CN107397230A - 营养组合物、促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含酪蛋白水解物的营养组合物、促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品及其应用；更具体地说，其涉及一种含酪蛋白水解物和碳水化合物的营养组合物及其在特殊医学用途配方食品中的应用和促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品及其应用。所述营养组合物包括酪蛋白水解物和碳水化合物，所述的酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:100～100:1。本发明的营养组合物可改善负氮平衡、提高对手术的耐受能力、减少术后并发症、提高康复率、缩短住院时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种含酪蛋白水解物的营养组合物、促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品及其应用；更具体地说，其涉及一种含酪蛋白水解物和碳水化合物的营养组合物及其在特殊医学用途配方食品中的应用和促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品及其应用。
背景技术
成年人手术后处于应激状态，所需的营养素供给增加，其中蛋白质需求量增比最大，应激状态时所需蛋白质比正常生理状况下提高近70％。手术会增加每日蛋白质损失或氮损失量，一般小手术每日增加氮损失量为4-5克，大型手术会达到25-30克。手术后蛋白质流失导致的负氮平衡是影响外科手术患者临床结局的重要影响因素，负氮平衡会导致创伤愈合缓慢、手术后耐受能力下降、术后并发症发生率增加等一系列不良反应，同时也会造成患者住院时间变长，经济负担增加。
针对术后蛋白质流失容易引起的一系列不良症状，术后补充优质蛋白已获得欧美及国内多项权威指南的推荐。研究发现，术后补充优质蛋白可改善负氮平衡、提高对手术的耐受能力、减少术后并发症、提高康复率、缩短住院时间。
而市场上现有蛋白质补充产品，主要以整蛋白作为蛋白质补充，例如大豆蛋白、牛奶酪蛋白等，整蛋白经过长时间消化才能被身体吸收，时间慢，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成、改善蛋白质平衡、加快术后康复、增加糖原合成等功效的含酪蛋白水解物和碳水化合物的营养组合物；此外，本发明还提供了含有该组合物并且可促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品及其应用。
为了达到上述目的，本发明所采用的方案是：
一种营养组合物，所述营养组合物包括酪蛋白水解物和碳水化合物，所述的酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:100～100:1。
所述酪蛋白水解物是按以下方法得到的：
1、酪蛋白的制备
取鲜牛乳，搅拌并加热至70～95℃，4000r/min离心15～30min以对其进行脱脂处理，再用HCl将pH调节至3-6，以使酪蛋白沉淀，4000r/min离心15～30min进行分离处理得到酪蛋白沉淀，蒸馏水洗涤酪蛋白沉淀使其pH呈现中性，离心去掉上清液后将酪蛋白沉淀冷冻干燥，即得酪蛋白。
2、超声处理
在室温条件下，取上述制备的酪蛋白配置成底物浓度为5％的酪蛋白悬浮液，置于超声波细胞粉碎机中，调整输出功率为150～400W，超声时间1～5小时以对该悬浮液进行超声处理。
3、酪蛋白水解
将超声处理后的酪蛋白悬浮液的pH调节至7～9，加入占酪蛋白质量0.001～0.05％的酶，混匀后置于50～70℃的水浴锅中水解2-6小时，水解完成后加热至100℃并保持5～10min以终止反应；所述酶为菠萝蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶或胃蛋白酶。
冷却后4000r/min离心10～30min，将上清液经冷冻干燥成粉末即得所述酪蛋白水解物。
该方法得到的酪蛋白水解物含有超过60％的二肽和三肽，70％酪蛋白水解物分子量小于500道尔顿，95％酪蛋白水解物分子量小于1500道尔顿，因此酪蛋白水解物无需消化就能够迅速被身体吸收，很好地解决了手术后患者的消化能力大大降低而带来的吸收不便的问题。同时酪蛋白水解物拥有完整的氨基酸系列，含有符合酪蛋白天然比例的所有20种氨基酸；并且在具有高生物利用度的二肽三肽运输系统中(即酪蛋白水解物)，氨基酸能够迅速从血液系统转运至目标肌肉。此外，酪蛋白水解物与碳水化合物一起摄入，相比于单独补充酪蛋白水解物或碳水化合物，改善蛋白质平衡的效果更加明显，肌肉蛋白质合成明显增加。酪蛋白水解物与碳水化合物同时摄入，可减少全身蛋白质分解、增加全身蛋白质合成和氧化、增加局部肌肉蛋白质合成速度，同时还能改善糖原的合成，增加能量供应。
