CN1343095A - 特别针对早产哺乳动物的胃肠成熟的营养组合物 - Google Patents

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Abstract

一种针对利于幼小哺乳动物的未成熟胃肠道的生长和成熟的肠溶性营养组合物,其含有作为蛋白源的食用蛋白水解物和部分以生物活性肽形式的全蛋白的混合物。

Description

特别针对早产哺乳动物的 胃肠成熟的营养组合物
发明领域
本发明涉及一种含有合适外形大小的肽、生物活性肽、全蛋白质、和游离氨基酸的肠溶性组合物，该组合物是特别针对早产哺乳动物的胃肠成熟的。
发明背景
基于蛋白质如牛奶或大豆的水解物的营养组合物通常用于婴儿的和临床的营养品，及尤其用于低变应原处方和有各种肠吸收问题的病人的处方。将游离氨基酸用于营养组合物、如用于针对有特殊疾病或病症如肠炎、顽固性腹泻、短暂的肠并发症等的病人的营养组合物也是已知的。于是，氨基酸或单独使用或与蛋白质或蛋白质水解物组合使用。蛋白质水解物或游离氨基酸混合物也主要用于特殊情况如对全蛋白过敏。
在营养品中使用蛋白质水解物的另一益处是由于它们在肠内比全蛋白或游离氨基酸吸收得更快。但是由于研究得到的数据表现出相冲突结果(Collin-Vidal等；1994；Endocrinol.Metab.，30，E907-914)，因此此快速吸收是否转化为更好的氮利用是不清楚的。而且，感觉上此益处是提供氨基酸源以满足病人的常规的氨基酸需要，而不是针对个别胃肠成熟的需要。
发明概述
因此，一方面，本发明提供一种针对利于幼小哺乳动物的未成熟胃肠道的生长和成熟的肠溶性营养组合物，该组合物含有作为蛋白质源的食用蛋白质水解物和部分以生物活性肽形式的全蛋白的混合物。
在该组合物中，食用蛋白质水解物优选以不同大小的肽的混合物、游离氨基酸或它们的混合物的形式。食用蛋白质水解物可以是动物蛋白(如乳蛋白、肉蛋白和鸡蛋蛋白)或植物蛋白(如大豆蛋白、小麦蛋白、大米蛋白和豌豆蛋白)的水解物。优选的来源为乳蛋白。食用蛋白质水解物能够原样使用或与从其中分离出的肽部分一样使用。
水解蛋白可包含至少5％(重量计，以氮×6.25计算的总蛋白质含量)的水解度约40的水解物和至少5％的较小水解度的水解物。游离氨基酸的量优选为总蛋白质含量(N×6.25)的约0-20％。。
全蛋白可以是个体的或强化的动物或植物蛋白部分如包括全脂乳、酪蛋白、乳清蛋白、大豆蛋白或大米蛋白。它们的量优选至少为总蛋白质含量(N×6.25)的约5％。
全蛋白部分可含有生物活性肽如TGF-β2或生物活性肽源如通过酶水解在肠中释放的β-酪蛋白。最终的TGF-β2浓度可以在0.1-4ng/mg全蛋白的范围内，优选约1-2.5ng/mg。
营养组合物还可含有脂肪源和碳水化合物源。该组合物优选含有提供5-30％总能量的蛋白质源，提供40-80％总能量的碳水化合物源，提供5-55％总能量的脂肪源，满足日需要量的矿物质和维生素。
另一方面，本发明提供食用蛋白质水解物和部分以生物活性肽形式的全蛋白的混合物用于制备肠溶性营养组合物的应用，该肠溶性营养组合物是为了利于幼小哺乳动物的未或不成熟胃肠道的生长和成熟。
该营养组合物也倾向于包括相当高量的在那阶段中生长和发育所需的营养素。其确保蛋白质源的最佳消化和利用(为组织生长)并倾向于减少生物体的氮浪费。而且，除了特别利于个体器官的成熟外，全蛋白、蛋白质水解物、生物活性肽和游离氨基酸的混合物提供更好的氨基酸源以满足病人的常规的氨基酸需要量。
