CN109475164A - 促进脑发育的乳清制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在特别是诸如早产儿或足月儿、幼儿、儿童或年轻成人等年轻哺乳动物中提高例如认知功能的生物活性甜乳清蛋白浓缩物或组合物。本发明还披露了一种利用温和热处理和压力驱动型膜分离对生物活性乳清蛋白浓缩物或组合物进行大规模工业生产的新概念。

Description

促进脑发育的乳清制剂
技术领域
本发明涉及一种用于在特别是诸如早产儿或足月儿、幼儿、儿童或年轻成人等年轻哺乳动物中促进脑发育且从而提高认知功能的生物活性甜乳清蛋白浓缩物或制剂。本发明还披露了生物活性乳清蛋白浓缩物及制剂的大规模生产方法的新途径。
背景技术
乳清含有各种生物活性组分，其表现出广泛的理想性能，如降低代谢综合征的风险(代谢综合征可导致各种慢性疾病、心血管疾病、糖尿病)、治疗影响免疫系统的癌症，通过使用乳清组分直接或间接地减少了与HIV、乙型肝炎和骨质疏松症相关的健康问题。
目前，科学界和商业界对乳清蛋白浓缩物的生物学特性和营养价值有着广泛的兴趣。如婴儿低过敏性食品和运动饮料等产品促使选择和开发用于以纯化或富集形式(即乳清蛋白浓缩物(WPC)或乳清蛋白分离物(WPI))分离和浓缩单独的乳清蛋白或一组蛋白的方法，已经证明，WPC可以通过提供超过营养所必需的特定生物活性组分，为所有年龄的人提供健康益处。
为了生产WPC，可以应用许多不同的生产工艺步骤，并且这些步骤中的每一步(例如乳清与鲜奶的分离、热处理、过滤、喷雾干燥等)都可能导致存在于WPC中的许多生物活性蛋白显著减少。
这些方法通常依赖于变性(盐处理过程、加热和pH处理)、离子选择(电泳、离子交换色谱)、根据形状和大小的选择(膜过滤、凝胶渗透和尺寸排阻色谱)、极性(高效液相色谱)、化学反应性(络合)和物理特性(协调、发泡和冷冻干燥)。
其中一些工艺由于其复杂性、成本高、总收率低、选择性差、产品活性低或与工艺过程中使用的极端热、pH和盐有关的产品降解，尚未被广泛应用于大规模分离。
膜分离工艺，特别是如超滤(UF)、反渗透(RO)和超滤加渗滤(DF)，目前已在工业上应用于普通乳清粉和蛋白质含量为30％-80％的WPC的生产。一个这样的例子是Arla的WPC80(DI-8090)。
凝胶过滤和离子交换色谱技术也可用于制备蛋白质含量为90％-95％的WPI，但这些分离株的乳清蛋白含量并不总是达到这一水平。
沉淀法通常用于实验室规模，以获得乳清蛋白浓缩物并生产肽；然而，乳清蛋白制剂和肽的化学组成和功能性受到蛋白质浓缩工艺中使用的方法影响。已经证明化学添加剂和诸如压力、温度、搅拌速度和保持时间等因素均对溶剂pH、蛋白质构象和产率有影响。
特别是，蛋白质纯度对浓缩产品的生物活性至关重要。此外，由于不同乳清蛋白所发挥的生物活性性质复杂，浓缩产物的生物特性难以标准化。
诸位发明人先前研究了不同类型酸乳清组合物的影响，例如Yanqi Li等人在TheJournal of Nutrition[营养杂志]2013上表明乳清蛋白加工影响在早产猪中配方食品诱导的肠道成熟。Yanqi Li等人使用制剂来测量完全基于酸乳清制剂的肠道成熟效应。
WO 2015086789涉及使用改良的甜乳清以促进婴儿中枢神经系统的产后发育和与幼年动物认知功能延迟建立或认知功能损害相关的障碍的治疗。WO 2015086789改良的甜乳清蛋白的特征在于已去除部分或全部酪蛋白-糖巨肽(CGMP)。
然而，由于不同乳清蛋白所发挥活性的复杂性质，目前的浓缩产品极难标准化，且没有WPC的鉴定标准。也没有组成标准(例如，蛋白质含量的最低或最高标准)，但是，有必要鉴定具有优越功能效果的乳清组成。
诸位发明人在此披露了一种对物理活动和运动控制具有优越效果的新型生物活性WPC组合物及其生产方法。
发明内容
乳清蛋白的球状结构使其不耐热。对乳清蛋白高于60℃的热处理会导致球状结构展开，从而使蛋白质变性。因此，在WPC的工业制造过程中，超过60℃的工艺温度将产生变性的蛋白质。
诸位发明人披露了一系列具有不同序贯步骤的工业方法，用于制造具有较少变性蛋白质和改进功能性的WPC。所述基本概念是使用比工业环境中通常使用的更少的热处理，结合一系列精确的序贯步骤，包括分离、过滤和任选的干燥步骤(确保乳清温和处理的平衡)，以确保WPC的生物活性依各种序贯工业步骤(如过滤)的需要而保持。
诸位发明人在第一方面提供一种生产甜乳清制剂的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
c)应用分离，
d)对来自步骤c)的截留物应用微滤
e)对来自步骤d)的渗透物应用分离，
f)对步骤e)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒
g)任选地，将在步骤f)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
h)任选地干燥所述产物
从而获得甜乳清制剂。
另一方面，诸位发明人披露一种制备甜乳清制剂的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用微滤和/或应用低于68℃的热处理持续少于20秒
c)对来自步骤b)的渗透物应用分离和/或浓缩，
d)如果总干固体少于17.5％并且蛋白质乳糖比小于0.3，则对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒
e)应用分离，
f)任选地对来自步骤e)的截留物应用微滤
g)对步骤e)或f)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒
h)任选地，将在步骤g)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
i)任选地干燥所述产物
从而获得甜乳清制剂。
第三方面，诸位发明人披露一种生产甜乳清制剂的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用分离和/或浓缩步骤，
c)应用微滤和/或应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
d)对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒，
e)应用分离，
f)任选地对来自步骤e)的截留物应用微滤，
g)对步骤e)或f)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒，
h)任选地，将在步骤h)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
i)任选地干燥所述产物，
从而获得甜乳清制剂。
在从本文所披露的方法获得的甜乳清制剂试图将蛋白质保持在其天然状态作为基本概念时，它们因此共有广泛的特征，例如它们的变性水平、乳铁蛋白和IgG含量等等。
因此，本发明的第四方面涉及可通过本文所披露的方法获得的产品及其共有的结构特征。
目前已有许多不同的乳清制剂，但对于诸位发明人来说，总目标是提供比常规生产的乳清制剂功能效果得以改进的乳清制剂。
因此，本发明的一个方面涉及可通过本文所披露的任何方法获得的甜乳清制剂。
本发明的另一个方面涉及可通过本文所披露的任何方法获得的甜乳清制剂的用途。
诸位发明人已经在早产仔猪模型中开发和测试了这些甜乳清制剂以及本发明的产品，由此证明它们对例如婴儿(尤其是早产儿、小胎龄儿、低出生体重儿、非常低出生体重儿和极低出生体重儿)的健康和发育具有积极作用。
因此，本发明的一个特别感兴趣的方面涉及本文所披露的甜乳清制剂的特定用途，其用于以如下形式直接给予婴儿或幼儿：纯形式、或在水或母乳中稀释、在食品补充剂中、或与母乳强化剂一起、或在营养喂养期间使用的任何乳支持物中、在婴儿配方食品中、或在基于乳的饮料中。
具体实施方式
本发明涉及生产乳清蛋白浓缩物的方法，所述方法尤其适用于早产的年轻哺乳动物，但实际上，本文所述的制造工艺产生具有广泛营养补充剂应用和治疗应用的乳清蛋白浓缩物。
乳清通常加工成三种形式的乳清蛋白：乳清分离物、乳清浓缩物或乳清水解产物。乳清蛋白形式之间的区别在于产品的组成，特别是蛋白质含量。
WPC
乳清浓缩物(WPC)通常脂肪和胆固醇水平较低，但一般来说，生物活性化合物和乳糖形式的碳水化合物的水平较高。WPC中蛋白质的百分比取决于WPC浓缩得怎么样。低端浓缩物往往含有30％的蛋白质，而高端含量高达90％。
经常规热处理的WPC的一个例子是LacProdan DI-8090，AFI-以下称为ConWPC。
乳清制剂-A型序贯
在一个实施例中，本发明涉及一种生产甜乳清制剂[BIOWPC]的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
c)应用压力驱动型膜分离，
d)对来自步骤c)的截留物应用粒度最大为2μm的微滤，
e)对来自步骤d)的渗透物应用压力驱动型膜分离，
f)对步骤e)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒，
g)任选地，将在步骤f)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
h)任选地干燥所述产物，
从而获得甜乳清制剂。
