CN106659754A - 膳食补充剂 - Google Patents
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Abstract
从禾本科的禾本植物如甘蔗、甜高粱和竹子中提取的食用纤维材料通过改善肠道菌群并减少促炎途径用以缓解慢性炎症。
Description
技术领域
本发明涉及商业食品补充剂制造领域。特别地，本发明涉及一种膳食补充剂、该补充剂在个人饮食中的用途、以及该补充剂的制造方法。
背景技术
炎症是动物的身体中临界的、以及自然的生物反应，以帮助保护自己免受感染、刺激或损伤。在动物系统中存在三种类型的炎症：急性炎症、慢性炎症以及全身性炎症。
急性炎症是人体对躯体方面、微生物方面或是毒素方面的损伤的即时反应。慢性炎症通常涉及到请求免疫系统在较长时间内对抗特别强烈的感染或疾病的更强的反应。分子和细胞信号的复杂的生物学级联成为炎症过程和生理反应的基础。
促炎性细胞因子(pro-inflammatory cytokine)是由免疫系统细胞分泌的信号蛋白，当任何有害试剂首先进入系统时，释放促炎性细胞因子。这将提醒整个免疫系统注意不希望的和潜在有害的介质在体内的存在。最初的炎症期后，产生炎症调节因子(inflammation regulator)，以减少对健康组织的扩展损伤。
通过同步破坏与治愈发炎的组织直到所有受影响的组织都消失而实现修复。在一个健康的生化过程中，此举是为了内部应对慢性炎症的挑战以实现健康的结果。在某些情况下，动物的身体能够牺牲一些健康组织，以限制损伤造成的更大的威胁。
然而，当炎症系统以某种方式受到损害时，在免疫反应中的异常(abnormality)能够造成许多炎症性疾病。当调控和炎症的周期变得如此延伸以致健康组织受影响，或使信号不再被适当地控制，慢性炎症成为令人担忧的问题。这可以通过遗传缺陷而发生，当侵入的有机体证明难以除去(如在多重耐药有机体的情况下)，通过环境影响(如促炎性饮食因子)或由于上述的组合而发生。
当未加抑制的慢性炎症达到一个临界期，并超越了局部组织进入血管及器官的内膜(lining)出现全身性炎症。对这种持续暴露的特定的治疗和反应是由复杂的因素所决定的，例如遗传、饮食、过敏、环境因素、生活方式、甚至心理健康。这是不变的生物应力(biological stress)和免疫系统的活性，其将导致全身性促炎状态转变到继发性疾病和症状。最近，已经表明，体内采用的两种调节炎症的机制是膳食抗氧化剂和保持均衡菌群以抑制促炎性细菌(pro-inflammatory bacteria)的生长。已经发现低必需微量营养素和抗氧化剂的饮食，如高加工脂肪和淀粉类食物的饮食，促进促炎症细菌的生长。这样定期饮食的消费将导致频繁触发炎症状态。然而，身体可能缺乏抵抗促炎信号所需的营养。
全身性炎症反应涉及大量介质，其中的一些介质被用作炎症或炎症性疾病的临床或诊断标志物。一类介质，与细胞信号和炎症反应有关的生物分子是细胞因子，小型蛋白质的广义分类。细胞因子在炎症过程中的生理作用和在全身性炎症状态中的病理作用已经愈加被认可。最近发表的在动物模型中早期2型糖尿病的发展的研究描述了通过胰腺组织的巨噬细胞入侵的炎症关系(link)，从而释放大量的促炎细胞因子。据报道，胰腺组织中的该细胞因子反应损害胰岛素产生β细胞，通过免疫细胞活性导致糖尿病状态的发作。
在先天免疫系统以及消化系统中发挥关键作用的子类蛋白质是Toll样受体(TLRs)。主要的活化反应是促炎性细胞因子的释放。通过Toll样受体活化引发的炎症反应，导致Toll样受体的内源性激活剂(endogenous activator)可能与自身免疫性疾病的发展保持有因果关系的想法。越来越多的证据表明，在削弱胰岛素反应器官中胰岛素信号的过程中涉及到几种TLR子类。事实上，肥胖症的一个辨别属性是一个低级水平的炎症，有可能起源于扩大的脂肪组织。
提供给临床医生以测量全身性炎症的一般水平的诊断测试包括：C-反应蛋白(CRP)、红细胞沉降率(ESR)、可提取性核抗原(ENA)、抗核抗体(ANA)、白细胞计数以及白蛋白水平。所有这些测试都是非特异性的异常水平，可能会导致从无关状态到炎症。各种细胞因子和粘附分子不经常在临床环境中使用，主要是因为它们不是对识别体内炎症的来源的诊断。