现在仅通过举例描述本发明的实施方案。发明详述
在本说明书中，术语“水解度”(DH)意指以游离α-氨基氮形式的氮占总氮的百分数。其是蛋白质水解程度的量度标准。
术语生物活性肽涉及i)存在于制剂中并显示特定功能性质的蛋白质或肽本身或ii)含有具有特定性能的氮基酸序列的蛋白质或肽，在自然消化过程中，该序列在胃肠道中被释放。
根据本发明的第一方面，营养组合物包含部分以生物活性肽形式的全蛋白和具有约5％-约50％水解度的食用蛋白质水解物及游离氨基酸的混合物，该混合物作为蛋白质源。该蛋白质源的非蛋白质氮浓度能够占总氮的10-95％。该蛋白质源使在其中蛋白质被消化的肠的面积最大化并优化在肠和周围组织内的蛋白质合成。
该营养组合物还能够含有碳水化合物源，脂肪源、维生素和矿物质。
该全蛋白可以是任何合适的食用蛋白质；如动物蛋白(如乳蛋白、肉蛋白和鸡蛋蛋白)；植物蛋白(如大豆蛋白、小麦蛋白、大米蛋白、和豌豆蛋白)；或其组合。乳蛋白如酪蛋白和乳清蛋白是特别优选的。优选它们的量至少为总蛋白质含量(以N×6.25计算的)的约5％。发现全蛋白形式的食用蛋白质与蛋白质水解物比，增加肌肉蛋白质合成的速度。
食用蛋白质水解物可来自任何合适的食用蛋白质；如动物蛋白(如乳蛋白、肉蛋白和鸡蛋蛋白)；植物蛋白(如大豆蛋白、小麦蛋白、大米蛋白、和豌豆蛋白)；或其组合。乳蛋白如酪蛋白和乳清蛋白是特别优选的。该水解食用蛋白质可包含至少5％(重量计，以氮×6.25计算的总蛋白质含量)的水解度约40％的水解物和至少5％的较小水解度的水解物。
特别是，发现水解度约10％-约15％的水解物与游离氨基酸混合物相比，增加肝的相对重量。发现水解度约15％-约25％的水解物增加空肠内蛋白质的浓度，空肠的相对重量和空肠内蛋白质合成的速度。发现具有大于25％的水解度的或含有大于25％重量的2-和3-肽的、更优选具有大于30％的水解度的高水解蛋白质增加在空肠和十二指肠内、尤其在十二指肠内蛋白质合成的速度。食用蛋白水解物可以通过使用本领域公知的方法制得或可通过商购得到。如，含有水解度小于约15％的水解物的营养食品可从雀巢营养公司商购得到，其商标为“Peptamen”。使用EP 0322589中所述的方法可制得水解度大于约15％的水解物。
食用蛋白水解物源还可以是游离氨基酸混合物的形式；优选这种混合物，其提供平衡的氨基酸。游离氨基酸的量优选为总蛋白质含量(以氮×6.25计算的)的约0-20wt％。发现以游离氨基酸混合物形式的食用蛋白质增加空肠的相对重量和空肠内蛋白质合成的速度。
总蛋白质源优选提供约5％-约30％的营养组合物的能量；如约10％-约20％的能量。该营养组合物的其余能量可以由碳水化合物和脂肪提供。
如果该营养组合物包括脂肪源，该脂肪源优选提供约5％-约55％的营养组合物的能量；如约20％-约50％的能量。组成脂肪源的油脂可以是任何合适的脂肪或脂肪混合物。植物脂肪是尤其合适的；如大豆油、棕榈油、椰子油、红花油、向日葵油、玉米油、canola油和卵磷脂等。如果需要也可以加入动物脂肪如乳脂肪。所述油脂也可包括中链甘油三酸酯；如高至约60％重量的油脂为中链甘油三酸酯。分馏椰子油是合适的中链甘油三酸酯。
可以向该营养组合物中加入碳水化合物源。其优选提供约40％-约80％的营养组合物的能量。可以使用任何合适的碳水化合物，如蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、淀粉糖浆干粉、和麦芽糊精及它们的混合物。
