CN117202796A - 用于在肠道中治疗性生成丁酸的三丁酸甘油酯的口服剂量组合物 - Google Patents

Abstract

本公开内容总体上涉及用于膳食补充剂、食品补充剂和/或营养补充剂的组合物，其可用于在哺乳动物的胃肠道或肠道中生成丁酸以影响和改善健康和保健。本公开内容还涉及以治疗有效量提供的膳食补充剂作为益生菌和益生元使用的替代品的用途。另外，本公开内容涉及一种膳食补充剂组合物，其包含单独的或与益生元和/或益生菌组合的低治疗剂量的三丁酸甘油酯以增强健康和保健。此外，本公开内容还涉及一种低剂量膳食补充剂组合物，其与微生物组的状态无关地在哺乳动物的肠道中生成治疗量的丁酸以实现所需的丁酸的健康益处。

Description

用于在肠道中治疗性生成丁酸的三丁酸甘油酯的口服剂量组 合物

技术领域

本公开内容总体上涉及用于膳食补充剂(也称为食品补充剂或营养补充剂)的组合物，其可用于在哺乳动物的胃肠道或肠道中生成丁酸(丁酸盐、丁酸酯、丁酸根，butyrate)以影响和改善健康和保健。本公开内容还涉及以治疗有效量提供的膳食补充剂作为益生菌和益生元使用的替代品的用途。另外，本公开内容涉及一种膳食补充剂组合物，其具有单独的或与益生元和/或益生菌组合的低治疗剂量的三丁酸甘油酯以增强健康和保健。此外，本公开内容还涉及低剂量补充剂和/或组合物，其与哺乳动物的微生物组的状态无关地在哺乳动物的胃肠道或肠道中生成治疗量的丁酸以实现所需的丁酸的健康益处。

本公开内容还涉及一种作为膳食补充剂的三丁酸甘油酯的粉末形式组合物以用于提供丁酸的治疗性生成。粉末组合物具有低水活度，使其适合与益生菌和其他湿敏性膳食成分组合。

背景技术

肠道微生物组的作用是关于微生物组如何影响人类和动物的整体健康和保健的研究的重点，不仅因为它与消化系统有关，而且还与情绪和/或认知之间的联系—“肠-脑连接”有关。出于实现“更健康”的微生物组和整体更健康的状态的目的，许多人(和动物)服用口服益生素和益生元。经口服用的益生菌和益生元已被证实通过肠道吸收，并且有助于生成包括乙酸(acetate)、丙酸(propionate)和丁酸在内的短链脂肪酸(SCFA)，其已被证实负责为结肠细胞提供能量并且还充当信号传导分子。丁酸是在影响和改善健康方面最受关注的SCFA[1-9]。丁酸也称为后生元(postbiotic)，其是活细菌的代谢产物之一。丁酸是一种信号传导分子，其涉及改善与肠道健康、认知健康、代谢健康、胰岛素敏感性、心血管健康、胰腺健康、肝脏健康、皮肤健康、免疫健康以及事实上几乎所有身体器官的健康相关的健康和保健；丁酸受体存在于体内的几乎所有细胞中。

益生菌是旨在服用时具有健康益处的微生物。益生菌包括可食用并且经口服用的细菌和酵母。常见的益生菌包括乳酸杆菌和双歧杆菌的各种菌株。对用作益生菌的其他类型细菌的新研究包括拟杆菌属(bacteriodes)和梭菌属(clostridium)。益生菌还包括可源自植物、真菌或藻类的孢子。大多数益生菌直接或间接地在体内产生SCFA并且特别地是丁酸。例如，乳杆菌属益生菌可以生成乳酸(lactate)，其然后转化为丁酸。益生菌包括一类新的失活或死亡益生菌，被称为类生元(副益生菌，parabiotics)，目前正在研究其健康益处。尚不清楚类生元是否可以生成包括丁酸在内的SCFA。

益生元是食品中的化合物，其可以诱导微生物组中的有益微生物的生长或活性。益生元可以以这种方式影响外源微生物(益生菌)以及存在于肠道的微生物群(也称为微生物组)中的内源微生物二者。益生元可以改变肠道内的微生物群的组成。益生元典型地是膳食纤维，其可以发酵并且因此“喂养”肠道中的微生物。虽然益生元典型地是膳食纤维，但是在“益生元”的定义和范围内包括直接丁酸生成剂(包括三丁酸甘油酯)。还包括噬菌体，其是可以经口服用以靶向并消耗“坏细菌”诸如大肠杆菌(E.coli)从而允许“好细菌”诸如双歧杆菌在肠道中定殖和生长的病毒。益生元直接地(在三丁酸甘油酯的情况下)或间接地(与大多数益生元一样)在肠道中生成SCFA并且特别地是丁酸。益生元“喂养”益生菌，然后益生菌可以生成有益的SCFA(包括丁酸)。

