化酶的作用，不能在肠中消化不可消化的寡糖。由人肠微生物群发酵不可消化的寡糖。例如，葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖和糊精被认为是可消化的。寡糖原材料可包含单糖例如葡萄糖、果糖、岩藻糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、葡糖醛酸、N-乙酰半乳糖胺(GalNac)等，但这些不是本发明的寡糖的一部分。
包括根据本发明的营养组合物和方法的不可消化寡糖优选包括不可消化寡糖的混合物。不可消化的寡糖的混合物被发现可进一步降低结肠中蛋白水解活性。
所述不可消化的寡糖优选选自β-半乳寡聚糖、α-半乳寡聚糖和半乳聚糖。根据更优选的实施方案，不可消化的寡糖是β-半乳寡聚糖。优选地，所述不可消化的寡糖包括具有β(1,4)、β(1,3)和/或β(1,6)糖苷键和末端葡萄糖的半乳寡聚糖。例如，可以以商品名GOS(BorculoDomo Ingredients,Zwolle,Netherlands)、Bi2muno(Clasado)、Cup-oligo(Nissin Sugar)和Oligomate55(Yakult)获得反式半乳寡聚糖。
不可消化的寡糖优选包含寡聚果糖。在其他上下文中，寡聚果糖可具有名字例如果聚糖(fructopolysaccharides)、寡果糖(oligofructose)、多聚果糖(polyfructose)、多聚果糖(polyfructan)、菊粉(inulin)、果聚糖(levan)和果聚糖(fructan)，且可以指包含β-连接的果糖单元的寡糖，其优选通过β(2,1)和/或β(2,6)糖苷键连接，且优选DP在2-200之间。优选地，所述果寡糖含有末端β(2,1)糖苷连接的葡萄糖。优选地，所述果寡糖含有至少7个β-连接的果糖单元。在另一优选实施方案中使用菊粉。菊粉是一类果寡糖，其中至少75％的糖苷连接是β(2,1)连接。典型地，菊粉具有平均链长8-60个单糖单元。适合用于本发明组合物的果寡糖可以以商品名HP(Orafti)商购。其他合适的来源为raftilose(Orafti)、fibrulose和fibruline(Cosucra)以及Frutafit和frutalose(Sensus)。
优选地，反式半乳寡聚糖和果寡糖的混合物以重量比1/99至99/1存在，更优选地从1/19至19/1，甚至更优选从1至19/1。当不可消化的寡糖A具有低DP且不可消化的寡糖B具有相对高DP时，这一重量比是尤其有利的。
优选地，短链果寡糖和长链果寡糖的混合物以重量比1/99至99/1存在，更优选地从1/19至19/1，甚至更优选从1至19/1。
在更优选的实施方案中，本发明的营养组合物还包含糖醛酸寡糖。本发明使用的术语糖醛酸寡糖指一种寡糖，其中存在于所述寡糖的至少50数目％的单糖单元是选自古罗糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、核糖醛酸和葡糖醛酸的一种。在优选实施方案中，基于所述糖醛酸寡糖的总糖醛酸单元，该糖醛酸寡糖包含至少50数目％的半乳糖醛酸。本发明使用的糖醛酸寡糖优选制备自果胶、果胶酸盐、藻酸盐、软骨素(chondroitine)、透明质酸、肝素、类肝素、细菌碳水化合物和/或唾液酸多糖(sialoglycan)的降解，更优选地果胶和/或藻酸盐的，甚至更优选果胶的，最优选多聚半乳糖醛酸。优选地，通过水果和/或蔬菜果胶的水解和/或β-消除制备降解的果胶，更优选苹果、柑桔和/或甜菜果胶，甚至更优选由至少一种裂解酶降解的苹果、柑桔和/或甜菜果胶。优选地，所述不可消化的寡糖是半乳糖醛酸寡糖。
在优选实施方案中，所述糖醛酸寡糖的至少一个末端糖醛酸单元具有双键。该双键有效地防止病原体细菌吸附到肠上皮细胞。这对于婴儿和幼儿是有利的。优选地，其中一个末端糖醛酸单元包含C4-C5双键。例如，通过用裂解酶的果胶酶水解能获得在末端糖醛酸单元的双键。所述糖醛酸寡糖可以被衍生。所述糖醛酸可以被甲氧化和/或酰胺化。
优选地，本发明的营养组合物包含不可消化的寡糖反式半乳寡聚糖、果寡糖和果胶降解产物。
反式半乳寡聚糖:果寡糖:果胶降解产物的重量比优选为(20至2):1:(1至3)，更优选(12至7):1:(1至2)。
优选地，本发明涉及营养组合物，其中所述不可消化的寡糖选自果寡糖、半乳寡聚糖和糖醛酸寡糖，其中所述糖醛酸寡糖优选地为半乳糖醛酸寡糖。
优选的是平均DP低于10、优选低于6的反式半乳寡聚糖和平均DP低于10、优选低于6的果寡糖的混合物。最优选的是平均DP低于10、优选低于6的果寡糖和平均DP高于7、优选高于11、甚至更优选高于20的果寡糖的混合物。这样的混合物协同地降低结肠蛋白质发酵和蛋白水解活动。
最优选的是平均DP低于10、优选低于6的反式半乳寡聚糖与平均DP高于7、优选高于11、甚至更优选高于20的果寡糖的混合物。这样的混合物协同地降低结肠蛋白质发酵和蛋白水解活动。
基于本发明组合物的干重计，本营养组合物优选包含0.5至20重量％的总不可消化的寡糖，更优选1至10重量％，甚至更优选2至10重量％，最优选2.0至7.5重量％。