在另一个实施例中，本发明涉及一种生产甜乳清制剂[BIOWPC]的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用63℃的热处理持续15秒，并将甜乳清冷却至5℃
c)在10℃且进料压力为3.0bar时应用超滤，并且每个膜元件的压力降为1.0bar，
d)在15℃、1.5bar TMP且VCF设置为50时，对来自步骤c)的截留物应用粒度为1.4μm的微滤。
e)在10℃且进料压力为3.0bar、每个膜元件的压力降为1.0bar时，对来自步骤d)的渗透物应用第二超滤，
f)对步骤e)的截留物应用低于63℃的热处理持续15秒，
g)任选地，将在步骤f)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
h)喷雾干燥所述产物，
从而获得甜乳清制剂。
WPI
乳清分离物(WPI)通常含有较高比例的纯蛋白质，且纯度足以几乎不含乳糖、碳水化合物、脂肪和胆固醇。WPI通常含有至少90％的蛋白质。
WPH
乳清蛋白水解产物(WPH)是至少经过部分水解的乳清蛋白，所述部分水解是身体吸收蛋白质所必需的过程。WPH不需要与其他两种形式的乳清蛋白那么多的消化。WPH通常用于医疗蛋白质补充剂和婴儿配方食品，因为它具有改进的消化性和降低的过敏原潜力。
本发明尤其关注加工过程中的差异。工业加工产生的产品在几个重要方面不同于常规乳清浓缩物，并且本发明的目标是与常规工业加工相比提供具有更高水平生物活性化合物的WPC。因此，本发明的WPC称为生物活性WPC或简称BIO WPC。
酸乳清
酸乳清(acid whey，也称为“酸乳清(sour whey)”)是在生产酸类乳制品(如松软干酪或粗滤酸奶)过程中产生的副产品。
当乳被酸化，凝乳被分离成酪蛋白酸盐和酸乳清时，就会产生酸乳清。酸化可以使用矿物酸或微生物酸化进行。在工业环境中需要酪蛋白酸盐时，酸化通常在低巴氏灭菌脱脂乳(如72℃持续15秒)上进行。
酸乳清不含酪蛋白糖巨肽蛋白(CGMP)。
本发明的酸WPC与生物活性WPC之间在组成上的一个大差异是CGMP水平(在酸乳清中不存在)和CGMP上存在的糖基化分子的含量。
在酸乳清WPC的制造过程中，当pH较低(低于4.6)时，不进行热处理。干燥前，将pH调节至7.5，并且在干燥前进行热处理。过滤步骤可以与生产的生物活性WPC类似。从酸乳清生产乳清粉(80 CV200)的工艺包括：
1.去除细料
2.第一压力驱动型过滤：UF膜浓缩至约WPC 35
3.第二过滤：微滤降低WPC 35中的细菌计数
4.第三压力驱动型过滤：UF膜浓缩至WPC 80
5.pH调节(pH 7.5)
6.66℃的热处理15秒，(就在喷雾干燥之前)
7.喷雾干燥
甜乳清
在本发明的背景下，甜乳清是用粗制凝乳酶生产乳酪期间产生的乳清。这是像例如切达或瑞士乳酪等硬乳酪类型的情况。
在乳酪生产过程中，添加粗制凝乳酶使酪蛋白沉淀。粗制凝乳酶含有凝乳酶，这种酶存在于甜乳酪乳清中，凝乳酶将κ-酪蛋白裂解为对κ-酪蛋白酸盐和糖巨肽(CGMP)。然后将乳清从乳酪凝块中分离出来。
BIOWPC
与常规工业加工的WPC相比，本发明的WPC通过减少的热加工和如下披露的序贯步骤保留更高水平的生物活性化合物。在本发明的背景下，生物活性特别可以与特定效果相联系，所述特定效果例如但不限于实施例6中的生物活性标记物、实施例7中的临床结果、实施例8中的功能和活动、实施例9的形态学和实施例10的效果和实施例11中的身体活动或本披露的任何其他效果。
本发明的WPC是通过从乳清中去除足够的非蛋白成分从而使成品干产品含有不少于25％的蛋白质而获得的制剂。
本发明的WPC是通过物理分离技术(例如沉淀、过滤或透析)生产的。与乳清一样，乳清蛋白浓缩物可以以液体、浓缩物或干产品形式使用。乳清蛋白浓缩物的酸度可以通过添加安全、合适的pH调节成分来调节。
在一个实施例中，本发明的WPC符合美国联邦法规：标题21，第3卷，自2015年4月1日起修订，引用：21CFR184.1979C。
在另一个实施例中，本发明的WPC符合美国联邦法规：标题21，第3卷，自2015年4月1日起修订，引用：21CFR184.1979C，除了WPC不得来自经过巴氏灭菌的乳，或者在食品中使用之前，WPC不得经历巴氏灭菌技术或其等效技术，但是，WPC应使用高于68℃温度以外的其他手段来控制供人类消费的产品的微生物和/或安全性。
制造BIOWPC
为了保证乳制品的微生物安全性和延长保质期，在工业加工中普遍将热处理应用于乳清。乳清蛋白变性是乳清加热后引起乳清化学和营养特性变化的主要影响因素之一。
根据乳清的物理化学条件，变性过程在乳清蛋白部分展开伴螺旋结构消失时是可逆的，或者在涉及巯基(–SH)/二硫化物(S-S)互换反应和其他分子间相互作用(如疏水和静电相互作用)的聚集过程时是不可逆的。
在工业环境中，基于乳清加工的这些变性和聚集反应对乳品业来说是相当重要的，因为对它们的了解对于设计控制乳制品化学和营养特性的方法是必不可少的。
诸位发明人披露了防止或减少乳清蛋白变性和聚集的方法。
乳清制剂-B型序贯
在另一个实施例中，本发明涉及一种生产甜乳清制剂[BIOWPC]的替代方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清，
b)应用粒度为最大2μm的微滤和/或应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
c)对来自步骤b)的渗透物应用压力驱动型膜分离和/或反渗透浓缩，
d)如果总干固体少于17.5％并且蛋白质乳糖比小于10，则对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒，
e)应用压力驱动型膜分离，
f)任选地对来自步骤c)的截留物应用粒度为最大2μm的微滤，
g)对步骤e)或f)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒，
h)任选地，将在步骤g)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
i)任选地干燥所述产物，
从而获得甜乳清制剂。
总干固体
US FDA在其联邦法规中列出，乳清蛋白浓缩物应来源于经过巴氏灭菌的乳，或乳清蛋白浓缩物应在用于食品前经历巴氏灭菌技术或其等效技术。如果必须有这样的监管要求，那么巴氏灭菌技术可以是72℃/15s。
因此，如果总干固体少于17.5％并且蛋白质乳糖比小于10，诸位发明人通过对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒来提供满足此类监管要求的手段，因为如果总干固体超过18％，巴氏灭菌的调节需求为75℃/15s，根据本发明，这可能限制BIOWPC的功能效果。
蛋白质乳糖比
在本发明的背景下，蛋白质乳糖比应保持为低于10，例如但不限于小于9、小于8、小于7、小于6、小于5、小于4、小于3、小于2或小于1。
在一个实施例中，蛋白质乳糖比小于0.5，例如小于0.4、小于0.3、小于0.2或更低。
乳清制剂-C型序贯
在另外的实施例中，本发明涉及一种生产甜乳清制剂[BIOWPC]的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用压力驱动型膜分离和/或反渗透浓缩，
c)应用粒度为最大2μm的微滤和/或应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
d)对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒，
e)应用压力驱动型膜分离，
f)任选地对来自步骤c)的截留物应用粒度为最大2μm的微滤，
g)对步骤e)或f)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒，
h)任选地，将在步骤h)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
i)任选地干燥所述产物，
从而获得甜乳清制剂。
提供甜乳清
在分配过程中剩余乳清的量是最终产品干物质的决定性因素。这一过程可以通过乳清引流鼓和过滤输送机准确控制。
乳清引流后，除去乳酪细料，乳清奶油也在一个连续式离心分离器中被除去。
本发明的BIO WPC是从来自乳酪生产过程的乳清引流中生产的。
在一个实施例中，甜乳清是从高达型乳酪(Gauda type cheese)、马苏里拉乳酪和切达乳酪的乳酪生产中获得的。
在一个实施例中，BIO WPC是从高达乳酪生产中产生的。
在一个实施例中，BIO WPC是从马苏里拉乳酪生产中产生的。
在一个实施例中，BIO WPC是从切达乳酪生产中产生的。
在一个实施例中，乳酪细料在Sweco振动筛中去除。
为了与常规工业加工的WPC相比保持BIO WPC中较高水平的生物活性化合物，进而有利的是确保甜乳清的乳基未暴露于选自下组的标准工业加工步骤，所述组由热加工、超高温加工(UHT)、水解和辐照组成。
在另一个实施例中，所述甜乳清的乳基未暴露于选自下组的标准工业加工步骤，所述组由高于72°/15s的热加工、超高温加工(UHT)、水解和辐照组成。
在另一个实施例中，所述甜乳清的乳基未暴露于选自下组的标准工业加工步骤，所述组由高于72°/15s的热加工、超高温加工(UHT)、水解和辐照组成。
在一个实施例中，所述甜乳清的乳基未暴露于选自下组的标准工业加工步骤，所述组由超高温加工(UHT)、水解和辐照组成。