丁酸生成发生在肠道微生物组中。然而，肠道微生物组的状态、状况或组成依赖于许多内部和环境因素。这些包括微生物组细菌的组成—好细菌和坏细菌的存在和量、由于感染和/或使用抗生素而导致的微生物组的状态、特定日期的膳食、个体人类或动物在特定时刻的整体健康或疾病状态、遗传因素等。这些因素导致个体之间以及甚至个体内部对于膳食和微生物组生成丁酸的能力的差异。事实上，使用益生菌和/或益生元的许多研究都依赖于利用更大的个体样本量，以统计性地证实这样的使用的健康益处。不仅个体之间在应答方面存在差异，而且还将存在许多非应答者，其中益生菌和/或益生元的使用的效果很小或没有效果。

肠道微生物组中的这样的差异也适用于丁酸的生成。直接丁酸生成剂诸如三丁酸甘油酯的优点在于治疗水平的丁酸生成与个体的微生物组的状态、状况或组成是无关的。如通过粪便物质的组成测量的，微生物组的组成和/或微生物组中不同细菌物种的生长或减少与通过直接丁酸生成剂诸如三丁酸甘油酯生成治疗水平的丁酸是不相关的。

益生菌的一个潜在问题是它们典型地需要被冷藏或在室温下被保护，并且必须以接近或大于100％的过量进行配制，以确保在保质期结束时的效力。另外，膳食补充剂中常用的益生菌中的许多是相对较差的丁酸生成剂。益生元的问题在于它们典型地必须大量服用(典型地4-20克/天)以具有益生元作用；然而，在一些情况下，大剂量在以这些水平服用时将引起肠道不适、腹胀和胀气，因为它们在体内发酵(这对于其作用是必需的)。组合益生元和益生菌(有时称为益生元/益生菌)的一个潜在问题在于益生元的水活度太高。组合产品中的这种高水平的水分降解益生菌，并且使膳食补充剂的配制变得困难。

益生菌/益生元的一种替代方案是经口服用短链脂肪酸本身(特别是丁酸)，其模仿它们在肠道中的生成。丁酸钠、丁酸(butyric acid)和其他丁酸化学实体通常具有非常涩的味道，而且味道和气味也类似呕吐物，所以通常不适合人类经口服用。三丁酸甘油酯在化学上也称为甘油三丁酸酯、三丁酸甘油基酯或三丁酸丙烷-1,2,3-三基酯。已知这种食品成分是丁酸的来源，因为它被小肠中的脂肪酶裂解成甘油和丁酸[15]。涉及酶促反应的这种作用减缓了肠道中的丁酸生成，其中较低量在大肠中生成并且更多在小肠中生成。这优先于丁酸的作用，并且因此是三丁酸甘油酯的一个积极特征。当查看血浆中的丁酸的pK曲线时，要注意的是，丁酸钠的摄入可能需要大约15-45分钟才能达到血浆中的峰值时间，而三丁酸甘油酯的峰值时间为约数小时。这表明，即使服用丁酸钠或丁酸(butyric acid)(它们的味道概况对于人类经口服用来说非常差)，它们也将是不太合适的丁酸来源。

三丁酸甘油酯是显著更合适的，因为它较慢地转化为丁酸，并且由三丁酸甘油酯生成的丁酸倾向在小肠中形成。三丁酸甘油酯是一种在膳食补充剂和食品中用于在肠道中生成丁酸的治疗作用的食品成分，并且比丁酸(butyric acid)或其他类型的丁酸更适合人类服用。在商业治疗性膳食补充剂应用中，三丁酸甘油酯有时被称为“后生元”，但是这在技术上是不准确的。三丁酸甘油酯更准确地是一种“益生元”，因为它在体内生成丁酸，丁酸更准确地是后生元。