许多慢性疾病具有炎症性组分，如自身免疫性疾病、糖尿病、妊娠性糖尿病、哮喘、憩室炎、类风湿性关节炎、动脉粥样硬化、肠易激综合征、慢性疲劳综合征、牛皮癣、炎症性肠病(IBD)和癌症。目前的研究已经表明阿尔茨海默病、自闭症、抑郁症和各种精神障碍、更年期的初步炎性和肠道健康组分。这些疾病的潜在因果机理是未知的，并且炎症在疾病的发病机制中的作用正处于有意义的科学和医学的研究中。
饮食摄入是公认的全身性炎症的主要缓解因素之一，并且已经被报道，以调节身体内的炎症反应。总体而言，研究表明，富含高血糖指数(GI)食品(单糖类和碳水化合物)、反式脂肪(氢化或部分氢化油类)和饱和脂肪的饮食往往会激发炎症。
与此相反，已经表明富含来自橄榄油、水果和蔬菜、坚果、豆类和全植物谷物(whole plant grain)的单不饱和脂肪酸的饮食减少炎症。膳食纤维、低GI食品与炎症反应之间的关系的研究调查，进一步揭示了宿主的免疫系统和肠道菌群之间的双向关系。据报道，膳食纤维补充剂可能提供一种策略，用于操纵肠道细菌轮廓，改变与粘膜免疫系统的相互作用，从而调节宿主免疫系统。
必需脂肪酸在身体的炎症过程中发挥作用。增加油性鱼类和鱼油以及一些海洋植物中发现的ω-3脂肪酸(二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA))的膳食摄入量，通常降低炎症标志物(IM)，而已观察到ω-6脂肪酸的膳食摄入量的增加增加了IM。借助于ω-6与ω-3近16：1的组成的典型的西方饮食，对ω-6脂肪酸与ω-3脂肪酸的特定比例进行了研究。然而，据估计人类进化接近1：1的ω脂肪比例，这可能是一个有价值的膳食目标，以减少身体的炎症反应。
目前的研究将涉及植物化学物质、多酚类化合物、儿茶素、特定的维生素和矿物质与治疗减少炎症相关疾病相链接。一些报道与天然香料和草药相链接，以直接抑制促炎途径。传统上，草药和香料已被用于提高饮食中抗氧化剂和微量营养素的量。
所有这些营养效果的正反两方面的机理，目前主要集中于宿主的肠道健康上。肠道健康指的是胃、小肠(十二指肠、空肠、回肠)、大肠(盲肠、结肠、直肠)中组织的正常功能、形状、大小和渗透性。每个胃肠道的这些区域都具有控制养分通道的粘膜和粘膜下层的内膜。沿整个胃肠道存在人体中无论是在品种和总数上的异样细胞(foreign cell)的最大集合。这些微生物群体被称为菌群或“共生的、共栖的生态群落，以及确实分享我们身体空间的病原微生物”。
现在的研究与I型糖尿病作为与包括异常肠菌群、可渗透的肠粘膜屏障、以及在免疫反应特性的存在本质差异的多重诱发因素相关的自身免疫性疾病相链接。据医学界的建议者阐述，免疫系统的高达70％是下面的肠内膜，当部分消化的食物颗粒可以穿过肠壁时，免疫系统受到显著影响。另外，小鼠的研究表明一个功能失调的菌群与糖尿病、胃肠道疾病、哮喘、过敏症和肥胖症之间的关系。菌群与免疫系统之间的相互作用，如由肠道调整，可能在许多炎症和自身免疫性疾病的发展和治疗中起到至关重要的作用。
营养摄入作为将功能失调恢复至正常的纠正措施得到更多认可。营养疗法被认为不仅可作为炎性病症的预防，没有许多药物的不良副作用，是药品的有效替代物。
以在自体免疫的条件下与饮食摄入的关系为例，正在认识到，妊娠性糖尿病具有与营养显著的关系，并已建议妊娠性糖尿病的许多情况下，可以采用营养补充剂或靶向营养饮食治疗。
遭受所有类型糖尿病的患者(I型、II型和自身免疫性糖尿病(LADA))已经被发现具有比包括由氧化应激和胃肠功能紊乱引起的炎症的一般人群更高的其他慢性疾病发生率。这意味着可能的食物过敏和/或吸收障碍的存在在选择糖尿病个体的饮食控制中扮演着主要的角色。已经报道了关于小麦、乳制品、大豆和燕麦(还有其他食物)的糖尿病患者的常见食物过敏和不耐受。据估计，总人口的2％患有食物过敏，然而糖尿病患者被报道具有比这高的食物过敏和不耐受的风险。多种种族特点和生活方式的大规模群组研究显示无论其他因素(如遗传倾向性和体重)如何，“健康的”饮食对糖尿病本身和次生相关疾病的结果具有统计学显著的改善。
个体患自身免疫和炎症及相关症状的比例显然是在上升的，这是与现代西方饮食的状况相关联的。新的研究表明，消化系统异常可能是退行性肠道健康和许多自身免疫性疾病的根本原因。