图1显示了生物活性WPC在乳酪厂的乳清引流和加工。
第一热处理
进行本发明方法中的第一热处理以减少乳酪发酵剂培养物的细菌生长，并防止乳清中pH的进一步下降。通常，在工业环境中以及出于监管目的，热处理应保持在高温下，并用于巴氏灭菌和灭菌以确保人类消费乳制品的安全性，并延长最终产品的保质期。
HTST
有不同的巴氏灭菌方法，但最常用的方法之一是高温短时加热(HTST)，其中乳通常加热到72℃-80℃持续15-30秒。
LTLT
也使用低温长时(LTLT)(63℃下持续30分钟)的巴氏灭菌法，但由于加工时间较长，其程度与HTST不同，而且已经证明HTST比LTLT热处理产生的化学变化更小。
UHT
超高温(UHT)加热是乳的一种灭菌方法，用于破坏乳中的所有微生物和孢子，且许多酶也失活。这通常是通过135℃-150℃的加热温度持续1-10秒来完成的。
乳清蛋白的一个缺点是对热加工的不稳定性，这导致它们变性、聚集和(在某些条件下)凝胶化。
加热温度和保持时间的增加会导致乳清蛋白变性的增加，因此在这两个参数上找到平衡是至关重要的。
温和热处理
诸位发明人应用低于68℃的(第一)热处理持续少于20秒。热处理可以在60℃-68℃之间变化并且仍然进行以减少乳酪发酵剂培养物的细菌生长并防止乳清中pH的进一步下降。
因此，在一个实施例中，本发明的温和热处理涉及低于68℃的热处理，例如但不限于低于67℃、低于66℃、低于65℃、低于64℃、低于63℃、低于62℃、低于61℃或低于60℃。
在另一个实施例中，保持时间保持在少于20秒，例如但不限于少于19秒、少于18秒、少于17秒、少于16秒、少于15秒、少于14秒、少于13秒、少于12秒、少于11秒或少于10秒。
在一个具体实施例中，将乳清在63℃下热处理持续15秒，以减少乳酪发酵剂培养物的细菌生长并防止乳清中pH的进一步下降。
在第一热处理后，乳清可以冷却到例如低于5℃，并在进一步加工前储存在筒仓罐中。通常，本发明的乳清最多可储存2天，但这可延长至一周。
分离方法
有若干种方式可以将本发明的乳清分离或分级成特定的组分，例如但不限于依赖于以下项的方法：变性(盐处理过程、热处理和pH处理)、离子选择(电泳、离子交换色谱)、根据形状和大小的选择(膜过滤、凝胶渗透和尺寸排阻色谱)、极性(高效液相色谱)、化学反应性(络合)和物理特性(协调、发泡和冷冻干燥)。
就本发明而言，尚未被广泛应用于大规模分离的工艺由于其复杂性、成本高、总收率低、选择性差、产品活性低或特别是与工艺过程中使用的极端热、酸碱度和盐有关的产品降解等原因而不受关注。
膜提供物理屏障，其只允许达到一定尺寸、形状或特征的材料通过。
膜分离技术，如超滤(UF)、反渗透(RO)和渗滤(DF)都在WPC的生产中得到了工业应用。
在一个实施例中，分离步骤涉及膜分离工艺。
目前，液体/液体和液体/固体分离采用四种横流式压力驱动型膜分离工艺：超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)和微滤(MF)。膜以各种构型制造，包括中空纤维、螺旋形和管形。每个构型提供不同程度的分离。
因此，在一个实施例中，BIO WPC制造的分离步骤是通过选自下组的压力驱动型膜分离工艺进行的，所述组由反渗透、纳滤、超滤和微滤组成。
在一个实施例中，分离步骤是通过超滤进行的。
超滤
本发明的膜安排选自下组，所述组由管式模块、中空纤维、螺旋缠绕模块、以及板框组成。
在一个实施例中，膜安排是螺旋缠绕模块。
在横流中采用超滤。
微滤
在一个实施例中，分离步骤是通过微滤进行的。
如果使用微孔过滤，那么可溶性蛋白、盐和小分子诸如乳糖均至少部分地被除去，而不溶性乳清蛋白颗粒被保留。
在横流中采用微滤。
纳滤
在一个实施例中，分离步骤是通过纳滤进行的。
如果使用纳滤，则仅至少部分地除去最少的盐。
在本发明的背景下，纳滤使用孔径约为0.001μm的膜过滤。
反渗透
在一个实施例中，分离步骤是通过反渗透进行的。
在横流中采用微滤。
与其他膜工艺一样，保留在膜中的较大分子称为“截留物”，而通过膜的小分子变为“渗透物”。
第一压力驱动型膜分离
压力也被证明对乳清蛋白的稳定性有影响，因此在本发明的序贯步骤中保持正确的压力对于蛋白质的生物活性很重要。
在一个实施例中，第一压力驱动型膜分离是超滤。
因此，在一个实施例中，使用5或10kd UF螺旋缠绕膜将乳清首先浓缩为WPC 35，其中温度保持在5℃-18℃范围内但可高达在45℃-55℃范围内(由于运行时间短，细菌生长，因此不经常使用此温度)，并且进料压力在0.5-3.5bar范围内，每个元件的压力降在0.5bar到1.3bar范围内。
在另一个实施例中，使用5kd KOCH HKS 328 UF螺旋缠绕膜将乳清浓缩为WPC 35，温度保持在10℃，并且进料压力为3.0bar，每个膜元件的压力降为1.0bar。
微滤
本发明微滤工艺中使用的过滤器是专门设计的，以通过专门设计的过滤器防止如沉积物、藻类、原生动物或大型细菌等颗粒通过。
用于微滤的典型粒度范围为约0.1至10μm。
在一个实施例中，微滤的粒度为最大2μm，例如最大1.9μm、最大1.8μm、最大1.7μm、最大1.6μm、最大1.5μm、最大1.4μm、最大1.3μm、最大1.2μm、最大1.1μm、1.0μm、最大0.9μm、最大0.8μm、最大0.7μm、最大0.6μm、最大0.5μm、最大0.4μm、最大0.3μm、最大0.2μm或最大0.1μm。
在一个实施例中，微滤的粒度为0.5至2μm，例如0.6至1.9μm、0.7至1.8μm、0.8至1.7μm、0.9至1.6μm、1.0至1.5μm、1.1至1.4μm、0.8至1.5μm、0.7至1.7μm、0.8至1.6μm或1.0至2μm。
在一个实施例中，第二过滤减少了WPC 35中的细菌计数。使用孔径范围在0.5μm到2.0μm之间的陶瓷膜进行细菌减少。温度保持在5℃-18℃，并且跨膜压力(TMP)应在0.1与2.5bar之间。VCF在2-100范围内。
在另一个实施例中，第二过滤使用陶瓷Tami 1.4μm isoflux膜减少WPC 35截留物中的细菌计数。在15℃下进行过滤，并且TMP为1.5bar。VCF设置为50。
浓缩
在本发明的背景下，术语浓缩涉及反渗透或纳滤。
第二压力驱动型膜分离
在一个实施例中，第二压力驱动型膜分离是超滤。
本发明应用至少两轮不同的压力驱动型膜分离，并且第二轮进一步将乳清加工成WPC 80。
在一个实施例中，使用5或10Kd UF螺旋缠绕膜将来自陶瓷过滤的渗透物进一步加工成WPC 80。
为了在MF过滤后保持较高的微生物状态，最好使用可在高于70℃温度下消毒的SW膜。
因此，在一个实施例中，使用螺旋缠绕膜进行过滤。
在一个实施例中，第二轮压力驱动型膜分离过程中的温度在5℃-18℃范围内，但也可以高达在45℃-55℃范围内，但由于运行时间短，细菌生长，因此不经常使用较高的温度。
在一个实施例中，进料压力在0.5-3.5bar范围内，例如但不限于进料压力在1-3.5bar范围内、进料压力在1.5-3.5bar范围内、进料压力在2-3.5bar范围内、进料压力在2.5-3.5bar范围内、或进料压力在3.0-3.5bar范围内。
在一个实施例中，每个膜元件的压力降为0.5bar至1.3bar，例如但不限于每个膜元件的压力降为0.6bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为0.7bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为0.8bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为0.9bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为1.0bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为1.1bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为1.2bar至1.3bar，每个膜元件的压力降为0.8bar至1.2bar，或每个膜元件的压力降为0.9bar至1.1bar。
在一个实施例中，使用10Kd KOCH hpht 131UF螺旋缠绕膜将来自陶瓷过滤的渗透物进一步加工成WPC 80，并且在生产过程中温度为10℃，进料压力为3.0bar，并且每个膜元件的压力降为1.0bar。
过滤前，就在过滤前在70℃下对设备和膜进行消毒。
第二热处理
诸位发明人应用低于65℃的第二热处理持续少于20秒。热处理可在60℃-65℃之间变化。
因此，在一个实施例中，本发明的第二热处理涉及低于65℃，例如但不限于低于64℃、低于63℃、低于62℃、低于61℃、低于60℃或甚至低于55℃的热处理。
在另一个实施例中，保持时间保持在少于20秒，例如但不限于少于19秒、少于18秒、少于17秒、少于16秒、少于15秒、少于14秒、少于13秒、少于12秒、少于11秒或少于10秒。
在一个实施例中，将BIO WPC 80在63℃下热处理15秒，然后进行喷雾干燥。
冷却
任选地将BIO WPC制剂冷却至低于15℃，以提供制剂的储存。
干燥
任选地将本发明的BIO WPC制剂干燥成干燥粉末组合物，并且可通过任何保持较高水平的生物活性蛋白质的干燥装置干燥BIO WPC制剂。在一个实施例中，将本发明的BIOWPC制剂用喷雾干燥器干燥。