基于100ml计，本发明的肠组合物优选包含0.1至2.5重量％的总不可消化的寡糖，更优选地0.2至1.5重量％，甚至更优选地0.4至1.5重量％，基于100ml本发明组合物计。
营养组合物
本发明的营养组合物优选特别适用于向年龄低于36个月的人类受试者提供完整的每日营养需求，更优选人类婴儿。本发明的营养组合物不是酸奶，因为酸奶通常含有保加利亚乳酸杆菌(Codex Standard forfermented Milks Codex Stan 243-2003)。
本发明营养组合物包含可消化的碳水化合物组分。优选的可消化的碳水化合物组分是乳糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、淀粉和麦芽糖糊精。乳糖是存在于人乳中主要的可消化的碳水化合物。由于本发明的营养组合物包含经乳酸细菌发酵的蛋白质组成的组合物，与其来源相比，乳糖的量因发酵时乳糖被转化为乳酸盐和/或乳酸是减少的。因此，在制备本发明的营养组合物时，优选加入乳糖。优选地，本发明的营养组合物不包含除乳糖以外的高含量的碳水化合物。与可消化的碳水化合物例如糊精、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和其他具有高升胰岛素指数(glycemic index)的可消化的碳水化合物相比，乳糖具有更低的升胰岛素指数并且因此是优选的。本发明的营养组合物优选包含可消化的碳水化合物，其中至少35重量％，更优选地至少50重量％，更优选地至少60重量％，更优选地至少75重量％，甚至更优选地至少90重量％，最优选地至少95重量％的可消化的碳水化合物是乳糖。基于本发明营养组合物的干重，优选包含至少25重量％乳糖，优选至少40重量％，更优选至少50重量％乳糖。
有利地，本发明的营养组合物的蛋白质含量相对低且乳糖含量相对高。因此在一个实施方案中，优选地本发明的营养组合物包含每100kcal本发明的营养组合物1.6至2.1g蛋白质，优选每100kcal本发明的营养组合物1.6至2.0g蛋白质，并且基于总可消化碳水化合物，所述可消化的碳水化合物组分包含至少60重量％乳糖，更优选至少75重量％乳糖，最优选至少90重量％乳糖，基于总可消化碳水化合物。
当处于液体形式时，例如，作为立即可饲喂的液体，每100ml所述营养组合物优选包含3.0至30g可消化的碳水化合物，更优选地6.0至20，甚至更优选每100ml 7.0至10.0g。基于干重计，本发明的营养组合物优选包含20至80重量％，更优选40至65重量％可消化的碳水化合物。基于总热量计，每100kcal所述营养组合物包含5至20g可消化的碳水化合物，更优选8至15g。
本发明的营养组合物包含脂质组分。本发明营养组合物的液体成分提供每100kcal本营养组合物3至7g，优选地，每100kcal所述液体成分提供4至6g。当处于液体形式时，例如，作为立即可饲喂的液体，每100ml所述营养组合物优选包含2.1至6.5g液体，更优选地每100ml3.0至4.0g。基于干重计，本发明的营养组合物优选包含12.5至40重量％液体，更优选19至30重量％。
优选地，所述脂质组分包含必需脂肪酸α-亚麻酸(ALA)、亚油酸(LA)和/或长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)。所述LC-PUFA、LA和/或ALA可以作为游离脂肪酸、以甘油三酯形式、以甘油二酯形式、以甘油单酯形式、以磷脂形式或作为上述一种或多种的混合物提供。优选地，本发明的营养组合物含有至少一个、优选至少两个脂质来源，所述脂质来源选自油菜籽油(例如菜籽油(colza oil)、低顺芥子酸油菜籽油和介花油(canola oil))、高油酸的介花油、高油酸的红花油、橄榄油、海洋油(marine oils)、微生物油、椰子油、棕榈仁油和乳脂。
本发明的营养组合物不是人类母乳。本发明的营养组合物包含脂质组分和蛋白质组分以及可消化的碳水化合物组分。为使其成为完整营养组合物，根据本发明的营养组合物或根据本发明使用的营养组合物优选包含其他部分，例如维生素、矿物质、微量元素及其他微量营养素。优选地，所述营养组合物选自婴儿配方、幼儿乳或配方以及成长奶粉，更优选地选自婴儿配方。婴儿配方被定义为，一种用于婴儿的配方并且可作为例如起始配方(starter formula)，用于年龄在0至4-6个月的婴儿，或后续配方(follow on formula)，用于年龄在4-6个月至12个月的婴儿。幼儿或成长乳或配方打算为年龄12至36个月的儿童使用。在一个实施方案中，所述营养组合物是婴儿配方。根据国际指令，婴儿配方包含微生物、矿物质、微量元素及其他微量营养素。