如果需要也可以加入食用纤维。如果使用，其优选包括高至约5％的营养组合物的能量。该食用纤维可来自任何合适的来源，包括如大豆、豌豆、燕麦、果胶、瓜尔豆胶和阿拉伯胶。
合适的维生素和矿物质可以满足适当的准则的量包含在该营养组合物中。
如果需要可在该营养组合物中加入一种或多种食品级乳化剂；例如单甘油二酯的二乙酰基酒石酸酯、卵磷脂和甘油一酸酯和甘油二酸酯。也可包括合适的盐和稳定剂。
该营养组合物优选是肠可溶的；如粉剂、液体浓缩物、即饮的、或即服的饮料。
可以用任何合适的方法来制备该营养组合物。如其可通过食用蛋白质源、碳水化合物源和脂肪源以适当的比例一起混合来制备。如果使用该方法，乳化剂可包括在该混合物中。维生素和矿物质可在此时加入，但通常在后面加入以避免热降解。任何亲脂性维生素、乳化剂等可在混合前溶解在脂肪源中。然后水、尤其是已经过反渗透的水可混入其中以形成液体混合物。水温通常为约50-约80℃以助于配料的分散。可以使用商购的液化器以形成液体混合物。然后将该液体混合物均质；如两级均质。
然后对该液体混合物进行热处理以减少其中的细菌，如通过将该液体混合物快速加热至约80℃-约150℃维持约5秒-约5分钟。这可通过蒸汽喷射、高压蒸汽灭菌器或通过热交换器如片式热交换器来进行。
然后，将该液体物混合冷却至约60℃-约85℃；如通过闪蒸冷却。然后可再将该液体混合物均质；如两级均质，其中一级均质在约7Mpa-约40Mpa下进行和二级均质在约2Mpa-约14Mpa下进行。然后将该均质后的混合物进一步冷却至可加入任何热敏成份；如维生素和矿物质。通常在此时将该均质后的混合物的pH和固形物含量标准化。
如果需要制备粉状营养组合物，将该均质后的混合物转入合适的干燥设备如喷雾干燥器或冷冻干燥器而转化为粉末。该粉末的水份含量须小于约5wt％。
如果需要制备液体组合物，通过预热该均质后的混合物(如至约75-85℃)并然后向该均质后的混合物中喷射蒸汽使其温度升高至约140-160℃，如至150℃，优选地将该均质后的混合物无菌灌装至合适的容器中。然后将该均质后的混合物冷却，如通过闪蒸冷却至约75-85℃。该均质后的混合物可再均质，进一步冷却至约室温并灌装在容器中。合适的实施此无菌灌装的设备是商业上可得到的。该液体组合物可以是固形物含量为约10-约14wt％的即食组合物形式或可以是浓缩形式；通常固形物含量为约20-约26wt％的浓缩物形式。可将香精加入至该液体组合物中以使该组合物成为方便的、具有某种风味的即饮饮料。
另一方面，本发明提供增加在小肠中蛋白质浓度和合成的方法，该方法包括使早产的或不成熟的哺乳动物服用有效量的营养组合物，该营养组合物含有水解度小于约50％的食用蛋白水解物和部分以生物活性肽形式的全蛋白。而且，该食用蛋白水解物的非蛋白质氮浓度优选至少为总氮的约85％。非蛋白质氮定义为在加酸后不作为沉淀物回收的氮部分。
优选地，用该方法治疗早产的或不成熟的哺乳动物以促进其胃肠道的生长和成熟。另外，该方法也可用于在临床营养学中遇到的肠粘膜的正常生长或更新发生变化时的情况，如在长期全部胃肠外给养或营养不良后的情况。
该肠溶性营养组合物也倾向包含相当高量的在那些情况中成长、发育和保养所需的营养素。其确保蛋白质源的最佳消化和利用(为组织生长)和倾向于减少有机体的氮浪费。该组合物也可用于有肠粘膜损伤的病人。