喷雾干燥过程中喷雾干燥器的温度设置优选地以不会对BIO WPC造成热损伤的方式调节。
喷雾干燥器采用液流，将溶质或悬浮物分离为固体，将溶剂分离到蒸汽中。固体通常被收集在鼓或旋风分离器中。液体输入流通过喷嘴喷射成热蒸汽流并蒸发。当水分迅速离开液滴时，就会形成固体。
喷嘴通常用来使液滴尽可能小，使热传递和水蒸发速率最大化。根据喷嘴的不同，液滴尺寸范围可以为20到180μm。喷嘴主要有两种类型：高压单流体喷嘴(50至300bar)和双流体喷嘴：一个流体是待干燥的液体，第二流体是压缩气体(通常是1到7bar的空气)。
可以理解，除了喷雾干燥之外，可以通过任何合适的方法进行制剂的干燥。
由于蒸发后温和但有效的热处理，成分保留了其生物活性特性。
标准化以用于大规模
已证明工业过程对WPC产品中生物活性蛋白的含量和活性有不利影响。例如，巴氏灭菌和喷雾干燥过程中的热处理显著降低了LF、溶菌酶、IgG、IgA、乳过氧化物酶和IGF-1的浓度和活性。
此外，一些特殊的过滤过程在很大程度上去除了聚集体和高分子量蛋白，包括IGF结合蛋白、潜在的TGFβ2复合物、LF和Ig。
然而，诸位发明人在此披露了以较低热量且未采用特殊过滤工艺生产(仍处于工业加工规模)的本发明温和处理的WPC不仅是体外水平的现象，而且还披露了显著的体内运动益处，因此是配方食品中非常有用的蛋白质来源。
特殊附文
水解产物
乳清蛋白水解产物是乳清蛋白经蛋白水解酶水解后的产物。可使用一系列蛋白水解酶产生的水解产物具有包括热稳定性在内的改进的功能特性。然而，乳清蛋白水解产物不能像本发明的BIO WPC那样保持所需的生物活性。
高热处理
热处理导致乳清蛋白变性，这是一个不可逆的过程。热处理过程中矿物平衡也会发生变化。钙和磷酸盐变得更不溶，并结合到酪蛋白胶束结构上。这在低于100℃的温度下是可逆的，因此，例如将本发明甜乳清的乳基置于高于100℃的温度下会产生乳清蛋白，这些乳清蛋白不能像本发明的BIO WPC那样保持所需的生物活性。
辐射
此外，很久前就已知，在电离辐射处理后，蛋白质关于变性(由聚集定义)的稳定性降低，因此本发明的一个优点是甜BIO WPC比常规WPC具有改进的生物活性。因此，提供乳基可能有利，其中所述甜乳清的乳基未暴露于选自下组的标准工业加工步骤，所述组由热加工、超高温加工(UHT)、水解和辐照组成。
BIO WPC制剂
本发明的BIO WPC寻求保持蛋白质的天然状态，从而实现生理效果的改善，同时大规模工业生产仍然可行。
目前，还没有针对WPC的鉴定标准或组成标准(例如，蛋白质含量的最低或最高标准)。在许多方面，WPC是由获得它们的工艺来定义的。
生物活性WPC和常规WPC产品的生产流程如图7所示。BIO WPC更详细的生产图如图2所示。
因此，在一个实施例中，本发明涉及通过本文所披露的任何方法制备/生产/制造的甜乳清制剂。
在另一实施例中，本发明涉及甜乳清制剂，其中所述制剂是粉末。所述粉末应理解为包括优选少于10％、更优选少于5％的水。优选的是自由流动的粉末。
WPC是乳清的浓缩物，含有指定量的蛋白质。通常，WPC34指定一种具有不小少于34％的蛋白的浓缩物，WPC50指定一种具有不少于50％的蛋白的浓缩物，WPC60指定一种具有不少于60％的蛋白的浓缩物，WPC75指定一种具有不少于75％的蛋白的浓缩物，并且WPC80指定一种具有不少于80％的蛋白的浓缩物。
这些浓缩物可以通过如下来形成：超滤、截留物的回收、随后的浓缩和截留物的喷雾干燥以形成WPC34和WPC50粉末；或者，例如截留物的渗滤、随后的浓缩和喷雾干燥以形成WPC50、WPC60、WPC75或WPC80。
在一个实施例中，Bio WPC是Bio WPC80。
通过从乳清中除去足够的非蛋白成分而获得WPI，这样干成品含有不少于90％的蛋白。
因此，在一个实施例中，BIO WPC被进一步加工成具有不少于90％蛋白的WPI。
通过膜分离过程或离子交换来生产WPI。在一个实例中，使流体乳清经历微孔过滤，导致脂类的去除，然后应用渗滤以形成渗透物以及乳清蛋白分离物，进而使后者浓缩和喷雾干燥以形成WPI粉。
乳铁蛋白含量
在具有生物活性的WPC中，可见乳铁蛋白的可测量地更高含量。
如表1所示，通过ELISA(欧陆集团，丹麦)测定，BIO WPC中天然乳铁蛋白的水平是ConWPC中的3倍。
本发明的一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中通过标准ELISA(欧陆集团，丹麦)测定，所述组合物的乳铁蛋白含量高于100mg/l。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，其中通过标准ELISA(欧陆集团，丹麦)测定的所述组合物的乳铁蛋白含量高于100mg/l。
变性水平
四种主要乳清蛋白占所有乳清蛋白的90％。它们是β-乳球蛋白(β-Lg)、α-乳白蛋白(α-La)、牛血清白蛋白(BSA)和免疫球蛋白(Ig)。变性速率主要受加热温度、加热时间和pH的控制，而且证实蛋白质浓度和离子强度也有一定的影响。
免疫球蛋白和BSA是最不稳定的乳清蛋白，β-Lg中等，α-La是最耐热变性的蛋白。
本发明优选实施例的目的是尤其与常规WPC相比使此类蛋白质尽可能保持自然状态，因为诸位发明人(例如)已经认识到，BIO WPC刺激早产新生猪和肠细胞模型二者中的肠道成熟以及早产新生猪的一般身体活动。
在一个实施例中，本发明涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理低于68℃，持续时间少于20秒，并且其中，甜乳清蛋白变性比标准工业生产的相同来源的甜乳清中存在的量低5％[如实例3中生产的WPC 80(DI-8090)]，例如但不限于低10％、低15％、低20％、低25％、低30％、低35％或低50％。
IgG含量
在具有生物活性的WPC 80中，可见IgG的可测量地更高含量。
通过ELISA(欧陆集团，丹麦)测定，BIO WPC中天然IgG的水平是ConWPC中的1.3倍。
本发明的一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述组合物具有高于5％的IgG蛋白含量。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，其中天然IgG蛋白含量水平超过5％。
本发明的另一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，通过ELISA以类似程序(欧陆集团，丹麦)测定，所述甜乳清的天然IgG水平是ConWPC中的水平的至少1.1倍。
β-乳球蛋白&CGMP比
如实例4所示，当与ConWPC相比时，本发明的BIO WPC具有可测量地更高含量的β-乳球蛋白。
乳清蛋白的聚集通常被认为是由β-乳球蛋白驱动的，因为在乳中β-乳球蛋白的浓度高于其他乳清蛋白。β-乳球蛋白的变性、变性β-乳球蛋白与其他乳清蛋白(α-La和BSA)的相互作用、以及变性β-乳球蛋白与非乳清蛋白(例如，κ-CSN)的相互作用是加热过程中乳中的重要变化。
β-乳球蛋白的二聚体在30℃和55℃之间解离，但这些变化是可逆的，并且如果温度不超过60℃，单体可以通过冷却而回弹。当加热到超过60℃-70℃时，单体的三级结构和部分二级结构开始展开，导致游离硫醇基(Cys121)和残基链疏水部分暴露，从而形成反应性单体。这些单体的形成是不可逆的，它们不能重新折叠为原始状态。
因此，在一个实施例中，本发明涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述组合物的β/CGMP比高于2.5。
另一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述组合物的β-乳球蛋白含量高于33％。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，其中所述组合物的β-乳球蛋白含量高于33％。
酪蛋白-糖巨肽
一项仔猪研究证实，使用CGMP为唾液酸来源的膳食唾液酸在早期发育过程中改善学习和记忆。
如实例4所示，当与ConWPC相比时，本发明的BIO WPC具有稍高水平的CGMP。
在一个实施例中，本发明涉及包含升高水平的酪蛋白片段酪蛋白糖巨肽(cGMP)的制剂。
另一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述制剂的酪蛋白片段酪蛋白糖巨肽(cGMP)/蛋白水平高于17.5％。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，并且其中所述制剂的酪蛋白片段酪蛋白糖巨肽(cGMP)/蛋白水平高于17.5％。
α-乳白蛋白
如实例4所示，当与ConWPC相比时，本发明的BIO WPC具有可测量地更高含量的α-乳白蛋白。
α-乳白蛋白是最不耐热的乳清蛋白，变性温度为约62℃，但在此温度下展开是可逆的。在加热温度低于80℃、中性pH(pH 6.6-6.8)时，不会形成聚集体或修饰型单体。
一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述制剂的α-乳白蛋白含量大于9％。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，并且其中所述制剂的α-乳白蛋白含量大于9％。
