DE10212502A1

DE10212502A1 - Use of at least one flavonoid of quercetin to increase the level of useful short chain fatty acids (SCFA) in the lower intestinal tract

Info

Publication number: DE10212502A1
Application number: DE2002112502
Authority: DE
Inventors: Detlef Schmiedl; Gisela Jacobasch; Regina Reszka
Original assignee: G O T Therapeutics GmbH
Current assignee: G O T Therapeutics GmbH
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02
Also published as: WO2003077930A1; AU2003210147A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von mindestens einem Flavonoid des Quercetins in Kombination mit mindestens einem Saccharid, ausgewählt aus resistenter Stärke (RS), einem Nichtstärke-Polysaccharid oder einem Oligosaccharid zur kontinuierlich verbesserten Erhöhung des Spiegels von nützlichen kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) im unteren Intestinaltrakt sowie zur Stimulierung der Rückresorption von Flüssigkeit und gelöster Elektrolyte.The invention relates to the use of at least one flavonoid of quercetin in combination with at least one saccharide selected from resistant starch (RS), a non-starch polysaccharide or an oligosaccharide for continuously improving the level of useful short-chain fatty acids (SCFA) in the lower intestinal tract as well as to stimulate the reabsorption of liquid and dissolved electrolytes.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von mindestens einem Flavonoid des Quercetins in Kombination mit mindestens einem Saccharid ausgewählt aus resistenter Stärke (RS), einem Nichtstärke-Polysaccharid oder einem Oligosaccharid zur kontinuierlich verbesserten Erhöhung des Spiegels von nützlichen kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) im unteren Intestinaltrakt sowie zur Stimulierung der Rückresorption von Flüssigkeit und gelöster Elektrolyte. The invention relates to the use of at least one flavonoid Quercetins in combination with at least one saccharide selected from resistant starch (RS), a non-starch polysaccharide or an oligosaccharide for continuously improving the level of useful short-chain Fatty acids (SCFA) in the lower intestinal tract and to stimulate the Reabsorption of liquid and dissolved electrolytes.

Eine Reihe von Studien zeigen eine inverse Korrelation zwischen dem Verzehr Ballaststoff-angereicherter Nahrung und dem Kolonkrebsrisiko. Acetat, Propionat und Butyrat - drei der so genannten kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) aus der Gruppe der C2-5 organischen Fettsäuren werden durch anaerobe bakterielle Fermentation unverdaulicher Nahrungsbestandteile z. B. α-Amylase resistenter Stärke (RS) und anderer Ballaststoffe (Inulin, Fructooligosaccharide, β-Glukane u. a.) im Dickdarm von Säugern gebildet. Sie werden durch das Kolonepithel absorbiert. Auf Grund der epidemiologischen Befunde wird eine antineoplastische Rolle für Butyrat postuliert. A number of studies show an inverse correlation between the Consume fiber-enriched food and the risk of colon cancer. Acetate, Propionate and butyrate - three of the so-called short chain fatty acids (SCFA) The group of C2-5 organic fatty acids are caused by anaerobic bacterial Fermentation of indigestible food components e.g. B. α-amylase more resistant Starch (RS) and other fiber (inulin, fructooligosaccharides, β-glucans, etc.) formed in the colon by mammals. They are absorbed by the colonic epithelium. Based on the epidemiological findings, an antineoplastic role for Postulated butyrate.

Im Dickdarm von Säugern liegen Acetat, Propionat und Butyrat zu ca. 83% der gesamten SCFA mit einer Gesamtkonzentration von ungefähr 100 mM und einem weitestgehend konstanten molaren Verhältnis von ungefähr 60 : 25 : 15 vor. Von diesen drei Säuren hat Butyrat den stärksten Effekt auf das Wachstum und die Differenzierung der Kolonozyten, während Propionat geringere Effekte und Acetat keine nachweisbaren Effekte auf das Wachstum und die Differenzierung der Kolonozyten ausübt (1). About 83% of acetate, propionate and butyrate are found in the large intestine of mammals total SCFA with a total concentration of approximately 100 mM and one largely constant molar ratio of approximately 60: 25: 15. Of these Butyrate has the strongest effect on growth and the three acids Differentiation of colonocytes, while propionate less effects and acetate no demonstrable effects on the growth and differentiation of Colonocytes (1).

Bekannt ist ferner, dass die Gesamtkonzentration und die relative molare Konzentration der individuellen SCFA durch die als Substrat für die mikrobielle Fermentation angebotenen unverdaulichen Kohlenhydrate, Proteine und Ballaststoffarten beeinflußt werden. It is also known that the total concentration and the relative molar Concentration of the individual SCFA as a substrate for the microbial Indigestible carbohydrates, proteins and fermentation offered Types of fiber are affected.

So sind z. B. aus EP 0756 828 B1 Diätfasern enthaltende Nahrungszusammensetzungen bekannt, die u. a. geeignet sind, nützliche kurzkettige Fettsäuren (SCFA) in einem ausgewogenem Anteil und mit ausreichender und gleichmäßiger Geschwindigkeit während des Durchgangs durch Ileum und Dickdarm zu bilden. So z. B. from EP 0756 828 B1 containing dietary fibers Food compositions known u. a. are useful short chain fatty acids (SCFA) in a balanced proportion and with sufficient and even Forming speed during passage through the ileum and colon.

Es ist beschrieben, dass eine Erhöhung des Spiegels an SCFA und insbesondere an Butyrat die Inzidenz von Dickdarmerkrankungen wie Krebs und chronischer Entzündungen beeinflußt. Butyrat spielt eine wichtige Rolle für das Wachstum der Kolonmukosa und die Proliferation der Epithelzellen. Dabei übernimmt es zwei Funktionen:

- der größte Teil dient der aeroben Produktion von Adenosintriphosphat (ATP) der Kolonepithelzellen und wird dabei verbraucht und
- es wirkt als Signalmetabolit, der die Zellmigration und die Proliferation normaler Kolonepithelzellen stimuliert.

Increasing the level of SCFA and especially butyrate is described to affect the incidence of colon diseases such as cancer and chronic inflammation. Butyrate plays an important role in the growth of the colon mucosa and the proliferation of the epithelial cells. It performs two functions:

- The largest part serves the aerobic production of adenosine triphosphate (ATP) of the colonic epithelial cells and is consumed and
- It acts as a signal metabolite that stimulates cell migration and proliferation of normal colonic epithelial cells.

Eine Senkung des Butyratspiegels im Kolon führt zu chronischer mukosaler Athrophie. Einläufe mit SCFA-Lösungen erhöhen die mukosale Regeneration, die Kryptenlänge und den DNS-Gehalt der Kolonepithelzellen. (2, 3, 4, 5, 6) Lowering the level of butyrate in the colon leads to chronic mucosal Atrophy. Enemas with SCFA solutions increase mucosal regeneration Crypt length and the DNA content of the colonic epithelial cells. (2, 3, 4, 5, 6)

Im Falle einer Entzündung oder von Kolonkrebs ändern sich die funktionellen Eigenschaften des Butyrats in den Kolonzellen. Je mehr die anaerobe ATP- Produktion durch Glykolyse dominiert, desto niedriger ist die Butyratoxidation. Die meisten Daten zu Butyrateffekten stammen von in vitro Experimenten mit Krebszell- Linien. Im Gegensatz zu normalen Epithelzellen inhibiert Butyrat die Proliferation und aktiviert die Apoptose in Krebszellen. Es stimuliert die Expression von Tumorsuppressorproteinen (APC, E-Cadherin). Dadurch bindet mehr β-Catenin an die zelluläre Plasmamembran. Ein anderer Teil des β-Catenin bindet an das im Zytosol lokalisierte APC-Protein. Nach Phosphorylierung des Dimers wird β-Catenin proteolytisch abgebaut. Beide Effekte behindern die Akkumulierung des β-Catenin im Zellkern durch die die Onkogenese resultieren würde (7). In the case of inflammation or colon cancer, the functional changes Properties of butyrate in the colon cells. The more the anaerobic ATP Production dominated by glycolysis, the lower the butyrate oxidation. The Most data on butyrate effects come from in vitro experiments with cancer cell Lines. In contrast to normal epithelial cells, butyrate inhibits proliferation and activates apoptosis in cancer cells. It stimulates the expression of Tumor suppressor proteins (APC, E-Cadherin). This binds more β-catenin the cellular plasma membrane. Another part of the β-catenin binds to the im Cytosol localized APC protein. After phosphorylation of the dimer, β-catenin degraded proteolytically. Both effects hinder the accumulation of β-catenin in the Cell nucleus through which oncogenesis would result (7).

