CN111225569A - 用于制备营养配方的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容的示例性实施方案可以涉及具有入口和腔室的装置。固定化脂肪酶、固定化蛋白酶和固定化淀粉酶可以包括在腔室内。所述装置还可包括出口，其中流动路径从入口延伸，通过腔室，并延伸至所述出口。

Description

用于制备营养配方的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月6日提交的美国非临时申请No.16/123,712的优先权的权益，于2017年9月11日提交的美国临时申请No.62/556,700和于2018年3月15日提交的美国临时申请No.62/643,394的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容的实施方案涉及用于制备和/或补充营养配方的装置和方法，且更具体地，涉及用于在将营养配方施用给受试者之前，分别将将所述营养配方暴露于脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶以水解脂肪、蛋白质和/或碳水化合物的装置和方法。

背景技术

长链脂肪酸对人类健康和发展是重要的。许多长链脂肪酸以甘油三酯的形式消耗，其中三个长链脂肪酸通过酯键与甘油分子结合。人体吸收长链甘油三酯(LCT)首先需要脂肪酶(例如胰脂肪酶)和胆汁盐的酶促作用，这通过水解消化甘油三酯，将其分解为甘油单酯和两种游离脂肪酸。由甘油、甘油三酯、甘油二酯和甘油单酯与游离脂肪酸的混合物组成的消化产物，与饮食中其他脂溶性内容物(例如脂溶性维生素和胆固醇)和胆汁盐一起，形成十二指肠含水内容物中的混合胶束。一旦分解，甘油单酯和游离脂肪酸可能被肠细胞(小肠内衬的上皮细胞)吸收，例如在空肠区域。这些胶束的内容物(而不是胆汁盐)进入肠细胞，在那里它们被重新合成为甘油三酯，并被包装成乳糜微粒，其然后被释放到乳糜管(肠淋巴系统的毛细血管)中。中链甘油三酯(MCT)被直接吸收到血流中。

蛋白质的分解是人类消化系统的基本部分。蛋白酶是通过水解蛋白质或肽中的一个或多个肽键来分解蛋白质的酶。人的消化道产生许多蛋白酶，例如胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。在人体的胃中，产生非活性酶的胃蛋白酶原，并在与胃的酸性环境接触时反应生成胃蛋白酶。胃蛋白酶分解蛋白质，产生较小的肽并开始蛋白质消化。胰腺产生胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶，它们是通过胰管释放到小肠中的蛋白酶。当部分消化的食物从胃部进入肠道时，胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶完成蛋白质消化，产生简单的氨基酸，这些氨基酸会被吸收到血流中。蛋白质通过蛋白酶酶分解对于正常运作的消化系统至关重要。

食物中的碳水化合物是人体重要且直接的能量来源。碳水化合物可以糖原形式储存在体内，以备将来使用。如果碳水化合物在被吸收到血流中之前没有被适当分解，可能产生不良健康结果。淀粉酶是分解碳水化合物(例如糖和淀粉)的酶。唾液中发现了淀粉酶，一旦受试者开始咀嚼食物，口腔中分泌淀粉酶。胰腺还产生淀粉酶，该淀粉酶被释放到小肠的十二指肠中。淀粉酶将多糖消化成较小的二糖单元，最终将其转化为单糖，例如葡萄糖，并完成了碳水化合物的消化。

外分泌胰腺的功能可能在早产婴儿出生时没有被充分发育，因此早产婴儿可能缺乏足够量的酶脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶，这些酶分别对于分解甘油三酯、蛋白质和碳水化合物是必需的。母亲的母乳提供了机载(on-board)消化酶，可以协助婴儿消化甘油三酯，蛋白质和碳水化合物。例如，在出生时，母亲会提供一种“机载脂肪酶”，称为胆汁盐刺激脂肪酶(BSSL)，也称为羧基酯脂肪酶或胆汁盐依赖性脂肪酶，其通过母乳提供给婴儿。虽然这可以部分弥补不良的内源性生产，但BSSL的生产可能不足以支持适当的脂肪吸收，例如在早产的情况下。此外，母乳中的大多数脂肪均以棕榈酸(n-16)的形式存在，即MCT，因此母乳可能缺乏足够的LCT，例如，含有二十二碳六烯酸(DHA，22:6n-3)和花生四烯酸(ARA 20:4n-6)的那些，它们在膜结构、功能以及神经元、视网膜和其他组织发育中至关重要。在供体乳中，在巴氏灭菌过程中，存在的脂肪酶可能因暴露于高温而失活，因此LCT脂肪不那么容易分解。结果，由于无法吸收这些较大的LCT、刺激肠粘膜和引发局部炎症，婴儿可能遭受喂养不耐受。

人乳可能不能满足非常低体重婴儿的高每日营养要求和/或可能含有不成熟或不足的GI系统可能无法加工的形式的营养。例如，设计为优化营养摄入量的标准人乳强化(fortification)常常无法满足蛋白质、脂肪和碳水化合物的营养需求。使用供体乳可能进一步加剧这个问题，这种供体乳通常是由足月婴儿的母亲在产后1个月后捐赠的，并且其蛋白质和脂肪含量可能比早产母亲的乳汁低。

人乳的脂肪和蛋白质含量极度可变，并且蛋白质随着泌乳持续时间而减少。近年来，很明显，即使使用标准的人乳强化，喂食强化人乳(母乳或供体乳)的早产婴儿所接受的蛋白质也少于假定的，并且在短期内继续增长较慢。尽管最佳生长尚存在一些不确定性，但标准方式的人乳强化并不能解决产后生长失败。因此，需要改善母乳的强化以实现更好的短期婴儿生长，这与改善的神经认知结果有关，还有其他改善。更有效地加工和吸收LCT、蛋白质和碳水化合物的能力可能导致更好的整体营养吸收，从而促进生长。

至少由于上述原因，当前的婴儿营养配方(包括母乳、供体乳，婴儿配方和/或强化剂(fortifiers))可能缺乏足够的用于早产婴儿的营养密度和/或婴儿可能无法吸收营养配方中所提供的营养素(nutrient)。因此，需要增加营养配方中营养素的生物利用度和/或增加营养配方中早产婴儿的营养素密度的方法和装置。此外，患有各种吸收不良的患者可能无法通过水解充分消化蛋白质、碳水化合物和/或脂肪、LCT和其他形式的脂肪，从而抑制了维持健康所需的蛋白质、碳水化合物和/或脂肪酸的吸收。示例性损害包括但不限于以下各项：胰腺输出受损、急性和慢性胰腺炎、胰腺癌、胰腺功能不全、囊性纤维化、脑瘫、克罗恩病、肠易激综合症、慢性异常上皮、淀粉样变性、腹腔疾病、局部缺血、放射性肠炎、热带口炎性腹泻(tropic sprue)、Whipple病、胃混合不足、快速排空或两者兼而有、Billroth II胃切除术、胃结肠瘘、胃肠造口吻合术、消化剂不足、胆道阻塞和胆汁淤积、肝硬化、慢性胰腺炎、考来烯胺引起的胆汁酸丢失、囊性纤维化、乳糖酶缺乏症、胰腺癌、胰腺切除术、蔗糖酶-异麦芽糖酶缺乏症、环境异常、继发于糖尿病的运动异常、硬皮病、甲状腺功能减退或甲状腺功能亢进、盲袢引起的细菌过度生长(胆汁盐的早期解离)、小肠憩室、Zollinger-Ellison综合症(低十二指肠pH值)、急性异常上皮、急性肠道感染、酒精、新霉素、运输障碍、无β脂蛋白血症、Addison病、由于淋巴瘤或结核病引起的乳腺阻塞、内在因素缺乏(如在恶性贫血中)、淋巴管扩张、用于肥胖的空肠回肠旁路术、短肠综合症、或其他病况。其他患者可能需要或想要补充饮食。需要进一步的改进来解决这些和其他已知问题。