所述脂质组分提供每100kcal 3至7g脂质，优选每100kcal 4至6g，所述蛋白质组分提供每100kcal 1.6至4g，优选每100kcal 1.75至2.5g，所述可消化的碳水化合物组分提供每100kcal 5至20g，优选每100kcal最终营养组合物提供8至15g。优选地，本发明的营养组合物包含每100kcal提供4至6g的脂质组分，每100kcal提供1.6至1.9g的蛋白质组分，更优选地每100kcal提供1.75至1.85g，以及每100kcal的最终营养组合物提供8至15g可消化的碳水化合物。在一个实施方案中，所述脂质组分每100kcal提供3至7g脂质，优选每100kcal 4至6g，所述蛋白质组分每100kcal提供1.6至2.1g，优选每100kcal 1.6至2.0g，可消化的碳水化合物每100kcal提供5至20g，优选每100kcal的最终营养组合物提供8至15g，且其中优选地，基于总可消化的碳水化合物计，所述可消化的碳水化合物组分包含至少60重量％乳糖，更优选至少75重量％，甚至更优选基于总可消化的碳水化合物计，至少90重量％乳糖。
总热量的量通过由蛋白质、脂质、可消化的碳水化合物和不可消化的寡糖产生的热量之和确定。
在一个实施方案中，所述营养组合物处于液体形式。在另一实施方案中，所述营养组合物是适于在用水溶液(优选水)重新溶解后形成液体营养组合物的粉末。优选地，所述婴儿或幼儿配方是待与水重溶的粉末。优选地，当用Brookfield黏度计在20℃剪切率100s-1测定时，所述液体组合物的粘度低于100mPa.s，更优选低于60mPa.s，更优选低于35mPa.s，甚至更优选低于6mPa.s。低粘度对婴儿或在配方上模仿是重要的，因为它模拟了母乳的粘度并可以通过奶嘴给予。
为达到婴儿或幼儿的热量需求，所述营养组合物优选包含45至200kcal/100ml液体。对于婴儿，所述营养组合物更优选地具有60至90kcal/100ml液体，甚至更优选65至75kcal/100ml液体。这一热量密度保证水和热量摄取之间的最佳比例。对于幼儿——年龄在12至36个月的人类受试者——该营养组合物更优选地具有能量密度45至65，甚至更优选50至60kcal/100ml。本发明组合物的渗透性优选为150至420mOsmol/l，更优选260至320mOsmol/l。低渗透性的目的是进一步降低胃肠道的压力。
当所述营养组合物处于液体形式时，每天给予的优选体积在约80至2500ml的范围内，更优选约200至1200ml每天。优选地，每天的饲喂次数介于1到10次，优选3至8次。在一个实施方案中，以液体的形式在至少2天的期间内每天给予所述营养组合物，优选在至少4周的期间内，优选在至少8周的期间内，更优选在12周的期间内，其中每天给予的总体积在200ml至1200ml之间，且其中每天饲喂次数为1至10次。
应用
在本发明上下文中，“预防”疾病或某病症也指“降低疾病或某病症的风险”，也指“治疗易患所述疾病或所述某病症的人”。
发明人发现，与消耗标准、含有非发酵成分的营养组合物相比，消耗根据本发明的营养组合物时，在回肠末端检测到的内性蛋白水解酶的量显著降低。另外，即使每日蛋白质摄入更高，消耗本发明营养组合物的组的蛋白质消化率在表面上和实际上是最高的。
已经发现，本发明的营养组合物可降低消化作用。消化作用被定义为摄入每克蛋白质所分泌蛋白酶活动的量。
已经发现，本发明的营养组合物可提高蛋白质消化效率。蛋白质消化效率被定义为每任意单位(AU)蛋白酶活动所摄入蛋白质的量。已经发现，本发明的营养组合物可降低内源性蛋白质的损失，例如内源性形成蛋白酶的损失。这尤其是胰蛋白酶和/或糜蛋白酶和/或弹性蛋白酶的情况。胰蛋白酶和糜蛋白酶是婴儿最重要的消化蛋白酶，因为由于胃中更高的pH，胃蛋白酶的活性低。另外，已经发现，蛋白酶可以刺激其他蛋白质如粘蛋白类(mucin)的内源性损失。
已经发现，本发明的营养组合物可减少进入结肠的蛋白质负荷。
因此，在饲喂本发明的营养组合物时，内源性蛋白酶的释放、消化作用、小肠中内源性蛋白质的损失、进入结肠的蛋白质负荷以及结肠微生物群的蛋白水解活性被有利地降低。本发明的组合物对降低结肠中蛋白质发酵和蛋白水解活性具有改善的效果，并对在整个肠道(即小肠和大肠)中的蛋白水解活性的降低具有有益效果。
消化作用、改善或增加蛋白质消化效率、降低内源性蛋白质损失、降低内源性蛋白酶分泌、降低结肠的蛋白质发酵和/或降低进入结肠的蛋白质负荷来预防和/或治疗尿布疹、或改善肠道健康。
蛋白质消化效率被提高以及内源性蛋白质损失被降低的发现，还有利地使比目前使用的配方具有更低蛋白质浓度的婴儿或幼儿配方的配制成为可能。
与给予所述营养组合物之前的情况、和/或与给予标准营养组合物(不包含蛋白质组成的发酵组合物和不可消化的寡糖)的情况相比，观察本文描述的效果。已经发现，与用标准婴儿配方喂养的婴儿相比，这些观察到的效果也更接近母乳喂养婴儿出现的效果，因为已发现，全母乳喂养婴儿粪便样品中的蛋白水解活性低于用标准配方喂养婴儿的。
由于以上提及的效果，本发明的营养组合物改善肠道健康。在一个实施方案中，本发明的婴儿营养组合物用于改善肠道健康。优选地，所述肠道健康选自i)改善的肠屏障功能和ii)在预防和/或治疗病症方面的用途，所述病症选自便秘(constipation)、腹痛、腹部不适、绞痛(colics)、痉挛(cramps)、腹部气胀(abdominal bloating)、腹胀(abdominaldistention)、肠道易激综合症(irritable bowel syndrome)和肠炎。在一个实施方案中，所述肠道健康选自如溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)的炎症性肠病(IBD)和引起腹泻的肠道易激综合症(IBS-D)(diarrhoegenic irritable bowel syndrome)。