因此，本发明的一个目的是将食物组分引入有糖尿病风险的或患有慢性全身性炎症和自身免疫病症发起的或通过消化系统健康状况不佳的不利的影响的个体的饮食中，有助于改善潜在的炎症机制并减轻症状。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了从禾本科的禾本植物(grasses)(甘蔗、甜高粱和/或竹子)中提取的食用纤维材料在制造被配制用以改善可能会增加危险或导致自身免疫反应的炎症状态或改善身体中的慢性炎症性疾病的食品中的用途。这样产生的食品的总膳食纤维和稳定微量营养素高。
优选地，禾本植物的纤维是通过包括以下步骤的方法制备的：将植物材料经过至少一个湿法扩散步骤以将不需要的常量营养素(碳水化合物、脂肪和蛋白质)与残余的纤维材料分离，同时保持微量营养素含量；并将残余的纤维材料经过干燥处理，该干燥处理不会引起由无化学品提取保留的生物活性的常量和微量营养素的显著分解。这个过程可以是快速高温、低热干燥过程，或是在低于50℃的温度下的受控缓慢干燥过程。在高温下低热干燥过程中，暴露时间优选少于10秒。任一过程由此可以保留纤维中的生物活性分子，并提高该残余的纤维产品的保水性能。
使用以上述方式从其中一种禾本植物提取的食用纤维材料具有多个优点。首先，产品大多是无过敏原(对甘蔗或高粱尚未记载任何不利的变应作用(allergic effects)，竹子的变应性是极为罕见)。而且，这些纤维来源已经被证实与其他来源相比可以改善肠道内膜健康。它们包含了溶解纤维和不溶纤维二者的优点，并具有与其他产品相比更精确表现天然食品-全植物食品(whole plant food)的纤维比。它们还富含其他微量营养素，例如铁，且可以有保护抗氧化剂的能力。不像食用纤维的多种形式，由禾本科的禾本植物制备的高食用纤维利用植物的生长活跃的茎。因此，这些食品是由活性植物性物质利用多种微量营养素制备，如抗氧化剂和矿物质(其由本发明的方法保留)，而不是处于休眠状态、植物的非食品部分如种皮制备。另外，由甘蔗渣制备食用纤维的许多其他来源，如菊粉或纤维，需要化学或热处理，这消除或破坏了活性微量营养素。
在本领域中，食用纤维的好处已经被食用纤维的定义混淆。在一般情况下，已经表明，比那些要么高度加工或来自非食物来源如各种种子外皮，“总食用纤维”高的饮食，即那些从天然植物来源，提供了更大的健康益处。不希望受理论的束缚，人们认为单独的碳源可能不足以显著改善健康。相反，食用纤维和可利用的微量营养素的组合，可能都一样有利于菌群与宿主人类。
利用从甘蔗中分离出的纤维作为一个例子，这些纤维与不完整的(非全部的)植物纤维(例如糠、欧车前果壳和菊粉)相比具有几个有利的性质。该纤维是真木质素、半木质素和纤维素的组合，例如在很多植物中所见的食物纤维。
此外，即使使用标准的化学分类方法，甘蔗纤维归类为几乎完全不溶的纤维，但其也具有很多可溶纤维的性质，例如其具有高水结合能力(以重量计高达8-10倍)和益生作用。而且尽管已知不溶纤维对血糖水平具有很小的影响或没有影响，但已经发现在正确制备时，甘蔗纤维对餐后和空腹血糖水平具有显著的益处。这非常可能是以下事实的组合：纤维中的半纤维素部分具有可溶组分，其在消化过程中会释放出来；在正确制备时，该纤维素保留了大量的生物活性分子。
该纤维不仅具有降低餐后血糖水平和降低食物的血糖指数(GI)的作用，而且在正确制备和配制时还能够用于制备对空腹葡萄糖水平和长期减少与多糖症相关的并发症的持续有益的作用。本发明的有益作用并不限于降低高血糖水平，其还可以用于降低在高能食物中包括的多糖症的风险，用于改善对糖尿病和前期糖尿病个体的BGL的总体控制。
此外，当该纤维来源是通过本文所述方法制备的时，由于纤维中生物活性分子的保留，纤维容易以更高的程度保持其与治疗炎症相关的功能。该纤维来源还提供了在大多数人群中解决该疾病的正确的食用纤维水平。通过发挥有益微生物种群的鼓励积极的作用以及限制病原微生物，大型禾本植物纤维(mega-grass fibre)能够降低废物所造成的炎症和分解微生物的产品。此外，有强有力的证据表明，许多高度加工的食品通过促炎受体(如TLR系统)的模拟活化作用作为炎症促进剂(inflammation promoter)。还已知，例如那些在这些禾本植物中发现全植物纤维(whole plant fibre)，有助于减少或抑制这些不利的相互作用。
本发明还可以开发更灵活的产品形式，特别可使患有包括除了炎症外的并发症的个体以其自身的方式解决缺陷，在以相对容易使用的形式提供正确类型的纤维时尤其如此。个体不再必须依赖食品制造商生产其能够食用的高纤维食品。
优选地，湿法提取步骤是扩散提取，在相对低的剪切条件下进行。最优湿法提取步骤温度为25℃至70℃的范围内。在干燥之前，湿法提取技术可以有或没有压制步骤，只要纤维和果汁被浸泡足够的时间允许微量营养素与纤维基质的结合。
根据本发明的另一个方面，使用水果或蔬菜汁与所选择的禾本植物连同处理，以增强基础纤维基质。以相同的方式简单处理禾本植物，允许营养丰富的溶液浸泡于无化学制品的水扩散步骤中，在低温下(优选介于25-70℃之间)。然后，该过程可以包括冷压步骤或直接干燥，采用高温短的停留时间或低温长时间的空气干燥，以产生纤维基质。该纤维基质包括来自禾本植物和一种或多种水果和/或蔬菜来源的常量和微量营养素。这允许多种营养与纤维库(fibre pool)之间的相互作用通过相同的工艺进一步提高所得产品的抗炎性能。
根据本发明的另一方面，提供了一种被配制用以改善炎症及其相关疾病的食品，该食品包含从甘蔗、甜高粱或竹子中提取的食用纤维材料，该食用纤维材料优选是依照上面限定的步骤制备的。
根据本发明的另一方面，提供了一种治疗个体慢性炎症及相关疾病的方法，该方法为个体服用其中加入有从甘蔗、甜高粱或竹子中提取出的食用纤维材料的食品。该食用纤维材料优选是依照如上限定的方法制备的。
现在将通过特别的非限制实施例的方式描述本发明的优选实施方案。
具体实施方式
本发明以使生物活性分子最大化地保留和最小化地破坏的方式利用了由禾本科的禾本植物(例如甘蔗)制备的食用纤维分离物的性质。
由甘蔗制备该纤维材料的方法与KFSU Pty Ltd的WIPO专利文件号WO2011/035381中描述的方法大体上相类似，其通过参考并入此处。然而，根据本发明的方法可以限定为具有以下基本特征：
1.甘蔗尺寸降低步骤；
2.较“温和的”水提取阶段，将纤维与包括当甘蔗或甜高粱的情况下的糖部分的其他禾本植物部分分离开，而不会造成纤维功能的退化；和
3.较温和的干燥步骤，最大限度地减少的纤维功能退化。干燥步骤可以采用在更高的温度下进行很短的时间或者在低于50℃的温度下进行更长的时间，在这两种情况下提供足够的能量使水蒸发，不提供足够的能量显著使如抗氧化剂和维生素的不稳定的生物活性分子变性。
4.该过程还可以包括协同处理步骤，由此，如某些水果和蔬菜的其他高价值的未加工配料进行同样的程序，允许并入非禾本植物的生物活性分子并由最终产物稳定。
优选该提取步骤是在较中性的pH值时进行的水扩散提取。还优选该干燥步骤是快速涡流干燥操作，其可以通过低温的涡流干燥机(例如日本的Tensei提供的(www.tensei-j.com))实现，或是通过超干燥预冷却空气，例如由逆流空气干燥装置提供。
认识到足够的食用纤维和高品质的维生素和抗氧化剂对消化系统的健康功能是重要的。还已知食用元素，例如不易消化的碳水化合物对肠道的微生物种群和炎症状态具有影响，其能够正面地或负面地影响消化健康组织例如人类肠道易激综合症的进展的可能性。还认为人的饮食容易缺少食用纤维，和其他必需微量营养素和/或使用已知会造成过敏症状、不耐受和炎症事件，例如小麦、菊粉和欧车前果壳。
虽然食用纤维用于一般肠道健康和舒缓便秘是常见的，还有越来越多的证据表明纤维来源是“不完整的”(即不“由蔬菜来源，或是来自谷类、或者是高度加工或化学修饰)比预想具有更有限的益处。还认识到，被认为具有有益效果的纤维的许多来源事实上可能直接(通过免疫反应)或间接地(通过抑制良性微生物群和/或促进病原性微生物群)加剧炎症状况。
还已经显示出，在很多情况中，已经显示对饮食和炎症具有有益作用的微量营养素的提取和纯化会丧失其益处或大大降低那些益处。认为这是由于基本辅助因素和协同效应、以及很多这些营养素(例如维生素或抗氧化剂)是酸不稳定的且在全植物来源(wholeplant source)中发现没有保护而不能安全地通过胃的水解环境的事实的丧失所致。因此，此处所述的方法的设计用以保持高活性水平的形式维持这些微量营养素。
本发明提供了例如在甘蔗中的禾本科的禾本植物纤维在用于降低炎症疾病发展的风险的饮食或食品的配方中的用途，或者如果需要其能减轻这些疾病的症状。在根据本发明制备时，这些纤维来源和加入其的食物与其他纤维来源和食物相比具有多个优点，包括以下：
·其是较低变应性的；
·其包含有利于饮食摄入的比例的不溶和可溶纤维；
·其包含多种生物活性分子，该生物活性分子对微生物种群和炎症水平改善肠健康的有利影响程度比其他纤维来源更高；
·与来自其他来源(例如化学改性淀粉)的纤维不同，其能够以“非化学”方式制备，且不含有害的痕量元素；
·其完全处于自然状态且不含有修饰，如交联、或被称为是促炎剂部分地水解。
·其能够以保持禾本植物的液体部分中所见的微量营养素和活性分子的方式制备，不需要为了其生物功能而对这些组分进行提取和纯化；
·禾本植物含有组分例如，多酚和某些高品质的食用纤维，都已被证明来帮助改善肠壁健康和防治炎症。该产品结合保留有益效果并允许协同作用的方式被处理的天然食品中的这些元素。
·该产品可与已知的营养素的其它来源进行组合，以有益于其他天然来源的炎症和肠道健康，并稳定并使它们以允许进一步的协同效益的方式组合；
·其他发明寻求分离各种组分，然而该组分的组合效果超过了单一提取物的效果。此外，产物的“全食物”性质限制了副作用并防止超剂量。
还已知饮食中过多的纤维能够具有几种不利的副作用，包括但不限于便秘、腹泻和不良胀气。在一种实施方案中，在将该纤维产物作为补充剂添加到个体的饮食中时，食用纤维摄入量能够更容易被控制。
该补充剂也归类为天然食品，这对很多消费者来说越来越重要。
本发明的实施方案能够采取多种形式，每种形式对使用者来说具有几个优点。
在本文中：
“载体”是用于果心纤维(core fibre)的合意的基体，其可以包含或不包含蛋白质或其他营养素；包括但不限于：水果提取物、肉汤、浓汤、乳制品、烘焙制品，且其可以是固态或液态的。
“惰性填料”是用于提高根据本发明的纤维的本体尺寸以便使用者容易操作的任何产品。该填料可以包括调味剂或营养素，和其他食用纤维以提高口感，但并不必需有助于本发明提供的所有益处。
“药丸”包括本发明的任何压紧形式，包括但不限于：
o以维生素方式的干丸或片剂。
o可用作治疗或添加到其他食物中的软棒糖形式的锭剂。
o产物与设计的香味和口感组分压缩以分离和悬浮于液体介质如水或果汁。
下面的所有实施例都能够非必要地与其他微生物或生物活性分子或甜味剂(例如甜菊)一起配制。优选地，任何添加的营养素都将来自天然成分以使得最终产物能够维持“天然的”描述语。
实施例1：
在本实施例中，将0.5-2.0g活性纤维添加到香味介质中并压制成药丸。各药丸包含足够的纤维和生物活性分子，以提高肠道完整性并改善消化健康同时减轻受试者的炎症状态。该药丸是以使得如果使用者被其医生要求高纤维饮食时剂量可以变化的配制水平制备的。然而，如果没有其他饮食控制，那么该产品本身表示剂量可以提高而不会有副作用。该药丸可以在用餐期间或餐前或餐后立即服用。
实施例2：
在本实施例中，将活性纤维与调味饮料(例如果汁或牛奶)混合，并进行巴氏消毒以杀菌(1-5g/100-250ml)。以这种方式制备的饮料是方便随餐服用的随时服用的产品。将载体和惰性填料加入产品中以产生对受试者有利的体验。
实施例3：
在本实施例中，该补充剂是用香料、稳定剂和惰性填料作为容易测量的粉末制备的，特别配置以与水结合。特别地，该活性纤维能够与干香料组分和惰性填料混合形成容易使用的颗粒剂。剂量(1-5g)将会在方便单次服用的小袋中或在多剂量散装袋中。本实施例最适合帮助减肥，因为该颗粒剂能够与水混合(由此可以每餐食用较少的食物)。该产品能够用低碳水化合物配制，由于这通常是个体需求，利用饮食控制不需要肠道菌群繁殖。此外，可以添加其他高品质营养成分(例如蔬菜提取物)以增加饮品的生物活性负载。
实施例4：
在本实施例中，该补充剂是以固体调味餐制备的，例如饼干或食物棒(1-5g/调和食物)。个体能够食用多个饼干以提供其生活方式所需的特定剂量的养生方法。这与其他缓释系统相比具有两个优点：这对受试者来说感觉更像是一种治疗；且其消除了对液体的需要，使其容易在任何地点服用并且排除了任何其他潜在炎症的任何其他来源(例如酸性果汁或高糖饮品)。特别地，这些食物能够采取以下两种的任一形式食用：
1)饼干能够制备以没有显著的碳水化合物和糖。这种形式能够用作用餐补充剂，以提供其自身不会影响营养负载的剂量。
2)饼干用限定的碳水化合物、脂肪和蛋白质剂量配制以提供“饮食替代法”。理想地，这种格式将包括其他已知组分以减少炎症，或至少对炎症水平具有中和效应。这将包括低过敏来源和一些天然补充剂。该产品可用于更严格地控制具有严重缺乏抵抗力的系统的那些人的食物摄取。
实施例5：
在本实施例中，纤维材料作为肠道健康/低过敏原食品工业制市场的高纤维食物的其他制造商的组成成分提供。本实施例对潜在的食品制造商/供应商提供了几个优点：
·如果该纤维材料用于替代变应原性纤维(例如小麦或欧车前果壳)，那么该产品可以标记为低变应原性的。该纤维能够改善有益微生物种群同时也减少可能增加有害微生物种群的食物的碳水化合物含量。
·该纤维材料支持使用食品的“全天然”市场要求。
·该纤维材料与其他纤维来源相比提供了其他健康益处，允许食品制造商可以进行更实质的权利主张。
如上所述制备的禾本科的禾本植物的保水能力远高于大多数商业不溶纤维来源。通过在食物中使用活性纤维，制造商能够降低每单位质量食物中的卡路里含量。这也可以导致制造商的商业成本显著降低。
实施例6：
采用本发明的方法制造的甘蔗纤维给人类服用，被用于分析抗氧化剂的存在。发现多酚类和黄酮类的水平等于或大于其在许多新鲜水果中发现的水平，并且在室温下为稳定形式。天然存在的硒是以2.4mg/kg(12.92％RDI)稳定形式存在的天然抗氧化剂。
根据本发明的方法和食品利用禾本科的禾本植物作物的独特品质，特别是全甘蔗，其已经使用无化学品、低热过程制备。这使使用简单和便捷，同时仍保留食物中有益的营养素和生物活性分子。
以下实施例涉及用于本发明的产品的治疗益处。
实施例7：
获得粪便样品并在肠模拟溶液中制备为接种物。将粪便接种物引入作为对照的肠模拟培养基以及含有甘蔗纤维的肠模拟培养基。然后将两者在37℃培养72小时。在时间点0、4、24、48、72小时，取出等分试样用于16S RNA分析以确定细菌种群的变化。与对照相比，三个种类的纤维消化细菌在120小时期间显着保持增加。与对照相比，在72小时期间抑制或压制三种类型的炎症诱导细菌。这代表对上调有利和下调非有利细菌群体的模拟微生物组的修饰。
实施例8：
前提：炎症性疾病与NF-Kb和AKT的活性增加相关，NF-Kb和AKT是该过程的两种主要介质。
方法：将乙醇提取的甘蔗纤维和白藜芦醇(阳性对照)施用于LPS刺激的SW480结肠癌细胞系多个时间点(1、2、4和12小时)。通过这两种蛋白质(活性)的磷酸化形式的免疫印迹分析细胞裂解物，并用其相应的总蛋白质表达标准化。
初步结果：在4和12小时的处理后，乙醇提取的甘蔗纤维抑制NF-Kb和AKT的活性在30％。另一方面，观察到白藜芦醇仅降低AKT的表达。
实施例9：
患有导致眼睛周围炎症的甲状腺病症的个体每天消耗7g根据本发明的甘蔗纤维产品。该个体注意到，在眼睛周围的肿胀和疼痛显着减少，并且在服用期间经历的一般眼睛疲劳得到改善。
实施例10：
个体表现出导致显着炎症效应和周期性出血和炎症相关麻痹的胃肠道疾病。根据本发明，将受试者以7g/天的量施用甘蔗纤维产品。在10天内，个体报告出血事件和胃肠道不适的减少。在根据本发明的甘蔗纤维产品以每天7g服用3个月后，个体报告该产品是炎症减轻的来源，并且更成功地控制所经历的症状。在产品使用的一点上，服用停止约2周。个体报告炎症症状恢复，直到补充根据本发明的甘蔗纤维产品。
实施例11：
个体呈现与胃肠胀气和炎症相关的长期消化症状。从开始服用根据本发明的3.5g甘蔗纤维产品起算。在第7天，个体报告腹胀和炎性胃肠道感受显著减少。在3个月时，个体注意到用于控制食管和胃肠道炎症的药物的减少/定期停止。
在以下详细的案例研究中，根据本发明的甘蔗纤维产品用于减轻已知炎症组分的许多肠道健康状况。
案例研究1-皇家墨尔本医院的脊柱裂(Spina Bifida)患者的康复结果
脊柱裂(SB)包括一系列先天性神经管缺陷，全世界每1000名安全出生婴儿的年发病率为1(在澳大利亚每10000名活产中有7例)。1SB相关的损伤(例如神经肌肉无力、神经源性膀胱或肠功能障碍、脑积水、认知障碍，骨或关节畸形、无知觉皮肤等)可能导致“活性”(降低的流动性、自我护理能力、认知功能障碍)和“参与”(就业、学习、家庭和社会重新融入)的限制(4，7)。2,3随着疾病的进展，其他问题呈现，如退行性肌肉骨骼问题、心肺疾病、肥胖症、肠和膀胱问题、乳胶敏感性等等。2,4这些身心障碍者(disability)可以在这一患者群体中产生累积效应，生活质量(QoL)下降，并可能引起相当大的痛苦。SB患者需要同时康复以进行长期治疗以及医疗和手术管理。5,6康复提供由各种健康学科提供的医疗监督的以患者为中心的跨学科(ID)护理，以最大限度地提高活动和参与度。
进行了一项随机对照试验(RCT)，评估结构化ID康复计划在澳大利亚维多利亚的三级转诊中心皇家墨尔本医院(RMH)中改善障碍和参与成人SB群体的有效性。RMH在维多利亚州拥有唯一的全州性ID诊所，旨在解决SB年轻成人在从儿科过渡到成人服务时所面临的许多障碍。他们从全州的公共和私人诊所转诊，并与维多利亚州卫生部一起登记在RMH举行的SB过渡性诊所数据库。共有54项具有SB的成人专利被随机分配到用于高强度康复计划(具有认知行为治疗)的治疗组(n＝27)或包含常规护理的对照组(n＝27)。ID康复计划包括30分钟的单独治疗过程，每周2-3次，持续6周。这些包括一个物理修复计划，轮椅和座位评估，任务重新获取技能和全身适应技术。治疗组的参与者，除了动态康复计划之外，还接受个性化的ID护理，集中关注自我管理、节制和皮肤护理的教育，以及超出正常程序的额外的4-6周的认知行为计划。在ID康复计划中，节制性护理包括：个体化膀胱管理计划和结构性肠道计划：甘蔗纤维补充剂(根据本发明制造的，如由Medikane Pty Ltd制造的“NutrikaneTM”)，必要时，通便药物和肛门灌洗适当地由护理和医务人员提供用于粪便控制。参与者的评估在基线(干预前T1)，干预后3个月(T2)使用经验证的问卷。
参与者主要是女性(57％)，平均年龄33岁。所有参与者的三分之一报告肠和膀胱功能障碍。作为结构性肠道治疗计划的一部分，为治疗组的所有参与者提供额外的纤维补充剂(“NutrikaneTM”)。在治疗后随访3个月时(T2)，与对照组相比，干预组的肠和膀胱功能均得到显著改善，在结果测量中具有中等至大的量级。治疗组与对照组相比，也显示心理压力的显著降低，以及在3个月随访时改善的QoL。在3个月的随访中，刚刚超过一半(55％)的参与者报告继续使用纤维补充剂(NutrikaneTM)。在停止前的报告的原因包括：稠度、味道、难以吞咽和难以准备。参与者还建议，如果产品质量(味道、稠度)提高，他们将来会继续服用纤维补充剂(NutrikaneTM)。没有一个参与者报告与计划或纤维补充剂有关的任何不良反应。研究结果表明，针对特定症状(如肠/膀胱症状)和自我管理的认知行为策略、应对和心理调整的综合协调的临床方法；改善症状、心理问题并提高SB患者生活质量。
案例研究2-住院康复的结构性肠道管理计划，皇家墨尔本医院
肠道功能障碍在医院和社区是常见的，伴有大便失禁(Fl)影响约2％，便秘影响成人群体的三分之一。建立有效的肠和膀胱制度对于患者的健康是至关重要的。建议对康复中的住院患者进行一系列干预，例如：饮食建议、泻药、肛门直肠/肛周刺激、肠常规与食物摄取(胃结肠和直肠结肠反射)的时间表现以及药理学试剂。
维多利亚州三级转诊中心的皇家墨尔本医院(RMH)有52个床上康复住院病房，专门从事神经康复(如MS、GBS、发育障碍、中风、肿瘤、头部损伤、痉挛性管理)、肿瘤、截肢者、慢性疼痛和矫形/肌肉骨骼康复。目前RMH康复治疗服务旨在为经历膀胱和/或肠功能障碍的患者提供评估、管理和教育(包括自我管理)的多学科临床专业知识。作为正在进行的住院多学科康复计划和质量改进整合的一部分，结构性肠道管理计划(SBMP)(整合到现行病房实践中)得以实施。该计划由一个跨学科的治疗小组提供，包括康复医生、护士、物理治疗师、职业治疗师和营养师。SBMP的目的是帮助患者实现充分和及时的排便，使用适合其疾病过程的方法，并根据特定的临床需要量身定制。这包括：综合评估、管理(药理、饮食，纤维补充剂(如甘蔗纤维补充剂“NutrikaneTM”)，必要时，物理过程(灌肠、生物反馈、手动疏散等)。