三丁酸甘油酯用作食品添加剂并且也作为膳食补充剂销售(有时以囊封形式)。作为食品添加剂，它仅因其物理和风味特性而被使用，并且不用作治疗剂。例如，三丁酸甘油酯用作黄油和人造黄油中的调味料。在膳食补充剂商业应用中，已使用了300mg至1,000mg的剂量。三丁酸甘油酯作为膳食补充剂的科学主要基于动物研究。已对三丁酸甘油酯在体重管理和代谢保健[10]、肠道健康[11、12]、睡眠[13]和免疫系统支持[14]中的使用进行了评价。

在肠道健康方面，已经有多种关于三丁酸甘油酯用于改善肠道健康的潜在用途的研究。受损的肠-肝轴是有助于酒精相关肝脏问题的潜在因素。乙醇损耗肠道完整性并且引起肠道生态失调，这是令人担忧的，因为肠道-宿主互惠关系被破坏。肠道生态失调潜在地危及这种关系所提供的益处，包括代谢、宿主免疫和屏障保护。另外，肠道生态失调可能由于微生物群改变而导致丁酸缺乏。

Cresci等人[11]进行了一项研究，以确定预防性三丁酸甘油酯是否可以在组合的慢性无节制乙醇暴露期间在小鼠中保护肠道屏障和肝脏。C57BL/6J小鼠暴露于含乙醇膳食达10天，对照小鼠则等热量地配对饲喂麦芽糖糊精替代乙醇。膳食中补充了(5mM)三丁酸甘油酯或甘油。

肠道屏障的两个重要保护性特征是粘液和紧密连接(TJ)蛋白复合物。组织病理学和免疫组织化学结果表明，乙醇暴露引起近端结肠和回肠二者中TJ的离域(即肠漏)。三丁酸甘油酯共同治疗维持了TJ蛋白的免疫反应性染色强度和ZO-1的共定位以及封闭至对照小鼠中可视化的类似模式。另外，三丁酸甘油酯在乙醇暴露小鼠中影响Toll-样受体和炎症细胞因子TNF-α的肝脏表达、减轻肝损伤并且诱导差异的肝损伤模式。这些数据表明，三丁酸甘油酯可能可用于支持健康的肠道内壁和正常、健康的肠道通透性[14]。

如所提及的，丁酸是结肠细胞的优先燃料(养料，fuel)，并且它具有作为营养、抗炎、促凋亡和抗癌药剂的功能。所有这些特性使得丁酸成为治疗炎性肠生态失调、特别是溃疡性结肠炎(UC)中的潜在佐剂。Leonel A.等人[12]评价了三丁酸甘油酯补充在预防实验性结肠炎中的粘膜损伤方面的功效和作用机制。将小鼠分为三组。对照动物接受水和标准啮齿动物膳食。结肠炎动物接受葡聚糖硫酸钠(DSS)溶液和标准膳食。结肠炎+三丁酸甘油酯动物接受DSS溶液和补充三丁酸甘油酯的标准膳食(5g/kg膳食)。研究确定了粘膜损伤以及免疫细胞和细胞因子的激活，分析了氧化应激，并且评估了肠道通透性。

结果显示，与未补充三丁酸甘油酯的小鼠相比，补充了三丁酸甘油酯的动物呈现出改善的粘膜结构(具有更多的保留区域)、减少的炎症浸润范围和强度以及不存在粘膜溃疡。较低水平的氢过氧化物和较高水平的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶活性与三丁酸甘油酯补充有关。另外，补充三丁酸甘油酯的小鼠显示出肠道通透性降低至介于对照组和结肠炎组之间的水平。这些数据显示出，三丁酸甘油酯的经口施用对实验性结肠炎中的结肠重建具有积极作用。除了降低粘膜损伤和肠道通透性之外，三丁酸甘油酯补充还引起免疫反应的若干变化[12]。

在小鼠中使用三丁酸甘油酯的许多动物研究证实了使用5mg/kg体重的标准剂量的治疗效果。使用已知的标准计算，这对应于对于70kg人的286mg的人体等效剂量(HED)。商业膳食补充剂消费品推荐300mg至1,000mg的三丁酸甘油酯的治疗剂量。在来自小鼠研究的286mg的HED与300mg的最低人体商业产品推荐剂量之间的关系是明确的。推荐的人体剂量典型地是四舍五入的。典型的是，可能推荐更高的剂量(如果最低剂量是好的，则越多越好，并且70kg的人对应于154lb，而有健康问题的许多人都高于这个体重)。因此，看起来并没有具体建议或支持三丁酸甘油酯作为丁酸生成剂的较低人类治疗剂量。事实上，缺乏对较低剂量的任何支持或建议表明缺乏较低剂量具有治疗作用的信念或知识，因为较低剂量总是有商业动机—成本较低并且更容易配制为膳食补充剂。