该营养组合物的施用量将根据哺乳动物的肠的成熟或生长情况而改变。
实施例1
全蛋白
将5kg乳清蛋白(得自于Meggle GmbH，商品名为Globulal 80)分散于55℃的软化水中以得到蛋白质浓度(N*6.38)为10wt％。通过加入190g氢氧化钙调整该分散液的pH并将该分散液冷却至室温。然后通过冷冻干燥将该蛋白干燥并装入金属罐中。
该全蛋白的水解度为约4.41％及非蛋白质氮浓度为总氮的约1.1％。
水解物1
将6.25kg的乳清蛋白(得自于Meggle GmbH)分散于50升55℃的软化水中。通过加入1.8升2M Ca(OH)2将该分散液的pH调整至8.2。然后用30g胰蛋白酶(活性为6.8AU/g及胰凝乳蛋白酶含量小于5％的无盐胰蛋白酶，其得自于Novo Nordisk Ferment AG，Dittigen，瑞士)将该蛋白水解。水解反应在55℃下连续进行4小时。在反应过程中，通过加入1.6N NaOH和0.4N KOH将pH调整至7.4。然后通过将反应混合物加热至80℃并使该混合物在此温度下保持约5分钟将酶灭活。然后将该混合物冷却至16℃。然后通过冷冻干燥将该水解后的蛋白干燥并装入金属罐中。该水解物的水解度为约14％及非蛋白质氮浓度为总氮的约54.5％。
水解物2
将6.25kg乳清蛋白(得自于Meggle GmbH)分散于50升55℃的软化水中。通过加入1.6升1M Ca(OH)2和162ml 1.6M NaOH和0.4MKOH的溶液，将该分散液的pH调整至7.5。然后用50g胰蛋白酶(得自于Novo Nordisk Ferment AG)将该蛋白水解。水解反应在55℃下连续进行4小时。在反应过程中，通过加入1.6N NaOH和0.4N KOH将pH调整至7.4。然后通过将该反应混合物加热至90℃并使该混合物在此温度下保持约5分钟，将酶灭活及使未水解蛋白质变性。
然后将该混合物冷却至56℃，并用50g胰蛋白酶在55℃下再水解1小时。在该反应过程中，通过加入1.6N NaOH和0.4N KOH将pH调整至7.4。然后通过将反应混合物加热至80℃并使该混合物在此温度下保持约5分钟将酶灭活。然后将该混合物冷却至18℃。然后通过冷冻干燥将该水解后的蛋白干燥并装入金属罐中。
该水解物的水解度为约17.3％及非蛋白质氮浓度为总氮的约65.9％。
水解物3
将6.25kg乳清蛋白(得自于Meggle GmbH，商品名为Globulal80)分散于50升55℃软化水中。通过加入1.6升1M Ca(OH)2和162ml1.6M NaOH和0.4M KOH的溶液，将该分散液的pH调整至7.5。然后用250g Alcalase2.4L(EC 940459-得自于Novo Nordisk FermentAG)将该蛋白水解。该水解反应在55℃下连续进行4小时。对于反应的第1小时，通过加入1.6N NaOH和0.4N KOH将pH调整至7.6。
加入250g Neutrase 0.5L(得自于Novo Nordisk Ferment AG)使该蛋白在50℃下进一步水解4小时。然后通过将该反应混合物加热至90℃并使该混合物在此温度下保持约5分钟将酶灭活。然后将该反应混合物冷却至55℃。
通过加入1.6N NaOH和0.4N KOH将该反应混合物的pH调整至7.33，使用100g胰酶使该反应混合物在55℃下再水解4小时。在该反应过程中，通过加入1M NaOH将pH调整至7.5。然后通过将该反应混合物加热至90℃并使该混合物在此温度下保持约5分钟将酶灭活。然后将该混合物冷却至4℃。然后通过冷冻干燥将该水解后的蛋白干燥并装入金属罐中。