Weiterhin beeinflußt Butyrat die Wechselwirkung zwischen Cyclinen und Cyclin-abhängigen Kinasen, woraus eine Arrestierung der neoplastischen Zellen in der G1 Phase des Zellzyklus sowie eine Aktivierung der Apoptose resultiert. In Gegenwart von Butyrat und Glucose ist die Expression der Cycline A₁ und D₂/D₃ gesenkt, während die Expression des Cyclins D₁ steigt. Desweiteren sind die Cyclin- abhängigen Kinasen cdc2 und cdk2 vermindert, während die Cyclin-abhängigen Kinasen cdk4 und cdk6 unverändert bleiben. Entsprechend der Aktivierung der Apoptose sind die zellulären Konzentrationen des proliferierenden Zellkernantigens (PCNA) sowie bcl 2 (Inhibitor der Apoptose) als auch mutiertes Protein p53 verringert (1). Butyrate also influences the interaction between cyclins and cyclin-dependent kinases, which results in an arrest of the neoplastic cells in the G1 phase of the cell cycle and an activation of apoptosis. In the presence of butyrate and glucose, the expression of cyclins A ₁ and D ₂ / D _{3 is} reduced, while the expression of cyclin D ₁ increases. Furthermore, the cyclin-dependent kinases cdc2 and cdk2 are reduced, while the cyclin-dependent kinases cdk4 and cdk6 remain unchanged. Corresponding to the activation of apoptosis, the cellular concentrations of the proliferating nuclear antigen (PCNA) and bcl 2 (inhibitor of apoptosis) as well as mutated protein p53 are reduced (1).

Im Zusammenhang mit Colitis Ulcerosa und dem kolorektalen Krebs korrelieren erhöhte Level des Laminin Rezeptors mit der Krebsentwicklung. Kolonkrebszellen binden vorzugsweise an Laminin, ein Glycoprotein-Bestandteil der Basalmembran, über Fibronektin oder Kollagen IV. Butyrat reduziert jedoch die Adhärenz von Krebszellen zum Laminin. Es wird angenommen, dass das Enzym Galaktosyltransferase an der Bindung der Krebszellen an das Laminin beteiligt ist. Diese Daten erlauben die Schlußfolgerung, dass eine verstärkte Zelldifferenzierung zu einem verringerten Zugang Laminin-bindenden Proteins an der Basalmembran führt. Es ist bisher nicht bekannt, ob ähnliche Wechselwirkungen bei entzündlichen Prozessen existieren. Jedoch sind Colitis ulcerosa und Dickdarmkrebs durch einen Verlust des Laminin charakterisiert (1, 7). Associated with ulcerative colitis and colorectal cancer elevated levels of the laminin receptor correlate with cancer development. Colon cancer cells preferentially bind to laminin, a glycoprotein component of the Basement membrane, via fibronectin or collagen IV. Butyrate reduces the Adherence of cancer cells to laminin. It is believed that the enzyme Galactosyltransferase is involved in the binding of cancer cells to the laminin. These data allow the conclusion that increased cell differentiation reduced access to laminin-binding protein at the basement membrane leads. So far it is not known whether similar interactions occur in inflammatory Processes exist. However, ulcerative colitis and colon cancer are caused by one Loss of laminin characterized (1, 7).

Es ist darüber hinaus bekannt, dass sich in Abwesenheit von SCFA im Dickdarm von Tieren und Menschen eine entzündliche Erkrankung (Diversion Colitis) entwickelt (8). It is also known that in the absence of SCFA in the colon of Animals and humans developed an inflammatory disease (diversion colitis) (8).

Typisch für Patienten mit Colitis ulcerosa und Kolonkrebs sind niedrige Butyratspiegel im Dickdarm sowie dessen häufige Besiedlung mit Sulfatreduzierenden Bakterien (z. B. Desulfovibrio). Diese Bakterien sind für erhöhte Konzentrationen an Sulfiten, Sulfiden und Mercaptanen verantwortlich. Diese Metabolite reduzieren sehr stark die Butyratoxidation, und die Butyrataufnahme der Kolonozyten wird durch 3-Mercaptopropionat kompetitiv gehemmt. Diese Metabolite induzieren weiterhin Veränderungen in der Kryptenarchitektur, die mit solchen bei Colitis ulcerosa vergleichbar sind. In Anwesenheit hoher Butyratspiegel sind diese jedoch umkehrbar (9, 10) Low levels are typical for patients with ulcerative colitis and colon cancer Butyrate level in the large intestine and its frequent colonization Sulfate-reducing bacteria (e.g. Desulfovibrio). These bacteria are raised for Concentrations of sulfites, sulfides and mercaptans responsible. This Metabolites greatly reduce butyrate oxidation and butyrate uptake Colonocytes are competitively inhibited by 3-mercaptopropionate. These metabolites continue to induce changes in the crypt architecture associated with such Ulcerative colitis are comparable. In the presence of high butyrate levels, these are however reversible (9, 10)

Die Behandlung mittels Butyrateinläufe wurde erfolgreich in einem transmuralen Entzündungsmodell der Ratte (TNBS-Colitis Modell) getestet. Einläufe mit 1 ml 80 mM Natriumbutyratlösung hatten einen signifikanten therapeutischen Effekt. Durch TNBS-Einwirkung im Rattenkolon entwickeln sich mehr und größere Tumore als nach Azoxymethaneinwirkung (AOM) im Vergleich zu Kontrollen. Auch die Karzinogenese wurde durch Butyrateinläufe im TNBS-Modell unterdrückt. Daneben konnte gezeigt werden, dass sich die im TNBS-Modell herunterregulierte Transglutaminaseaktivität in Kolonozyten durch Butyrateinläufe früher normalisiert (7). Treatment with butyrate enemas was successful in a transmural Inflammation model of the rat (TNBS colitis model) tested. Enemas with 1 ml 80 mM Sodium butyrate solution had a significant therapeutic effect. By TNBS exposure in the rat colon develops more and larger tumors than after exposure to azoxymethane (AOM) compared to controls. Also the Carcinogenesis was suppressed by butyrate enemas in the TNBS model. Besides could be shown that the TNBS model downregulated Transglutaminase activity in colonocytes normalized earlier by butyrate enemas (7).

Weiterhin sind Ergebnisse zu einer Reihe von klinischen Studien mit SCFA- Einlauftherapien bei Patienten mit Colitis ulcerosa veröffentlicht. 100 ml einer Lösung, pH 7, die 80 mM Natriumacetat, 30 mM Natriumpropionat und 40 mM an Natriumbutyrat und Glukose-frei war, wurde verwendet. Die Ergebnisse zu den Studien an Colitis ulcerosa Patienten waren jedoch weniger aussagekräftig. In einigen Studien wurde der Entzündungsgrad um mehr als 60% reduziert und der Kryptlabel-Index im oberen Kryptenkompartiment sowie die Dichte polymorphkerniger Leukozyten (Neutrophile, Phagozyten) in der Lamina propia der Mucosawand waren signifikant gesenkt. Die Zellproliferation war jedoch allgemein unverändert. Andere Studien zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen Placebo- und SCFA-Gruppen. Aber ein positiver Trend wurde nur in den SCFA- Gruppen gefunden. Teilweise traten mehr Fälle einer vollständige Remission oder signifikante Verbesserungen auf. Results from a number of clinical studies with SCFA Enrollment therapies published in patients with ulcerative colitis. 100 ml one Solution, pH 7, the 80 mM sodium acetate, 30 mM sodium propionate and 40 mM Sodium butyrate and glucose-free was used. The results of the However, studies in ulcerative colitis patients were less meaningful. In In some studies, the degree of inflammation was reduced by more than 60% and the Crypt label index in the upper crypt compartment as well as the density polymorphonuclear leukocytes (neutrophils, phagocytes) in the lamina propia Mucosal walls were significantly lowered. However, cell proliferation was general unchanged. Other studies showed no significant differences between Placebo and SCFA groups. But a positive trend was only seen in the SCFA Groups found. Sometimes there were more cases of complete remission or significant improvements.