“其他蛋白质+聚集体”
当计算WPC中的“其他蛋白质+聚集体”时，生物活性WPC中的含量明显较低。在正常的WPC 80中，这些蛋白质的很大一部分是β-lg聚集体。
一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述制剂的“其他蛋白质+聚集体”含量低于20％。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，并且其中所述制剂的“其他蛋白质+聚集体”含量低于20％。
TGF-β2
如图8所示，BIO WPC包含的TGF-β2含量是Con-WPC所包含的TGF-β2含量的10倍。
一个实施例涉及一种包含甜乳清的制剂，所述甜乳清经过至少一次热处理，其中所述热处理在低于68℃下持续少于20秒，并且其中所述制剂的TGF-β2含量多于2x105。
本发明的另一实施例涉及可通过本文所述的任何方法获得的制剂，其中所述制剂的TGF-β2含量多于2x105。
BSA
通过非还原性SDS-PAGE测定，在聚集体去除前后，BioWPC中的BSA水平被确定为高于ConWPC中的水平(P<0.05，图7)。
改善脑功能
早产儿出生后显示运动功能发育延迟。这可能与许多器官(包括肠道和脑)的功能不成熟有关。使用猪作为早产儿的模型-最初由诸位发明人开发，概括性地描述于Am JPhysical Regul Integr Comp Physical 310:R481-R492，2016(特此通过引用并入)，诸位发明人表明，早期启用BIO WPC进行肠内喂养可刺激肠道生长和新生儿身体活动。
本发明涉及神经健康与发育领域。本发明具体涉及能够促进婴儿(尤其是早产儿、小胎龄儿、低出生体重儿、非常低出生体重儿和极低出生体重儿)认知功能建立的甜乳清组合物的给予。
早产会中断正常胎儿生长，并对出生后生长和器官发育造成影响。在早产儿中，许多生理缺陷随着出生后年龄的增长而适应和消失，但有些缺陷可能会持续到儿童时期。诸位发明人假设早产会在猪出生后的第一周诱导受损的器官生长和功能，而运动能力和行为特征会显示出更持久的发育延迟。
相对于足月猪，早产猪表现出新生猪唤醒延迟和身体活动、协调、探索和学习受损(所有p<0.05)。在最初的5天内，通过肠内乳饮食补充肠胃外营养不会影响随后的结果。早产猪是研究早产儿早期饮食和可支持早产儿产后成熟和神经发育的干预措施的相关动物模型。
诸位发明人比较了温和热处理的WPC(生物活性WPC，阿拉食品原料公司(ArlaFoods Ingredients)，AFI)与常规热处理的WPC的效果，并研究了身体活动的差异。
身体活动可以在旷场测试中进行监测，这是一个用来测定一般自主运动活动水平的实验。
BioWPC干预增加了早产猪的身体活动和自主运动，这是由于它对早期脑发育有直接的有益影响。因此，在一个实施例中，本发明涉及一种生物活性WPC，其用于促进年轻哺乳动物的健康和正常认知功能的建立。
根据本发明的生物活性WPC可用于促进年轻哺乳动物认知功能的健康建立和/或预防、修复或降低认知功能损害的严重性。
它还可用于治疗与年轻哺乳动物中认知功能建立延迟或认知功能受损相关的障碍。
所述障碍可以是以下中的任何一种或多种：学习能力延迟和/或受损、执行功能丧失或发育不良、较高的推理损害、记忆损害、语言发育迟缓、学习障碍、异常差的专注力(包括注意力缺陷多动障碍(ADHD))、智力异常下降、精神表现异常差、情绪障碍或自闭症。
人类或动物，尤其是胎儿、早产或足月儿、学步儿童或儿童或20岁以下的年轻成人，可从本发明中受益。
本发明可能特别有益于如下这些婴儿：经历过宫内生长迟滞(IUGR)；或出生体重低、非常低或极低；小胎龄；出生时遭受缺氧-缺血、产后并发症、产后类固醇治疗或产后时期任何其他不良事件；和/或患有认知功能损害(例如，学习和记忆受损、缺乏好奇心、注意广度差以及因此的智力表现差、中枢神经系统生长迟滞)，无论是在子宫内，还是在出生期间或出生之后。
通过安装在每个培养箱上的红外摄像机进行连续视频监控，并将所述红外摄像机与具有内置运动检测的HD刻录机连接，记录下身体活动。每个摄像头的数字输出允许记录单独的仔猪在活动或休息时的状态。
使用Piglwin应用(Ellegaard系统，法堡，丹麦)，每小时自动记录活动时间的比例。在任何处理和接触猪的过程中，将摄像机关闭。
从第3天上午9:00开始的全肠内喂养开始，到第5天上午9:00猪安乐死前结束，进行活动记录。
分别从覆盖白天和夜间的记录资料中分析了活动时间的比例。
第4天，用从天花板安装的摄像机(鸟瞰图)在3分钟的录制时间内在1.20x1.20m的露天活动场对自发运动活动进行评价。从这些记录中，使用可商购软件(Ethovision XT10，Noldus信息技术，瓦格宁根，荷兰)提供活动场内行走的距离信息，以跟踪和分析仔猪运动。在第4天出现临床疾病的猪被排除在测试之外。
最初，两组的饲养笼活动相似(图18)，但从第3天晚些时候开始，Bio组的活动水平高于Con组(p＝0.09)，并且在安乐死前的最后半天内显著升高(p<0.05，图18)。此外，在第4天的旷场测试中，Bio猪的行走距离几乎是Con猪的两倍(P<0.05，图4)，总体上支持Bio猪运动活动增加。
结果
与对照猪相比，BioWPC对体重和肠道重量没有影响，但显著改进了喂养耐受性(p<0.01)。BioWPC猪也表现出较高的己糖吸收能力(p＝0.09)和较低的肠道通透性(p＝0.07)。
BioWPC增加了绒毛高度与隐窝深度的比率以及近端肠道乳糖酶活性(P<0.05)。两组之间获得基本运动技能的时间相似。相对于对照，BioWPC组在露天活动场的行走距离一致更长(n＝8，p<0.05)。
露天活动场(EthoVision XT10分析)
通过安装在每个培养箱上的红外摄像机进行连续视频监控，并将所述红外摄像机与具有内置运动检测的HD刻录机连接，记录下身体活动。每个摄像头的数字输出允许记录单独的仔猪在活动或休息时的状态。使用Piglwin应用(Ellegaard系统，法堡，丹麦)，每小时自动记录活动时间的比例。在任何处理和接触猪的过程中，将摄像机关闭。从第3天上午9:00开始的全肠内喂养开始，到第5天上午9:00猪安乐死前结束，进行活动记录。分别从覆盖白天和夜间的记录资料中分析了活动时间的比例。
第4天，用从天花板安装的摄像机(鸟瞰图)在3分钟的录制时间内在1.20x1.20m的露天活动场对自发运动活动进行评价。从这些记录中，使用可商购软件(Ethovision XT10，Noldus信息技术，瓦格宁根，荷兰)提供活动场内行走的距离信息，以跟踪和分析仔猪运动。在第4天出现临床疾病的猪被排除在测试之外。
在一个实施例中，本发明涉及一种包含甜乳清的制剂，其中所述甜乳清中的蛋白质的生物活性是通过在工业环境中进行减少的热加工来保持，其特征在于：母猪妊娠第105天通过剖腹产分娩的早产猪具有带以下限制性的运动能力(用从天花板安装的摄像机(鸟瞰图)在3分钟的录制时间内在1.20x1.20m的露天活动场进行评价)：
第4天行走距离超过600cm。
在本发明的背景下，第4天行走距离超过600cm涉及与常规WPC制剂相比而言改善的行走距离善，因此目的是在第4天测量的行走距离显著超过早产猪中观察到的水平。在本文测试的设置中，行走距离超过400到500cm的可能已经表明有所改善。
在一个实施例中，在第4天超过600cm的阈值显示猪模型的运动功能明显的显著改善，因此，本发明涉及第4天超过600cm，例如但不限于第4天600cm、第4天650cm、第4天700cm、第4天750cm、第4天800cm、第4天850cm、第4天900cm、第4天950cm、第4天1000cm、第4天1100cm或更多的行走距离。
PIGLWin应用
Piglwin应用是由丹麦Ellegaard系统股份公司为早产猪模型设计和制造的视频监控和活动检测系统。该系统由20个微型摄像机组成，每个猪培养箱上安装有红外灯，并在研究期间全天候(24/7)运行。活动时间、休息时间和活动事件次数可从系统中提取，并用于获得动物活动。
克制喂养
喂养不耐受被定义为在任何时间点因任何原因的喂养减少或完全克制喂养。减少或克制喂养(在每个喂养时间点)的决定基于临床评估，包括以下标准：疼痛或不适、呕吐、腹胀、血便的体征。
喂养不耐受的发生率按每组经历减少喂养的猪数量除以组大小计算。
在此背景下，在ConWPC和BioWPC中的发生率分别为44％和0％。
因此，在一个实施例中，本发明涉及用于降低婴儿/早产儿的喂养不耐受的制剂。
药物
乳清蛋白已应用于若干药物中，例如减弱肌肉功能、成骨细胞生长等的降低的药物，因此另一个重要实施例涉及用作药物的根据本发明的生物活性WPC的制剂。
早产儿制剂
早产儿是一个具有多种发育并发症的高危患者群体，所述多种发育并发症包括神经发育延迟和高发病率的脑损伤。即使新生早产儿未显示出临床上可观察到的脑缺陷，与足月儿相比，观察到这些婴儿在出生后的运动技能发育较慢也是很常见的。即使在足月矫正年龄，早产儿的脑也可能显示出灰质体积受损和发育轨迹改变，这可能解释了新生儿唤醒延迟和不成熟的神经肌肉功能和脑电图。
在更长期的研究中，早产儿显示出姿势复杂度降低和运动功能降低，可能持续到学龄，或甚至到成年。
因此，早产儿身体自主运动的早期损害可能会产生长期后果。
在一个实施例中，本发明涉及一种用于加速婴儿/早产儿脑发育的制剂。
另一实施例，涉及用于促进婴儿/早产儿运动技能的根据本发明的制剂。