该水解物的水解度为约35％及非蛋白质氮浓度为总氮的约92.6％。
实施例2
为了得到特别针对早产哺乳动物的胃肠成熟的营养组合物，制备以下混合物：
i)14.5g总蛋白质含量/100g粉：
10％的如实施例1制得的水解物2，
40％的如实施例1制得的水解物3，
50％的全蛋白(含1ppm TGFβ2)，
ii)26g脂肪/100g粉：
40％的中链甘油三酯
60％的长链甘油三酯
iii)53.6g碳水化合物/100g粉
65％的乳糖
35％的麦芽糊精
iv)和满足日需要量的维生素、矿物质。

Claims (16)

1.一种针对利于幼小哺乳动物的未成熟胃肠道的生长和成熟的肠溶性营养组合物，其含有作为蛋白质源的食用蛋白水解物和部分以生物活性肽形式的全蛋白的混合物。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述食用蛋白水解物是以不同大小肽的混合物、游离氨基酸的混合物或它们的混合物的形式。
3.根据权利要求2的组合物，其中所述食用蛋白水解物含有至少约5wt％(以氮×6.25计算的总蛋白质含量)的水解度为约40的水解物和至少约5％的较小水解度的水解物。
4.根据权利要求2或3的组合物，其中游离氨基酸的量为总蛋白质含量(以氮×6.25计算的)的约0-约20wt％。
5.根据权利要求1-4的任一项的组合物，其中全蛋白的量至少为总蛋白质含量(以氮×6.25计算的)的约5wt％。
6.根据权利要求1-5的任一项的组合物，其中所述全蛋白为乳蛋白、乳清蛋白、酪蛋白和生物活性肽如TGF-β2。
7.根据权利要求1-6的任一项的组合物，其中所述生物活性肽至少为约0.1-约4ng/mg总蛋白质。
8.根据权利要求1-7的任一项的组合物，其含有提供5-30％总能量的蛋白质源，提供40-80％总能量的碳水化合物源，提供5-55％总能量的脂肪源，满足日需要量的矿物质和维生素。
9.一种食用蛋白水解物和部分以生物活性肽形式的全蛋白的混合物作为蛋白质源在制备肠溶性营养组合物的应用，该组合物是针对利于幼小哺乳动物的未成熟胃肠道的生长和成熟。
10.根据权利要求9的用途，其中所述食用蛋白水解物是以不同大小肽的混合物、游离氨基酸的混合物或它们的混合物的形式。
11.根据权利要求9或10的用途，其中所述食用蛋白水解物含有至少约5wt％(以氮×6.25计算的总蛋白质含量)的水解度为约40的水解物和至少约5％的较小水解度的水解物。
12.根据权利要求9-11的任一项的用途，其中游离氨基酸的量为总蛋白质含量(以氮×6.25计算)的约0-约20wt％。
13.根据权利要求9-12的任一项的用途，其中全蛋白的量至少为总蛋白质含量的约5wt％。
14.根据权利要求9-13的任一项的用途，其中所述全蛋白为乳蛋白、乳清蛋白、酪蛋白和生物活性肽如TGFβ-2。
15.根据权利要求9-14的任一项的用途，其中所述生物活性肽至少为约0.1-约4ng/mg总蛋白质。
16.根据权利要求9-15的任一项的用途，其中所述营养组合物含有提供5-30％总能量的蛋白质源，提供40-80％总能量的碳水化合物源，提供5-55％总能量的脂肪源，满足日需要量的矿物质和维生素。
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