三丁酸甘油酯与益生菌和/或益生元的组合通常是已知的。然而，不存在对于将益生菌和/或益生元与三丁酸甘油酯组合的任何协同作用(导致丁酸增加生成至治疗水平)的建议或知识或支持。

已知益生菌和益生元在服用时带来健康益处。然而，它们的使用有时需要大量或大剂量的活性成分。另外，已知的是，益生元和益生菌并不总是为包括人类在内的所有哺乳动物带来类似的健康益处。许多人被称为“非应答者”并且没有从服用益生元/益生菌获得所声称的健康益处。据信，这可能部分地归因于它们的微生物组的组成，其对更有益的SCFA(如丁酸)的能力有限。据信患有慢性疾病如癌症和自身免疫性疾病的人可能具有降低的在体内生成丁酸的能力[9、16]。因此，三丁酸甘油酯可以用于补充这些个体中的丁酸的内源性生成，并且帮助他们恢复到正常的健康丁酸水平。

因此，对于新的膳食补充剂组合物和补充剂组合物存在需要，其对包括人类在内的更广谱的哺乳动物以及生成丁酸的能力降低的患有慢性疾病的那些人具有增强的健康益处。

对于对健康具有改善作用的膳食补充剂存在需要。具体地，对于可以出于改善健康的目的而作为益生菌和/或益生元的替代品服用以生成治疗水平的丁酸的膳食补充剂存在需要。

此外，对于用于改善健康的膳食补充剂存在需要，所述膳食补充剂以较低治疗剂量掺入三丁酸甘油酯，从而导致配制膳食补充剂和降低成本的能力的改善。

对于这样的膳食补充剂也存在需要，其中三丁酸甘油酯是具有增强的健康益处的益生菌和/或益生元的替代品。三丁酸甘油酯直接在体内生成丁酸，并且因此不依赖于特定个体的微生物群(即微生物组)的状态或组成。

对于这样的膳食补充剂组合物也存在需要，其中三丁酸甘油酯与益生元和/或后生元组合用于增强的健康益处。益生元和益生菌可以带来其他健康益处，这些益处可与丁酸的生成是分开的。因此，对于用于增强的丁酸生成和带来其他健康益处的能力的三丁酸甘油酯与益生菌和/或益生元的组合存在需要。

此外，还对于用于提供丁酸的治疗性生成的包含粉末形式的三丁酸甘油酯的膳食补充剂组合物存在需要，其中粉末形式具有低水活度，使其适合与益生菌和其他湿敏性膳食成分组合。

发明内容

本公开内容总体上涉及以治疗有效量施用以通过丁酸的生成来影响健康的膳食补充剂和组合物。特别地，本公开内容涉及新型膳食补充剂和组合物(其中以低治疗剂量范围提供三丁酸甘油酯)，其作为益生元和益生菌的替代品，并且还用于与益生元和益生菌组合使用。肠道中的益生元和益生菌活性引起丁酸的生成。丁酸是被认为负责能量生成和信号传导活动(其进而影响身体器官的健康和整体健康)的短链脂肪酸中的一种。

在本公开内容中，也在肠道中生成丁酸的三丁酸甘油酯被设计作为益生元或益生菌的替代品。另外，本公开内容提供了与之前公开的相比更低的可用于丁酸生成的三丁酸甘油酯的治疗组成或剂量范围。因此，三丁酸甘油酯可以用作益生菌和益生元的直接替代品，但是也可以与益生元和益生菌联合使用，作为用于改善健康的替代疗法。因此，本公开内容涉及包含以治疗有效量使用的三丁酸甘油酯的膳食补充剂和组合物，以用于积极影响哺乳动物的健康。此外，三丁酸甘油酯的使用和丁酸的生成与利用本发明补充剂的受试者的微生物组的状态或状况无关。