优选地，所述肠道健康选自便秘、腹痛、腹部不适、绞痛、痉挛、腹部气胀、腹胀和肠道易激综合征。在一个实施方案中，所述肠道健康选自肠炎。在一个实施方案中，本发明的营养组合物通过预防和/或治疗便秘改善肠道健康。便秘可被评价或描述为降低的排便频率和/或增加的粪便硬度。
特别地，进入结肠蛋白质的降低的量将引起肠微生物群的更强的分解糖的活性和更低的蛋白水解活性。对糖而非氨基酸的发酵将导致结肠的更低的pH和/或导致减少形成如吲哚、苯酚和胺的有毒代谢产物。这也会导致肠微生物群中更多的双歧杆菌和/或乳杆菌和/或更少的病原细菌。可以表示细菌的量为每g粪便的cfu和/或基于总细菌cfu的百分比。如此改善的肠微生物群将导致降低的肠道感染和/或腹泻的减少。
特别是降低含量的蛋白酶，更具体地如胰蛋白酶和糜蛋白酶的丝氨酸蛋白酶类，将导致PAR-2的裂解减少，以及肠屏障功能增强的效果。屏障功能增强会导致毒素、过敏原和病原体的易位减少，并因此引起在感染、腹泻和/或炎症方面的有益效果。并且，降低的PAR-2裂解会引起更少的腹痛知觉。增加的粪便蛋白水解活性与如溃疡性结肠炎的炎症性肠病(IBD)和与引起腹泻的肠道易激综合症(IBS-D)特别有关。因此，在一个实施方案中，本发明的营养组合物用于治疗和/或预防如溃疡性结肠炎和引起腹泻的肠道易激综合症(IBS-D)的炎症性肠病。增加的粪便蛋白水解活性与尿布疹的产生特别有关。因此，本发明的营养组合物优选用于治疗和/或预防尿布疹。另外，更少的蛋白酶的合成以及增加的蛋白质消化率导致更少的能量和蛋白质损失，其促进生长和发育。
蛋白质的结肠发酵将引起气体形成的质量和数量的改变，从而增加腹部气胀和/或腹胀和/或胃气胀(flatulence)。因此，本发明的营养组合物对降低腹部气胀和/或腹胀以及由其引起的疾病有效。蛋白酶激活的受体的激活增强痛知觉并对肠屏障功能有不利的影响。降低的蛋白水解活性可因此有助于对增加的绞痛或痉挛的预防和/或治疗。当婴儿出现背部拱起时可以评价痉挛，当出现过度哭泣的时间时可以评价绞痛。在一个实施方案中，本发明的营养组合物被用于治疗和/或预防绞痛和/或痉挛。
以上观察到的和提及的效果在年幼的人类受试者中尤其重要，因为他们需要生长和发育、具有更不成熟的肠屏障和不发达的肠微生物群。换句话说，在年幼的人类受试者中，改善蛋白质消化作用、调节内源性蛋白质释放、限制蛋白质损失以及降低结肠中蛋白质负荷是最重要的。肠道发育是复杂的过程。有可能的是，肠道泄漏程度(intestinal tractleakiness)使得婴儿在生命第一个月期间对蛋白水解活性的升高水平更加敏感，这可能引起低水平的炎症和增强的痛知觉。这可以解释本发明营养组合物的有益效果，其诱导更少的内源性蛋白酶释放。因此，优选使用所述营养组合物喂养人类婴儿。
在一个实施方案中，本发明涉及一种方法，优选一种非治疗方法，用于在年龄在0-36个月的人类受试者中
a提高蛋白质消化效率，
b降低小肠和/或大肠中蛋白酶的分泌，
c降低小肠和/或大肠中蛋白水解活性，
d降低进入大肠的蛋白质负荷，和/或
e降低大肠中的蛋白质发酵，
所述方法包括向年龄在0-36个月的人类受试者给予根据本发明的营养组合物，其中提高或降低是与不包含由乳酸细菌发酵的含有蛋白质的组合物和不可消化的寡糖的营养组合物的效果相比。优选地，对于此方法，所述营养组合物包含乳糖。
在一个实施方案中，所述蛋白酶是丝氨酸蛋白酶，所述蛋白水解活性是丝氨酸蛋白酶的蛋白水解活性，更优选地，丝氨酸蛋白酶选自胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶。
本发明的营养组合物被用于向年龄在0-36个月的人类受试者提供营养。在一个实施方案中，本发明的营养组合物被用于向0-18个月的婴儿提供营养，甚至更优选年龄在12个月或以下的婴儿。在一个实施方案中，本发明的营养组合物被用于向年龄在18-36个月的幼儿提供营养，最优选地向年龄在18-30或24个月的幼儿。本发明的营养组合物优选是通过肠内(enteraly)给予，更优选通过口服给予。
在本文件及其权利要求中，动词“包含”及其词形变化是用其非限制性意义，指该词之后的项目被包括在内，但未被具体提及的项目未被排除。另外，通过不定冠词“一”或“一个”提及的要素不排除这样的可能性：存在多于一个所述要素，除非上下文明确要求存在且仅存在一个该要素。不定冠词“一”或“一个”通常指“至少一个”。Wt.指重量。
实施例
实施例1：
在健康出生的婴儿中进行双盲、安慰剂对照、随机、平行组设计的前瞻性研究，直到所述婴儿至一岁。实验组为：
组1：全母乳喂养至少4个月的婴儿(N＝43)。
组2：最迟2个月后全配方喂养的婴儿，接受基于标准非水解牛乳的配方(N＝41)。
组3：最迟2个月后配方喂养的婴儿，接受基于标准非水解牛乳的配方，所述配方含有中性和酸性寡糖质量比85:15的不可消化的碳水化合物(0.8g/100ml)。使用中性寡糖反式半乳寡聚糖(来源VivinalGOS)和长链寡糖(来源raftiniln HP)的质量比9:1。使用由果胶降解衍生的酸性寡糖糖醛酸寡糖。(N＝36)。