Kontinuierlich erhöhte luminale Konzentrationen von SCFA und längere Kontaktzeiten sind deshalb unbedingt notwendig für therapeutische Effekte bei Colitis ulcerosa, um pathologische Mechanismen zu überwinden. Eine bekannte Möglichkeit ist die kontinuierliche orale Aufnahme von gutfermentierbarer RS, Inulin, Fruktooligosacchariden oder anderen Ballaststoffen, bei deren Fermentation ausreichend hohe Butyratspiegel gebildet werden, wie auch in EP 0756 828 B1, das Diätfasern enthaltende Nahrungsmittel beschreibt. Als Faserstoffe werden insbesondere lösliche und nichtlösliche Nichtstärke-Polysaccharide, nicht-verdaubare Oligosaccharide und/oder resistente Stärke eingesetzt. Continuously increased luminal concentrations of SCFA and longer ones Contact times are therefore essential for therapeutic effects in colitis ulcerosa to overcome pathological mechanisms. A well known option is the continuous oral intake of well-fermentable RS, inulin, Fructooligosaccharides or other fiber, during their fermentation sufficiently high butyrate levels are formed, as also in EP 0756 828 B1, the Foods containing dietary fibers are described. As fiber materials especially soluble and insoluble non-starch polysaccharides, non-digestible Oligosaccharides and / or resistant starch are used.

Da ein weiterer kritischer Punkt im Studiendesign die Notwendigkeit verschiedener Co-Faktoren für eine optimale Wirkung von SCFAs ist, zum Beispiel von Glukose für die Bildung von ATP durch Glycolyse und als Substrat für nichtpathologische Bakterien, ist resistente Stärke (RS) als ein brauchbares Substrat für die Mehrzahl der intestinalen Bakterien, die Glukose und SCFA produzieren, auch anderweitig beschrieben (bevorzugt RS Typ 1 bis 4 (7, 11)). Wie bereits erwähnt, sind Butyrat und Propionat bevorzugte Substrate der aeroben ATP-Bildung der Kolonepithelzellen. Daraus resultiert eine erhöhte energetische Kapazität zelluläre Ungleichgewichte und Störungen der intestinalen Barrierefunktion zu überwinden. Acetat aktiviert die kapillare Blutzirkulation (7). Because another critical point in study design is the need for different Co-factors for an optimal effect of SCFAs, for example of glucose the formation of ATP by glycolysis and as a substrate for nonpathological Bacteria is resistant starch (RS) as a useful substrate for the majority the intestinal bacteria that produce glucose and SCFA are otherwise described (preferably RS type 1 to 4 (7, 11)). As already mentioned, butyrate and Propionate preferred substrates for the aerobic ATP formation of the colonic epithelial cells. This results in an increased energetic capacity and cellular imbalances To overcome disorders of the intestinal barrier function. Acetate activates the capillary blood circulation (7).

Insbesondere aus diesen Untersuchungen von Jakobasch et al. (7) am transmuralen Entzündungsmodell der Ratte (TNBS) zum Einfluß oral applizierter resistenter Stärke auf die Pathogenese ist bekannt, dass in gesunden Kontrollen nach 1-wöchiger RS- Aufnahme (1,5-2 g RS/Tag) die SCFA-Spiegel und insbesondere die Butyratspiegel im Kolon signifikant gegenüber gesunden Kontrollen (RS-freies Futter) erhöht waren. Nach Induktion der Entzündung kam es in der RS-freien Gruppe im proximalen und distalen Kolon zu einem signifikant ausgeprägten und in der RS-Gruppe im distalen Kolon zu einem leichten Anstau der SCFA, bedingt durch eine Resorptionsstörung. Berechnete Resorptionsraten erlauben die Schlußfolgerung, dass die induzierte Resorptionsstörung für Butyrat und Propionat schneller abklingt als für Acetat im Laufe des Heilungsprozesses. Unter RS-freier Ernährung waren selbst nach 21 Tagen die Werte für die Acetatabsorption noch nicht normalisiert. Die induzierte Resorptionsstörung für SCFA war im distalen Kolon unter RS-Fütterung signifikant niedriger. Eine allgemeine Normalisierung der Resorption war bereits am 13 Tag nach TNBS-Einwirkung zu verzeichnen. Unter RS-Fütterung war außerdem im proximalen Kolon die Hemmung der SCFA-Resorption vollständig aufgehoben. Histologische Untersuchungen zeigen weiterhin eine schnellere Regeneration der Kryptenstruktur der Kolonwand nach TNBS-induzierter Colitis bei RS-Fütterung. In particular from these studies by Jakobasch et al. (7) on the transmural Inflammation model of the rat (TNBS) on the influence of orally administered resistant starch on the pathogenesis it is known that in healthy controls after 1 week RS- Intake (1.5-2 g RS / day) of the SCFA levels and especially the butyrate levels were significantly increased in the colon compared to healthy controls (RS-free feed). After induction of inflammation, it occurred in the proximal and RS-free group distal colon to a significantly pronounced and in the RS group in the distal Colon to a slight build-up of SCFA due to a resorption disorder. Calculated absorption rates allow the conclusion that the induced Resorption disorder for butyrate and propionate subsides faster than for acetate in Course of the healing process. Under RS-free diet, even after 21 Days the values for acetate absorption have not yet been normalized. The induced Resorption disorder for SCFA was significant in the distal colon with RS feeding lower. A general normalization of absorption was already on day 13 after exposure to TNBS. Under RS feeding was also in the proximal colon completely inhibited SCFA absorption. Histological studies continue to show a faster regeneration of the Crypt structure of the colon wall after TNBS-induced colitis in RS feeding.

Neuere Untersuchungen zeigen, daß Butyrat Dosis-abhängig die Aktivierung des NFκB modulieren kann. So konnte gezeigt werden, daß Butyrat die Entzündungsantwort in Biopsiematerial von CD-Patienten durch Inhibierung der NFκB-Aktivierung in Immunzellen unterdrückt. Hohe Spiegel an zirkulierenden und mukosalen proinflamatorischen Zytokinen sind charakteristisch für CED (CD u. Colitis ulcerosa). Intestinales Biopsiematerial sowie einkernige Zellen der Lamina propria (LPMC) isoliert aus entzündeter Mukosa von CD-Patienten produzieren mehr IL1β, IL-6 und TNF als normale Kontrollen. Die TNF-Sekretion konnte Dosisabhängig durch Butyrat in entzündetem und nichtentzündetem Gewebe vermindert werden. Wobei nach Einstellung 10 mM Butyrat-Spiegeln die TNF-Level auf Kontrollwerte sanken. Ähnliche Ergebnisse wurden für IL-6 und weniger deutlich für IL-1β beobachtet. Weiterhin wurde gezeigt, daß Butyrat über die Runterregulation der mRNA-Expression die Produktion der proinflammatorischen Zytokine in intestinalen Biopsien und isolierten LPMC drosselt (15). Recent studies show that butyrate is dose-dependent upon activation of the NFκB can modulate. It could be shown that butyrate Inflammatory response in biopsy material from CD patients by inhibiting the NFκB activation suppressed in immune cells. High levels of circulating and mucosal pro-inflammatory cytokines are characteristic of IBD (CD u. Ulcerative colitis). Intestinal biopsy material and mononuclear cells of the lamina propria (LPMC) isolated from inflamed mucosa from CD patients produce more IL1β, IL-6 and TNF as normal controls. The TNF secretion failed Dose dependent on butyrate in inflamed and non-inflamed tissue become. After setting 10 mM butyrate levels the TNF level Control values dropped. Similar results were evident for IL-6 and less for IL-1β observed. It was also shown that butyrate was down regulated the mRNA expression the production of proinflammatory cytokines in intestinal biopsies and isolated LPMC throttles (15).

Zirkulierendes bakterielles Lipopolysaccharid (LPS) kann zu einer Aktivierung von Monozyten (Immunzellen, Haupteffektor der Entzündungsantwort) in Patienten mit CED führen. Allgemein ist bekannt, daß Monozyten eine ganze Reihe von Zytokinen (TNF, IL-1β, IL-6) als Antwort auf LPS-Stimulation ausschütten. Die mit LPS durchgeführte Stimulation bewirkte eine gesteigerte TNF-Ausschüttung von einzellkernigen Zellen des peripheren Blutes (PBMC). Durch Butyrat konnte dieser Effekt unterdrückt werden. Entsprechend senkte Butyrat die Expression von mRNA für entzündungsfördernde Zytokine in diesen Blutzellen. Verantwortlich hierfür war der in einkernigen Blutzellen (PBMC) und Zellen der Lamina propria (LPMC) nachgewiesene Effekt der Butyrat-vermittelten Unterdrückung der Translokation der aktivierten Form des NFκB. Dieser Effekt war verbunden mit einem Anstieg der IκB- Spiegel (15). Circulating bacterial lipopolysaccharide (LPS) can activate Monocytes (immune cells, main effect of the inflammatory response) in patients with CED lead. It is generally known that monocytes are a whole range of cytokines (TNF, IL-1β, IL-6) in response to LPS stimulation. The one with LPS performed stimulation caused an increased TNF release of unicellular peripheral blood cells (PBMC). Butyrate was able to do this Effect can be suppressed. Correspondingly, butyrate reduced the expression of mRNA for inflammatory cytokines in these blood cells. Was responsible for this in mononuclear blood cells (PBMC) and lamina propria (LPMC) cells proven effect of butyrate-mediated suppression of translocation activated form of NFκB. This effect was associated with an increase in IκB Mirror (15).