本公开内容还公开了一种具有极低水活度的独特粉末形式的膳食补充剂组合物，以更好地与益生菌和其他湿敏性膳食成分组合配制组合物。

在一个实施方案中，膳食补充剂可以用于改善健康，其中补充剂包含特定剂量的三丁酸甘油酯，其剂量范围低于通常已知的用于在哺乳动物的肠道中生成治疗水平的丁酸的剂量范围。

本公开内容的优点和目的还在于提供一种用于改善和增强健康的改善的膳食补充剂，其中膳食补充剂是益生菌和/或益生元的替代品。

本公开内容的又一个优点和目的是提供一种膳食补充剂组合物，其中将在低于通常已知的用于生成治疗水平的丁酸的剂量范围内的特定剂量的三丁酸甘油酯与益生菌或益生元组合。

虽然公开了多个实施方案，但是根据以下详细描述，本公开内容的其他实施方案对于本领域技术人员来说将变得明显，所述详细描述示出并描述了所公开的组合物和方法的例示性实施方案。如将认识到的，所公开的组合物和方法能够在各个明显的方面进行改变，所有这些都不背离本公开内容的精神和范围。因此，详细描述在性质上应被认为是例示性的而不是限制性的。

具体实施方式

本公开内容总体上涉及含有以治疗有效量施用以影响哺乳动物的健康的三丁酸甘油酯的膳食补充剂和组合物。公开了包含低于先前已知的治疗有效剂量的三丁酸甘油酯的膳食补充剂和组合物，以用于影响与体内的治疗水平的丁酸生成相关的健康，以及丁酸生成所产生的其他健康益处。本公开内容还涉及作为益生菌和/或益生元的替代品的三丁酸甘油酯，以用于增强的与体内的丁酸生成相关的健康益处。本公开内容还涉及三丁酸甘油酯与益生菌和/或益生元组合的膳食组合物，以用于增强的与体内的治疗量的丁酸生成和所产生的健康益处相关的协同健康益处。最后，三丁酸甘油酯作为膳食补充剂和/或组合物的施用以及丁酸的生成和所产生的益处与接受补充剂的受试者的微生物组的状态或状况无关。

方法

为了评估在具有和不具有益生元和益生菌的情况下三丁酸甘油酯的作用，本公开内容包括使用两种不同的模型系统(其在下面描述)。目前，不可能方便地评估人体内或甚至活体动物中的原位丁酸生成。因此，用于评估SCFA生成以及评估微生物组的状态和组成的标准方法是测量和观察粪便中的变化。粪便组成的变化提供了微生物组和肠道的变化的指标。

仅增加已知生成丁酸的微生物群中的细菌本身并不证实有治疗益处。本公开内容的一个重要方面在于，丁酸的直接生成为包括人类在内的受试哺乳动物的整体健康提供“治疗益处”。为了证实所提出的丁酸生成的“治疗益处”，本模型系统将肠道中的丁酸生成与由以已知的治疗剂量提供的已知的治疗性益生元(诸如菊粉)的丁酸生成进行比较。以这种方式，本公开内容首次证实了三丁酸甘油酯以具有治疗益处的量生成丁酸。

在下面讨论的示例中，使用了三种不同的益生元：(a)菊粉，一种众所周知的益生元，其已以4g/天的剂量治疗性地用于肠道健康；XOS(低聚木糖)，一种源自奶的益生元，具有在1克/天对肠道健康的被证实的治疗益处(低剂量益生元)；以及部分水解的瓜尔胶(PHGG)，其治疗剂量为5-10g/天。所有这三种益生元都是丁酸生成剂，并且全都已证实在这些确定的剂量水平下具有治疗益处。在不同的示例中，这些已知的治疗性益生元用于与本公开内容中的三丁酸甘油酯丁酸生成进行比较，并且因此证实施用三丁酸甘油酯和由此生成治疗量的丁酸的治疗益处。

在第一种类型的实验中，使用离体模型系统。在这种模型系统中，使用了在结肠中发生的发酵的离体模拟。来自6名志愿者的人类粪便用作肠道微生物群起子培养物。将测试材料添加到这种系统中，并且在发酵48小时后测定丁酸生成，与每组的对照进行比较。使用色谱法测量丁酸生成。

在这一系列的实验中，人体等效剂量(HED)被确定为1克/天的摄入体内益生元，相当于大约1g/L的体外剂量。因此，10mg/ml的体外剂量相当于10mg/天的HED。