本发明由于其模拟人母乳或其作为人母乳的完全或部分替代品的适用性而适用于如下制剂，该制剂旨在或表现仅作为婴儿食品的特殊膳食用途。
因此，本发明的一个实施例涉及包含如本文所述制剂的婴儿配方食品。
在本发明的背景下，术语“婴儿配方食品”涉及2006年12月22日第2006/141/EC号和/或1991年5月14日第91/321/EEC号第1.2(c)条关于婴儿配方食品和后续配方食品表述的委员会指令，术语“婴儿配方食品”是指在婴儿出生后的前四到六个月内，旨在用于其特定营养用途并本身满足这类人营养需求的食品。
必须理解的是，可以给婴儿单独喂养婴儿配方食品，或者照顾者可以将婴儿配方食品作为人母乳的补充。它是广泛使用的表述“初始配方食品”的同义词。
本发明还涉及“后续配方食品”：根据2006年12月22日第2006/141/EC号和/或1991年5月14日第91/321/EEC号第1.2(d)条关于婴儿配方食品和后续配方食品的委员会指令，术语“后续配方食品”是指旨在用于年龄超过四个月的婴儿的特殊营养用途并构成这类人逐步多样化饮食中的主要液体要素的食品。
因此，在一个实施例中，本发明披露了包含根据本发明的制剂的后续配方食品。
本发明还涉及“成长乳”：以乳为基础的营养组合物，尤其适合一岁至三岁的儿童。
本发明还涉及“人母乳强化剂”：旨在用于添加到人母乳或用人母乳稀释的婴儿或幼儿的营养组合物。
Bio WPC婴儿配方食品的给予
根据本发明的生物活性制剂的给予可以通过母亲给胎儿。
也可能是直接或通过母乳来给予早产儿或足月儿。
给予也可以是给予儿童或年轻成人(一般在20岁以下，或动物的同等年龄)。
本发明的BIO WPC制剂可以按如下形式直接给予婴儿或幼儿：纯形式、或在水或母乳中稀释、在食品补充剂中、或与母乳强化剂一起、或在营养喂养期间使用的任何乳支持物中、在婴儿配方食品中、或在基于乳的饮料中。
将本发明的BIO WPC制剂通常以每天总蛋白质摄入量的30％至80％(优选60％w/w)的剂量给予婴儿或幼儿。
胎儿的给予期一般为至少一周、优选两周、更优选至少一个月，并且婴儿或幼儿的给予期一般为至少4周、优选2-12个月、并且更优选至少18个月、并且甚至更优选直至儿童处于成年早期(20岁)。
本发明的BIO WPC制剂可以按1.6-3.2g蛋白质/100kca、优选1.6-2.2g蛋白质/100kca、并且更优选1.8-2.1g蛋白质/100kcal的剂量给予早产儿或足月儿、或儿童或年轻成人。
在一个实施例中，将本发明的BIO WPC或制剂以1.0至小于1.6g蛋白质/100kcal的剂量给予婴儿。
本发明涉及一种包含本发明30％-80％、优选60％的BIO WPC制剂的组合物，其用于在儿童的整个幼年期直至青春期或甚至直至20岁期间认知功能的健康建立和发展。具体而言，涉及一种组合物，该组合物用于预防/降低年轻哺乳动物中例如以下障碍的严重性：学习能力受损、丧失或异常差的高等推理、异常差的专注力(包括ADHD)、语言发育迟缓、记忆力和执行功能问题、智力异常低下、以及因此的精神表现异常低下和自闭症。
本发明对早产或患有IUGR的年轻哺乳动物特别有用。
总述
应理解，上文讨论的与根据本发明的制剂有关的任何特征和/或方面通过类比适用于本文所述的方法和用途。
术语生物活性乳清、BIO WPC制剂和BIO WPC可互换使用。
下文提供以下图和实例以说明本发明。它们旨在成为说明性的并且不应以任何方式解释为限制。
表格
表1-乳铁蛋白和IgG的大量营养素组成和水平
基于生产厂家提供的产品规格，计算配方食品的大量营养素组成成。Bio，含有生物活性WPC的配方食品；Bio，含有常规WPC的配方食品；IgG，免疫球蛋白G
表2-酸乳清的组成
附图说明
图1
生物活性WPC在乳酪厂的乳清引流和加工。
图2
生物活性WPC生产图。
图3
标准WPC 80生产图。
图4
BioWPC(N＝8)和ConWPC(N＝8)组中自主运动(3分钟期间的行走距离)的旷场评估分数。数据是平均值±SEM。P<0.05。
第4天在旷场测试中的行走距离。值是平均值+SEM。“*”表示值彼此不同，p<0.05。Bio，含有生物活性WPC的配方食品；Con，含有常规WPC的配方食品。
图5
生物活性WPC和常规WPC生产流程示意图显示。BioWPC，生物活性WPC；Bio，包含BioWPC的配方食品；Con，包含ConWPC的配方食品；ConWPC，常规WPC；WPC，乳清蛋白浓缩物。
图6
通过SDS-PAGE分析的BioWPC和ConWPC(进行或未进行通过离心去除聚集体)中的蛋白质组成
图7
LF、BSA、β-Lg和α-La蛋白条带体积的相对定量。“*”表示值(样品制备三个重复的平均值±SEM，n＝3)彼此不同，p<0.05。BioWPC，生物活性WPC；ConWPC，常规WPC；β-lg，β-乳球蛋白；α-La，α-乳白蛋白；BSA，牛血清白蛋白；LF，乳铁蛋白。
图8
两种WPC(三个重复)(进行或未进行通过离心去除聚集体)中TGF-β2的蛋白质印迹分析。TGF-β2的相对丰度用平均值±SEMS表示。“*”表示值彼此不同，p<0.05。BioWPC，生物活性WPC；ConWPC，常规WPC。
图9
BioWPC和ConWPC对IPEC-J2细胞体外细胞毒性(A)和增殖(B)的影响。值是平均值±SEM，n＝3表示三个不同细胞代中的三个重复。“*”表示值彼此不同，p<0.05。不带有相同字母的平均值有差异，P，0.05。BioWPC，生物活性WPC；ConWPC，常规WPC；CON，增殖测定中的阴性对照。
图10
肠道消化吸收功能和通透性。第3天口服大剂量给予半乳糖溶液后20分钟和口服大剂量给予乳糖溶液后40分钟的血浆半乳糖水平。
图11
口服给予乳果糖/甘露糖醇溶液后，通过尿液乳果糖与甘露糖醇的比率(L/M比)测量肠道通透性。
图12
小肠近端区域的刷状缘酶活性。值是平均值±SEM。“*”表示值彼此不同，p<0.05。Bio，含有生物活性WPC的配方食品；Con，含有常规WPC的配方食品
图13
小肠近端区域的绒毛高度和隐窝深度。
图14
一般身体活动。产后3、4天活动时间比例以每半天显示的趋势。
实例
实例1-生物活性WPC的制造
生物活性WPC是从来自乳酪生产过程的乳清引流来生产的。乳清引流后，除去乳酪细料，乳清奶油也在一个连续式离心分离器中被除去。
进行在60℃-68℃之间的热处理以减少乳酪发酵剂培养物的细菌生长并防止乳清中pH的进一步下降。将乳清冷却至低于5℃，并在进一步加工前储存在筒仓罐中，优选少于2天。
使用5或10kd UF螺旋缠绕膜将乳清浓缩为WPC 35。温度保持在5℃-18℃范围内。
进料压力范围为0.5-3.5bar，并且每个元件的压力降范围为0.5bar至1.3bar。
第二过滤减少了WPC 35中的细菌计数。使用孔径范围在0.5μm到2.0μm之间的陶瓷膜进行细菌减少。温度保持在5℃-18℃，并且跨膜压力(TMP)应在0.1与2.5bar之间。VCF在2-100范围内。
使用5或10Kd UF螺旋缠绕膜将来自陶瓷过滤的渗透物进一步加工成WPC 80。温度保持在5℃-18℃范围内。
进料压力范围为0.5-3.5bar，并且每个元件的压力降范围为0.5bar至1.3bar。为了在MF过滤后保持较高的微生物状态，最好使用可在高于70℃温度下消毒的SW膜。
将WPC 80在63℃下热处理15秒，然后进行喷雾干燥。
实例2-生物活性WPC80的制造
生物活性WPC 80是利用来自生产高达乳酪的Tistrup Dairy的乳清引流生产的。
乳清引流后，在Sweco振动筛中除去乳酪细料，乳清奶油也在一个连续式离心分离器中被除去。
将乳清在63℃下热处理持续15秒，以减少乳酪发酵剂培养物的细菌生长并防止乳清中pH的进一步下降。
乳清被冷却到低于5℃并储存在筒仓罐中。
使用5Kd KOCH HKS 328 UF螺旋缠绕膜将20,000kg乳清浓缩为WPC 35。温度为10℃。进料压力为3.0bar，并且每个膜元件的压力降为1.0bar。
第二过滤减少了WPC 35截留物中的细菌计数。使用陶瓷Tami 1.4μm isoflux膜。在15℃下进行过滤，并且TMP为1.5bar。VCF设置为50。
使用10Kd KOCH hpht 131 UF螺旋缠绕膜将来自陶瓷过滤的渗透物进一步加工成WPC 80。过滤前，就在过滤前在70℃下对设备和膜进行消毒。生产过程中，温度为10℃。进料压力为3.0bar，并且每个膜元件的压力降为1.0bar。
将生物活性WPC 80在63℃下热处理15秒，然后进行喷雾干燥。
实例3-标准WPC80的制造
标准WPC80是用来自黄乳酪生产过程的乳清引流来生产的。乳清引流后，除去乳酪细料，乳清奶油在一个离心分离器中被除去。
为使乳酪发酵剂培养物失活并防止乳清中进一步的pH下降，进行73℃持续15秒的巴氏灭菌。
将乳清冷却并储存在筒仓罐中，之后进一步加工。
使用5kD Koch HKS 328膜生产WPC 80。温度为10℃，进料压力为3.0bar，并且每个膜元件的压力降为1.0bar。
将WPC在71℃下热处理15秒，然后进行喷雾干燥。
实例4-生物活性WPC 80和WPC 80的组成
诸位发明人比较了温和热处理的WPC(生物活性WPC，阿拉食品原料公司，AFI)与常规热处理的WPC(Lacprodan DI-8090，AFI)
实例5-早产仔猪模型的设置
早产儿出生后生长和脑发育受损。高质量配方食品的早期肠内喂养对刺激生长和器官成熟具有重要作用，这对于长期神经发育是重要的。
在这里，我们研究了WPC的温和处理对早产猪身体活动和运动控制的影响。