出生后16周时收集粪便样品并将其保存在-20℃直到进一步分析。为了检测金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶和巯基蛋白酶，用基于EnzCheck蛋白酶荧光的试剂盒(E6638,Invitrogen,Carlsbad,Ca,USA)测定粪便上清液中的粪便的蛋白水解活性。将粪便样品用1x PBS稀释10倍，匀质5分钟，在13.000rpm离心3分钟，以除去大颗粒。将100μl(稀释100倍)上清液加至100μl操作BODIPY酪蛋白(10μg BODIPY酪蛋白)。在25℃、10分钟期间内测定荧光的增强。使用猪胰酶(Sigma,P1750)制备校正曲线。为确定蛋白酶活性来源，在每个分析中加入终浓度为5mM的特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂(Sigma,A8456)。用BCA方法(Pierce)确定粪便上清液中总蛋白质。粪便的蛋白水解活性被表示为基于每毫克粪便蛋白质含量的USP胰酶标准(pancreatin activity)(根据《美国药典》中活性的标准单位)的任意单位(AU)。用Mann-Whitney U检测进行统计。
结果：
表1示出了结果。与母乳喂养组和含有所述寡糖混合物的标准婴儿配方组相比，标准婴儿配方组的粪便蛋白水解活性显著较高。母乳组和含有不可消化的寡糖混合物的标准婴儿配方组间的粪便蛋白水解活性相似。
表1：在母乳喂养的婴儿(组1)、对照婴儿配方喂养的婴儿(组2)或具有不可消化碳水化合物配方喂养的婴儿(组3)的粪便中平均蛋白水解活性(AU/mg蛋白质)
| 食物 | 蛋白水解活性(SE) | 对组1的P值* | 对组2的P值* |
| 组1 | 313(21) | 0.032 | |
| 组2 | 406(33) | 0.032 | |
| 组3 | 309(26) | 0.488 | 0.020 |
*：Mann-Whitney U检测。
蛋白水解活性主要由丝氨酸蛋白酶产生(即胰酶或由结肠微生物群产生的)，因为该特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂AEBSF阻断多于70％的蛋白水解活性。
这些实验表明，在不可消化的寡糖存在下降低结肠蛋白水解活性和降低的蛋白质发酵。
实施例2：用发酵的婴儿配方进行的小猪实验
由于猪与人的消化生理机能非常相似(Miller et al.1987,Annu RevNutr,7:361-82)并产生类似的真实回肠氮和氨基酸(AA)消化率(Deglaire et al.2009,Br J Nutr,102(12):1752-9,Rowan et al.1994,BrJ Nutr,71(1):29-42)，因此为了研究体内蛋白质消化，猪是首选。另外，Moughan等进行的研究已经显示，可以把3周大的小猪作为6个月大的婴儿的模型(Moughan et al.1991,J Nutr,121(10):1570-4)。因此，在小猪模型中检测发酵的和标准的婴儿配方(IF)的AA消化率。根据肽营养方法(Rutherfurd et al.1998,J Dairy Sci,81(4):909-17)，使用水解的配方(Nutrilon Pepti)校正内源性AA损失。
将6只年龄和重量匹配的雄性小猪(平均重量4.9kg)从两周龄开始分组饲养。3周龄时，通宵禁食后，在它们末端回肠的远端给予T-插管，并在之后分开饲养。从31天开始，给予小猪以下特种饮食：
食物1：Lactofidus-1，以商标为Gallia销售的商购婴儿乳配方，包含100％的发酵的乳衍生的组合物。Lactofidus是用嗜热链球菌发酵产生的，并且包含短双歧杆菌。使用热处理使所述乳酸细菌失活。基于干重，其含有1.1重量％乳酸+乳酸盐，其至少95％为L-乳酸/乳酸盐。每100g干重包含12.2g蛋白质，其中60重量％酪蛋白和40重量％乳清蛋白。其pH为5.6。
食物2：Nutrilon-2，以商标Nutricia销售的标准非发酵继续配方，每100g干重包含9.3g非水解的蛋白质，其中50重量％为非水解的乳清蛋白和50重量％为酪蛋白。pH为6.8。
食物3：Pepti-2，以商标Nutricia销售的IMF，其每100g干重包含11.2g蛋白质，所述蛋白质以100重量％广泛水解乳清蛋白的形式。pH是6.4。
将所述发酵的、标准的且水解的粉末状IMF在去离子水(37℃)中稀释至最终干物质含量分别为21.0％、22.05％和21.45％(蛋白质含量为2.46、2.05和2.55g/100ml)。向所述IMF粉末中加入氧化铬作为不可消化的标记物。到31天为止，所述小猪获得特种饮食1、2和3的1:1:1w/w/w的混合物。