在第二种类型的实验中，使用动物模型系统来研究肠道微生物组行为的变化。在本研究中使用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans(C.elegans))，一种通常用作生物模型的线虫。在秀丽隐杆线虫模型中测定氧化应激的减少。先前在啮齿动物和猪研究中已证实丁酸减轻肠道中的经由过氧化氢或敌草快二溴化物(Diquat dibromide)暴露生成的氧化应激。因此，氧化应激测定是一种测定本研究中提出的三丁酸甘油酯剂量是否可以在体内生成有益的丁酸的快速间接方法。

通过施用250mM致死剂量的除草剂百草枯(Paraquat)来在秀丽隐杆线虫中诱导氧化应激。先前的研究已表明，这种浓度的百草枯将在暴露的24小时内经由生成超氧阴离子(其导致至关重要的细胞组分的氧化损伤)而杀死液体培养物中的成年秀丽隐杆线虫。先前已描述了生长动物、用百草枯处理、洗掉百草枯以及观察百草枯处理后12小时处的存活率的标准方法。一个组仅接受百草枯(作为阳性对照)，而第二个组没有接受任何药物(作为阴性对照)，并且所有其他组均接受治疗性处理。在研究中使用至少60只动物/组。

在秀丽隐杆线虫系列的研究中，三丁酸甘油酯的人体等效剂量(HED)是以以下方式确定的。使用250ml的典型人胃尺寸作为基线。对于60Kg的成人，100mg/份/天的三丁酸甘油酯相当于400μg/ml(～1.32mM)。三丁酸甘油酯在DMSO中可溶直至100mg/ml的最大浓度，这相当于330.73mM。秀丽隐杆线虫可以暴露于水性标准线虫生长培养基中的1％DMSO溶液，而不会损害其活力。使用10mg HED[40μg/ml(～0.13mM)]至100mg HED[400μg/ml(～1.32mM)]的剂量。

实施例

除了提供用于测定影响健康的三丁酸甘油酯的优选治疗剂量的方法之外，本公开内容还要求保护基于付诸实施的影响健康的三丁酸甘油酯的新型治疗组合物(实施例1和2)。在这些实施例中，发现10至100mg/天的优选人体等效剂量对于生成治疗水平的丁酸和增强健康是有效的。氧化应激测定是一种确定本研究中提出的剂量是否可以在体内生成有益的丁酸的间接方法(实施例3)。此外，当三丁酸甘油酯与益生菌或益生元组合以用于生成丁酸时，本公开内容提供了增强或协同的效果(实施例4)。这些实施例中证实的增强的丁酸生成治疗效果是独特的并且是先前未知的。

实施例1

在使用粪便样品模型系统的这个研究中，使用低剂量的三丁酸甘油酯，从而证实了(a)在50至100mg/天的油的HED下的丁酸生成，(b)三丁酸甘油酯的与4g/天的益生元(即菊粉)的HED(常用治疗剂量)等效的丁酸生成。由于已知菊粉的治疗剂量为约4克/天，所以该实验表明，处于50mg/天和100mg/天的HED的三丁酸甘油酯是治疗有效的丁酸生成剂量。用于丁酸生成的这个水平的治疗剂量在先前是未知的或未得到证实的。

来自实施例1的结果表明，HED 50至100mg/天的低剂量水平的三丁酸甘油酯生成的丁酸的量与HED为4g/天的治疗剂量的菊粉大致相同。丁酸生成方面的差异不是统计学差异的，但是在所有情况下都与空白(对照)是统计学差异的。

实施例2

在这个实施例中，使用相同的粪便样品方法来研究与HED为1g/天(较低的最终治疗使用水平)的益生元XOS相比的丁酸生成。XOS(低聚木糖)是一种源自奶的益生元并且是市场上可用的较低治疗剂量益生元中的一种。XOS的治疗剂量已被描述为高至2.8g/天，所以1g/天的选择处于合适的益生元剂量的最低下限。

在这个实验中，结果显示在100mg/天HED的三丁酸甘油酯和1g/天HED的XOS之间的等效丁酸生成，从而表明利用100mg/天的三丁酸甘油酯的治疗生成水平。三丁酸甘油酯和XOS的结果与对照(空白)是统计学显著差异的，从而再次证实了经由处于低剂量的三丁酸甘油酯的治疗性丁酸生成。

实施例3

在这个实施例中，使用如上所述的秀丽隐杆线虫模型来测量作为健康状况的氧化应激，并且特别是作为线虫秀丽隐杆线虫中的丁酸生成的间接测量。氧化应激测定是一种确定这个研究中提出的剂量是否可以在体内产生有益的丁酸的快速间接方法。以下例示的结果显示出利用10和100mg/天的三丁酸甘油酯HED在氧化应激方面的显著减少。使用PHGG来证实比较治疗益处。在这一系列的实验中，丁酸不是在生物体中直接测量的，但是PHGG是一种已知的丁酸生成剂，其以5-10g/天的PHGG剂量生成治疗水平的丁酸。氧化应激减少被用作丁酸生成的量度，并且将不同剂量的三丁酸甘油酯与PHGG进行比较。结果显示，以10和100mg/天的HED提供了三丁酸甘油酯的那些生物体以及提供了PHGG的那些生物体都存活下来，由此证实了与已知的益生菌相比，在来自三丁酸甘油酯的丁酸生成的益处之间存在相关性。

实施例4

在这个实施例中，在单独的实验中将三丁酸甘油酯与两种不同的益生菌(鼠李糖乳杆菌GG(Lacticaseibacillus rhamnosus GG)(LGG)和罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)(REU))组合。LGG是一种用于治疗女性泌尿生殖道感染和预防儿童的轮状病毒性腹泻(rotavirus diarrhea)的革兰氏阳性益生菌。LGG是一种已知的丁酸生成剂。REU是一种在GI道中发现的乳酸菌并且被用作用于治疗小儿腹泻病(pediatric diarrheal disease)的益生菌。尽管REU不直接产生丁酸，但是它能够激活丁酸。

如在其他实施例中那样，将三丁酸甘油酯(并且在这种情况下与益生菌组合)的作用与具有已证实的治疗益处的益生元(XOS)进行比较。结果出乎意料地显示出与单独的三丁酸甘油酯或单独的两种益生菌(LGG和REU)相比在丁酸生成方面的显著增加。三丁酸甘油酯与每种益生菌的协同组合表现出先前未观察到的增强的丁酸生成效果。与治疗剂量的XOS相结合，这个实施例支持了以下主张：与益生菌组合的处于低剂量的三丁酸甘油酯产生了具有治疗效果的增强的丁酸生成。

粉末组合物

三丁酸甘油酯是一种油。油形式适合于诸如利用软胶囊和液体胶囊的应用。然而，本公开内容还提供了包含三丁酸甘油酯的本发明组合物的新型粉末形式。这种粉末形式含有部分水解的瓜尔胶和其他惰性成分。部分水解的瓜尔胶本身就是一种益生元，但是也已被证实改善活性成分的吸收。

出乎意料地，添加10％部分水解的瓜尔胶显著地降低粉末的水活度。用于此目的的部分水解的瓜尔胶的使用先前还是未知的或没有记载。粉末组合物还含有具有成膜特性的金合欢树胶(acacia gum)，这对于粉末的喷雾干燥很重要。粉末组合物含有30％至70％的三丁酸甘油酯，所以用于满足三丁酸甘油酯的剂量范围的粉末的量为所需的油的量的1.43x(70％)至3.33x(30％)。粉末形式适用于其他服用形式诸如胶囊和片剂。油和粉末形式均适合于本公开内容提供的治疗目的。

如下形成两种不同的三丁酸甘油酯粉末组合物：组合物A含有50％三丁酸甘油酯油、27％金合欢树胶、10％部分水解的瓜尔胶、2％迷迭香提取物、1％微晶纤维素。组合物B含有50％三丁酸甘油酯油、37％金合欢树胶、2％迷迭香提取物、1％微晶纤维素。组合物A的水活度经测量为0.12。组合物B的水活度经测量为0.30。对于与益生菌和/或其他湿敏性膳食成分组合以形成粉末组合物而言，小于0.2的水活度是必要且理想的。

先前的讨论总体上集中于用于成年人经口服用的三丁酸甘油酯的组合物。然而，在合适的剂量改变的情况下，这些组合物还适合动物(宠物、家畜等)经口服用以及人类儿童经口服用以用于增强丁酸的生成以改善健康(使用已知的转换)。

以上公开内容主要涉及三丁酸甘油酯在成年人中使用的用途。然而，基于70kg的人类体重，10至100mg/天的人类剂量的三丁酸甘油酯组合物可以使用已知或合适的转换因子转换成动物剂量，以用于宠物或家畜应用。例如，对于狗，经口等效剂量范围经计算为大约0.257至2.57mg/kg狗体重。基于70kg的人类体重，10至100mg/天的人类剂量的三丁酸甘油酯组合物可以转换成大约0.143至1.43mg/kg儿童体重的儿童等效剂量。对于这种计算，使用了稍微修改版本的克拉克规则(Clark’s rule)-克拉克规则基于68kg的成年人；本公开内容利用70kg的成年人进行计算。其他潜在因素(包括年龄、健康状况和/或疾病/病况、正施用的其他药物)也可能在确定三丁酸甘油酯的剂量方面起作用。

应注意的是，本文描述的当前优选实施方案的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将是明显的。在不脱离本发明的精神和范围并且在没有削弱其附带优点的情况下，可以进行这样的改变和修改。此外，整个说明书中对“发明”的提及是非限制性的，并且应注意的是，本文提出的权利要求限制并不意味着将发明描述为整体。此外，适当地，本文例示性地公开的发明可以在不存在本文未具体公开的任何要素的情况下实施。

参考文献

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Claims (19)

1.一种膳食补充剂，所述膳食补充剂包含以10至100mg/天的剂量量提供的益生元组分，其中所述补充剂在成年人的胃肠道中生成治疗量的丁酸。

2.根据权利要求1所述的膳食补充剂，其中所述益生元组分是三丁酸甘油酯。

3.根据权利要求2所述的膳食补充剂，其中所述三丁酸甘油酯以高达100mg/天的治疗成年人剂量量提供。

4.根据权利要求1所述的膳食补充剂，其中所述三丁酸甘油酯与所述成年人的胃肠道中的微生物组的组成无关地生成治疗剂量量的丁酸。

5.根据权利要求1所述的膳食补充剂，其中所述治疗量的丁酸向所述成年人提供多种健康益处。

6.一种用于在哺乳动物的肠道中增加丁酸的水平的膳食补充剂组合物；所述组合物包含：

益生元组分；

益生菌组分；

其中所述益生元和所述益生菌的组合提供在所述哺乳动物的肠道中有效增加丁酸的产生以用于改善的健康益处的协同作用。

7.根据权利要求6所述的膳食补充剂组合物，其中所述益生元是三丁酸甘油酯。

8.根据权利要求7所述的膳食补充剂组合物，其中对于成年人，以10至100mg/天的剂量量提供三丁酸甘油酯。

9.根据权利要求8所述的膳食补充剂组合物，其中三丁酸甘油酯的所述剂量量与所述哺乳动物的肠道中的微生物组的组成无关地在所述肠道中提供丁酸产生的治疗有效增加。

10.根据权利要求6所述的膳食补充剂组合物，其中所述益生菌选自由鼠李糖乳杆菌GG(Lacticaseibacillus rhamnosus GG)和罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillusreuteri)组成的组。

11.一种膳食补充剂，所述膳食补充剂包含以10至100mg/天的剂量量施用的三丁酸甘油酯，其中所述三丁酸甘油酯在成年人的肠道中生成治疗剂量量的丁酸。

12.根据权利要求11所述的膳食补充剂，其中所述三丁酸甘油酯作为益生菌或益生元的替代品提供。

13.根据权利要求11所述的膳食补充剂，其中在未添加益生菌或益生元的情况下，所述三丁酸甘油酯生成所述治疗剂量量的丁酸。

14.根据权利要求11所述的膳食补充剂，其中10至100mg/天的成年人剂量能够施用至人类儿童或其他哺乳动物，如基于所述儿童或哺乳动物的给定体重以及其他因素所改变的以确定所述儿童或哺乳动物剂量为小于100mg/天。

15.一种用于在哺乳动物的肠道中增加丁酸的产生的膳食补充剂组合物，所述组合物包含：

约30-70％的三丁酸甘油酯；

约5-15％的部分水解的瓜尔胶纤维；和

约15-65％的惰性成分，

其中所述组合物在所述哺乳动物的肠道中生成治疗有效量的丁酸以用于改善所述哺乳动物的健康。

16.根据权利要求15所述的膳食补充剂组合物，其中所述组合物的水活度小于0.2。

17.根据权利要求15所述的膳食补充剂组合物，其中膳食组合物作为用于经口服用的粉末提供。

18.根据权利要求17所述的膳食补充剂组合物，其中粉末组合物与益生菌或益生元组合。

19.根据权利要求15所述的膳食补充剂组合物，其中所述哺乳动物的肠道中的丁酸产生的治疗有效增加与所述肠道中的微生物组的组成无关。