材料和方法
猪、营养方案和一般实验设计
四头妊娠105-106天母猪通过剖腹产分娩九十二只早产猪(大白×丹麦长白×杜洛克，Askelygaard农场，罗斯基勒，丹麦；足月＝116±2天)。将口胃饲管(6F，Portex，Smiths Medical，圣保罗，明尼苏达州，美国)置入胃内以供肠内营养(EN)，并将血管导管(4F，Portex)置入脐动脉以供肠胃外营养(PN)。
猪在有氧气供应的温度调节的单独培养箱中饲养，并在出生后的前24小时内给予16ml/kg母体血清，以实现被动免疫保护。如前所述，所有猪在前2天接受肠胃外营养(PN)(参考文献)。猪也在前两天接受了它们各自的乳饮食，作为最低肠内营养(MEN：24-40ml/kg/d)，从第3天到安乐死，作为完全的肠内营养(120ml/kg/d)。
这些研究得到了丹麦国家动物实验委员会的批准。
选择用于BIO WPC方案的猪
将三十一头剖腹产分娩的早产猪分为两组，给予具有WPC温和处理(BioWPC，n＝15)或常规WPC处理(ConWPC，n＝16)的配方食品。
喂养
这两种乳配方食品是通过混合以下成分制成的，并含有相似的大量营养素组成和能量水平(表1)：BioWPC和ConWPC，阿拉食品原料公司，AFI，Viby J.丹麦)；乳糖(Variolac960，AFI)；麦芽糖糊精(Ross Polycose；雅培营养，哥伦布，美国)；脂质(Liquigen andCalogen；纽迪希亚，丹麦)和维生素和矿物质(SHS Seravit；牛栏(Nutricia))。
喂养5天后，评估器官重量、肠道功能和坏死性小肠结肠炎(NEC)的发生率。记录获得基本运动技能的时间(即第一次睁开眼睛、第一次站立、第一次行走)，并通过摄像机记录和分析身体活动(Piglwin应用)。通过测量在露天活动场上行走的距离，进一步研究了运动技能(EthoVision XT10 analyses)。
临床评价和样品采集
持续监测猪，并且如果观察到NEC的临床症状，如腹胀、嗜睡、发绀或血性腹泻，则杀死猪。将所有剩余的猪在第5天安乐死以用于组织收集。
喂养不耐受被定义为由于呕吐或腹胀而克制或减少计划的肠内喂养量。
麻醉后(Zoletil 50，唑拉西泮/Tiletamin；勃林格殷格翰公司，哥本哈根，丹麦)，将心脏血液收集到含肝素或EDTA的试管中，并且随后用戊巴比妥钠(60mg/kg)的心内注射对猪实施安乐死。
记录心脏、肺、肝、肾、脾、胃、小肠和结肠的单独的重量。
在松弛期记录小肠长度。整个小肠分为近端(Prox)、中端(Mid)和远端(Dist)三个相等长度的段。在每个区域的中部取全壁组织样品，立即在液氮中快速冷冻，并在-80℃下保存用于进一步分析。从同一位置的每个区域采集全壁组织样品，并立即浸入多聚甲醛溶液中。将一厘米长的在回盲部前10cm处的扩张组织和尖区的结肠组织固定在Clarke溶液中，用于随后的杯状细胞定量。
对胃，小肠的近端、中端、远端和结肠的粘膜病变进行宏观评估，并对每个区域进行病变评分。
分数分级标准如下：1无或轻微局灶性充血性胃小肠结肠炎；2轻度局灶性胃小肠结肠炎；3中度局部广泛性胃小肠结肠炎；4重度局灶性胃小肠结肠炎；5重度局部广泛出血性和坏死性胃小肠结肠炎；或6重度广泛出血性和坏死性胃小肠结肠炎。
在小肠的近端、中端、远端和结肠区域中的任一个中，得分为3分或更高的猪被诊断为NEC。胃和肠道炎症的严重性由胃、结肠病变得分的平均值以及小肠的近端、中端、远端的平均病变得分的平均值来反映。
统计学分析
通过学生t检验(GraphPad Prism 5.0，La Jolla，加利福尼亚州，美国)分析了WPC中蛋白质的含量。
采用线性混合模型，以处理和细胞代为固定因子，对细胞毒性和细胞增殖的数据进行分析，随后进行事后Tukey检验(JMP，SAS Institute，Cary，美国)。在R(3.1.1版)中，采用逻辑回归(logistic regression)评价了例如NEC发生率等二进制数据。NEC损伤得分采用非参数分析和nparcomp包进行分析。
使用具有调整(如母猪、性别、出生体重)的一般线性模型对各组的连续结果进行比较。采用混合建模的lmer函数(作为重复量度)对日常身体活动的重复测量进行分析，并与lsmeans包进行比较。
为了确认建模数据的有效性，对残值和拟合值进行正态性和方差同质性评估，对于某些结果，需要在建模前对数据进行对数转换。将所得P值在5％的显著性水平进行评价。采用多组分单步法调整每个结果测量和测量点内的多重比较的P值。
数据以原始算术平均值和SEM表示(除非另有说明)。
实施例6-乳清蛋白浓缩物产品和生物活性标记物分析
以甜乳清为原料，采用相似的加工程序(仅在巴氏灭菌步骤的数量和喷雾干燥的温度上有差异)，在AFI上制造了用于实验的ConWPC和BioWPC(图7)。
测量蛋白质聚集、去除聚集体前后的蛋白质组成以及LF、IgG、IGF-I和TGF-β2的水平作为生物活性指标。
在去除聚集的蛋白质(15000×g，4℃离心30分钟)之前和之后，用BCA蛋白测定法(赛默科技公司)测量总蛋白水平。将离心之前和之后的WPC(在每个样品中15μg蛋白)在非还原条件下，加载于5％SDS-PAGE凝胶中进行主要蛋白质分析。也对LF和IgG通过Eurofines进行了分析。
通过使用TGF-β2抗体的蛋白质印迹(Sc-90，Santa Cruz Biotechnology，加利福尼亚州，美国)来分析TGF-β2。
BioWPC中聚集的蛋白质是可以忽略不计的，而大约20％的蛋白质在ConWPC中聚集。
由Eurofines测量的天然LF和IgG水平在BioWPC中比在ConWPC中高3倍和1.3倍(表1)。
通过非还原性SDS-PAGE，在聚集体去除前后，对于两种情况的样品，BioWPC中的LF和BSA水平均比ConWPC中的高(P<0.05，图7)。
聚集体去除后，BioWPC中β-Lg和α-La的水平也比ConWPC中的高(p<0.05，图7)。
对于生长因子，两种WPC的IGF-1水平相似(170-180ng/g)，但BioWPC包含的TGF-β含量是ConWPC包含的TGF-β含量的10倍(图8)。
在0.01-0.1g/L的低浓度时，BioWPC和ConWPC的细胞毒性均可忽略，而在1g/L时，通过ConWPC诱导的细胞毒性(由DNA释放指示)比BioWPC诱导的高(P<0.05)。
在0.01g/L时，BioWPC诱导的细胞增殖大于ConWPC诱导的细胞增殖，而在1g/L时，ConWPC减少了细胞增殖(P<0.05)。
实例7-临床结果
Bio组和Lac组在出生体重(1014±46g)、NEC发生率(14/31)、胃病变评分(1.4±0.2)、小肠病变评分(1.7±0.1)和结肠病变评分(2.1±0.2)方面无差异。
各组器官的相对重量和小肠的相对长度没有差异(数据现在显示)。
有趣的是，Con组中有七头猪出现喂养不耐受，而Bio组则没有。
喂养不耐受被定义为在任何时间点因任何原因的喂养减少或完全克制喂养。减少或克制喂养(在每个喂养时间点)的决定基于临床评估，包括以下标准：疼痛或不适、呕吐、腹胀、血便的体征。
喂养不耐受的发生率按每组经历减少喂养的猪数量除以组大小计算。
在此背景下，在Lac和Bio中的发生率分别为44％和0％。
实例8-体内肠道功能及离体刷状缘酶活性
为了测定肠道消化吸收能力，检测了响应于口服大剂量半乳糖和乳糖的血浆半乳糖增量。
在完全EN之前的第3天，通过口胃管给猪给予5％半乳糖的大剂量剂(15ml/kg)。给予大剂量剂之前和之后20分钟通过脐动脉导管采集肝素化血液样品。
在第4天，给猪给予10％乳糖的大剂量剂(15ml/kg-1体重)，并在给予大剂量剂前、给予后20分钟和/或40分钟将血液样品取样到含肝素的试管中。如前所述，用分光光度法测量血浆中半乳糖的浓度(13)。
为了测试肠道通透性，猪在安乐死前3小时接受了含5％乳果糖和2％甘露糖醇的口服大剂量剂(15ml/kg-1体重)。取死后尿样品，测定乳果糖和甘露糖醇的浓度。计算乳果糖和甘露糖醇浓度的比率，以确定肠道通透性。
使用温和的MACS解离剂(美天旎生物技术有限公司，Auburn，加利福尼亚州，美国)，将来自小肠的近端、中端和远端的快速冷冻组织样品在1.0％Triton X-100(10ml/g组织)中均质化。
离心后(2000x g，10min，4℃)，分离上清液以用于确定刷状缘酶活性。以相应的糖和肽为底物，采用分光光度法分析了匀浆中乳糖酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、氨基肽酶N(APN)、氨基肽酶A(APA)和二肽基肽酶IV(DPPIV)的活性。
在Bio组中第3天半乳糖测试测量的肠道吸收功能相对于Con组而言更高(P＝0.11，图12)，而第4天通过乳糖测试测量的功能在两组之间没有差异(图12)。
通过乳果糖/甘露糖醇测试测量的肠道通透性在Bio组中比在Con组中低(P＝0.07，图13)。
当涉及到离体刷状缘酶活性时，两组之间仅小肠近端中的乳糖酶存在差异，在BioWPC组中值更高(p<0.05，图14)。
在小肠的中端和远端中的乳糖酶的活性以及三个区域中的任一个中的其他刷状缘酶的活性在各组之间均无差异(数据未显示)。
实施例9-肠道形态和杯状细胞密度
将来自小肠近端和远端的多聚甲醛固定组织用石蜡包埋，切片(3μm)，固定在载玻片上，并用苏木精和伊红染色。数字组织学图像是通过使用光学显微镜(Ortho-plane，莱茨，德国)和附带的照相机获得的。在数字图像上测量了每个区域中十个具有代表性的垂直、定向良好的绒毛隐窝轴中的平均绒毛高度(μm)和隐窝深度(μm)。(Image J 1.44p，国立卫生研究院，贝塞斯达，马里兰州，美国)。每个区域10次测量的平均值用作每只猪代表性的绒毛高度或隐窝深度。将Clarke固定的小肠远端和结肠样品用石蜡包埋，切片(2μm)，固定在载玻片上，并用阿尔新蓝(Alcian Blue)-过碘酸希夫(Periodic Acid Shiff)(AB-PAS)染色，以评价杯状细胞密度。使用配备相机(Olympus)的光学显微镜(20X透镜，OlympusBX45TF，东京，日本)观察载玻片。用STEPanizer(1.0版，公司，城市，国家)对包括杯状细胞在内的粘膜进行可视化，并将杯状细胞密度计算为杯状细胞覆盖的整个粘膜的面积分数(不包括层状肌粘膜)。
在小肠近端区，与Con组相比，Bio组的猪的绒毛高度增加，隐窝深度降低(二者P<0.05，图15)。
两组之间的绒毛高度和隐窝深度在小肠的中端和远端区域无差异(数据未显示)。
两组之间的杯状细胞密度在小肠远端和结肠中均无差异(图16)。
然而，当比较小肠远端NEC得分为1和得分为2的猪时，得分为2的猪的杯状细胞密度相对于得分为1的猪有所降低(p<0.01，图17和图18)。
由于缺乏样品，没有对其他得分进行比较(只有3头猪的得分高于小肠远端的2分)。
实例10-WPC对体外猪未成熟IEC的细胞毒性和增殖的影响
使用来自新生猪空肠的猪IPEC-J2细胞系(DSMZ，布伦瑞克(Braunschweig)，德国)对WPC的体外作用进行了测试。细胞在第5-25代期间在37℃和5％CO2下用高级DMEM/F12培养基培养，所述培养基补充有2％热灭活胎牛血清、40U/ml青霉素、40μg/ml链霉素和2mM谷氨酰胺(均来自丹麦Naerum的生命技术公司(Life Technologies))。
将按照上述方法制备的10g/L的经离心BioWPC和HWPC溶液在0.2μm下无菌过滤，并在无血清培养基中稀释，以达到1、0.1和0.01g/L的蛋白质浓度。
细胞毒性：将细胞以2×104个细胞/孔接种在96孔板中，并使其附着24小时。将1、0.1和0.01g/L的BioWPC和HWPC与Sytox绿色5μm(生命技术公司，一种结合细胞外DNA的不透膜染料)混合，并用IEC刺激持续6小时。
然后在485/520nm(激发/发射)下测量荧光强度。将处理的荧光强度减去仅无血清培养基的荧光强度来计算细胞毒性。
细胞增殖：将细胞以2×104个细胞/孔接种在96孔板中，并在1、0.1和0.01g/L的BioWPC和HWPC处理(持续48小时)之前附着24小时。根据制造商的说明，通过Celtiter 96水性一次溶液细胞增殖测定(Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay，Promega，Nacka，瑞典)定量细胞增殖。
实例11-身体活动
通过安装在每个培养箱上的红外摄像机进行连续视频监控，并将所述红外摄像机与具有内置运动检测的HD刻录机连接，记录下身体活动。每个摄像头的数字输出允许记录单独的仔猪在活动或休息时的状态。
使用Piglwin应用(Ellegaard系统，法堡，丹麦)，每小时自动记录活动时间的比例。在任何处理和接触猪的过程中，将摄像机关闭。
从第3天上午9:00开始的全肠内喂养开始，到第5天上午9:00猪安乐死前结束，进行活动记录。
分别从覆盖白天和夜间的记录资料中分析了活动时间的比例。
第4天，用从天花板安装的摄像机(鸟瞰图)在3分钟的录制时间内在1.20x1.20m的露天活动场对自发运动活动进行评价。从这些记录中，使用可商购软件(Ethovision XT10，Noldus信息技术，瓦格宁根，荷兰)提供活动场内行走的距离信息，以跟踪和分析仔猪运动。在第4天出现临床疾病的猪被排除在测试之外。
最初，两组的饲养笼活动相似，但从第3天晚些时候开始，Bio组的活动水平高于Con组(p＝0.09)，并且在安乐死前的最后半天内显著升高(p<0.05)。此外，在第4天的旷场测试中，Bio猪的行走距离几乎是Con猪的两倍(P<0.05，图4)，总体上支持Bio猪运动活动增加。
结果
与对照猪相比，BioWPC对体重和肠道重量没有影响，但显著改进了喂养耐受性(p<0.01)。BioWPC猪也表现出较高的己糖吸收能力(p＝0.09)和较低的肠道通透性(p＝0.07)。
BioWPC增加了绒毛高度与隐窝深度的比率以及近端肠道乳糖酶活性(P<0.05)。两组间获得基本运动技能的时间相似，且最初两组间的饲养笼活动相似，但从第3天晚些时候开始，Bio组的活动水平高于Con组(P＝0.09)，并且在安乐死前的最后半天内显著增加(P<0.05)，但与对照相比，BioWPC猪的活动回合(p＝0.09)更多，活动时间更长(p＝0.10)。相对于对照，BioWPC组在露天活动场的行走距离一致更长(n＝8，p<0.05)。
结论
BioWPC的干预增加了早产猪的身体活动和自主运动。这可以通过代谢效应、肠道成熟度的改善或对早期脑发育的直接有益作用来解释。
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Claims (15)

1.一种用于生产甜乳清制剂[BIOWPC]的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
c)应用分离，
d)对来自步骤c)的截留物应用微滤
e)对来自步骤d)的渗透物应用分离，
f)对步骤e)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒
g)任选地，将在步骤f)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
h)任选地干燥所述产物
从而获得甜乳清制剂。
2.一种用于生产甜乳清制剂[BIOWPC]的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用微滤和/或应用低于68℃的热处理持续少于20秒
c)对来自步骤b)的渗透物应用分离和/或浓缩，
d)如果总干固体少于17.5％并且蛋白质乳糖比小于0.3，则对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒
e)应用分离，
f)任选地对来自步骤e)的截留物应用微滤
g)对步骤e)或f)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒
h)任选地，将在步骤g)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
i)任选地干燥所述产物
从而获得甜乳清制剂。
3.一种用于生产甜乳清制剂[BIOWPC]的方法，其包括以下序贯步骤：
a)提供甜乳清
b)应用分离和/或浓缩步骤，
c)应用微滤和/或应用低于68℃的热处理持续少于20秒，
d)对步骤c)的截留物应用不低于72℃的热处理持续少于15秒，
e)应用分离，
f)任选地对来自步骤e)的截留物应用微滤，
g)对步骤e)或f)的截留物应用低于65℃的热处理持续少于20秒，
h)任选地，将在步骤h)中获得的产物冷却至低于15℃，并且
i)任选地干燥所述产物，
从而获得甜乳清制剂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述分离是压力驱动型膜分离。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述压力驱动型膜分离是超滤。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述微滤为最大2μm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述浓缩是反渗透或纳滤。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述甜乳清的乳基未暴露于选自下组的标准工业加工步骤，所述组由热加工、超高温加工(UHT)、水解和辐照组成。
9.通过根据权利要求1-8中任一项所述的方法准备/生产/制造的甜乳清制剂。
10.根据权利要求9所述的甜乳清制剂，其中所述制剂是粉末。
11.一种包含甜乳清的制剂，其中所述甜乳清中的蛋白质的生物活性是通过在工业环境中进行减少的热加工来保持，其特征在于：母猪妊娠第105天通过剖腹产分娩的早产猪具有带以下限制性的运动能力(用从天花板安装的摄像机(鸟瞰图)在3分钟的录制时间内在1.20x1.20m的露天活动场进行评价)：
第4天行走距离超过600cm。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的制剂，其用于用作药物。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的制剂，其用于在婴儿/早产儿中加速脑发育和/或提高运动技能。
14.一种婴儿配方食品，其包含根据权利要求9-11中任一项所述的制剂。
15.一种包含根据权利要求9-11中任一项所述的制剂的后续配方食品。
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