从31天至36天，以根据表1饲喂方案的拉丁方设计(Latin Squaredesign)，小猪获得特种饮食1、2或3。在7:00h、9:30h、14:00h和16:00h饲喂小猪。在32天、34天和36天的8.00h至17.00h，通过所述T插管将回肠消化物收集在小袋中，充满后立即保存在冰上。将所有消化物样品称量、测定pH并保存在-20℃直到进一步操作。为了酶活性测定，将二次抽样样品(2ml)离心分离(4℃，13.000g，10分钟)，将上清液分成等份并保存在-80℃。
表2：饲喂方案
在冷冻干燥的消化物样品和食物粉末中分析干物质(DM)(在80℃的重量分析法)、氧化铬(Cr)(电感耦合等离子体质谱法)、粗蛋白(CP)(凯氏法，N x 6.25)和氨基酸(AA)组成(用6M HCl水解后HPLC)。
为了检测金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶和巯基蛋白酶，用基于EnzCheck蛋白酶荧光的试剂盒(E6638，Invitrogen，Carlsbad，Ca，USA)测定回肠消化物的总蛋白水解活性。将消化物用10mM pH 7.8的Tris-HCl稀释750倍，并将100μl样品加到100μl操作BODIPY酪蛋白(10μg BODIPY酪蛋白)中。在25℃、10分钟期间内测定荧光的增强。使用猪胰酶(Sigma,P1750)制备校正曲线。为确定蛋白酶活性来源，在每个分析中加入终浓度为5mM的特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂(Sigma,A8456)。活性被表示为任意单位(AU)(基于USP中的胰酶活性)。
通过使用Nα-苯甲酰基-L-精氨酸乙酯(BAEE，Sigma B4500)作为底物及测定25℃、253nm的吸光度变化(根据生产商的说明)来测定胰蛋白酶活性。使用牛胰蛋白酶(Sigma，T9201)制备校正曲线。活性被表示为任意单位(AU)(基于以U计的胰蛋白酶活性)。
通过使用Nα-苯甲酰基-L-酪氨酸乙酯(BTEE，Sigma B6125)作为底物并测定25℃、256nm的吸光度变化来测定糜蛋白酶活性。使用牛糜蛋白酶(Sigma，C3142)制备校正曲线。活性被表示为任意单位(AU)(基于以U计的糜蛋白酶活性)。
通过使用SucAla3-PNA(S4760，Sigma)作为底物测定糜蛋白酶活性，并用猪弹性蛋白酶(E7885，Sigma)制备校正曲线。活性被表示为任意单位(AU)(基于以U计的弹性蛋白酶活性)。
用于计算AA消化率的公式(单位为μg/g DMI)：
用方差的单变量分析(Univariate Analysis of Variance)分析结果(GLM方法)。当根据LSD实验的p<0.05时，认为特种饮食的差异是显著的。
表3的结果示出了所述回肠消化物的pH是相同的。并且渗透性也是相同的。水解配方和发酵配方中的粗蛋白摄入量最高。有趣的是，与其他两组相比，在食用发酵配方的小猪中，其回肠消化物中总蛋白质的量和基于蛋白质摄入的蛋白质的相对量显著较低。因此食用发酵配方的小猪中，向结肠的蛋白质流最低。与食用标准配方的小猪相比，在食用发酵配方的小猪中，表面上的和真实的回肠粗蛋白消化率更高。与食用标准配方的小猪相比，在食用发酵配方的小猪中，表面上的和真实的回肠氨基酸消化率更高。这同样适用于大部分的各个氨基酸。真实的甘氨酸消化率相异最显著。这说明内源性蛋白质分泌的降低。内源性氨基酸流主要富有谷氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、脯氨酸和丝氨酸。
表3：食物摄入、回肠消化物特征及回肠AA消化率
x＝未确定
(a-c)同一行中具有不同字母的值是不同的(p<0.05)
表4.回肠蛋白水解酶活性
NS＝不显著，x＝未确定。
(a-c)同一行中具有不同字母的值是不同的(p<0.05)
表4中的结果表明，当与标准的非发酵配方或水解的、预消化的IMF相比，食用Lactofidus(发酵的婴儿配方)的小猪在8h收集物中分泌的蛋白水解活性的量最低。这是总蛋白水解活性以及胰蛋白酶和糜蛋白酶的情况。这是弹性蛋白酶的情况。当基于蛋白质摄入的量时，也观察到这一效果。
蛋白水解活性主要由丝氨酸蛋白酶(即胰酶例如胰蛋白酶和糜蛋白酶)产生，因为特异性胰蛋白酶抑制剂AEBSF阻断多于90％的蛋白水解活性。所以，在消耗发酵配方时，进入结肠的蛋白水解活性的量较低，这与母乳喂养婴儿的情况更相似(见实施例1)。
令人惊讶的是，当消耗发酵配方时表观和真实蛋白质消化率是最高的，尽管形成最低量的蛋白酶。这意味着消化效率(单位：摄入的蛋白质/以AU为单位的蛋白质活性)更高。类似地，每克蛋白质摄入的蛋白水解活性更低，这意味着降低的消化作用。
实施例3：低蛋白质婴儿配方
粉末状的婴儿配方，其在用水重新溶解后成为可喂养的液体婴儿配方，每100ml包含：
约13.0g干物质，66kcal，
1.2g蛋白质(牛乳清蛋白/酪蛋白，重量比1/1)，基于干重9.8重量％，每100kcal 1.8g，
7.3g可消化的碳水化合物(7.3g糖，其中7.1g乳糖)(11.4g/100kcal)，
3.36g脂肪(主要为植物脂肪)。(50.9g/100kcal)
0.8g不可消化的寡糖scGOS(来源于Vivinal GOS)和lcFOS(来源于RaftilinHP)，其重量比为9:1，其中0.6g被归类为膳食纤维，scGOS中存在的0.2g不可消化的糖类被归类为碳水化合物。