发明内容

本公开内容的示例性实施方案可以涉及具有入口和腔室的装置。固定化脂肪酶、固定化蛋白酶和固定化淀粉酶可以包括在腔室内。所述装置还可包括出口，其中流动路径从入口延伸，通过腔室，并延伸至出口。

装置的各种实施例可包括以下特征中的一个或多个：腔室可包括一个或多个区段(section)；脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶可以包括在腔室的一个区段内；腔室可包括第一区段、第二区段和第三区段；脂肪酶可以包括在第一区段内、蛋白酶可以包括在第二区段内，而淀粉酶可以包括在第三区段内；腔室可包括第一区段和第二区段；第一区段可以包括淀粉酶、蛋白酶或脂肪酶中的至少两种；所述装置可以还包括补充物(supplement)，其中腔室包括第一区段和第二区段，并且第一区段包括补充物；所述补充物可以包括维生素、矿物质、营养素或药物中的至少一种；所述腔室中的至少一个或所述一个或多个区段可以可除去地连接所述装置；所述装置可以还包括流体连接入口的第一连接器和流体连接出口的第二连接器，其中第一连接器和第二连接器的尺寸设计成(dimensioned)连接喂养管；脂肪酶、蛋白酶或淀粉酶中的至少一种可以固定至腔室内包括的多个颗粒。

在其他示例性实施方案中，装置可以包括入口和腔室。腔室内可包含脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶。所述装置还可以包括出口，其中流动路径从入口延伸，通过腔室，并延伸至出口，使得流动通过所述装置的营养配方暴露于脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶。脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶中的至少一种可以在腔室内固定至固体结构。

装置的各种实施方案可以包括以下特征中的一个或多个：固体结构可以包括包含在腔室内的多个颗粒；所述装置可以还包括维生素、矿物质、营养素或药物中的至少一种；腔室可包括一个或多个区段，并且脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶可包含在一个或多个区段内；脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶可以各自包含在一个或多个区段的分开的区段中；所述腔室内的至少一个或所述一个或多个区段可以可除去地连接所述装置；脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶可各自在腔室内固定至一个或多个固体结构；所述装置还可以包括流体连接入口的第一连接器和流体连接出口的第二连接器，其中所述第一连接器和所述第二连接器的尺寸设计成连接喂养管。

前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的特征。如本文中所使用的，术语“含有”，“包含”，“包括”或其其他变体旨在覆盖非排他性囊括，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，而是可以包括未明确列出的过程、方法、物品或装置或其所固有的其他元素。另外，术语“示例性”在本文中以“示例”而不是“理想”的意义使用。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中用于将特征彼此区分而不是表示顺序的目的。例如，第一区段不一定位于第二区段之前，而是用来表示第一区段和第二区段是两个不同的特征。应当注意，本文公开或要求保护的所有数值(包括所有公开的数值、极限和范围)可以具有相对于公开的数值+/-10％的变化(除非指定了不同的变化)。此外，在权利要求中，数值、极限和/或范围是指数值、极限和/或范围+/-10％。此外，尽管就婴儿的用途讨论了一些实施方案，但是可以预期，本文所述的方法和装置可以用于所有年龄段的受试者(包括老年人、成人、儿童和婴儿)以及用于任何缺乏、疾病，或不限于早产的用途。

附图说明

并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开的实施方案，并且与说明书一起用于解释所公开的实施方案的原理。本文描述了许多方面和实施方案。本领域普通技术人员将容易认识到，特定方面或实施方案的特征可以与本公开内容中描述的任何或所有其他方面或实施方案的特征结合使用。在图中：

图1示出了根据本公开内容的实施方案的示例性喂养系统。

图2A示出了根据本公开内容的实施方案的用于加工营养配方的示例性装置。

图2B示出了根据本公开内容的实施方案的用于加工营养配方的示例性装置。

图2C示出了根据本公开内容的实施方案的用于加工营养配方的示例性装置。

图3是描绘根据本公开内容的实施方案的使用装置的示例性方法的流程图。

发明详述

现在将详细参考以下描述并在附图中示出的本公开内容的示例性实施方案。将在所有附图中尽可能使用相同的参考编号指代相同或相似的部分(parts)。

实施方案的其他目的和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从该描述中将是显而易见的，或者可以通过实施方案的实施而获知。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不限制权利要求。

参考用于补充营养配方的装置，特别是用于水解脂质、蛋白质和/或碳水化合物的装置描述了本公开内容的方面。尽管本公开内容的实施方案通常可以参考人乳(例如，巴氏灭菌或未巴氏灭菌的母乳或供体乳)进行描述，但应理解，本公开内容的实施方案可以用于补充(例如，采用水解的脂质、蛋白质和/或碳水化合物，或维生素，矿物质和/或营养素)任何营养配方或饮品(beverage)。例如，本公开内容的实施方案可以与任何合适的肠内、婴儿或口服配方一起使用。

如本文所用，术语“营养配方”可以包括复合混合物(complex mixture)，所述复合混合物含有例如蛋白质、碳水化合物、脂肪、水、矿物质和/或维生素。这可能包括专门配制和加工的液体食品；借助于口服摄入或通过管喂养用于人的部分或全部喂养的液体；由于治疗或医疗需要而具有限制或受损的针对普通食品或某些营养素的摄入、消化、吸收或代谢能力的人的饮食管理中使用的液体；符合医学上确定的营养要求的液体；以及设计用于向受试者递送营养素的液体，这些营养素无法仅经由饮食管理和正常饮食的改变而提供给受试者。在一些示例中，“营养配方”可以包括肠内或肠胃外配方，或者可以是肠内或肠胃外配方的混合物。

在一些实施方案中，营养配方可以在医学监督下递送至受试者，可以仅用于接受积极和进行中的医学监督的人，或者可以在有监督或无监督的情况下递送至受试者以供家庭使用。营养配方可以包装为干粉，然后与溶剂混合以形成溶液，也可以包装为液体营养配方、饮品(beverage)或饮料(drink)。在一些实施方案中，营养配方可以商购获得，或者可以由保健专业人员在喂养前制备。在一些实施方案中，营养配方可以包括为需要该药物和/或营养配方的受试者所开处方的至少一种药物，或者营养配方本身可以是处方药物。营养配方可以是婴儿配方和/或幼儿配方以完全或部分替代人乳，也可以是巴氏灭菌或未巴氏灭菌的供体奶或母乳(婴儿自己的母亲或其他母亲的乳)。

营养配方可以包含或可以不包含至少一种甘油三酯形式的脂肪，例如短链甘油三酯(SCT)、MCT和LCT。营养配方110可以或可以不包括至少一种蛋白质，并且可以或可以不包括至少一种碳水化合物。在一些实施方案中，营养配方可以还包括选自以下的至少一种营养素：水、麦芽糊精、蛋白质、氨基酸、肽、SCT、MCT、LCT、甘油二酯、甘油单酯、玉米淀粉、鱼油、大豆油、菜籽油、棉籽油、向日葵油、橄榄油(可能是或可能不是精制的油)、可溶性纤维、卵磷脂、氯化镁、抗坏血酸钠、瓜尔胶、磷酸钙、盐、氯化胆碱、磷酸、柠檬酸钙、磷酸钠、牛磺酸、氧化镁、硫酸锌、氯化钾、烟酰胺、硫酸亚铁、泛酸钙、硫酸锰、吡多辛盐酸盐、硫酸铜、一硝酸硫胺、β-胡萝卜素、核黄素、精氨酸、棕榈酸酯、其他抗氧化剂、叶酸、生物素、硒(亚硒酸钠)、氯化铬、碘化钾、钼酸钠、可溶性纤维、果糖低聚糖、益生元(prebiotic)、柠檬酸、维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B₁、维生素B₂、维生素B₃、维生素B₅、维生素B₆、维生素B₇、维生素B₉和维生素B₁₂。示例性的营养配方和系统在2014年8月14日提交的美国专利申请第14/378,856号(现在是美国专利第9,668,942号)中进行了描述，其全部内容通过引用并入本文。

在一些方面，示例性营养配方可以包括一种或多种益生菌(probiotic)。如本文所用，术语“益生菌”可以指微生物，当以足够的量施用时，其可以赋予宿主健康益处。健康益处可以包括与肠道健康、口腔健康和/或免疫健康有关的那些益处。益生菌可以干燥形式(例如粉末)制备。在一些实例中，干燥形式的益生菌可以与营养配方中的其他成分混合(例如，溶解或悬浮)。

本文所述的益生菌可包括天然存在的微生物。替代地或附加地，益生菌可以包括修饰的微生物，例如通过选择性培养或基因工程产生的微生物。益生菌的实例包括但不限于真菌，例如酵母菌属(Saccharomyces)、德巴利酵母属(Debaromyces)、假丝酵母属毕赤酵母属(Candidaw Pichia)、球拟酵母属(Torulopsis)、曲霉菌属(Aspergillus)、根霉菌属(Rhizopus)、毛霉菌属(Mucor)、青霉属(Penicillium)和/或球拟酵母属(Torulopsis)，以及细菌，例如双歧杆菌属(Bifidobacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭菌属(Clostridium)、梭形杆菌属(Fusobacterium)、蜜蜂球菌属(Melissococcus)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、链球菌属(Streptococcus)、肠球菌属(Enterococcus)、乳球菌属(Lactococcus)、考克氏菌属(Kocuriaw)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、消化链球菌属(Peptostrepococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、片球菌属(Pediococcus)、微球菌属(Micrococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、魏斯氏菌属(Weissella)、气球菌属(Aerococcus)、酒类酒球菌属(Oenococcus)和/或乳杆菌属(Lactobacillus)。在一些实例中，营养配方中的益生菌可包括黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、迟缓芽胞杆菌(Bacillus lentus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、马铃薯杆菌(Bacillus mesentericus)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、纳豆芽孢杆菌(Bacillusnatto)、嗜淀粉拟杆菌(Bacteroides amylophilus)、多毛拟杆菌(Bacteroidescapillosus)、栖瘤胃拟杆菌(Bacteroides ruminocola)、猪拟杆菌(Bacteroides suis)、青春双岐杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、动物双歧杆菌(Bifidobacteriumanimalis)、短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、两岐双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)、乳双歧杆菌(Bifidobacteriumlactis)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、假长双歧杆菌(Bifidobacteriumpseudolongum)、嗜热双歧杆菌(Bifidobacterium thermophilum)、侧孢芽胞杆菌(Bacillus laterosporus)、左旋乳酸芽孢杆菌(Bacillus laevolacticus)、平托假丝酵母(Candida pintolepesii)、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、乳脂肠球菌(Enterococcus cremoris)、双乙酸乳酸肠球菌(Enterococcus diacetylactis)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、中间肠球菌(Enterococcus intermedius)、乳酸肠球菌(Enterococcus lactis)、蒙氏肠球菌(Enterococcus muntdi)、嗜热肠球菌(Enterococcusthermophilu)、大肠杆菌(Escherichia coli)、脆壁克鲁维酵母(Kluyveromycesfragilis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、食品乳杆菌(Lactobacillusalimentarius)、噬淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylovorus)、卷曲乳杆菌(Lactobacilluscrispatus)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)、纤维二糖乳杆菌(Lactobacillus cellobiosus)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii ss.bulgaricus)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、加氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、约翰逊氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、唾液乳杆菌(Lactobacillus salvalarius)、肠膜样明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、有害片球菌(Pediococcus damnosus)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、尿道片球菌(Pedioccocus urinae)、费罗伊登赖希氏丙酸杆菌(Propionibacteriumfreudenreichii)、谢曼丙酸杆菌(Propionibacterium shermanii)、酿酒酵母(Saccharomyces cereviseae)、菊糖芽孢乳杆菌(Sporolactobacillus inulinus)、肉葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)、木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)、婴儿链球菌(Streptococcus infantarius)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、乳链球菌(Streptococcus Lactis)、其任何/或其衍生物或其任何混合物。

在一些方面，益生菌可以足够赋予健康益处的量存在于营养配方中。在一些实例中，营养配方中益生菌的浓度范围可以是每克营养配方约10²菌落形成单位(cfu/g)至约10¹²cfu/g、约10²cfu/g至约10⁶cfu/g、约10⁴cfu/g至约10⁸cfu/g、约10⁶cfu/g至约10¹⁰cfu/g或约10⁸cfu/g至约10¹²cfu/g。如本文所用，术语“约”应理解为涵盖规定量或值的±5％。

在一些方面，示例性的营养配方可以另外地或可替代地包括一种或多种益生元。如本文所用，术语“益生元”包括但不限于诱导益生菌的生长和/或活性的物质。益生元的实例包括但不限于不可消化的碳水化合物，例如抗性淀粉、半纤维素、果胶、树胶、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚麦芽糖、乳果糖、低聚异麦芽糖、反式低聚半乳糖(transgalactooligosaccharide)、低聚木糖、大豆低聚糖(soyoligosaccharide)、菊粉、阿拉伯半乳聚糖、乳糖醇(lactilol)、乳蔗糖、纤维来源，例如燕麦胶、豌豆纤维、苹果纤维、果胶、瓜尔胶、洋车前草壳(psyllium husk)、葡甘露聚糖或瓜尔胶水解产物、其任何衍生物和/或其任何组合。

如上所述，在某些方面，示例性营养配方可能不包含患者(例如早产婴儿)需要的足够量的营养素，例如脂质、蛋白质和/或碳水化合物，或患者可能需要进一步补充。在一些方面，营养配方中所含的营养素可能不是患者可消化或吸收的形式。本公开内容的实施方案可用于提供营养配方，其在喂养时递送增加浓度的水解的脂质、蛋白质和/或碳水化合物，例如甘油单酯、游离脂肪酸、葡萄糖和氨基酸，其可以被婴儿或其他患者的肠道吸收。结果，可以给配方喂养的受试者提供例如以下中的一种或多种：二十二碳六烯酸(“DHA”)、二十碳五烯酸(“EPA”)、花生四烯酸(“ARA”或“AA”)或其他脂质、碳水化合物或可能无法以其它的方式获得或无法消化的蛋白质。

本公开内容的实施方案涉及用于增加营养配方中的总热量、能量、蛋白质和/或碳水化合物的量和/或增加营养配方中的营养素的生物利用度而不会显著增加喂养给患者的营养配方的总体积(例如，通过增加配方的营养素密度和/或使营养配方中的营养素更易于患者吸收，从而使更多部分的营养素可以被患者吸收)的装置和方法。由于营养素的浓度和/或生物利用度增加，通过基本上不增加要喂养给患者的配方的量、或通过减少要喂养给患者的营养配方的体积，本公开内容的实施方案可以减少在患者(例如，早产婴儿)的GI道中发现的炎症反应和/或可以调节患者的GI道以改善营养素(包括但不限于蛋白质和维生素)的总体吸收。

根据各种实施方案，本公开内容提供了用于制备营养配方的装置和方法。所述装置和方法可用于在消耗前将婴儿配方或其他营养配方暴露于脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。脂肪酶将相应地分解脂肪和油，随后释放出游离脂肪酸和甘油单酯。蛋白酶将相应地分解蛋白质和肽，随后释放肽和氨基酸。淀粉酶将相应地将碳水化合物(例如糖和淀粉)分解为葡萄糖、简单碳水化合物和低聚糖。所述装置和方法将提供制备营养配方的方便方法。在一些实施方案中，所述装置和方法允许消耗营养配方的婴儿或其他人避免消耗外源脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。在一些实施方案中，所述装置和方法允许产生包含甘油单酯、游离脂肪酸、葡萄糖和/或氨基酸但不包含任何显著量的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶的配方。

示例性装置可包括一个或多个腔室，其包含固定的或游离的(即，未固定的)脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶，营养配方可通过所述腔室以水解营养配方中的脂质、蛋白质和/或碳水化合物。示例性装置可以流体连接营养配方的来源和/或用于递送营养配方的喂养系统，以便用水解的脂质、蛋白质和/或碳水化合物补充营养配方。下面进一步描述示例性装置和其中可以包括它们的示例性系统。

图1示出了示例性的喂养系统100，其用于例如经由喂养管向受试者提供营养配方110。在一些实施方案中，系统100可以是肠内喂养系统，而在其他实施方案中，系统100可以是肠胃外喂养系统。如图1所示，本公开内容的装置可以包括被配置成容纳营养配方110的容器115。示例性系统100可以包括泵120和管122，其将营养配方110的来源流体连接到出口，所述出口被配置成将营养配方110输出给患者以供摄取。容器115可以包括例如喂食袋、小瓶、注射器、瓶子或任何其他合适的容器。营养配方110可以从来源容器流动通过管122，然后流至患者。管122可以是肠内喂养管，例如胃、鼻胃、鼻十二指肠、鼻空肠、胃造口术、胃空肠吻合术、空肠造口术、经皮内镜下胃造口术(PEG)管或经空肠喂养管以通过例如患者的鼻、嘴、胃或腹部将营养配方110喂养到受试者的GI道。在这样的实施方案中，系统100可以按照标准的肠内喂养实践来使用。在一些实施方案中，管122可以是肠胃外喂养管，以通过例如颈外或内静脉、锁骨下和腋下静脉、股静脉、手臂中的静脉、腿部静脉或头皮静脉向受试者的血流中喂养营养配方110。在这样的实施方案中，系统100可以按照标准的肠胃外喂养过程来使用。

营养配方110通过图1的系统100的流动可以由系统100的泵120控制。在一些实施方案中，泵120可以是蠕动泵，尽管可以使用任何合适类型的输液泵，例如弹性体泵(elastomeric pump)、多通道泵、注射器泵和/或智能泵。营养配方110通过管和/或装置200的流动速度可以由泵120设置和/或调节。在一些实施方案中，泵120可以包括处理器、显示器和/或致动器(例如按钮、旋钮、触摸屏等)以调节和控制系统100和装置200中营养配方110的流动速度。泵120可以由医疗保健提供者和/或接受营养配方110的受试者进行调节和设置。泵120可以执行连续喂食、搏动喂食、间歇喂食、推注喂食和/或冲洗，以及流体的递送可以自动、半自动或手动设置或调整。

在其他实施方案中，图1的系统100可能不包括泵120，而是可以依靠重力使营养配方110从容器115流入受试者。营养配方110的相对位置可允许营养配方110仅在重力的影响下流动通过管和装置200。例如，营养配方110的容器115可以放置在附接的管道(tubing)上方、装置200上方和/或患者上方。

在其他实施方案中，系统100的泵120可以用注射器替换。注射器可以填充有营养配方110，并且可以通过手动、半自动或自动使用注射器来设置和/或调节管和装置200中的营养配方110的流动速度。例如，营养配方110可以预先包装在安装在自动注射器样装置内部的预填充注射器中。预先包装的配方可能还包含泵“引擎”(例如弹簧加载的活塞)，可用于通过系统100递送配方到受试者，或者可用于任何其他喂养系统。

在其他实施方案中，系统100可以使用任何合适的装置，例如气球或其他合适的压力产生装置，以产生压降或流动驱动力，所述压降或流动驱动力驱动营养配方110通过管和/或装置200。

图1的系统100可以包括脂肪、蛋白质和/或碳水化合物水解装置200。营养配方110可以从容器115流动通过第一管122而流动到装置200，其中营养配方110被水解。系统100还可以包括第二管124，第二管124具有被配置成连接装置200的出口的第一端和与第一端相对的第二端，所述第二端被配置成连接患者递送装置(例如，端口、导管、针头)或直接连接患者，以将已加工的营养配方110从装置200递送到患者以进行施用。第二管124可以是肠内喂养管，例如胃、鼻胃、鼻十二指肠、鼻空肠、胃造口术、胃空肠吻合术、空肠造口术、经皮内镜下胃造口术(PEG)管或经空肠喂养管，以通过例如患者的鼻、嘴、胃或腹部将营养配方110喂养到受试者GI道。系统100可以按照标准的肠内喂养实践来使用。在一些实施方案中，管124可以是肠胃外喂养管，以通过例如颈外或内静脉、锁骨下和腋下静脉、股静脉、手臂中的静脉、腿部静脉或头皮静脉向受试者的血流中喂养营养配方110。在这样的实施方案中，系统100可以按照标准的肠胃外喂养过程来使用。喂养系统100和水解装置200的示例性实施方案在2016年10月12日提交的美国专利申请第15/291,530号和2014年8月14日提交的美国专利申请第14/378,856号(现在是美国专利第9,668,942号)中进行了描述，其全部内容通过引用整体并入本文。

图1的系统100被配置成例如在现场护理(point of care)时递送和加工营养配方110，以使装置200可以在施用营养配方110到受试者之前水解营养配方110中包含的脂肪、蛋白质和/或碳水化合物。如本文所用，装置200或本文所讨论的任何其他装置的“加工”可以指通过将营养配方110暴露于装置200内包含的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶来水解营养配方110内已经包含的脂肪、蛋白质和/或碳水化合物。加工还可以指用可以包含在装置200内的附加营养素补充营养配方110。如下文详细描述的，装置200可以包括一种或多种脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。

在一些实施方案中，可以固定化脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶中的一种或多种，使得经由肠内或肠胃外喂养机构或其他喂养机构(例如，婴儿奶瓶)喂养到受试者的营养配方110不包含任何可估计的数量的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶中的一种或多种。例如，可以将脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶固定在容器内沿着壁或以其他方式发现的装置200的结构上或之中，以使脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶与穿过装置200的营养配方110流体接触。此外，如参考以下各种实施方案所讨论的，可以通过各种方式将营养配方110添加到装置200中，以允许装置200内的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶的酶处理。图1的系统100仅被提供为其中可以使用装置200的喂养系统的示例。本公开内容涉及用于补充营养产品的装置和方法，并且可以与任何其他合适的喂养系统结合使用。

本文公开的装置和方法可用于在消耗前使营养配方110暴露于脂肪酶、淀粉酶和/或蛋白酶，以水解营养配方110中的脂质、蛋白质和/或碳水化合物。在一些实施方案中，所述装置和方法提供的配方包含甘油单酯、游离脂肪酸、氨基酸和/或葡萄糖，或增加浓度的甘油单酯、游离脂肪酸、氨基酸和/或葡萄糖，但不包含显著的量的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶，或不含脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。

图2A示出了根据本公开内容的实施方案的示例性装置201。装置201可包括具有入口212、腔室222和出口230的主体210。腔室222可包括三个分开的区段222a、222b、222c。区段222a、222b、222c可以在腔室222中彼此间隔开，可以在腔室222中彼此直接邻接，或者可以经由划分腔室222的部分(portion)的分隔物(partition)来形成。每个区段的形状和/或大小可以是均匀的，或一个或多个区段的形状和/或大小可以改变。尽管图1描绘了腔室222中的三个区段，但是在各种实施方案中，腔室222可以包括单一区段、两个区段或者四个或更多个区段。区段222a、222b、222c中的一个或多个可以固定在腔室222和/或主体210内，或者可以从装置201的腔室222和/或主体210中除去。腔室222可以是可除去的或固定在主体210内。尽管描述了包含区段的腔室222，但是可以预期，主体210可以包含每个区段，并且可以不包括分开的腔室222。

每个区段222a、222b、222c可包含酶。例如，每个区段可能包含不同的酶或酶的不同组合，或者某些区段可能包含与另一区段相同类型的酶。在一些实施方案中，区段222a、222b、222c可包含脂肪酶、淀粉酶或蛋白酶中的一种。这些区段可以包括单一类型的酶(例如，所有脂肪酶、所有淀粉酶或所有蛋白酶)，可以包含单一类型的脂肪酶、淀粉酶或蛋白酶，或可以包含其组合(例如，多种类型的脂肪酶，多种类型的淀粉酶或多种类型的蛋白酶)。可以以任何顺序排列这些区段，使得淀粉酶区段、蛋白酶区段或脂肪酶区段中的任何一个可以位于腔室222的最上游、最下游或中间。各区段内的酶可以是游离的(即，未固定)或固定的，或其组合。例如，一个或多个区段可包含一个或多个结构(例如，这些区段的一个或多个壁或分开的结构，例如多个颗粒300)，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶例如经由共价或离子结合或通过吸收可固定化到所述结构。

当营养配方通过腔室222从入口212流向出口230时，各个区段内所含的酶可与营养配方反应。例如，当营养配方流动通过脂肪酶区段时，一个区段内的脂肪酶可水解营养配方中存在的脂质，当营养配方流动通过蛋白酶区段时，一个区段内的蛋白酶可水解营养配方中存在的蛋白质，而当营养配方流动通过淀粉酶区段时，一个区段内的淀粉酶可水解营养配方中存在的碳水化合物。

如图2A所示，区段222a、222b、222c可以由区段界面224a、224b隔开，区段界面224a、224b可以包括一个或多个过滤器。区段界面224a、224b可以允许包含一种或多种水解的脂质、水解的蛋白质和/或水解的碳水化合物的营养配方例如从区段222a至区段222b，或从区段222b至区段222c经过，并且可能不允许脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶(和/或它们结合的结构)经过每个区段界面224a、224b。在一些方面，界面224a、224b可以允许某些酶，例如脂肪酶、蛋白酶或淀粉酶经过，但是可以防止其他特定的酶流动通过界面。界面224a、224b可以是过滤器和/或可以由任何合适的材料制成并且可以具有任何合适的涂层(coating)。

在一些实施方案中，区段222a、222b、222c可以由一个或多个阀分开以控制营养配方的流动。在一些实施方案中，一个或多个区段可以包括出口和/或入口，营养配方通过所述出口和/或入口离开或进入该区段。出口和/或入口的宽度可以小于腔室222的宽度或单独区段的最大宽度，或者出口和/或入口的宽度可以等于腔室222或单独区段的最大宽度。在一些实施方案中，一个区段的出口可以流体连接相邻区段的入口。在一些实施方案中，不同区段的入口和出口可以直接连接，或者它们可以间隔开。如果它们间隔开，则管道、漏斗或某些其他合适的结构可以连接节段的出口和入口。

分开的区段222a、222b、222c可以包括脂肪酶、淀粉酶和/或蛋白酶中的一种，并且脂肪酶、淀粉酶和/或蛋白酶可以被固定或可以不被固定。在一些示例中，区段222a可以包括固定化脂肪酶，区段222b可以包括固定化蛋白酶，并且区段222c可以包括固定化淀粉酶。在其他示例中，腔室222可包括两个区段。两个区段的每一个可以包含脂肪酶、蛋白酶或淀粉酶之一。在其他实施方案中，两个区段内的一个或两个可包含两种酶(例如，脂肪酶和蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶、蛋白酶和淀粉酶)和/或两个区段之一可包含脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。在其他示例中，腔室222可包括多于三个的区段，在腔室222的多于三个的区段内的任意数量的区段内包含脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶(或其任何组合)。

分开的区段222a、222b、222c可以是单一腔室222的一部分，或者每个可以是在腔室222和/或主体210内串联布置的分开的腔室。分开的区段或腔室可以是可互换的、可替换的和/或可再填充的，或可固定在腔室222和/或主体210内。在一些实施方案中，腔室222可从主体210除去，或者每个区段可从腔室222和/或主体210除去。在一些实施方案中，主体210、腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个可以是被灭菌的或可灭菌的。在一些实施方案中，腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个可以预填充有颗粒和/或酶(例如，蛋白酶、淀粉酶和/或脂肪酶)。

在一些实施方案中，腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个可以以封闭、密封的配置提供，并且可以在安装在装置201内之前不久打开。在一些实施方案中，使用者(例如，医疗保健提供者、患者、患者监护人、药剂师或其他使用者)可以在使用之前将腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个插入和/或安装到装置201中。在一些实施方案中，腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个可以被预填充。在其他实施方案中，使用者可以用期望的类型和/或量的酶(无论是否与结构，例如颗粒结合)或其组合填充室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个。在一些实施方案中，腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个在使用后可以是可除去的和一次性的，和/或被配置成被清洁的、灭菌的和再填充的，使得其可以被再使用。在其他实施方案中，腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个可以永久地容纳在装置210内。在一些示例中，腔室222和/或区段222a、222b、222c中的一个或多个可以包括通道端口(access port)，所述端口用于重新填充区段或清空区段内容物。

装置201还可以包括界面225，通过该界面225，包含未水解的脂质、蛋白质和/或碳水化合物的营养配方可以从营养配方的来源流入装置201。在一些实施方案中，界面225可以被配置成流体连接连接器240，或者流体连接喂养管(例如，肠内或肠胃外喂养管)，来自吸乳器的管道或来自另一营养配方来源的连接物(connection)。在一些实施方案中，装置201可以不包括界面225，并且可以直接连接管道或连接营养配方来源的其他装置，或者可以直接连接营养配方来源。

装置201还可以包括界面223，包含水解的脂质、蛋白质和/或碳水化合物的营养配方可以通过该界面223离开装置210并喂养给受试者。在一些实施方案中，界面223可以被配置成流体连接连接器235，或者流体连接喂养管(例如肠内或肠胃外的喂养管)或任何其他可以在其中存储或施用营养配方的合适容器(例如，瓶、杯、袋、小瓶等)中的开口。在一些实施方案中，装置201可以不包括界面223，并且可以直接连接例如管道、喂养装置或患者。

在图2A的实施方案中，界面223、225分别流体连接连接器235、240。连接器235、240可以是装置201的一部分，或者可以与装置201分离并且被配置成可除去地连接装置201(例如，经由界面223、225)。在一些实施方案中，装置201可以不包括连接器235、240。连接器240可以被配置成流体地联接营养配方110的来源并接收营养配方110的输入。例如，连接器240可以被配置成流体连接喂食管(例如肠内或肠胃外的喂食管)、吸乳器的管道或另一种营养配方来源的连接物。连接器235可以被配置成流体地联接例如喂养管的结构，该结构被配置成将已加工的营养配方111递送至受试者，并且可以被配置成释放已加工的营养配方111的输出。例如，连接器235可以配置成流体连接喂养管(例如肠内或肠胃外的喂养管)或任何其他其中可以存储或施用营养配方110的合适容器(例如瓶、杯、袋、小瓶等)中的开口。

在一些实施方案中，第一连接器240和/或第二连接器235可以被配置成流体连接系统100(图1)的第一管122和肠内或肠胃外管124中的一个或两个，例如装置200位于所述系统中。当营养配方110流动通过系统100(或任何其他合适的喂养系统)时，来自来源的营养配方110可被接收在连接器240内并且可流动通过界面225，腔室222，区段222a、222b和222c(或其他区段，具体取决于装置201中包含的区段)中的一个或多个，并且可能通过界面223流出连接器235。在腔室222中，一个或多个区段内的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可能水解营养配方110中的脂质、蛋白质和/或碳水化合物，然后已加工的营养配方111可流动通过界面223并流出连接器235，以施用给受试者。装置201可以被配置成使得脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶保持在腔室222内和/或在其各自的区段内，而营养配方110被允许流动通过装置201，并且已加工的营养配方111离开装置201以被喂养至受试者。

连接器240和连接器235可包括例如鲁尔锁连接器、螺纹、突出物、凹槽、可变形或可扩展的结构，和/或用于连接一个或多个用于从来源携带营养配方和/或携带到患者的管或装置的任何其他合适的机构。

连接器(GEDSA)是本领域已知的一种合适的连接器。在一些实施方案中，连接器240和/或连接器235可被配置成接合婴儿奶瓶(babybottle)、婴儿奶瓶奶嘴或任何其他结构，以促进流体向另一容器的转移和/或协助喂养或存储。此外，连接器240和连接器235之一或两者可以包括阀或其他流体流量控制机构或过滤器。

在一些实施方案中，界面223、225可以包括一个或多个过滤器，并且可以防止颗粒300(或脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以固定在其上的其他结构)离开装置201的腔室222。另外，或者，装置201中的过滤器(例如界面223、225、224a、224b)可防止异物进入腔室222和/或喂养管124。界面223、225、224a、224b中的一个或多个可包括半-可渗透膜，其防止或抑制酶(脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶)在腔室222的各区段之间泄漏，流出装置201和/或进入从装置201排出的已加工的营养配方111中。颗粒300(或其他结构，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以固定化在所述其他结构上)可以通过界面225和界面223分开(在其中在区段之间使用界面或过滤器的实施方案中)。当营养配方110流动通过装置201时，界面225、223可将颗粒300(或其他结构和/或酶)保持在腔室222内和/或它们自己的区段内。

在一个示例性实施方案中，装置201的腔室222可以由透明塑料或玻璃制成，使得腔室222内部的多个颗粒300(或其他结构或酶)对使用者可见。在某些情况下，这可以允许使用者例如通过目视检查来确保适当流动通过装置201。在其他实施方案中，腔室222可以是不透明的或可以由任何合适的材料制成。装置201中包含的颗粒300可以在其表面上固定有脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶，并且当营养配方110流动通过腔室222和颗粒300时，固定化脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶水解营养配方110内的脂肪(例如，甘油三酯)，蛋白质和/或碳水化合物。

在一些实施方案中，腔室222可以用固定化脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶填充/再填充，或者可以是预填充的并且不能重新填充，如上所述。在一些这样的实施方案中，使用者可以在使用前在预填充有不同酶(例如脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶)，酶的组合和/或酶的体积的装置201之间进行选择。腔室222可以是可更换的，并且装置201可以能够被分成其组成部分以互换腔室222，装置201的一个或多个区段或任何其他部件。可再填充腔室222和/或可再填充区段在使用之前、使用期间和/或使用后可以是可再填充的。如果腔室222和/或区段是可再填充的，则它们可以具有一个或多个入口(未示出)，例如，一个或多个可重新密封的入口。在一些实施方案中，使用者(例如，医疗保健提供者、患者、患者监护人、药剂师或其他使用者)可以在使用之前组装装置201。例如，使用者可以选择预填充的腔室222和/或包含期望的酶的期望的单独区段，并且可以组装装置201与所选的预填充的腔室222和/或预填充的区段。在一些实施方案中，腔室222和/或单独区段可以被预填充，并且使用者可以例如在不同类型的酶或酶的组合之间选择和/或可以在酶的不同体积之间选择，这取决于患者需要。在这样的实施方案中，腔室222和/或区段可以具有在装置201的组装之前未密封的密封开口，或者组装装置201内的腔室222和/或区段的动作可以破坏密封(一个或多个)(例如穿孔、刺穿、移位或以其他方式打开密封)。使用者可以在使用前和/或使用期间用期望的类型的酶、酶的组合和/或所期望的酶的体积填充腔室222和/或区段。在一些示例中，装置201可以是可再使用的，而在其他示例中，装置201可以是一次性的。

在一些实施方案中，阀、玻璃料、筛网、过滤器或其他机械结构可用于在使用前维持酶在腔室222和/或单独区段内和/或在使用期间控制营养配方110流动通过的腔室222。阀可以包括在连接器240、235，入口212，出口230中的任何一个中，在区段222a、222b、222c之间和/或在界面225、223、224a、224b处。

在一些实施方案中，可以在使用之前和/或期间混合、加热、冷却、搅动或以其他方式制备酶(例如脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶)。例如，装置201可以包括振动器以搅动装置201和腔室222以混合和/或搅动酶和/或营养配方110。在一些实施方案中，振动马达可以被包括在装置201中或附接到装置201以振动装置201，搅动包含在腔室222、营养配方110和/或腔室222的部分中的酶，促进酶(脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶)与营养配方110的混合，协助营养配方110流动通过腔室222和/或协助已加工的营养配方111流出出口230。

营养配方110可以任何合适的方式流动通过装置201。在一些实施方案中，营养配方110可以通过装置201重力喂养，其中营养配方110被加工(例如，脂质、蛋白质和/或碳水化合物被水解)，然后已加工的营养配方111可以流出装置201并且可以被喂食给受试者或例如被批量(bulk)存储。在一些实施方案中，将装置201流体连接喂养系统(例如，图1的系统100)可以促进营养配方通过包括腔室222的装置201的流动。例如，营养配方110从装置201流出，可以通过泵或其他合适的机构来驱动，如上所述。

图2B示出了用于加工营养配方的装置的另一示例性实施方案。装置211可以与装置201基本相同，除了没有分隔腔室242的不同隔室的任何区段。类似于装置201，装置211可以包括入口260，出口261，连接器250、255，界面245、243，和颗粒300(或其他结构)，其可以具有如关于装置201所描述的任何先前描述的特征和配置。脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以存在于腔室242内并且可以贯穿腔室242混合。在一些示例中，可以将多于一种的酶(脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶)固定在一种或多种固体支持物(例如，颗粒300、膜、纤维或其他结构)上，可以固定在腔室242或界面245、243的任何表面上，或可以不固定地存在于腔室242内。每种酶可以固定在腔室242内其自身的一个或多个结构上，或者多种酶可以固定在腔室242内的相同一个或多个结构上，或者它们的组合。在一些实施方案中，一种或多种干酶在储存在腔室242内时可能不会彼此相互作用，但是当营养配方流动通过时，由于酶被润湿，可能与营养配方相互作用。在一些实施方案中，一种或多种干酶可以被包衣(例如，用肠溶包衣的聚合物)，使得它们在储存在腔室242内时不彼此相互作用，但是当营养配方流动通过时，由于酶被润湿，而与营养配方相互作用。

如图2A和2B所示，在一些实施方案中，颗粒300可以形成为基本球形的珠。在其他实施方案中，颗粒300可以是随机形状或不规则颗粒，或者可以是椭圆形、长方形、甜甜圈形、棱柱形、多边形、细长形或任何其他合适的形状。颗粒300可以具有光滑或带纹理的表面。颗粒300可以被成形为增加或减小它们的表面积。颗粒300可以由单独的颗粒形成，每个单独的颗粒可以具有基本上相同的形状和/或表面，或者可以具有两个或更多个不同的形状和/或表面组合。颗粒300可以由任何合适的材料形成，并且脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以以任何合适的方式固定在颗粒300上，例如，经由吸附、离子结合、共价结合、交联、包封和/或包埋。可以将脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶固定在腔室222内发现的颗粒300之上或之中，使得当营养配方110流动通过腔室222和/或单独区段时，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶与营养配方110流体接触。

尽管在示例性附图中描绘了颗粒300，但是应当理解，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以以任何合适的方式固定在腔室222中。例如，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以被固定或包含在位于腔室222内部的结构中，例如珠、杆、从腔室222的部分延伸的突出物或其他合适的结构。在一些实施方案中，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以固定在腔室222的壁上或包含在腔室222的壁内，和/或可以固定在装置200、装置201和/或装置211中包括的一个或多个过滤器上。脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以固定在装置200、201或211中任何一个的组件上或组件内，使得当营养配方110流入所述装置时，例如流入腔室222或单独区段内时，营养配方110与脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶接触以产生所期望的酶促作用。

还考虑到，在一些实施方案中，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可能不被固定并且可以简单地包含在腔室222内或腔室222的区段内。在一些这样的实施方案中，一个或多个过滤器可以将游离的(即，未固定的)脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶保持在腔室222和/或装置201内。在其他示例中，可以允许脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶中的一种或多种离开腔室222和/或装置201而进入营养配方110。

当营养配方110流入装置201和腔室222中时，营养配方110与腔室222内包含的脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶接触，并且营养配方中的脂质、蛋白质和/或碳水化合物被水解。脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶(固定的或游离的)可以位于沿着在营养配方110流动通过腔室222时的流动路径。营养配方110与脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶接触后，已加工的营养配方111可以喂养给受试者或存储。

本文装置中包括的脂肪酶可以切割甘油三酯中的三个键中的两个、即在sn-1和sn-3位的两个，而留下sn-2甘油单酯。示例性脂肪酶可获自动物，植物以及天然或基因工程微生物或其组合。在一些实施方案中，脂肪酶可以包括以下中的一种或多种：例如粘性色素杆菌(Chromobacterium viscosum)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、洋葱伯克霍尔德氏菌(Burcholderia cepacia)、或稻根霉(Rhizopus oryzae)脂肪酶、或任何其他合适的野生型或重组脂肪酶，或其组合。在一些实施方案中，脂肪酶可包括磷脂酶，例如磷脂酶A、B、C、D，卵磷脂酶或任何其他合适的野生型或重组脂肪酶或其组合。重组脂肪酶可以具有与野生型存在的脂肪酶相同或不同的氨基酸序列。

可包括在本文的装置中的示例性蛋白酶可包括以下中的一种或多种：丝氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺和金属蛋白酶、胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶或任何其他合适的野生型或重组脂肪酶或其组合。重组蛋白酶可以具有与野生型存在的蛋白酶相同或不同的氨基酸序列。合适的蛋白酶可衍生自例如细菌、真菌、酵母、昆虫和/或哺乳动物来源。

可以包括在本文的装置中的示例性淀粉酶可以包括一种或多种α-淀粉酶(钙金属酶)；β-淀粉酶；γ-淀粉酶，或任何其他合适的野生型或重组脂肪酶或其组合。重组淀粉酶可以具有与野生型存在的淀粉酶相同或不同的氨基酸序列。合适的淀粉酶可以衍生自例如细菌、真菌、酵母、昆虫和/或哺乳动物来源。

还考虑到装置200、201、211可以包括一个或多个分开的区段和/或腔室，其包含一种或多种营养素、维生素、矿物质和/或药物以补充营养配方110。一个或多个区段或者一个或多个腔室可以位于包含酶的区段或腔室内的上游、下游或散布在其中。当营养配方110通过包含补充物的一个或多个区段或腔室时，可以将补充物添加到营养配方中。

在一些实施方案中，一个或多个区段或腔室可包括用于添加到营养配方110中的脂肪、蛋白质和/或碳水化合物。在此类实施方案中，补充腔室或区段可位于含有水解补充营养素的酶(例如脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶)的腔室和/或区段的上游。例如，含有一种或多种ω-3脂肪酸的腔室和/或区段可位于含有脂肪酶的腔室和/或区段的上游，使得营养配方首先补充有ω-3脂肪酸，然后ω-3脂肪酸被装置中的脂肪酶分解。在另一个实例中，包含一个或多个蛋白质来源的补充腔室和/或区段可以位于包含蛋白酶的腔室和/或区段的上游，使得营养配方首先补充有蛋白质，然后所述蛋白质被装置内的蛋白酶分解。

在一些实施方案中，包含一种或多种药物例如抗酸剂、质子泵抑制剂、止吐药或其他药物的腔室或区段可以位于一种或多种酶腔室或区段的上游或下游，使得营养配方补充有药物，然后将其传送到GI道。

图2C示意性地描绘了具有多个区段222a、222b、222c和222d的装置的示例性腔室222。区段222a、222b、222c可包括一种或多种酶，例如脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。腔室222还可以包括区段222d，该区段222d包含要添加到营养配方中的补充物，如上所述。例如，区段222d可以包含营养素、维生素、矿物质和/或药物。在一些实施方案中，区段222d可包括一种或多种酶，其可协助营养配方中发现的组分的吸收，利用，储存和/或排泄。例如，在区段222d中可以包括协助将游离脂肪酸生物转化为磷脂的酶。磷脂更容易掺入各种组织和血液成分的哺乳动物细胞的细胞膜结构中。可以将游离脂肪酸转化为磷脂并且可以掺入到区段222d中的示例性酶包括在下表中。

多个区段222d可以被包括在腔室222内或者可以与装置的腔室222分开。一个或多个区段222d可位于沿着营养配方行进通过的腔室222流动路径的任何位置。在图2C的实施方案中，营养配方可以从腔室222的右侧或左侧进入，即，区段222d可以位于上游或下游，尽管也认为区段222d可以位于区段222a、222b、222c中的一个或多个之间。尽管图2C描绘了图2A所示的所有三个腔室，再加上腔室222d，但是可以预期，如参考图2A所述，区段222a、222b、222c中的一个或多个可以省略和/或可以包含一种或多于一种酶。

此外，还可以想到，腔室222可以如图2B所示布置，例如，除了包含酶混合物的单一腔室242之外，还可以包括区段222d。

如参考图2A和2B所述，区段222d可以永久地包括在装置内，和/或区段222d可以是可除去的和/或可再填充的，如上所述。

装置200、201、211可以配置成处理具有脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶或其他矿物质、维生素和/或营养素缺乏和/或吸收不良的患者。本文所述的装置可以用于代替其他处理或在使用其他处理的情况下还被使用，以在营养配方110中提供更高浓度的水解的脂质、蛋白质和/或碳水化合物。装置201可以用作现场护理装置，例如恰在摄取之前加工营养配方，或者可用于批量生产已加工的营养配方。

在某些方面，可以以图3所示的方式使用示例性装置200、201和211。本领域普通技术人员将认识到，图3所示方法的一个或多个步骤可以省略或按照图3所示的顺序执行，或者也可以执行其他步骤。

图3的方法的前三个步骤是任选的，并且取决于装置200、装置201或装置211(在图3中统称为“装置”)的实施方案，可以执行那些步骤的任何组合，或者可以不执行任何步骤。第一任选步骤350包括制备一种或多种酶，其可以包括脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。如上所述，制备酶可以包括混合、加热、冷却、搅动、固定或以其他方式制备用于装置的酶。制备可以在酶已经包含在装置的腔室和/或区段中时进行，制备可以在将营养配方110引入装置之前进行，或者两者都进行。在一些实施方案中，制备可包括将一种或多种酶和/或一种或多种颗粒混合在一起。另外，应当认识到，尽管步骤350被示为在步骤352之前的步骤351之前，但是应当理解，这些步骤可以以任何顺序执行。

步骤351可包括将腔室和/或一个或多个区段附接到装置(在其中腔室和/或一个或多个区段可从装置拆卸的实施方案中)和/或采用酶填充腔室和/或一个或多个区段，这些酶可能包括脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。在一些实施方案中，可以同时发生附接和填充，而在其他实施方案中，可以发生其中之一(或不发生其中任一者)。如果采取了前述两种动作，则可以将腔室和/或一个或多个区段填充，然后将其附接到装置，而在其他实施方案中，可以将腔室和/或一个或多个区段附接至装置，然后填充。在一些示例中，多个腔室和/或多个部分可以被填充和/或附接到装置。

在步骤352，所述装置可以连接到喂养系统，所述喂养系统用于在已加工的营养配方喂养至受试者之前将营养配方通过所述装置。例如，所述装置可以附接到图1的喂养系统。实际上，所述装置可以附接任何合适的喂养系统或以其他方式结合到任何合适的喂养系统中。

在步骤353，营养配方110可以经过装置中包含的(例如，装置的一个或多个腔室或区段内包含的)酶(脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶)和/或补充物(如果包含)。当营养配方经过装置中的酶时，营养配方与酶反应，并且营养配方中的脂质、蛋白质和/或碳水化合物被水解。在步骤354，已加工的营养配方可以离开装置。在任选步骤354，可以立即或在一段时间后将已加工的营养配方喂养给受试者。可以以任何合适的方式，例如经由喂养管，经由饮料(例如，可以将已加工的营养配方添加到饮品中)，或以任何其他方式，将已加工的营养配方喂养给受试者。在一些实施方案中，可以使用公开的实施方案的装置以便制备大量的已加工的营养配方，可以用于在将已加工的营养配方施用至受试者之前的时间提供已加工的营养配方，和/或用于工业或实验室制备。

尽管上述许多实施方案涉及装置，其包括用于加工营养配方的现场护理装置，但是还考虑到脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以直接添加到营养配方而不包含在装置内。例如，可以在即将施用给人之前将脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶添加到营养配方(例如，一份营养配方或营养配方的来源)中，或者可以将脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶添加到批量量(abulk quantity)的营养配方。批量量的营养配方在通过脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶加工后分可以被存储，可以被划分并施用给多个人，和/或可以被划分以用于一个人多轮施用。

添加的酶(脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶)可以固定在一种或多种固体支持物上或可以是游离的。如果被固定，则每种酶类型可以彼此分开固定(即，脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶可以各自固定至分开的结构或结构子集，没有重叠)，或者可以将多种酶类型固定在相同的一个或多个结构上，或其组合上。在一些此类实施方案中，阀、玻璃料、筛网、过滤器或其他机械结构中的一个或多个可用于在摄取营养配方之前从营养配方中除去酶(固定的或游离的(即未固定的)脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶)。例如，在消耗口服饮料之前，可以将游离的或固定化的酶混合到口服饮料中，然后使其沉降出来，或者可以过滤掉酶或以其他方式除去这些酶。

在一些实施方案中，容器(例如，饮品架)可包括多个隔室-一个或多个用于容纳营养配方的隔室，以及一个或多个用于容纳一种或多种酶的隔室。例如，隔室可以包含营养配方，并且脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以存储在分开的隔室中，或者可以分布在多个隔室中(例如，脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶可以彼此分开存储在自己的隔室中)。酶可以是游离的和/或固定在分开的隔室中。隔室可以是多孔的，或者以其他方式设计成允许营养配方进入含有酶的隔室，以允许营养配方与酶相互作用。当将营养配方从容器中取出例如用于消耗时，将酶分隔入多个隔室可以防止酶进入营养配方。在示例性实施方案中，饮品容器可在其中具有多孔隔室，其允许营养配方在隔室内流动以与隔室内的酶混合。然后，人可以给饮品容器倾斜以饮用营养配方，并且营养配方可以流出隔室并流出饮料容器，从而将酶留在隔室中。

在一些方面，饮品容器可包括沿饮品容器的入口放置的包含酶的多孔隔室，使得在消耗之前从容器倒出并倒入容器中的营养配方可经过所述隔室并因此暴露于脂肪酶、蛋白酶和/或淀粉酶。再次，人可以使饮品容器倾斜以饮用营养配方，并且营养配方可以流动通过隔室并流出饮品容器，从而将酶留在隔室中。

虽然本文参考用于特定应用的说明性方面描述了本公开内容的原理，但是本公开内容不限于此。具有本领域普通技术并且可以获知本文提供的教导的人员将认识到所有落入本文所述方面的范围内的其他修改、应用、方面以及等效物的替代。因此，本公开内容不应被视为由前述描述限制。

Claims (20)

1.装置，其包括：

入口；

腔室；

在所述腔室内包含的固定化脂肪酶；

在所述腔室内包含的固定化蛋白酶；

在所述腔室内包含的固定化淀粉酶；和

出口，其中流动路径从所述入口延伸，通过所述腔室并延伸至所述出口。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述腔室包括一个或多个区段。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶被包含在所述腔室的一个区段内。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述腔室包括第一区段、第二区段和第三区段。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述脂肪酶包含在所述第一区段内，所述蛋白酶包含在所述第二区段内，且所述淀粉酶包含在所述第三区段内。

6.根据权利要求2所述的装置，其中所述腔室包括第一区段和第二区段。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一区段包括所述淀粉酶、蛋白酶或脂肪酶中的至少两种。

8.根据权利要求2所述的装置，还包括补充物，其中所述腔室包括第一区段和第二区段，并且所述第一区段包括所述补充物。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述补充物包括维生素、矿物质、营养素、药物、益生菌或益生元中的至少一种。

10.根据权利要求2所述的装置，其中所述腔室或所述一个或多个区段中的至少一个可除去地联接所述装置。

11.根据权利要求1所述的装置，其还包括流体连接所述入口的第一连接器和流体连接所述出口的第二连接器，其中所述第一连接器和所述第二连接器的尺寸设计成连接喂养管。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述脂肪酶、蛋白酶或淀粉酶中的至少一种被固定至包含在所述腔室内的多个颗粒。

13.装置，其包括：

入口；

腔室；

在所述腔室内包含的脂肪酶；

在所述腔室内包含的蛋白酶；

在所述腔室内包含的淀粉酶；和

出口，其中流动路径从所述入口延伸，通过所述腔室并延伸至所述出口，使得流动通过所述装置的营养配方暴露于所述脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶；

其中所述脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶中的至少一种在腔室中被固定至固体结构。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述固体结构包括在所述腔室内包含的多个颗粒。

15.根据权利要求13所述的装置，还包括维生素、矿物质、营养素、药物、益生菌或益生元中的至少一种。

16.根据权利要求13所述的装置，其中所述腔室包括一个或多个区段，并且所述脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶被包含在所述一个或多个区段内。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶各自包含在所述一个或多个区段的分开的区段中。

18.根据权利要求16所述的装置，其中所述腔室或所述一个或多个区段中的至少一个可除去地联接所述装置。

19.根据权利要求13所述的装置，其中所述脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶各自在所述腔室内被固定到一个或多个固体结构。

20.根据权利要求13所述的装置，还包括流体连接所述入口的第一连接器和流体连接所述出口的第二连接器，其中所述第一连接器和所述第二连接器的尺寸设计成连接喂养管。

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