Auf Grund der o. g. Fakten ist es notwendig, kontinuierlich hohe Spiegel an den kurzkettigen Fettsäuren Acetat, Propionat und insbesondere Butyrat im Dickdarm einzustellen. Due to the above Facts it is necessary to keep high levels at the short chain fatty acids acetate, propionate and especially butyrate in the large intestine adjust.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, weitere geeignete Mittel bereitzustellen, die die Konzentration von SCFA's erhöhen und entzündungshemmende Wirkungen insbesondere im Dickdarm zeigen. The invention was therefore based on the object, further suitable means to provide that increase the concentration of SCFA's and show anti-inflammatory effects, especially in the large intestine.

Überraschend wurde gefunden, dass eine kombinierte Gabe von mindestens einem Flavonoid des Quercetins in Kombination mit mindestens einem Saccharid ausgewählt aus resistenter Stärke (RS), einem Nichtstärke-Polysaccharid oder einem Oligosaccharid eine signifikante, kontinuierliche Erhöhung des Spiegels von nützlichen kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) im unteren Intestinalbereich, vorzugsweise im Kolon (Dickdarm), bewirkt, wobei diese kombinierte Gabe einen unerwarteten synergistischen Effekt auslöst. Surprisingly, it was found that a combined dose of at least one Flavonoid of quercetin in combination with at least one saccharide selected from resistant starch (RS), a non-starch polysaccharide or an oligosaccharide a significant, continuous increase in the level of useful short-chain fatty acids (SCFA) in the lower intestinal area, preferably in the colon (large intestine), this combined dose giving a triggers an unexpected synergistic effect.

Flavonoide sind an sich bekannten antiinfammatorische Substanzen. Es sind phenolische Verbindungen, die in höheren Pflanzen weit verbreitet sind und von Mensch und Tier mit der Nahrung aufgenommen werden. Mehr als 500 verschiedene Flavonoide sind derzeit bekannt, wobei Quercetin eins der am häufigsten vorkommenden ist. Flavonoide können als Aglycone, Glykoside und in methylierter Form vorliegen. Im allgemeinen liegen sie jedoch als Glycoside in pflanzlichem Material vor. Verschiedene Zucker können am Aglycon β-glycosidisch gebunden sein. Diese Bindung ist durch Enzyme der intestinalen Mikroflora spaltbar, während dem Säugetierorganismus die entsprechenden Enzyme zur Spaltung der β- glycosidischen Bindung fehlen. Zur Zeit ist weder geklärt, ob die Glycoside oder die Aglycone besser, noch in welchem Ausmaß sie absorbiert werden (7, 14). Wenig ist bisher über den Einfluß der Flavonoide auf die Mukosa des Gastrointestinaltraktes bekannt, mit der sie nach oraler Aufnahme in Kontakt kommen. Flavonoids are known anti-inflammatory substances. There are phenolic compounds that are widespread in higher plants and from Humans and animals are ingested with food. More than 500 different ones Flavonoids are currently known, with quercetin being one of the most common is occurring. Flavonoids can be used as aglycones, glycosides and in methylated form Form. In general, however, they are found as vegetable glycosides Material before. Different sugars can be β-glycosidically bound to the aglycon his. This bond is cleaved by enzymes of the intestinal microflora, while the appropriate enzymes for the cleavage of the β- glycosidic bond is missing. It is currently not clear whether the glycosides or the Aglycone better, to what extent they are absorbed (7, 14). Little is so far on the influence of flavonoids on the mucosa of the gastrointestinal tract known with whom they come into contact after oral intake.

Neuere Untersuchungen in der Ussing-Kammer an Epithelgewebe des proximalen Kolon der Ratte zeigen, dass nach serosaler Applikation von 100 µM Quercetin der ausschließlich vom Epithel ausgehende aktive Ionentransport (elektrogener Ionentransport), gemessen als Kurzschlußstrom I_sc, sowie die Potentialdifferenz (PD) über dem Epithel ansteigt, nach 25 min ein Maximum durchläuft und 90 min nach Applikation wieder Ausgangswerte erreicht (12). Dieser Effekt war Konzentrations-abhängig (25-150 µM) nachweisbar. Untersuchungen an Epithelgewebe des Jejunum, Ileum und distalen Kolon der Ratte zeigen den gleichen Trend. Im Gegensatz dazu führte die Applikation von Quercetin (100 µM) auf der mucosalen Seite des Epithelgewebes proximalen Rattenkolons (Lumenseite des Dickdarms) erst nach Entfernen der Schleimschicht (Mucus) auf der mucosalen Seite zu einer signifikanten Veränderung des I_sc und der PD. Recent investigations in the Ussing chamber on epithelial tissue of the proximal colon of the rat show that after serosal application of 100 µM quercetin, the active ion transport (electrogenic ion transport), which originates exclusively from the epithelium, measured as short-circuit current I _sc , and the potential difference (PD) over the Epithelium rises, passes a maximum after 25 min and reaches baseline values again 90 min after application (12). This effect was detectable depending on the concentration (25-150 µM). Studies on epithelial tissue of the jejunum, ileum and distal colon of the rat show the same trend. In contrast, the application of quercetin (100 µM) on the mucosal side of the epithelial tissue proximal rat colon (lumen side of the colon) only after the removal of the mucous layer (mucus) on the mucosal side to a significant change in the I _sc and the PD.

Flux-Messungen für Na⁺, Cl^- u. HCO₃ ^--Ionen zeigten nur für letztere einen Effekt des Quercetin. So wurde nachgewiesen, dass Quercetin signifikant den serosal → mucosal (s → m) Cl^-- und HCO₃ ^- Flux, also die Sekretion von Chlorid- und Hydrogenkarbonat-Ionen steigert. Flux measurements for Na ⁺ , Cl ^- u. HCO ₃ ^- ions showed an effect of quercetin only for the latter. It has been shown that quercetin significantly increases the serosal → mucosal (s → m) Cl ^- - and HCO ₃ ^- flux, i.e. the secretion of chloride and hydrogen carbonate ions.

Als Konsequenz daraus erhöhte Quercetin die Nettochloridsekretion, die dem induziertem Anstieg von I_sc entsprach. Eine Behandlung mit dem Chlorid- Kanalblocker 5-Nitro-2-(3-phenylpropylamino)-benzoesäure (NPPB) verminderte die Quercetininduktion des I_sc. Dabei war die Quercetin-induzierte Steigerung von I_sc von der extrazellulären Chloridkonzentration abhängig. Des weiteren konnte der Quercetin-induzierte I_sc durch Blocker des Na⁺- K⁺- 2Cl^- Co-Transporters (Bumetanide und Azosemide) teilweise inhibiert werden. Im Gegensatz dazu hat das Glycosid 3-Rhamnosyl-glucosyl-Quercetin (Rutin) keinen Einfluß auf I_sc und PD unter den gleichen experimentellen Bedingungen (12). As a consequence, quercetin increased net chloride secretion, which corresponded to the induced increase in I _sc . Treatment with the chloride channel blocker 5-nitro-2- (3-phenylpropylamino) benzoic acid (NPPB) reduced the quercetin induction of the I _sc . The quercetin-induced increase in I _{sc was} dependent on the extracellular chloride concentration. Furthermore, the qucetin-induced I _{sc could} be partially inhibited by blocking the Na ⁺ - K ⁺ - 2Cl ^- co-transporter (bumetanide and azosemide). In contrast, the glycoside 3-rhamnosyl-glucosyl-quercetin (rutin) has no effect on I _sc and PD under the same experimental conditions (12).