基于干重，该组合物的30％是如实施例2所述衍生自lactofidus-1。基于干重，所述组合物包含约0.33重量％乳酸+乳酸盐，其中至少95％是L-乳酸盐/乳酸。根据婴儿配方国际指令，所述组合物还包含维生素、矿物质、微量元素及其他营养素。
重新溶解后的pH为6.2。
实施例4：婴儿配方
粉末状的婴儿配方，其在用水重新溶解后成为可喂养的液体婴儿配方，每100ml包含：
约13.7g干物质，66kcal
1.35g蛋白质(牛乳清蛋白/酪蛋白，重量比1/1)，基于干重，11重量％，2.0g/100kcal
8.2g可消化的碳水化合物(其中5.6g乳糖和2.1g麦芽糖糊精)
3.0g脂肪(主要为植物脂肪)，
0.8g不可消化的寡糖scGOS(来源Vivinal GOS)和lcFOS(来源RaftilinHP)，其重量比为9:1。
基于干重，该组合物的50％是如实施例2所述衍生自lactofidus-1。基于干重，所述组合物包含约0.55重量％乳酸+乳酸盐，其中至少95％是L-乳酸/乳酸盐。根据婴儿配方国际指令2006/141/EC，所述组合物还包含维生素、矿物质、微量元素及其他营养素。
所述婴儿配方意在改善肠道健康和/或增强屏障功能和/或预防和/或治疗便秘、腹痛、腹部不适、绞痛、痉挛、腹部气胀、腹胀、肠道易激综合症、溃疡性结肠炎、引起腹泻的肠道易激综合症或肠炎，和/或预防和/或治疗尿布疹。
实施例5：幼儿配方
目标为年龄在12-36个月儿童的立即可饮用的液体，每100ml包含：
约56kcal
1.5g蛋白质(牛乳清蛋白/酪蛋白以1/1的重量比)，2.7g/100kcal
6.6g可消化的碳水化合物(其中多于95重量％为乳糖)
1.94g脂肪(主要为植物脂肪)
1.2g不可消化的寡糖scGOS(来源Vivinal GOS)和lcFOS(来源RaftilinHP)，重量比9:1。
基于干重，该组合物的15％是如实施例2所述衍生自lactofidus-1。基于干重，该组合物包含约0.17重量％乳酸+乳酸盐，其中至少95％是L-乳酸/乳酸盐。该组合物含包含维生素、矿物质、微量元素和本领域已知的其他微量营养素。
该组合物的pH为6.6。
Claims (17)
1.一种方法，用于在年龄在0-36个月的人类受试者中，用于：
a 提高蛋白质消化效率，
b 降低蛋白酶在小肠和/或大肠中的分泌，
c 降低小肠和/或大肠中的蛋白水解活性，
d 降低进入大肠的蛋白质负荷，和/或
e 降低蛋白质在大肠中的发酵，
所述方法包括向年龄0至36个月的人类受试者给予营养组合物，所述营养组合物包含：
-蛋白质，基于所述营养组合物干重计的量为5-20重量％，且其量为每100kcal 1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于所述营养组合物干重计的量为0.5-20重量％，
-经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物，基于所述营养组合物干重计的量为至少10重量％，以及
-乳酸盐和乳酸，基于所述营养组合物干重计的总量为0.10-1.5重量％，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量计的L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％，
其中，提高或降低是与不包含经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物和不可消化寡糖的营养组合物的效果相比。
2.经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物和不可消化的寡糖在生产营养组合物中的用途，所述营养组合物用于改善年龄在0-36个月的人类受试者的肠道健康，
其中所述营养组合物包含
-蛋白，基于所述营养组合物干重计的量为5-20重量％，且其量为每100kcal 1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于所述营养组合物干重计的量为0.5-20重量％，
-经乳酸菌发酵的含蛋白组合物，基于所述营养组合物干重计的量为至少10重量％，以及
-乳酸盐和乳酸，基于所述营养组合物干重计的总量为0.10-1.5重量％，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量计的L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％。
3.权利要求2的用途，其中所述营养组合物通过如下方式改善肠道健康：
a 提高蛋白质消化效率，
b 降低蛋白酶在小肠和/或大肠中的分泌，
c 降低小肠和/或大肠中的蛋白水解活性，
d 降低进入大肠的蛋白质负荷，和/或
e 降低蛋白质在大肠中的发酵，
其中提高或降低是与不包含经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物和不可消化寡糖的营养组合物的效果相比。