该营养组合物具有可改善负氮平衡、提高对手术的耐受能力、减少术后并发症、提高康复率、缩短住院时间等优点。
优选地，所述酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:50～50:1。
优选地，所述酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:20～20:1。
优选地，所述酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:9～9:1。
优选地，所述酪蛋白制备的步骤中用于调节脱脂鲜牛乳pH的HCl的浓度为6mol/L。
优选地，所述超声处理的步骤中设定超声波细胞粉碎机的频率为25kHz。
优选地，所述酶为胰蛋白酶，酪蛋白水解的步骤中水解条件为：底物浓度5％、pH7.5、酶添加量0.01％、温度60℃、水解时间150min。
优选地，所述碳水化合物组合物包括单糖、双糖、多糖、麦芽糊精、葡萄糖聚合物和低聚糖中的一种或几种；所述单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖，双糖包括乳糖、蔗糖、麦芽糖，多糖包括淀粉、壳多糖，低聚糖包括低聚果糖、低聚麦芽糖、低聚乳糖、低聚半乳糖、低聚木糖。
一种促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品，所述食品为液态，其含有上述任一的营养组合物。
优选地，所述营养组合物占总质量的1～100wt％。
优选地，所述营养组合物占总质量的1～60wt％。
优选地，所述营养组合物占总质量的1～40wt％。
上述的营养组合物应用于术后肌肉恢复和蛋白质合成中的应用。
本发明的有益效果如下：
该营养组合物，具有在促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成，改善蛋白质平衡，加快术后康复，增加糖原合成方面的功能，且组合物的功能效果相对于现有技术中其他单纯提供整蛋白或蛋白水解物具有更佳的效果。
具体实施方式
为了使本领域技术人员可以更好地理解本发明从而对本发明的保护范围作出清楚的限定，下面对本发明作出详细描述；需要特别说明的地，以下描述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
一种含酪蛋白水解物的营养组合物，其包含酪蛋白水解物和碳水化合物，余量为水，更佳地为纯化水；所述酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:100～100:1。
所述酪蛋白水解物是按以下方法得到的：
1、酪蛋白的制备
取鲜牛乳，搅拌并加热至70～95℃，4000r/min离心15～30min以对其进行脱脂处理，再用6mol/L的HCl将pH调节至3-6，以使酪蛋白沉淀，4000r/min离心15～30min进行分离处理得到酪蛋白沉淀，蒸馏水洗涤酪蛋白沉淀使其pH呈中性，离心去掉上清液后将酪蛋白冷冻干燥，即得酪蛋白。
2、超声处理
在室温条件下，取上述步骤制备的酪蛋白将其配置成底物浓度为5％的酪蛋白悬浮液，置于超声波细胞粉碎机中，调整其频率为25kHz、输出功率为150～400W，超声时间1～5小时以对该悬浮液进行超声处理。
3、酪蛋白水解
将超声处理后的酪蛋白悬浮液的pH调节至7～9，加入占酪蛋白质量0.001～0.05％的酶，混匀后置于50～70℃的水浴锅中水解2-6小时，水解完成后加热至100℃并保持5～10min以终止反应；所述酶为菠萝蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶或胃蛋白酶。更佳地，当采用胰蛋白酶时，水解条件设定为：底物浓度5％、pH7.5、酶添加量0.01％、温度60℃、水解时间150min。
冷却后4000r/min离心10～30min，将上清液经冷冻干燥成粉末即得所述酪蛋白水解物。
作为优选，所述的酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:50～50:1。
作为优选，所述的酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:20～20:1。
作为优选，所述的酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:9～9:1。
作为优选，碳水化合物组合物包括单糖(例如，葡萄糖、果糖、半乳糖等)，双糖(例如，乳糖、蔗糖、麦芽糖等)、多糖(例如，淀粉、壳多糖等)、麦芽糊精、葡萄糖聚合物、低聚糖(例如，低聚果糖、低聚麦芽糖、低聚乳糖、低聚半乳糖、低聚木糖等)等中的一种或几种。
一种促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的特殊医学用途配方食品，产品为液态，其包括上述的含有酪蛋白水解物和碳水化合物的营养组合物。
作为优选，所述营养组合物占成品总质量的1～100wt％。
作为优选，所述营养组合物占成品总质量的1～60wt％。
作为优选，所述营养组合物占成品总质量的1～40wt％。
其中营养组合物中所含的酪蛋白水解物来源是酪蛋白，组合中所含碳水化合物可以是单糖(如：葡萄糖、果糖、半乳糖等)，双糖(如：乳糖、蔗糖、麦芽糖等)、多糖(如：淀粉、壳多糖等)、麦芽糊精、葡萄糖聚合物、低聚糖(如：低聚果糖、低聚麦芽糖、低聚乳糖、低聚半乳糖、低聚木糖等)等中的一种或几种。并且营养组合物中各营养素来源物质的组合量是根据其所含营养素含量而定。
具体实施例
酪蛋白水解物的制备
样品1
1、酪蛋白的制备：取鲜牛乳，搅拌并加热至70℃，4000r/min离心15min以对其进行脱脂处理，再用6mol/L的HCl将pH调节至3，以使酪蛋白沉淀，4000r/min离心15min进行分离处理得到酪蛋白沉淀，蒸馏水洗涤酪蛋白沉淀使其pH呈中性，离心去掉上清液后将酪蛋白冷冻干燥，即得酪蛋白。
2、超声处理：在室温条件下，取上述步骤制备的酪蛋白将其配置成底物浓度为5％的酪蛋白悬浮液，置于超声波细胞粉碎机中，调整其频率为25kHz、输出功率为160W，超声时间1小时以对该悬浮液进行超声处理。
3、酪蛋白水解：将超声处理后的酪蛋白悬浮液的pH调节至7.5，加入占酪蛋白质量0.01％的胰蛋白酶，混匀后置于60℃的水浴锅中水解2.5小时，水解完成后加热至100℃并保持10min以终止反应；冷却后4000r/min离心10min，将上清液经冷冻干燥成粉末即得所述酪蛋白水解物。
样品2
1、酪蛋白的制备：取鲜牛乳，搅拌并加热至80℃，4000r/min离心30min以对其进行脱脂处理，再用6mol/L的HCl将pH调节至6，以使酪蛋白沉淀，4000r/min离心30min进行分离处理得到酪蛋白沉淀，蒸馏水洗涤酪蛋白沉淀使其pH呈中性，离心去掉上清液后将酪蛋白冷冻干燥，即得酪蛋白。
2、超声处理：在室温条件下，取上述步骤制备的酪蛋白将其配置成底物浓度为5％的酪蛋白悬浮液，置于超声波细胞粉碎机中，调整其频率为25kHz、输出功率为300W，超声时间2小时以对该悬浮液进行超声处理。
3、酪蛋白水解：将超声处理后的酪蛋白悬浮液的pH调节至8，加入占酪蛋白质量0.02％的胃蛋白酶，混匀后置于70℃的水浴锅中水解5小时，水解完成后加热至100℃并保持5min以终止反应；冷却后4000r/min离心30min，将上清液经冷冻干燥成粉末即得所述酪蛋白水解物。
样品3
1、酪蛋白的制备：取鲜牛乳，搅拌并加热至90℃，4000r/min离心20min以对其进行脱脂处理，再用6mol/L的HCl将pH调节至5，以使酪蛋白沉淀，4000r/min离心15min进行分离处理得到酪蛋白沉淀，蒸馏水洗涤酪蛋白沉淀使其pH呈中性，离心去掉上清液后将酪蛋白冷冻干燥，即得酪蛋白。
2、超声处理：在室温条件下，取上述步骤制备的酪蛋白将其配置成底物浓度为5％的酪蛋白悬浮液，置于超声波细胞粉碎机中，调整其频率为25kHz、输出功率为400W，超声时间4小时以对该悬浮液进行超声处理。
3、酪蛋白水解：将超声处理后的酪蛋白悬浮液的pH调节至9，加入占酪蛋白质量0.05％的碱性蛋白酶，混匀后置于60℃的水浴锅中水解4小时，水解完成后加热至100℃并保持10min以终止反应；冷却后4000r/min离心15min，将上清液经冷冻干燥成粉末即得所述酪蛋白水解物。
对上述三组实验制备的酪蛋白水解物的组成进行分析，主要数据汇总如下表所示。
表1
其中：
D70和D95为粒度测试的非标准化指标，指累计粒度分布达到70％和95％时所应对的粒径；
必要氨基酸包括：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
通过上述测试结果可知样品1为最佳水解物，以其为基础进行医学试验，实验内容如下：
实施例1：
将酪蛋白水解物9wt％；果葡糖浆20wt％；柠檬酸1wt％；纯化水60wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例2：
将酪蛋白水解物7wt％；葡萄糖10wt％；柠檬酸2wt％；纯化水81wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例3：
将酪蛋白水解物20wt％；蔗糖8wt％；柠檬酸4wt％；纯化水68wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例4：
将酪蛋白水解物25wt％；壳多糖10wt％；柠檬酸3wt％；纯化水62wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例5：
将酪蛋白水解物35wt％；低聚果糖20wt％；柠檬酸2wt％；纯化水43wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例6：
将酪蛋白水解物50wt％；低聚木糖30wt％；柠檬酸5wt％；纯化水15wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例7：
将酪蛋白水解物60wt％；淀粉10wt％；柠檬酸3wt％；纯化水27wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
实施例8：
将酪蛋白水解物80wt％；低聚乳糖5wt％；柠檬酸1wt％；纯化水14wt％；按比例混合使其完全溶解均匀后分装。
将上述各样品混均后安排试验者对上述各样品口味进行品尝，95％以上的实验者认为上述各样品口味良好，无饮用不良感觉；少数实验者由于自身口味原因而对于少数样品的酸度和甜度不太适应而对于少数样品口味不适应。因此，本发明的碳水化合物选择的种类和加入的量需要根据服用者的口味进行适当调整，但这不影响本发明的实施。
以口味试验反馈最好的一号样品(实施例1)为基础，将其配置成营养组合物含量35wt％的液态制剂作为实验样品进行临床试验；选择一般手术病人60例，其中男30例，女30例，年龄40～65岁，平均年龄58.5岁。无明显心、肺、肝、肾功能障碍，无严重内分泌和代谢性疾病，随机分为实验组和对照组各30例。
对照组入院后由营养师配给标准食物，实验组的基础饮食相同但额外增加实验样品服用，样品服用每日分五次进行，每次服用试验样品300ml。
分别测定两组病人入院时、术前一天和术后一周的体重、左手握力、右手握力、50米行走速度、血清蛋白、血红蛋白，观察两组病人排气时间并发症的发生率。
营养指标监测结果如表2所示
表2
术后并发症发生情况如表3所示
表3术后并发症数量对比表
| 组别 | 总感染数 | 感染率(％) |
| 实验组 | 5 | 17.9 |
| 对照组 | 9 | 32.1 |
实验组平均住院日为8.1±3.2天，而对照组为12±2.5天，差异有显著意义；费用方面，对照组平均每例康复费用为21254元，而实验组平均每例康复费用为15874元，实验组平均每例节约5380元。
由此可见，该营养组合物针对手术后蛋白质流失导致的负氮平衡而产生的创伤愈合缓慢、手术后耐受能力下降、术后并发症发生率增加等一系列不良反应同时也会造成患者住院时间变长、经济负担增加等问题方面具有良好的缓解作用，其可以可改善负氮平衡、提高对手术的耐受能力、减少术后并发症、提高康复率、缩短住院时间、节省费用。
Claims (10)
1.一种营养组合物，所述营养组合物包括酪蛋白水解物和碳水化合物，其特征在于，
所述的酪蛋白水解物和碳水化合物的质量比为1:100～100:1；
所述酪蛋白水解物是按以下步骤得到的：
酪蛋白制备：将鲜牛乳搅拌并加热至70～95℃，脱脂处理后用HCl将其pH调节至3-6，离心分离处理后得到酪蛋白沉淀，用蒸馏水洗涤酪蛋白沉淀使其pH呈中性，离心后冷冻干燥，即得酪蛋白；
超声处理：配置底物浓度为5％的酪蛋白悬浮液，置于超声波细胞粉碎机中，调整输出功率为150～400W、时间1～5小时对其进行超声处理；
酪蛋白水解：将超声处理后的酪蛋白悬浮液的pH调节至7～9，加入占酪蛋白质量0.001～0.05％的酶，混匀后于50～70℃水解2-6小时，水解完成后加热以终止反应；冷却后离心分离，最后冷冻干燥即得所述酪蛋白水解物；
所述酶为菠萝蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶或胃蛋白酶。
2.根据权利要求1所述的营养组合物，其特征在于，所述酪蛋白制备的步骤中用于调节脱脂鲜牛乳pH的HCl的浓度为6mol/L。
3.根据权利要求1所述的营养组合物，其特征在于，所述超声处理的步骤中设定超声波细胞粉碎机的频率为25kHz。
4.根据权利要求1所述的营养组合物，其特征在于，所述酶为胰蛋白酶，酪蛋白水解的步骤中水解条件为：底物浓度5％、pH7.5、酶添加量0.01％、温度60℃、水解时间150min。
5.根据权利要求1所述的营养组合物，其特征在于，所述碳水化合物组合物包括单糖、双糖、多糖、麦芽糊精、葡萄糖聚合物和低聚糖中的一种或几种；所述单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖，双糖包括乳糖、蔗糖、麦芽糖，多糖包括淀粉、壳多糖，低聚糖包括低聚果糖、低聚麦芽糖、低聚乳糖、低聚半乳糖、低聚木糖。
6.一种促进手术后肌肉恢复和蛋白质合成的配方食品，其特征在于，所述配方食品为液态，其含有如权利要求1-5任一项所述的营养组合物。
7.根据权利要求6所述的配方食品，其特征在于，所述营养组合物占总质量的1-100wt％。
8.根据权利要求6所述的配方食品，其特征在于，所述营养组合物占总质量的1-60wt％。
9.根据权利要求6所述的配方食品，其特征在于，所述营养组合物占总质量的1-40wt％。
10.根据权利要求6-9任一项所述的配方食品应用于术后肌肉恢复和蛋白质合成中的应用。
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