Offensichtlich beeinflußt das Aglycon Quercetin den intestinalen Elektrolyttransport. Diese Ergebnisse stehen jedoch im Widerspruch zu Befunden, die zeigen, dass das Aglycon Quercetin nach intraperitonealer Applikation induzierte Diarrhöen (PGE₂ oder Castor-oil) und die intestinal Flüssigkeitssekretion im Tiermodell reduziert. Der gleiche Effekt wurde nach oraler Gabe von Quercetin-3-L-Rhamnosid (Quercetrin) bei induzierten Diarrhöen nachgewiesen. Jedoch beeinflußt das Glycosid den Wasser- und Elektrolyttransport unter normalen Bedingungen nicht (13). Auch die orale Aufnahme von Rutin (5-100 mg/kg Körpergewicht) nach TNBS-induzierter Colitis bei Ratten zeigte keinen signifikanten Unterschied in der Inzidenz von Diarrhöen im Vergleich mit der Kontrollgruppe (14). Obviously, the aglycon quercetin affects intestinal electrolyte transport. However, these results contradict findings that show that the aglycon quercetin reduces induced diarrhea (PGE ₂ or Castor-oil) and the intestinal fluid secretion in the animal model after intraperitoneal application. The same effect was demonstrated after oral administration of quercetin-3-L-rhamnoside (quercetrin) in induced diarrhea. However, the glycoside does not affect water and electrolyte transport under normal conditions (13). Oral ingestion of rutin (5-100 mg / kg body weight) after TNBS-induced colitis in rats also showed no significant difference in the incidence of diarrhea compared to the control group (14).

Desweiteren wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemäße Kombination von Flavonoiden mit einem o. g. Saccharid zur Stimulierung der Rückresorption von Flüssigkeit und gelösten Elektrolyten im unteren Intestinaltrakt geeignet ist, was insbesondere bei Diarrhöen von Bedeutung ist. Furthermore, it has now been found that the combination of Flavonoids with the above Saccharide to stimulate reabsorption of What is suitable for fluid and dissolved electrolytes in the lower intestinal tract is particularly important for diarrhea.

Gemäß der Erfindung sind die genannten Substanzen bevorzugt bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) einsetzbar, da insbesondere die Flavonoide a) verschiedene Enzyme, die bei Entzündungen aktiviert sind, inhibieren können, b) eine Reihe von Zellen des Immunsystems in vitro runterreguliert werden und c) die meisten Flavonoide potente Antioxidantien und Radikalfänger sind. According to the invention, the substances mentioned are preferred for chronic inflammatory bowel diseases (IBD) can be used, especially because of the flavonoids a) can inhibit various enzymes that are activated in inflammation, b) a number of cells of the immune system are downregulated in vitro and c) the Most flavonoids are potent antioxidants and radical scavengers.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das Flavonoid 3-Rhamnosyl-glucosyl quercetin (Rutin). In a preferred embodiment, the flavonoid is 3-rhamnosyl-glucosyl quercetin (rutin).

Anstelle RS, vorzugsweise α-Amylase resistente Stärke, oder zusätzlich zur RS können Nichtstärke-Polysaccharide, vzw. Inulin und β-Glucane, und/oder Oligosaccharide, vzw. kurz- und langkettiges Inulin und Fructooligosaccharide, zugesetzt werden. Instead of RS, preferably α-amylase-resistant starch, or in addition to RS can non-starch polysaccharides, vzw. Inulin and β-glucans, and / or Oligosaccharides, vzw. short and long chain inulin and fructooligosaccharides, be added.

Die erfindungsgemäße Verwendung von mindestens einem Flavonoid und mindestens einem Saccharid erfolgt in bevorzugten Mengenverhältnissen. Gemäß der Erfindung wird das Flavonoid in einer Dosierung von 0,05-150 mg/kg Körpergewicht/Tag verwendet, die Anwendung von Sacchariden erfolgt in einer bevorzugten Dosierung von 5-50 g/Tag, vorzugsweise 5-30 g/Tag, besonders bevorzugt 10-15 g/Tag. The use according to the invention of at least one flavonoid and at least one saccharide takes place in preferred proportions. According to The invention uses the flavonoid in a dosage of 0.05-150 mg / kg Body weight / day used, saccharides are used in one preferred dosage of 5-50 g / day, preferably 5-30 g / day, especially preferably 10-15 g / day.

Die erfindungsgemäße Kombination bewirkt einen überraschenden synergistischen Effekt und führt zu einer signifikanten Steigerung des SCFA-Spiegels im Dickdarm im Vergleich zur Gabe von Rutin allein und resistenter Stärke allein, vgl. Abb. 4, 5 und 6. Infolge wird die Wiederherstellung der Barrierefunktion des Kolonepithels bei entzündlichen Prozessen begünstigt. The combination according to the invention produces a surprising synergistic effect and leads to a significant increase in the SCFA level in the large intestine compared to the administration of rutin alone and resistant starch alone, cf. Fig. 4, 5 and 6. As a result, the restoration of the barrier function of the colonic epithelium is favored in inflammatory processes.

Gegenstand der Erfindung sind deshalb auch Kombinationspräparate, die mindestens ein Flavonoid des Quercetins, vorzugsweise Rutin, in Kombination mit resistenter Stärke, ggf. mit an sich üblichen Hilfs- und Trägerstoffen umfassen. The invention therefore also relates to combination preparations which at least one flavonoid of quercetin, preferably rutin, in combination with resistant starch, possibly with conventional auxiliaries and carriers.

Diese Präparate können oral als Nahrungsergänzungsmittel oder in der Nahrung appliziert werden. Alternativ sind die Präparate in Form von pharmazeutischen Darreichungsformen bevorzugt als Tabletten, Pellets, Kapseln, Granula oder Dragees einsetzbar. In einer anderen bevorzugten Anwendungsform können die Kombinationspräparate auch rektal, vorzugsweise durch Suppositorien, rektale Schaumprodukte und Klistiere, appliziert werden. Ihre Herstellung ist dem Fachmann bekannt. These preparations can be taken orally as a dietary supplement or in food be applied. Alternatively, the preparations are in the form of pharmaceutical Dosage forms preferably as tablets, pellets, capsules, or granules Dragees can be used. In another preferred application form, the Combination preparations also rectally, preferably through rectal suppositories Foam products and enemas can be applied. Your manufacture is that Known specialist.

Die Kombinationspräparate werden insbesondere zur Therapie von mit mangelndem SCFA-Spiegel in Zusammenhang stehenden Erkrankungen oder prophylaktisch z. B. vor Operationen zur Verbesserung der Gewebefestigkeit usw. eingesetzt. Das heißt sie werden zur therapeutischen Behandlung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED), Morbus Crohn (CD), Colitis ulzera usw. verwendet. The combination preparations are used in particular for the therapy of those with a deficiency SCFA levels related diseases or prophylactic z. B. used before operations to improve tissue strength, etc. This means they are used for the therapeutic treatment of chronic inflammatory Bowel disease (IBD), Crohn's disease (CD), ulcerative colitis, etc. are used.

Die Erfindung wird anhand von Beispielen belegt, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll. The invention is illustrated by means of examples, but is not restricted to them should be.

embodiment

Leitfähigkeitsmessungen in der Ussing-Kammer an partiell gestripter, proximaler gesunder bzw. entzündeter Kolonwand zeigen einen signifikanten Einfluß erhöhter SCFA-Spiegel, insbesondere an Butyrat, auf die Barrierefunktion, ausgedrückt als epithelialer Widerstand R^e [Ω.cm²]. Während unter RS-freier Fütterung am 4. Tag nach induzierter Entzündung die Barriere signifikant gegenüber gesunden Kontrollen erniedrigt war, blieb die epitheliale Barriere in den Gruppen, die höhere Spiegel an SCFA, insbesondere an Butyrat aufwiesen (RS oder RS/Rutin), gegenüber gesunden Tierproben erhalten (Fig. 1, Tab. 1). Tabelle 1 Resultate der one-way ANOVA für den Epithel-Widerstand (R^e), α = 0,95; P < 0,05: signifikante Unterschiede

Conductivity measurements in the Ussing chamber on partially stripped, proximal, healthy or inflamed colon wall show a significant influence of increased SCFA levels, especially on butyrate, on the barrier function, expressed as epithelial resistance R ^e [Ω.cm ² ]. While the barrier was significantly lowered compared to healthy controls on day 4 after induced inflammation with RS-free feeding, the epithelial barrier remained healthy compared to healthy groups in groups with higher levels of SCFA, especially butyrate (RS or RS / rutin) Obtain animal samples ( Fig. 1, Tab. 1). Table 1 Results of the one-way ANOVA for the epithelial resistance (R ^e ), α = 0.95; P <0.05: significant differences