4.权利要求2或3的用途，其中所述肠道健康选自i)增强的肠屏障功能和ii)预防和/或治疗选自便秘、腹痛、腹部不适、绞痛、痉挛、腹部气胀、腹胀、肠道易激综合症、溃疡性结肠炎、引起腹泻的肠道易激综合症以及肠炎的失调症。
5.权利要求1的方法或权利要求3或4的用途，其中所述蛋白酶是丝氨酸蛋白酶，且所述蛋白水解活性是丝氨酸蛋白酶的蛋白水解活性，更优选地为选自胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶的丝氨酸蛋白酶。
6.经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物和不可消化的寡糖在生产营养组合物中的用途，所述营养组合物用于在年龄在0-36个月的人类受试者中治疗和/或预防尿布疹、绞痛和/或痉挛，其中所述营养组合物包含
-蛋白质，基于所述营养组合物干重计的量为5-20重量％，且其量为每100kcal 1.6-4.0g，
-不可消化的寡糖，基于所述营养组合物干重计的量为0.5-20重量％，
-经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物，基于所述营养组合物干重计的量为至少10重量％，以及
-乳酸盐和乳酸，基于所述营养组合物干重计的总量为0.10-1.5重量％，其中，基于所有乳酸和乳酸盐的总量计的L-乳酸和L-乳酸盐的总量大于50重量％，且
其中，提高或降低是与不包含经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物和不可消化寡糖的营养组合物的效果相比。
7.权利要求1的方法或权利要求2-6中任何一项的用途，其中所述经乳酸菌发酵的含蛋白质组合物经选自嗜热链球菌、乳酸乳球菌、酸性乳酸杆菌、瑞士乳杆菌、唾液乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌和清酒乳杆菌的一种或多种发酵。
8.权利要求1的方法或权利要求2-7中任何一项的用途，其中经乳酸细菌发酵的含蛋白质组合物由嗜热链球菌发酵。
9.一种营养组合物，其包含蛋白质、脂质、可消化碳水化合物和不可消化寡糖，其中蛋白质基于所述营养组合物的干重计的量为5至20重量％，且其量为每100kcal 1.6至4.0g；其中所述脂质的量为每100kcal 3至7g；其中所述可消化碳水化合物的量为每100kcal 5至20g；其中不可消化寡糖基于所述营养组合物的干重计的量为0.5至20重量％；其特征还在于，所述营养组合物包含基于所述营养组合物的干重计的至少10重量％的经乳酸细菌发酵的含蛋白质组合物；且其特征在于，所述营养组合物包含基于所述营养组合物的干重计的总量为0.10至1.5重量％的乳酸盐和乳酸，且其中基于总乳酸和乳酸盐总量计的L-乳酸和L-乳酸盐的总量高于50重量％。
10.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9的营养组合物，其中所述营养组合物是pH为5.5至7.0的液体。
11.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9或10的营养组合物，其中，所述蛋白质的量为每100kcal所述营养组合物1.6-2.1g蛋白质。
12.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9-11的营养组合物，其中所述蛋白质的量低于每100kcal 2.0g。
13.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9-12中任何一项的营养组合物，其中所述营养组合物包含可消化碳水化合物，且其中至少75重量％的所述可消化碳水化合物是乳糖。
14.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9-13中任何一项的营养组合物，其中所述不可消化的寡糖是选自半乳寡聚糖、果寡糖、糖醛酸寡聚糖、寡聚葡萄糖、寡聚木糖、寡聚甘露糖、寡聚阿拉伯糖、葡甘露寡糖、半乳甘露寡糖、大豆寡糖、异麦芽糖寡糖、不可消化的糊精、阿拉伯半乳寡糖、龙胆寡聚糖、黑麯霉寡糖、葡甘露寡糖、壳寡聚糖、唾液酸寡糖和寡聚岩藻糖中的至少一种、更优选至少两种。
15.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9-14中任何一项的营养组合物，其中所述不可消化的寡糖选自反式半乳寡聚糖、果寡糖和半乳糖醛酸寡聚糖及其混合物。
16.权利要求1的方法、权利要求2-8中任何一项的用途或权利要求9-15中任何一项的营养组合物，其中所述营养组合物每克营养组合物干重包含102-105cfu的活嗜热链球菌。
17.权利要求9-16中任何一项的营养组合物的用途，用于喂养婴儿。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150617 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |