CN106923348A - 针对dna损伤修复能力相关基因配方食品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,所述个体化干预配方食品通过如下步骤制成:1)检测个体的X射线交错互补修复基因1、5,10‑亚甲基四氢叶酸还原酶基因、切除修复复合物2基因、多聚ADP核糖转移酶基因的变异;2)评估所检测的基因的变异的风险;3)选择食品基础方中的原料,根据所评估的风险选择基因方中的原料,制成所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。本发明所提供的个体化干预配方食品能提高肿瘤患者的DNA损伤修复能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种个体化干预配方食品,尤其涉及一种针对肿瘤患者DNA损伤修复肿瘤基因的个体化干预配方食品。
背景技术
根据《2012年中国肿瘤登记年报》最新数据显示,我国每年新发恶性肿瘤病例约为312万,每分钟就有6人被诊断为恶性肿瘤;每年因恶性肿瘤死亡的病例约为270万,每分钟就有5人死于恶性肿瘤。肿瘤患者因其代谢情况的特殊、肿瘤细胞需要更多的营养,手术、放化疗带来的不舒适感加重病人的厌食等原因,极易出现营养不良。营养不良会导致患者体重下降、免疫力下降、耐受性降低,会极大缩短生存时间。如果忽视了营养问题,错过了营养给予的时机,将造成1/4的肿瘤患者直接死于营养不良。全世界20%的新发恶性肿瘤患者在中国,24%的恶性肿瘤患者死亡在中国。在中国,肿瘤患者营养不良的发生率高达65%,恶性肿瘤患者营养不良的发病率约为31%-87%,其中约35%的结肠癌患者、40%的肺癌患者、45%的头颈部癌患者、49%的上消化道癌症患者、80%的胰腺癌患者出现营养不良,每年约有22%的肿瘤患者直接死于营养不良,营养不良已成为我国恶性肿瘤患者常见的并发症之一。
大量的证据和临床实践表明,营养支持对于患者的治疗效果和康复速度具有十分重要和不可替代的作用。如何才能避免肿瘤患者的营养不良问题?目前,特殊医学用途配方食品是临床上实施营养支持的主要方法,根据肿瘤的共同代谢特点和对某些特定营养成分需求,人为地改变其比例,造成体内某种特定物质过剩或缺乏,使其不利于肿瘤细胞的扩增,或提高肿瘤对抗肿瘤治疗的敏感性,或减少其他治疗的毒副反应。正确的营养治疗不但可改善恶性肿瘤病人的营养状态还能起到治疗肿瘤的作用。
肿瘤本质上是基因病,各种环境的和遗传的致癌因素等以协同或序贯的方式引起DNA损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)DNA修复基因的改变,而引起表达水平的异常,使正常细胞发生转化,最终导致肿瘤形成。
各种原因引起的DNA损伤可以通过各种方式修复。如果修复功能有缺陷,DNA损伤就可能造成两种结果:一是细胞死亡;二是发生基因突变,或进而恶性转化为肿瘤细胞。
与DNA损伤修复能力相关的基因包括X射线交错互补修复基因1(XRCC1)、5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因(MTHFR)、切除修复复合物2基因(ERCC2)、多聚ADP核糖转移酶基因(PARP1),其中XRCC1基因变异可能导致基因组上DNA损伤的累积,引发某些癌症相关基因的功能改变,进而导致癌症的发生;MTHFR基因变异易引起叶酸代谢途径障碍,阻碍了核苷酸合成和DNA的甲基化,从而导致有害代谢中间产物的积累,并且影响了DNA的正常合成和修复;ERCC2基因变异易导致基本转录因子复合物不能正确识别DNA损伤位点,导致碱基切除修复无法正确进行,DNA上的损伤积累,增加癌症的易感性;PARP1基因变异易导致多聚ADP核糖多聚酶的活性降低,影响到机体的基因损伤修复能力,进而导致多种癌症的发生风险增加。
发明内容
本发明根据《特殊医学用途配方食品通则》的相关要求,针对肿瘤患者DNA损伤修复基因的特征制备而成的个体化干预配方食品,其通过如下步骤制成:1)基因检测肿瘤患者的X射线交错互补修复基因1(XRCC1)、5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因(MTHFR)、切除修复复合物2基因(ERCC2)、多聚ADP核糖转移酶基因(PARP1)的变异情况;2)评估所检测基因变异的风险;3)选择食品基础方中的原料,根据所评估的风险选择基因方中的原料,制成所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。本发明是为DNA损伤修复能力弱的肿瘤患者这类特殊人群而设计的个体化干预配方食品,可以满足营养不良、免疫功能低下及代谢紊乱的肿瘤疾病状态人群对各种营养成分的需求。
本发明所述的免疫调控基因对应的位点为:
检测的X射线交错互补修复基因1的位点为位点一:rs25487;检测的5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因的位点为位点二:rs1801131;检测的切除修复复合物2基因的位点为位点三:rs171140;检测的多聚ADP核糖转移酶基因的位点为位点四:rs 61835404。
本发明所述免疫调控基因的变异风险为:
当位点一的基因型为AA、AG、GG时,位点一风险度分别为0.37、0.37、3.28;
当位点二的基因型为AA、AC、C时,位点二风险度分别为0.49、3.71、3.71;
当位点三的基因型为AA、AC、CC时,位点三风险度分别为0.26、4.51、4.51;
当位点四的基因型为AA、AC、CC时,位点三风险度分别为0.41、5.21、5.21。
基因的变异风险等于位点一风险度、位点二风险度、位点三、位点四风险度的乘积,根据乘积将其分为低风险、中风险和高风险。
本发明配方的成分为:
1.基础方必要原料为:豌豆蛋白、壳聚糖、绿豆淀粉、乳清蛋白、小麦草;其中:
豌豆蛋白:豌豆蛋白以非转基因、无过敏源、低蛋白酶抑制因子、高吸收率、完善的氨基酸构成以及膳食和保健功能等优势著称。豌豆蛋白富含赖氨酸、精氨酸和支链氨基酸,其中精氨酸含量大约8.7%,且有助于促进肌肉增长。豌豆蛋白的“防过敏”和“无转基因”特性使其区别于全球蔬菜蛋白质产品。
壳聚糖:人机体内有大量的淋巴细胞(如NK细胞、LAK细胞),它能分解正常细胞和癌细胞。淋巴细胞杀死癌细胞的作用,在pH=7.4左右最为活泼。但在癌细胞内及周围,由于癌细胞中的糖酵解作用的关键性酶——二糖激酶、磷酸果糖激酶的活性很高,会产生较多的算,使得pH值偏向酸性,淋巴细胞功能迟钝,免疫功能下降。因此在癌细胞周围的酸性环境下具有杀伤肿瘤的淋巴细胞受到抑制。壳聚糖与胆汁结合使人体内pH值偏于碱性,创造了淋巴细胞攻击癌细胞的环境,增强免疫活性细胞质量和数量,抑制肿瘤血管内皮细胞的生长,抑制肿瘤转移,减轻放疗化疗的副作用,强化免疫系统,抑制肿瘤。何学斌等以200mg/(kg·d)水溶性壳聚糖灌胃,可显著抑制荷S180和艾氏腹水癌小鼠肿瘤的生长。壳寡糖是肿瘤血管生成的有效抑制剂,并且在对比壳寡糖与可溶性壳聚糖抑制埃利希腹水瘤细胞生长和肿瘤血管生成时发现,50μg壳寡糖比100μg可溶性壳聚糖具有更强的抑制效果。Wang等以人脐静脉上皮细胞做体外实验表明COS可抑制由血管内皮生长因子引发的血管生成,1000μg/mL效果最好。刘清华、Huang、Pae、Hasegawa等研究发现,壳寡糖作用肉瘤细胞后,细胞阻滞于G0/G1期,同时细胞凋亡增加,明显提高Bax的表达,降低Bcl-2的表达,提示壳寡糖可抑制肉瘤的生长并促进其凋亡。Xu等对肝癌细胞SMMC-7221的研究中发现COS可显著介导该细胞的凋亡,并且随COS浓度升高而效率增大。用0.8mg/mL COS处理72h后,引发的凋亡率可达38%。Maeda等的研究表明,壳寡糖在抑制荷瘤小鼠肿瘤生长的同时,可激活肠上皮淋巴细胞和脾脏的NK细胞,并可加强肠上皮淋巴细胞和脾淋巴细胞对S180细胞的毒作用,认为它们主要是通过增强机体免疫功能而起抑制肿瘤的作用。朱婉萍认为壳寡糖通过提高荷瘤小鼠T淋巴细胞的转化功能,NK细胞的杀伤活性,IL-2、IFN-Y的含量和巨噬细胞的吞噬功能来发挥抗肿瘤作用。
绿豆淀粉:绿豆淀粉中含有相当数量的低聚糖(戊聚糖、半乳聚糖等)。这些低聚糖因人体胃肠道没有相应的水解酶系统而很难被消化吸收,所以绿豆淀粉提供的能量值比其他谷物低,对于肥胖者和糖尿病患者有辅助治疗的作用。而且低聚糖是人体肠道内有益菌——双歧杆菌的增殖因子,经常食用绿豆淀粉可改善肠道菌群,减少有害物质吸收,预防某些癌症。
乳清蛋白:乳清蛋白是牛奶乳清中存在的一类蛋白质,其必需氨基酸种类齐全、数量充足且比例适当,是一种营养价值较高的优质蛋白,在维持机体肠道、肌肉组织的健康和补充体内的GSH数量、抗氧化系统健康方面有重要作用。乳清蛋白中还含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁传递蛋白以及乳过氧物酶等多种生物活性蛋白。这些物质参与构成机体非特异性防御屏障,在抗菌、抗病毒、免疫调节等方面发挥积极作用。
小麦草:小麦草中含丰富的脱落酸,脱落酸已被证实可以有效抑制癌细胞的增长,同时可促使肿瘤逐渐萎缩,是对抗癌细胞的有效武器。
所述的基础方必要原料可以通过市售购买得到,本发明所述的豌豆蛋白选用烟台东方蛋白科技有限公司生产的金冠瑞豌豆蛋白质粉,壳聚糖选用广州利源食品添加剂有限公司生产的壳聚糖粉,绿豆淀粉选用衡水福桥淀粉有限公司生产的福桥牌绿豆淀粉,乳清蛋白选用石家庄春信生物科技有限公司生产的乳清蛋白,小麦草选用浙江百源食品有限公司生产的脱水小麦草。
所述的基础方必要原料,其包括如下重量份的组份:豌豆蛋白2~5份、壳聚糖0.5~2份、绿豆淀粉0.4~0.6份、乳清蛋白0.4~0.7份、小麦草0.3~0.6份。
优选地,所述基础方必要原料包括如下重量的组份:豌豆蛋白3份、壳聚糖1份、绿豆淀粉0.5份、乳清蛋白0.5份、小麦草0.5份。
2.基础方补充原料为:大米蛋白、葛根粉、益生菌、益生元;其中:
大米蛋白:大米蛋白的价值主要体现在它的低抗原性,无色素干扰,具有柔和而不刺激的味道及其高营养价值。大米蛋白的低抗原性是其区别于其它植物蛋白的一个重要特点。许多植物蛋白中含有抗营养因子,如大豆和花生中含有对机体有害的胰蛋白酶抑制因子和凝集素等,在大豆中还含有胃胀气因子(如棉籽糖、水苏糖等);还有一些动物性蛋白原料中含有的抗营养因子,如β-乳球蛋白和一些卵类清蛋白等,使服用者可能产生过敏或中毒反应,特别是新生儿对此极其敏感。而大米蛋白不含类似致敏因子,安全可靠,因此,大米是唯一可免于过敏实验的谷物。大米蛋白氨基酸组成平衡合理,富含机体的必需氨基酸,尤其赖氨酸含量高于其他谷类。与理想蛋白质相比,含赖氨酸、异亮氨酸、苏氨酸略微不足,但与小麦蛋白质相比,除了异亮氨酸较少之外,其各种必需氨基酸都比较丰富,营养价值高于小麦蛋白质而接近于理想蛋白质。Molita等对大米分离蛋白(RPI)研究结果表明,饲喂大米分离蛋白的二甲基苯并蒽(DMBA)诱导雌性小白鼠肿瘤重量低于饲喂酪蛋白小白鼠,大米分离蛋白具有抗DMBA诱导癌变作用。
葛根粉:从葛根中提炼出的葛根素具有扩张冠状动脉和脑动脉的作用,可降低血压,能显著增加缺血组织的血液供应量,有B1受体阻断作用,可明显减慢心瘁,降低心肌氧耗量,能减轻心肌缺血,限制和缩小心肌梗塞范围,抗快速心律失常,能降低胆固醇和血粘度,抑制血小板聚集,改善微循环。葛粉内含有人体需要的十多种氨基酸和十多种微量元素,其中钙、锌、磷的含量最高,葛粉所含的富“晒”元素,具有一定的防癌抗癌之功效。韩萍等研究发现,葛根粗提物和葛根素纯品浓度相关性的抑制小细胞肺癌H446细胞增殖,其机制可能与阻滞细胞周期于G0/G1期、上调Bax表达、下调Bel-2表达有关。
益生菌:益生菌能够优化肠道菌群的组合,抑制产生致癌因子的腐败菌的生长;产生抗诱变物质和抗癌物质;增强宿主的免疫系统,预防慢性复发性炎症;结合蛋白性致突变物质和致癌物质;影响肿瘤细胞基因和酶的表达,在肿瘤的防治中发挥作用。
益生元:以促益生菌肠道定植、肠道收敛、降低肠道pH环境,也不被大多数的肠道腐败菌利用,但可以促进人体内有益细菌-乳杆菌、双歧杆菌的生长繁殖,从而可以抑制腐败菌生长,有助于改善和维持肠道正常功能;长期食用可以延缓衰老、通便、提高免疫力、减轻肝脏负担、提高营养素的吸收率,特别是能够改善机体对钙、铁、锌等金属离子的吸收;可选择性地促进有益菌(双歧、乳酸)的生长繁殖外,还可代谢为酸性产物如乳酸等有机酸,使结肠内pH值降低,抑制肠道有害细菌的生长;使小肠内水电解质滞留在肠腔,产生高渗效果,刺激肠蠕动引起缓泻,从而促进肠道内毒素及其他毒性物质的排出,乳果糖还可直接灭活肠道中内毒素、降低肠道pH值,已广范应用于肝性脑病的治疗。
所述的基础方必要原料可以通过市售购买得到,本发明所述的大米蛋白选用Krauterhaus Sanct Bernhard KG公司生产的大米蛋白粉,葛根粉选用兴化市嘉禾食品有限公司生产的葛根粉,益生菌选用山东向日葵生物科技有限公司生产的乳酸菌冻干粉,益生元选用上海耐今实业有限公司生产的益生元粉。
所述的基础方补充原料,其包括如下重量份的组份:大米蛋白1~4份、葛根粉1~3份、益生菌0.3~1份、益生元0.4~0.7份。
优选地,所述基础方补充原料包括如下重量的组份:大米蛋白2份、葛根粉2份、益生菌0.5份、益生元0.5份。
3.基因方必要原料为:姜黄素、大豆异黄酮、大豆苷元、人参皂苷、茶多酚、叶酸;其中:
姜黄素:其是姜黄的主要有效成分,属于天然的酚类抗氧化剂,具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、降脂、抗As的作用。钱定军(2012)研究表明,姜黄素能够诱导PARP蛋白的裂解和survivin蛋白的下调,在肿瘤细胞如乳腺癌、前列腺癌、肠癌等显示了较强的致凋亡活性。
大豆异黄酮:具有抗癌(尤其是抗乳腺癌和前列腺癌)、对生物生理功能的调节和生物因子表达的影响、对血管和心脏的保护和修复功能、改善骨质疏松以及抗衰老和抗氧化作用。大豆异黄酮的两种主要成分金雀异黄酮(GENistein,GEN)和大豆苷元(DAIdzein,DAI)对X射线照射产生不同效应,即对癌细胞的放射增敏作用和对正常细胞的放射保护作用机制可能通过调节射线损伤修复基因XRCC1和抑制凋亡基因Bcl-2的表达来发挥作用。
大豆苷元:具有抗癌(尤其是抗乳腺癌和前列腺癌)、对生物生理功能的调节和生物因子表达的影响、对血管和心脏的保护和修复功能、改善骨质疏松以及抗衰老和抗氧化作用。大豆异黄酮的两种主要成分金雀异黄酮(GENistein,GEN)和大豆苷元(DAIdzein,DAI)对X射线照射产生不同效应,即对癌细胞的放射增敏作用和对正常细胞的放射保护作用机制可能通过调节射线损伤修复基因XRCC1和抑制凋亡基因Bcl-2的表达来发挥作用。
人参皂苷:具有提高人体免疫力、促进物质代谢、抗肿瘤、抗疲劳、抗衰老。陈建华等(2014)研究表明,人参皂苷Re对PARP-1的表达有明显的抑制作用,且对细胞损伤具有保护作用,其效应呈现剂量依赖性
茶多酚:茶多酚可以阻断亚硝酸铰等多种致癌物质在体内合成,并具有直接杀伤癌细胞和提高机体免疫能力的功效。茶叶中的茶多酚(主要是儿茶素类化合物),对胃癌、肠癌等多种癌症的预防和辅助治疗,均有稗益。
叶酸:MTHFR基因是亚甲基四氢叶酸还原酶蛋白编码基因,是叶酸代谢与甲硫氨酸代谢中的关键酶。MTHFR基因具有多态性,存在3种基因型:CC型、CT型、TT型。MTHFR蛋白可以使5,10-亚甲基四氢叶酸还原为5-甲基四氢叶酸,从而作为甲基的间接供体参与体内嘌呤、嘧啶的合成及DNA、RNA、蛋白质的甲基化,同时维持体内正常的同型半胱氨酸水平。正常的MTHFR活性才能维持叶酸甲硫氨酸循环的有效性,保证DNA的合成和甲基化的正常进行。若MTHFR酶活性发生变化,则导致5-甲基四氢叶酸生成障碍,引起DNA合成和甲基化异常、高同型半胱氨酸血症而导致多种遗传性疾病的发生。MTHFR C677T基因位点未发生突变时,MTHFR活性为100%;部分发生突变时,MTHFR活性为71%;全部发生突变时,MTHFR活性仅为34%。《特殊医学用途配方食品通则》里规定的叶酸的最小值为5.3μg/100kJ。根据基因突变的情况,可适当进行添加。
所述的基因方必要原料可以通过市售购买得到,本发明所述的姜黄素选用石家庄春信生物科技有限公司生产的姜黄素粉,大豆异黄酮选用太原永耀生物科技有限公司生产的含量为20%的提取的大豆异黄酮粉,大豆苷元选用武汉兴众诚科技有限公司生产的大豆苷元粉;人参皂苷选用上海依赫生物科技有限公司生产的人参皂苷;茶多酚选用湖北福润德食品原料有限公司生产的含量为99%的绿茶提取茶多酚;叶酸选用河南华商食品添加剂有限公司生产的叶酸粉;
所述的基因方必要原料,其包括如下重量份的组份:姜黄素1.5~3.5份、大豆异黄酮2~3.5份、大豆苷元3~4份、人参皂苷0.5~2份、茶多酚0.5~1.5份、叶酸0.25~1份
优选地,所述的基因方必要原料包括如下重量的组份:姜黄素2.5份、大豆异黄酮2.5份、大豆苷元2份、人参皂苷1份、茶多酚1份、叶酸0.5份。
4.基因方补充原料为:枸杞多糖、维生素B6、维生素B12;其中:
枸杞多糖:具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抗辐射、增强免疫、保护视网膜、保护生殖系统、治疗骨质疏松。DNA损伤后PARP-1迅速激活,所以PARP-1激活的强度可能是调控细胞死亡或生存的关键因素。PARP-1作为缺口传感器,活化后调节细胞DNA的修复、转录和复制,蛋白降解等。枸杞多糖能够通过抑制PARP-1/AIF凋亡通路来明显抑制PARP-1的表达。
维生素B6和B12:叶酸又称为维生素B9,MTHFR酶活性降低后,其实不止要补充叶酸也需要同时补充B6,B12等。
所述的基因方补充原料可以通过市售购买得到,本发明所述的枸杞多糖选用西安通泽生物科技有限公司生产的含量为50%的提取枸杞多糖粉;维生素B6和维生素B12选用常规的食品添加产品。
所述的基因方补充原料,其包括如下重量份的组份:枸杞多糖0.1~1份、0.1~2份维生素B6、0.1~2份维生素B12
优选地,所述的基因方补充原料包括如下重量的组份:枸杞多糖0.5份、0.5份维生素B6、0.5份维生素B12。
本发明所述的根据基因变异的情况选择个性化干预配方食品如下:
如果所检测的基因变异的风险为低风险时,选择基础方必要原料,再选择基因方补充原料;
如果所检测的基因变异的风险为中风险时,选择基础方必要原料,再选择基因方必要原料和基因方补充原料;
如果所检测的基因变异的风险为高风险时,选择基础方必要原料和基础方补充原料,再选择基因方必要原料和基因方补充原料。
个体化干预配方食品的制作:
上述个体化干预配方食品的制作可通过自动化低温制样机装置来完成。
优选地,所述自动化低温制样机的制备单元包括加样室、微波灭菌组件、低温干燥粉碎组件、筛分装置管道、分离储存混合组件、混料组件、控制面板。将优选的基础方必要原料放入加样室的第一样品室、基础方补充原料放入加样室的第二样品室、基因方必要原料放入加样室的第三样品室、基因方补充原料放入加样室的第四样品室,各组分原料经微波灭菌组件灭菌;灭菌后各组分原料经过低温干燥粉碎组件,干燥后的细粉原料经过筛分装置管道后进入分离储存混合组件;安装在筛分装置管道的重力传感器控制不同组分原料的质量配比,形成基础方组合物、基础方补充方组合物、基因方组合物、基因方补充方组合物分别储存在第一至第四储存室中并充分混合;安装在储存分离组件的重力传感器可以根据可以需要控制不同储存室组合物的质量配比进入可移动混料组件充分混匀,上述过程均通过控制面板进行控制。收集所述组合物,真空封装,即为本发明所述针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。具体制作方法如下:
(1)精选优质原料;
(2)通过控制面板设置需要的重量配比;
(3)将各配方的组分原料加入到对应的样品室中,经微波灭菌,灭菌功率为750W,持续90s;
(4)将上步的各组分进行真空低温干燥粉碎,真空度为-0.08MPa以下,温度不超过4℃,时间约为5小时;
(5)将上步各组分原料通过60~90目筛分,即得各组分原粉;
(6)将上述原粉通过安装在筛分装置管道的重力传感器控制不同组分的质量配比,形成基础方组合物、基础方补充方组合物、基因方组合物、基因方补充方组合物分别储存在第一至第四储存室中;
(7)第一至第四储存室中的组合物在转速为60r/min~100r/min的条件下在储存室内充分混匀,时间为30~60s;
(8)上述储存在不同储存室的各配方组合物经过重力传感器控制不同配方的质量配比,分别进入到混料组件的不同产品室内,在转速为60r/min~100r/min条件下充分混匀,时间为15~20s;
(9)收集上述混料组件内对应产品室的组合物即得本发明所述针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。
本发明还提供了一种针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
1)检测个体的X射线交错互补修复基因1、5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因、切除修复复合物2基因、多聚ADP核糖转移酶基因的变异;
2)评估所检测的基因的变异的风险;
3)选择食品基础方中的原料,根据所评估的风险选择基因方中的原料,制成所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。
本发明的有益效果为:在基因检测的基础上,针对患者的基因型变异情况,给出适合患者基因型的特殊医学用途配方食品,为肿瘤患者提供合理的营养补充,预防肿瘤患者营养不良现象的发生,提高肿瘤患者的DNA损伤修复能力。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个优选实施例中组合物制备系统示意图。
具体实施方式
实施例1基因变异的检测
采集个体口腔上皮细胞样本,用硅胶吸附法抽提基因组DNA,经电泳检测验证后进行荧光定量PCR反应。
将个体样本分别放入4个反应孔中,同时检测4个位点,即XRCC1基因的位点一:rs25487;MTHFR基因的位点二:rs1801131;ERCC2基因的位点三:rs171140;PARP1基因的位点四:rs61835404。另外根据实验需要增设不含DNA模板的NTC空白对照孔;
在每个反应孔中加入试剂为荧光定量PCR反应体系,总体积为10μL,即浓度为20ng/μL的DNA模板2μL、10×荧光定量PCR反应缓冲液 MGB1μL、25mMdNTP合成DNA的四种脱氧核苷酸底物0.1μL、25mMMgCl2溶液0.5μL、(5units/μL)TaqDNA聚合酶0.02μL、去离子水4.98μL、3个位点分别采用不同的正向引物(20μM,0.225μL)、反向引物(20μM,0.225μL)、VIC荧光探针(10μM,0.25μL)和FAM荧光探针(10μM,0.25μL);3个位点使用引物和探针如下表1所示。
表1 4个位点使用引物和探针
将反应孔和空白对照在PCR扩增仪上进行反应,先预热:50℃、2分钟,95℃、10分钟,然后进行60个循环的95℃、30秒,60℃、1分钟,反应结束后取出反应体系再放入荧光定量PCR仪上读取样品荧光量,得到四个基因的四张图。
将荧光定量PCR仪上显示的最终样本荧光信号的图与NTC空白对照比较,每个位点可能出现三种不同的信号中的一种,即纯VIC荧光信号、VIC和FAM杂合荧光信号以及纯FAM荧光信号,分别代表该位点三种不同的基因型。
实施例2评估所检测的基因的变异的风险
根据大规模中国人群中的分子流行病学相关研究成果查阅,实施例所测得的三个位点的不同基因型的风险度如下表2所示:
表2不用基因型的风险度
每个与DNA损伤修复能力相关的基因多态性位点分别有三种亚型,将所选位点所有亚型出现的可能进行排列组合;然后将这些亚型的风险度相乘获得不同排列组合的风险度乘积;将获得的风险度乘积从小到大或从大到小排列,合并风险度乘积相等的组;最终按风险度乘积的大小确定各组风险度的高低。
上述方法是将各位点作为独立因素进行加权处理的,风险度乘积越大,评估风险越大;用上述方法计算得出的联合基因型遗传高风险个体可表述为其因DNA损伤修复能力差异而引发肿瘤的遗传风险因素较多或结果确定性较强。
进一步地,将相关多态性位点标记为a、b、c、d……,将不同的亚型标记为1、2、3、4,即携带位点1亚型1+位点2亚型1+位点3亚型1+位点4亚型1的单倍型表示为a1b1c1d1;将这个优选实施例检测的位点rs25487(XRCC1)、rs1801131(MTHFR)、rs171140(ERCC2)和rs61835404(PARP1)分别标记为a、b、c、d,根据上述表格中所列的单基因风险度计算风险度乘积。
风险等级越高,风险度乘积越大,即个体因自身突变细胞迁徙抑制能力差异而引发肿瘤的遗传风险越高。
表3基因变异风险度等级划分
将四位点联合基因型风险等级I-XI定义为低风险,风险等级XII-XV定义为中风险,风险等级XVI定义为高风险。
实施例3
称取如下组分,混合均匀,配制得到实施例3的基础方必要原料:豌豆蛋白3份、壳聚糖1份、绿豆淀粉0.5份、乳清蛋白0.5份、小麦草0.5份。
称取如下组分,混合均匀,配制得到实施例3的基础方补充原料:大米蛋白2份、葛根粉2份、益生菌0.5份、益生元0.5份。
称取如下组分,混合均匀,配制得到实施例3的基因方必要原料:姜黄素2.5份、大豆异黄酮2.5份、大豆苷元2份、人参皂苷1份、茶多酚1份、叶酸0.5份。
称取如下组分,混合均匀,配制得到实施例3的基因方补充原料:枸杞多糖0.5份、维生素B6 0.5份、维生素B12 0.5份。
实施例4
通过自动化低温制样机按实施例3基础方必要原料的质量配比,得到实施例4的非个体化干预配方食品。
实施例5
通过自动化低温制样机按实施例3的质量配比,将基础方必要原料和基因方必要原料共混,得到实施例5的个体化干预配方食品。
实施例6
通过自动化低温制样机按实施例3的质量配比,将基础方必要原料、基因方必要原料和基因方补充原料共混,得到实施例6的个体化干预配方食品。
实施例7
通过自动化低温制样机按实施例3的质量配比,将基础方必要原料、基因方必要原料、基因方补充原料和基础方补充原料共混,得到实施例7的个体化干预配方食品。
实施例8
实施例4~7的制作可通过自动化低温制样机装置来完成。
如图1所示,所述自动化低温制样机的制备单元包括加样室1、微波灭菌组件2、低温干燥粉碎组件3、筛分装置管道4、分离储存混合组件5、混料组件6、控制面板7。将优选的基础方必要原料放入加样室的A样品室、基础方补充原料放入加样室的B样品室、基因方必要原料放入加样室的C样品室、基因方补充原料放入加样室的D样品室,各组分原料经微波灭菌组件2灭菌;灭菌后各组分原料经过低温干燥粉碎组件3,干燥后的细粉原料经过筛分装置管道4后进入分离储存混合组件5;安装在筛分装置管道的重力传感器控制不同组分原料的质量配比,形成基础方组合物、基础方补充方组合物、基因方组合物、基因方补充方组合物分别储存在A、B、C、D储存室中并充分混合;安装在储存分离组件的重力传感器可以根据可以需要控制不同储存室组合物的质量配比进入可移动混料组件6充分混匀,上述过程均通过控制面板7进行控制。收集所述组合物,真空封装,即为本发明所述针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。具体制作方法如下:
(1)将实施例3的基础方必要原料放入加样室的A样品室、基础方补充原料放入加样室的B样品室、基因方必要原料放入加样室的C样品室、基因方补充原料放入加样室的D样品室,各组分原料经微波灭菌组件2灭菌,灭菌功率为750W,持续90s;
(2)通过控制面板按照实施例3中各组分重量配比进行设置;
(3)灭菌后各组分原料经过低温干燥粉碎组件3,真空度为-0.08MPa以下,温度不超过4℃,时间约为5小时;
(4)干燥后的细粉原料经过60~90目筛分的筛分装置管道4后进入分离储存混合组件5;
(5)安装在筛分装置管道的重力传感器控制不同组分原料的质量配比,形成实施例3的基础方必要原料、基础方补充原料、基因方必要原料和基因方补充原料分别储存在A、B、C、D储存室中并充分混合,储存室中的组合物在转速为60r/min~100r/min的条件下在储存室内充分混匀,时间为30~60s;
(6)安装在储存分离组件的重力传感器控制不同储存室组合物的质量配比进入可移动混料组件6充分混匀;
(7)收集所述混合物,分装成20g/包真空封装,即得本发明所述针对肿瘤患者DAN损伤修复基因的非个体化配方食品(实施例4)和个体化干预配方食品(实施例5、实施例6、实施例7)。
实施例9
随机选择手术后低风险、中风险和高风险等级肿瘤病人若干名,按照下表4中的数据服用以上制备的非个体化干预配方食品或个体化干预配方食品,对照组。其中,每日服用3次,早中晚各一次,每次一包,用约150ml温开水(45度)溶解后,直接饮用。服用1个月后检测DRC指数:DRC指数=(1-x射线照射的微核率)/(1-未被x射线照射的微核率)。检测DRC指数的方法为如下论文中披露的方法(其中,x射线照射的剂量为0.5Gy):
CB法微核实验检测细胞DNA损伤修复能力,程学美,海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会学术年会,2012,20:436-438。
然后取每组(20名)的DRC指数的平均值作为检测结果,并检测其体重的变化,结果如下表4所示。
表4患者的DRC指数与体重变化
DRC指数反应DNA损伤修复能力,DRC指数越大,则说明细胞修复能力越强。由表4的数据可以看出,对肿瘤患者来说,相比于非个体化配方食品,个体化干预配方食品的效果更好,对不同类型的肿瘤患者,不同的个体化配方食品对DRC指数的提高具有差异。对低风险病人来讲,实施例5即可显著提高DRC指数;对中风险病人来讲,实施例6可显著提高DRC指数;对高风险病人来讲,需要实施例7来显著提高DRC指数。不同的个体化配方食品能够满足不同类型肿瘤患者的营养需求,对比有统计学意义(P<0.05)。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,所述个体化干预配方食品通过如下步骤制成:
1)检测个体的X射线交错互补修复基因1、5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因、切除修复复合物2基因、多聚ADP核糖转移酶基因的变异;
2)评估所检测的基因的变异的风险;
3)选择食品基础方中的原料,根据所评估的风险选择基因方中的原料,制成所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。
2.如权利要求1所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述步骤1)中,检测的X射线交错互补修复基因1的位点为位点一:rs25487;检测的5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因的位点为位点二:rs1801131;检测的切除修复复合物2基因的位点为位点三:rs171140;检测的多聚ADP核糖转移酶基因的位点为位点四:rs 61835404。
3.如权利要求2所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述的步骤2)中,所检测的基因的变异的风险等于位点一风险度、位点二风险度、位点三风险度和位点四风险度的乘积;
当检测到的位点一的基因型分别为AA、AG、GG时,位点一风险度分别为0.37、0.37、3.28;
当检测到的位点二的基因型分别为AA、AC、CC时,位点二风险度分别为风险度0.49、3.71、3.71;
当检测到的位点三的基因型分别为AA、AC、CC时,位点三风险度分别为0.26、4.51、4.51;
当检测到的位点四的基因型分别为AA、AC、CC时,位点四风险度分别为0.41、5.21、5.21。
4.如权利要求1所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述步骤3)中,基础方中的原料包括基础方必要原料,基础方必要原料按重量计包括:豌豆蛋白2~5份、壳聚糖0.5~2份、绿豆淀粉0.4~0.6份、乳清蛋白0.4~0.7份、小麦草0.3~0.6份。
5.如权利要求4所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述步骤3)中,基础方中的原料还包括基础方补充原料,基础方补充原料按重量计包括:大米蛋白1~4份、葛根粉1~3份、益生菌0.3~1份、益生元0.4~0.7份。
6.如权利要求5所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述步骤3)中,基因方中的原料包括基因方必要原料,基因方必要原料按重量计包括:姜黄素1.5~3.5份、大豆异黄酮2~3.5份、大豆苷元3~4份、人参皂苷0.5~2份、茶多酚0.5~1.5份、叶酸0.25~1份。
7.如权利要求6所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述步骤3)中,基因方中的原料还包括基因方补充原料,基因方补充原料按重量计还包括:枸杞多糖0.1~1份、0.1~2份维生素B6、0.1~2份维生素B12。
8.如权利要求7所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,在所述步骤3)中,
如果所检测的基因变异的风险为低风险时,选择基础方必要原料,再选择基因方补充原料;
如果所检测的基因变异的风险为中风险时,选择基础方必要原料,再选择基因方必要原料和基因方补充原料;
如果所检测的基因变异的风险为高风险时,选择基础方必要原料和基础方补充原料,再选择基因方必要原料和基因方补充原料。
9.如权利要求8所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,其特征在于,采用自动化低温制样机制成所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品,所述自动化低温制样机的制备单元包括加样室、微波灭菌组件、低温干燥粉碎组件、筛分装置管道、分离储存混合组件、混料组件、控制面板,将基础方必要原料放入加样室的第一样品室、基础方补充原料放入加样室的第二样品室、基因方必要原料放入加样室的第三样品室、基因方补充原料放入加样室的第四样品室,各组分原料经微波灭菌组件灭菌;灭菌后各组分原料经过低温干燥粉碎组件,干燥后的细粉原料经过筛分装置管道后进入分离储存混合组件;安装在筛分装置管道的重力传感器控制不同组分原料的质量配比,形成基础方组合物、基础方补充方组合物、基因方组合物、基因方补充方组合物分别储存在第一至第四储存室中并充分混合;收集所述组合物,真空封装,即为所述针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。
10.一种针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
1)检测个体的X射线交错互补修复基因1、5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因、切除修复复合物2基因、多聚ADP核糖转移酶基因的变异;
2)评估所检测的基因的变异的风险;
3)选择食品基础方中的原料,根据所评估的风险选择基因方中的原料,制成所述的针对DNA损伤修复能力相关基因配方食品。
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CN201710169701.1A CN106923348A (zh) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 针对dna损伤修复能力相关基因配方食品及其制备方法 |
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