进行前瞻性纵向研究以评价该计划并评估患者对纤维补充剂(包括“NutrikaneTM”)的肠道功能障碍的感知/依从性和作用。总体而言，100名患者参与了研究。在入院时评估每个患者的肠功能障碍，并且基于个体的临床需要建立SBMP。评估在基线(T1)，使用经验证的问卷从病房(T2)出院。在出院后3个月(T3)进行计划评价。
参与者主要是女性(52％)，平均年龄为68岁。几乎一半(43％)有神经系统疾病和其余肌肉骨骼问题(41％)。入院时62％报告肠功能障碍，主要是便秘(82％)和F1(11％)。总体而言，向89名参与者提供了额外的纤维补充剂(“NutrikaneTM”)。在出院(T2)时，参与者显示肠习惯和大便稠度，肠症状的严重程度和整体生活质量得到显著改善。此外，患者的功能的能力和认知功能得到显著改善。89名参与者参加了出院后3个月的电话随访(T3)。其中，86名(96％)参与者对肠道管理计划感到满意，并继续遵循方案建议。76名(85％)表明他们的肠功能改善或已经稳定。有趣的是，只有28名(31％)的参与者继续采用纤维补充剂(NutrikaneTM)；34％已停止服用任何形式的纤维补充剂，其余的改用另一种形式的纤维补充剂或间歇补充剂。报告的停止纤维补充剂的背后的原因包括：稠度、味道、难以吞咽和难以制备。参与者还建议，如果产品质量(味道、稠度)提高，他们将来会继续服用纤维补充剂(NutrikaneTM)。没有一个参与者报告与计划或纤维补充剂有关的任何不良反应。研究结果表明基于证据的SBMP包括额外的纤维补充剂可以改善肠道症状，并提高康复设置患者的整体生活质量。肠道管理应该是康复服务的优先事项。
产品和方法解决了与纤维消耗不良相关的几个问题，以及对消化健康具有积极影响，同时还有助于消除对常见纤维来源过敏或不耐受的个体的不耐受和吸收不良的潜在问题。该产品还可以归类为天然的健康食品；意味着它不具有与许多药物治疗相关的一些问题，包括一些负面的副作用。
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Claims (11)
1.从禾本科的禾本植物中提取的食用纤维材料在制造被配制用以改善身体中可能增加自身免疫反应或慢性炎症疾病的风险或导致自身免疫反应或慢性炎症疾病的炎症状态的食品中的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述禾本植物是甘蔗、甜高粱和/或竹子。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其中禾本植物纤维是通过包括以下步骤的方法制备的：将植物材料经过至少一个湿法扩散步骤以将不需要的常量营养素(碳水化合物、脂肪和蛋白质)与残余的纤维材料分离，同时保持微量营养素含量；并将残余的纤维材料经过干燥处理，该干燥处理不会引起由无化学品提取保留的生物活性的常量和微量营养素的显著分解。
4.根据权利要求3所述的用途，包含快速高温、低热干燥过程，由此保留纤维中的生物活性分子，并提高所述残余的纤维产品的保水性能。
5.根据权利要求4所述的用途，其中干燥过程的纤维的暴露时间少于10秒。
6.根据权利要求4所述的用途，包含在低于50℃的温度下的受控缓慢干燥过程，由此保留纤维中的生物活性分子，并提高所述残余的纤维产品的保水性能。
7.根据权利要求3至6任一项所述的用途，其中所述湿法提取步骤是扩散提取，在相对低的剪切条件下进行。
8.根据权利要求7所述的用途，其中所述湿法提取步骤是在25℃至70℃的温度范围内进行的。
9.根据前述权利要求任一项所述的用途，其中使用水果或蔬菜汁与所述禾本植物连同处理以增强基础纤维基质。
10.一种被配制用以改善炎症及相关疾病的食品；所述食品包含从甘蔗、甜高粱或竹子中提取的食用纤维材料，所述食用纤维材料优选是依照权利要求2至7中任一项限定的步骤制备的。
11.通过使个体服用其中加入有从甘蔗、甜高粱或竹子中提取的食用纤维材料的食品以治疗所述个体的慢性炎症和相关疾病的方法，所述食用纤维材料优选是依照权利要求2至7中任一项限定的步骤制备的。
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