Untersuchungen zum Einfluß der Fütterungsregime auf den elektrogenen Ionentransport wurden ebenfalls durchgeführt. Die Fütterung RS- bzw. RS/Flav.- haltigem Futter (Rutin) hat erwartungsgemäß keinen Einfluß auf den elektrogenen Ionentransport verglichen mit der Kontrollgruppe, ausgedrückt als Kurzschlußstrom (short-circuit current: I_sc), gemessen an proximaler partiell gestripter Kolonwand gesunder Ratten (Fig. 2). Offensichtlich beeinflußt nur das serosal verabreichte Aglycon Quercetin den elektrogenen Ionentransport. Weiterhin wurden in der Ussing- Kammer Untersuchungen zum Einfluß der Fütterungsregime auf die induzierbare Chloridsekretion durchgeführt. Dazu wurde auf der serosalen Seite Prostaglandin E₂ (PGE₂) und Theophylin zugesetzt. Die Fütterung von RS- bzw. RS/Flav.-haltigem Futter (Rutin) hat ebenfalls erwartungsgemäß keinen Einfluß auf die durch PGE₂/Theophylin induzierbare Chloridsekretion verglichen mit der Kontrollgruppe, ausgedrückt als ΔI (ΔI = I_gesamt - I_sc), gemessen an proximaler partiell gestripter Kolonwand gesunder Ratten (Fig. 3). Studies on the influence of the feeding regimes on the electrogenic ion transport were also carried out. As expected, feeding RS- or RS / Flav.-containing feed (rutin) has no influence on the electrogenic ion transport compared to the control group, expressed as a short-circuit current (I _sc ), measured on the proximal partially stripped colon wall of healthy rats ( Fig. 2). Obviously, only the serosal aglycon quercetin affects the electrogenic ion transport. Furthermore, studies were carried out in the Ussing chamber on the influence of the feeding regimes on the inducible chloride secretion. Prostaglandin E ₂ (PGE ₂ ) and theophylin were added on the serosal side. As expected, the feeding of RS- or RS / Flav.-containing feed (rutin) also had no influence on the chloride secretion inducible by PGE ₂ / theophylin compared to the control group, expressed as ΔI (ΔI = I _total - I _sc ) on the proximal partially stripped colon wall of healthy rats ( Fig. 3).

Die Ergebnisse in den Abb. 1-3, zusammenfassend, lassen den Schluß zu, dass die orale Applikation von resistenter Stärke in Kombination mit dem Flavonoid Rutin die Wiederherstellung der Barrierefunktion des Kolonepithels bei endzündlichen Prozessen des Dickdarms erheblich begünstigt, jedoch keinen Einfluß auf den elektrogenen Ionentransport und auf die induzierbare Chloridsekretion ausübt. The results in Fig. 1-3, in summary, allow the conclusion that the oral application of resistant starch in combination with the flavonoid rutin significantly improves the restoration of the barrier function of the colonic epithelium in inflammatory processes of the large intestine, but has no influence on the electrogenic Ion transport and exerted on the inducible chloride secretion.

In überraschender Weise steigert die kombinierte orale Applikation von RS u. Rutin signifikant die Spiegel der SCFA (µmol/g wet weight) zusätzlich nicht nur im Caecum, sondern auch im proximalen u. distalen Kolon, und insbesondere im Rectum der Ratten verglichen zur Kontroll-, RS- und Rutingruppe (Fig. 4., Tab. 2). Tabelle 2 Resultate der one-way ANOVA für die SCFAs, α = 0,95; P < 0,05: signifikante Unterschiede (c: control, RS: resistente Stärke, Ru: Rutin)

Surprisingly, the combined oral application of RS and. Rutin significantly increased the levels of SCFA (µmol / g wet weight) not only in the caecum, but also in the proximal and distal colon, and especially in the rectum of the rats compared to the control, RS and Ruting group ( Fig. 4., Tab. 2). Table 2 Results of the one-way ANOVA for the SCFAs, α = 0.95; P <0.05: significant differences (c: control, RS: resistant starch, Ru: rutin)

Die Spiegel an SCFA können auch auf die Trockenmasse der Lumeninhalte bezogen werden. Die Angabe erfolgt dann in [µmol/g Trockengewicht]. Der Befund, dargestellt in Abb. 4 ist auch signifikant, wenn die Werte auf die Trockenmasse bezogen werden (Fig. 5.) The levels of SCFA can also be related to the dry mass of the lumen contents. The specification is then made in [µmol / g dry weight]. The finding shown in Fig. 4 is also significant if the values are based on the dry matter ( Fig. 5.)

Nach Berechnung der molaren Verhältnisse der SCFA aus deren Mittelwerten (Fig. 4) ergibt sich folgendes Bild (Fig. 6). After calculating the molar ratios of the SCFA from its mean values ( FIG. 4), the following picture results ( FIG. 6).

Aus der Abb. 6 ist ableitbar, dass dem Befund aus Abb. 4 ein synergistischer und kein additiver Effekt zu Grunde liegt, da sich die molaren Verhältnisse der SCFA Acetat, Propionat und Butyrat zwischen den Gruppen RS, RS/Rutin u. Rutin in jedem Abschnitt des unteren Intestinaltraktes unterscheiden. Besonders deutlich wird dies im distalen Kolon der Ratten. From Fig. 6 it can be deduced that the finding from Fig. 4 is based on a synergistic and no additive effect, since the molar ratios of SCFA acetate, propionate and butyrate between the groups RS, RS / Rutin u. Differentiate rutin in each section of the lower intestinal tract. This is particularly evident in the distal colon of the rats.

Konsequenterweise sind die erhöhten Spiegel an Butyrat in der RS/Rutin- Gruppe zum einen auf eine Stimulation der Gesamtproduktion an SCFA zurückzuführen (absolute Steigerung). Zum anderen ist offensichtlich eine RS/Rutin- stimulierte, Darmflora-vermittelte Verschiebung der Produktion zu Gunsten des Butyrats für die Änderung der molaren Verhältnisse an SCFA (relative Steigerung) und für die Gesamtproduktion von Butyrat in dieser Gruppe verantwortlich. Wie auch immer, aus den Abb. 4, 5 u. 6. wird deutlich, dass nach kombinierter Applikation von Rutin und resistenter Stärke (RS) höhere Spiegel an SCFA, insbesondere an Butyrat (absolut und/oder relativ) in den weiter rektalwärts liegenden Darmabschnitten entstehen als nach Applikation von RS oder Rutin bzw. Kontrollfutter allein. Consequently, the increased levels of butyrate in the RS / rutin group can be attributed on the one hand to a stimulation of the total production of SCFA (absolute increase). On the other hand, an RS / rutin-stimulated, intestinal flora-mediated shift in production in favor of butyrate is responsible for the change in the molar ratio of SCFA (relative increase) and for the total production of butyrate in this group. However, from Figs. 4, 5 u. 6. it becomes clear that after combined application of rutin and resistant starch (RS), higher levels of SCFA, in particular of butyrate (absolute and / or relative), develop in the intestinal sections lying further to the rectum than after application of RS or rutin or control feed alone ,

Ein Vergleich der Feuchtegehalte bzw. Trockenmasseanteile in den Darminhalten der einzelnen Abschnitte ergab überraschender Weise folgendes Bild (Fig. 7.). A comparison of the moisture contents or dry matter proportions in the intestinal contents of the individual sections surprisingly gave the following picture ( FIG. 7).

Der Dickdarm ist ein Organ, in dem u. a. die Resorption von Wasser und darin gelöster Elektrolyte stattfindet. Demzufolge muss sich unter normalen Bedingungen die Trockenmasse des Lumeninhaltes rektalwärts (vom Caecum zum Rektum) erhöhen. Dies ist in Abb. 7 für die Kontrollgruppe anschaulich belegt. Während im Caecum der Kontrollgruppe eine durchschnittliche Trockenmasse von ca. 20% vorliegt, liegt die Trockenmasse im Rectuminhalt bei ca. 40%. Auch in den anderen Gruppen (RS, RS/Rutin, Rutin) ist die Resorption von Wasser an Hand der steigenden Trockenmassen ersichtlich. The large intestine is an organ in which, among other things, the absorption of water and the electrolytes dissolved therein takes place. As a result, under normal conditions the dry matter of the lumen contents must increase towards the rectum (from the caecum to the rectum). This is clearly shown in Fig. 7 for the control group. While there is an average dry matter of approx. 20% in the caecum of the control group, the dry matter in the rectum content is approx. 40%. Also in the other groups (RS, RS / Rutin, Rutin) the absorption of water can be seen from the increasing dry matter.

Eine besonders ausgeprägte Resorption von Flüssigkeit findet jedoch nur in der RS/Rutin-Gruppe, besonders deutlich im distalen Kolon, statt. Tabelle 3 Resultate der one-way ANOVA, α = 0,95; P < 0,05: signifikante Unterschiede

A particularly pronounced absorption of fluid, however, only takes place in the RS / rutin group, particularly clearly in the distal colon. Table 3 Results of the one-way ANOVA, α = 0.95; P <0.05: significant differences

Bisher veröffentlichte im Stand der Technik diskutierte Ergebnisse belegen jedoch, dass nur serosal appliziertes Quercetin (Aglycon) in vitro den Ionentransport in Epithelzellen (jedoch Sekretion von Chlorid und Hydrogenkarbonat-Ionen) stimuliert, während nach oraler Applikation von Rutin (Quercetinglycosid) in Tierexperimenten ein Einfluß auf Ionentransportprozesse im Dickdarm nicht nachweisbar war. In Abb. 7 wird dieses Ergebnis noch einmal bestätigt. Die Resorptionen von Wasser in der Rutingruppe und der Kontrollgruppe sind erwartungsgemäß gleich. Jedoch, und das war sehr überraschend, erfolgt bei kombinierter Applikation von Rutin und RS eine signifikant verstärkte Resorption von Flüssigkeit aus dem Lumen (Tab. 3). However, results published to date in the state of the art prove that only serosal quercetin (aglycone) stimulates ion transport in epithelial cells (but secretion of chloride and hydrogen carbonate ions) in vitro, whereas after oral administration of rutin (quercetinglycoside) it has an influence in animal experiments was not detectable for ion transport processes in the large intestine. This result is confirmed again in Fig. 7. As expected, the resorptions of water in the ruting group and the control group are the same. However, and this was very surprising, the combined application of rutin and RS leads to a significantly increased absorption of fluid from the lumen (Tab. 3).

Eine Stimulation der Rückresorption von Flüssigkeit und Elektrolyten im Dickdarm ist immer dann von besonderem Interesse, wenn sie z. B. bei Erkrankungen wie Colitis ulcerosa, Morbus Crohn, Durchfallerkrankungen, Diarrhöen, Cholera u. a. gestört ist. Die kombinierte Applikation von Rutin und resistenter Stärke könnte demzufolge als Mittel mit antidiarrhötischer Wirkung eingesetzt werden. A stimulation of the reabsorption of liquid and electrolytes in the Large intestine is always of particular interest if it is e.g. B. at Diseases such as ulcerative colitis, Crohn's disease, diarrhea, Diarrhea, cholera and a. is disturbed. The combined application of rutin and Resistant starch could therefore be used as an anti-diarrheal agent be used.

Zusammenfassend wird festgestellt:
Insbesondere nach einer kombinierten oralen Applikation von α- Amylase resistenter Stärke (RS) und dem Flavonoid 3-Rhamnosyl-glucosylquercetin (Rutin) gemäß der Erfindung werden signifikant die Spiegel der SCFA (Acetat, Propionat und Butyrat (µmol/g Feuchtgewicht) nicht nur im Caecum, sondern auch im proximalen u. distalen Kolon, und insbesondere im Rectum von Ratten verglichen zur Kontroll-, RS- und Rutingruppe (Fig. 4., Tab. 2) erhöht. In summary it is stated:
Especially after a combined oral application of α-amylase-resistant starch (RS) and the flavonoid 3-rhamnosyl-glucosylquercetin (rutin) according to the invention, the levels of SCFA (acetate, propionate and butyrate (µmol / g wet weight) become significant not only in Caecum, but also in the proximal and distal colon, and especially in the rectum of rats compared to the control, RS and Ruting group ( Fig. 4., Tab. 2) increased.

Aus den molaren Verhältnissen der SCFA in den einzelnen Darmabschnitten (Abb. 6) ist ableitbar, dass dem Befund aus Abb. 4 ein synergistischer Effekt zu Grunde liegt, da sich die molaren Verhältnisse der SCFA Acetat, Propionat und Butyrat zwischen den Gruppen RS, RS/Rutin u. Rutin in jedem Abschnitt des unteren Intestinaltraktes unterscheiden. Besonders deutlich wird dies im distalen Kolon der Ratten. It can be deduced from the molar ratios of the SCFA in the individual intestinal sections ( Fig. 6) that the finding from Fig. 4 is based on a synergistic effect, since the molar ratios of the SCFA acetate, propionate and butyrate differ between the groups RS, RS / Rutin u. Differentiate rutin in each section of the lower intestinal tract. This is particularly evident in the distal colon of the rats.

Konsequenterweise sind die erhöhten Spiegel an Butyrat in der RS/Rutin- Gruppe zum einen auf eine Stimulation der Gesamtproduktion an SCFA zurückzuführen (absolute Steigerung). Zum anderen ist offensichtlich eine RS/Rutin- stimulierte, Darmflora-vermittelte Verschiebung der Produktion zu Gunsten des Butyrats für die Änderung der molaren Verhältnisse an SCFA (relative Steigerung) und für die Gesamtproduktion von Butyrat in dieser Gruppe verantwortlich. Erfindungsgemäß ist die Stimulation der SCFA-Bildung und insbesondere die Bildung von Butyrat nach oraler Applikation auch dann möglich, wenn an die Stelle der resistenten Stärke ein anderer Ballaststoff, wie z. B. ein Nichtstärke- Polysaccharid Inulin und β-Glucane oder ein Oligosaccharid, wie z. B. hydrolysiertes Inulin und Fructane u. a. im Kombinationspräparat tritt. Consequently, the increased levels of butyrate in the RS / rutin Group on the one hand on stimulation of the total production of SCFA attributable (absolute increase). Secondly, an RS / Rutin stimulated, intestinal flora-mediated shift in production in favor of Butyrate for changing molar ratios of SCFA (relative increase) and responsible for the total production of butyrate in this group. According to the invention, the stimulation of SCFA formation and in particular Formation of butyrate after oral application is also possible if in place the resistant starch another fiber, such as B. a non-starch Polysaccharide inulin and β-glucans or an oligosaccharide such as e.g. B. hydrolyzed Inulin and Fructane et al. a. occurs in the combination preparation.

Möglich ist dies auch, wenn gemischte Ballaststoffe aus der o. g. Gruppe an die Stelle der RS treten. Des weiteren ist dies möglich, wenn die resistente Stärke im Gemisch mit einem oder mehreren der o. g. Ballaststoffe zusammen mit einem Flavonoid, bevorzugt Rutin oral appliziert wird. Neben der bevorzugten oralen Applikation kann auch die Applikation rektal durchgeführt werden, mittels z. B. einer isotonischen Lösung, die des weiteren Glukose und /oder Fruktose und/ oder Oligomere und/oder Polymere davon und Rutin enthält. This is also possible if mixed fiber from the above-mentioned. Group to the Place the RS. Furthermore, this is possible if the resistant starch in the Mixture with one or more of the above. Fiber along with one Flavonoid, preferably rutin is administered orally. In addition to the preferred oral Application can also be performed rectally, using e.g. B. one isotonic solution which further glucose and / or fructose and / or Contains oligomers and / or polymers thereof and rutin.

Der Dickdarm ist ein Organ, in dem u. a. die Resorption von Wasser und darin gelöster Elektrolyten stattfindet. Demzufolge muss sich unter normalen Bedingungen die Trockenmasse des Lumeninhaltes rektalwärts (vom Caecum zum Rektum) erhöhen. The large intestine is an organ in which u. a. the absorption of water and in it dissolved electrolyte takes place. As a result, under normal conditions the dry matter of the lumen contents towards the rectum (from the caecum to the rectum) increase.

Ein Vergleich der Feuchtegehalte bzw. Trockenmasseanteile in den Darminhalten der einzelnen Abschnitte für alle Gruppen (Kontrolle, RS, RS/Rutin, Rutin) ergab überraschender Weise folgendes Bild: Während im Caecum der Kontrollgruppe eine durchschnittliche Trockenmasse von ca. 20% vorliegt, liegt die Trockenmasse im Rectuminhalt bei ca. 40%. Auch in den anderen Gruppen (RS, RS/Rutin, Rutin) ist die Resorption von Wasser an Hand der steigenden Trockenmassen ersichtlich. A comparison of the moisture contents or dry matter proportions in the Gut contents of the individual sections for all groups (control, RS, RS / Rutin, Rutin) surprisingly gave the following picture: While in the caecum the Control group an average dry matter of approx. 20% is present Dry matter in the rectum content at approx. 40%. Also in the other groups (RS, RS / Rutin, Rutin) is the absorption of water based on the increasing Dry matter can be seen.

Eine besonders ausgeprägte Resorption von Flüssigkeit findet jedoch nur in der RS/Rutin-Gruppe, besonders deutlich im distalen Kolon, statt (Abb. 7, Tab. 3). Der zugrunde liegende Mechanismus dieses Befundes ist bisher ungeklärt. Deutlich wird jedoch, dass es einen ursächlichen Zusammenhang zwischen hohen Spiegeln der SCFA Acetat, Propionat und Butyrat, Glukose (mikrobielle Fermentationprodukte der RS) und dem Flavonoid Rutin oder dessen Abbauprodukten im Kolon der Ratten gibt. Bisher ungeklärt ist, ob das Rutin oder das Aglycon Quercetin nach Abspaltung des Zuckerrestes, von der mukosalen Seite her stimulierend wirkt oder resorbiertes Rutin oder das Aglycon von der serosalen Seite her wirksam wird. Unklar ist auch, ob die Natrium-Kalium-Pumpe der Epithelzellen stimuliert wird und/oder ein verstärkter Natrium/Wasserstoffprotonen-Austausch stattfindet. Methoden 1. Zusammensetzung der semisynthetischen Diäten Tabelle 4 Zusammensetzung der Rattennahrung (g/1000 g Nahrung)

A particularly pronounced absorption of fluid, however, only takes place in the RS / rutin group, particularly clearly in the distal colon ( Fig. 7, Tab. 3). The underlying mechanism of this finding has not yet been clarified. However, it becomes clear that there is a causal connection between high levels of the SCFA acetate, propionate and butyrate, glucose (microbial fermentation products of the RS) and the flavonoid rutin or its degradation products in the rat colon. It has not yet been clarified whether the rutin or aglycon quercetin has a stimulating effect on the mucosal side after the sugar residue has been split off, or whether absorbed rutin or the aglycon has an effect on the serosal side. It is also unclear whether the sodium-potassium pump of the epithelial cells is stimulated and / or whether there is an increased sodium / hydrogen proton exchange. Methods 1. Composition of the semi-synthetic diets Table 4 Composition of the rat food (g / 1000 g food)

2. Characterization of the intestinal barrier function

Die intestinale Barrierefunktion der partiell gestripten proximalen Darmwand von gesunden Ratten und an einem Colitis-Modell (TNBS) der Ratte wurden mit elektrophysikalischen Messungen in der Ussing-Kammer analysiert entsprechend der Methode beschrieben in (Rohweder, J. et al. In vitro characterization of the intestinal barrier function in two standard models of colitis in rats. Langenbecks Arch Chir. I (Forumband 1997): 439-443.) The intestinal barrier function of the partially stripped proximal intestinal wall from healthy rats and on a colitis model (TNBS) of the rat analyzed with electrophysical measurements in the Ussing chamber according to the method described in (Rohweder, J. et al. In vitro characterization of the intestinal barrier function in two standard models of colitis in rats. Langenbeck's Arch Chir. I (Forumband 1997): 439-443.)

3. Triggering of colitis

Die Colitis wird ausgelöst durch rektale Applikation von Trinitrobenzensulfonsäure (TNBS) in Ethanol (vgl. Rohweder et. al.) Colitis is caused by rectal application of Trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS) in ethanol (see Rohweder et. Al.)

4. The determination of short chain fatty acids (SCFA)

Die SCFAs wurden bestimmt mit der Methode beschrieben in Schmiedl, D. et al., Production of a heat-stable, butyrogenic resistant starch. Carbohydrate polymers, 43, (2000): 183-193. The SCFAs were determined using the method described in Schmiedl, D. et al., Production of a heat-stable, butyrogenic resistant starch. Carbohydrate polymers, 43, (2000): 183-193.

5. Production of resistant type 3 starch for the feeding study

Die verwendete resistente Stärke wurde produziert durch Hitze-Feuchte- Behandlung eines RS₃-haltigen Produktes, so genannte Novelose 330 von National Starch and Chemical. Diese Methode ist beschrieben in EP 0012 459. The resistant starch used was produced by heat-moisture treatment of a product containing RS ₃ , so-called Novelose 330 from National Starch and Chemical. This method is described in EP 0012 459.

6. The determination of the RS content

Der Inhalt von RS wurde ebenfalls nach Schmiedl et al. bestimmt. The content of RS was also based on Schmiedl et al. certainly.

7. The determination of dry matter

200 mg des gefrorenen homogenisierten Inhaltes (Frischgewicht) wurden in einer getrockneten, kleinen Glasflasche mit einem Glasstopfen gewogen und bei einer Temperatur von 105°C 2 Stunden getrocknet. Die heiße Flasche wurde in einem Excikator auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die abgekühlte Flasche wurde erneut gewogen. Die Trockensubstanz wurde wie folgt berechnet: 100.trockenes Gewicht/Frischgewicht = (%). Die Bestimmung wurde wiederholt. Literatur (1) Velazquez, O. C., Lederer, H. M. and J. L. Rombeau: Butyrate and the Colonocyte. Implications for Neoplasia. Digestive Diseases and Sciences, 41, No. 4 (April 1996): 727-739.
(2) Sakata, T. Influence of short-chain fatty acids an epithelial cell proliferation in the rat intestine: A possible explanation for trophic effects of fermentable fiber, gut microbes and luminal trophic factors. Br. J. Nutr., 58, (1987), 95-101.
(3) Kripke, S. A. et al.: Stimulation of intestinal mucosal growth with intracolonic infusion of shortchain fatty acids. J. Parenter. Enter. Nutr., 13, (1989), 109-116.
(4) Janne, P., Carpenter, Y and G. Willems: Colonic mucosal atrophy induced by a liquid elemental diet in rats. Am. J. Dig. Dis., 22, (1977), 808-812.
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(7) Jacobasch, G. et al.: Dietary resistant starch and chronic inflammatory bowel diseases. Int. J. Colorectal Dis., 14, (1999), 201-211.
(8) Chapman, M. A. S. et al.: Butyrate oxidation is impaired in the colonic mucosa of sufferers of quiescent ulcerative colitis. Gut, 35, (1994), 73-76.
(9) Stein, J. et al.: Mercaptopropionate inhibits butyrate uptake in isolated apical membrane vesicles of the rat distal colon. Gastroentorology, 108, (1995), 673-679.
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(15) Segain, J.-P. et al.: Butyrate inhibits inflammatory responses through NFκB inhibition: implications for Crohn's disease. Gut, 47, (2000), 397-403. 200 mg of the frozen homogenized content (fresh weight) were weighed in a dried, small glass bottle with a glass stopper and dried at a temperature of 105 ° C. for 2 hours. The hot bottle was cooled to room temperature in an excicator. The cooled bottle was weighed again. The dry matter was calculated as follows: 100 dry weight / fresh weight = (%). The determination was repeated. Literature (1) Velazquez, OC, Lederer, HM and JL Rombeau: Butyrate and the Colonocyte. Implications for neoplasia. Digestive Diseases and Sciences, 41, No. 4 (April 1996): 727-739.
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(15) Segain, J.-P. et al .: Butyrate inhibits inflammatory responses through NFκB inhibition: implications for Crohn's disease. Gut, 47, (2000), 397-403.

Claims

1. Use of at least one flavonoid of quercetin in combination with at least one saccharide selected from resistant starch, one Non-starch polysaccharide or an oligosaccharide for continuous Improved increase in the level of useful short chain fatty acids (SCFA) in the lower intestinal tract.

2. Use according to claim 1, characterized in that the substances to increase the acetate, propionate and / or butyrate level, in particular of the butyrate level can be used.

3. Use of at least one flavonoid of quercetin in combination with at least one saccharide selected from resistant starch, one Non-starch polysaccharide or an oligosaccharide to stimulate the Reabsorption of liquid and dissolved electrolytes.

4. Use according to claim 1 or 3, characterized in that as Flavonoid 3-rhamnosyl-glucosyl quercetin (rutin) is used.

5. Use according to one of claims 1 to 4, characterized in that the saccharides are used in combination.

6. Use according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an α-amylase-resistant starch is used as the saccharide.

7. Use according to one of claims 1 to 5, characterized in that Inulin and β-glucans can be used as non-starch polysaccharides.

8. Use according to one of claims 1 to 5, characterized in that as oligosaccharides short and long chain inulin and fructooligosaccharides be used.

9. Use according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flavonoid in a dosage of 0.05-150 mg / kg body weight / day is used.

10. Use according to one of claims 1 to 9, characterized in that the saccharide in a dosage of 5-50 g / day, preferably 5-30 g / day, especially 10-15 g / day is used.

11. Combination preparation comprising at least one flavonoid of quercetin, preferably rutin, selected in combination with at least one saccharide from resistant starch, a non-starch polysaccharide or one Oligosaccharide as a food or nutritional supplement or for pharmaceutical application.

12. Combination preparation according to claim 1, characterized in that it with customary auxiliaries and carriers for oral or rectal application is present.