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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, einschließend Vitamin K, und ihre Verwendung.
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Hintergrund der Erfindung
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Die hier bereitgestellten Informationen und zitierten Literaturangaben werden ausschließlich zum Verbessern des Verständnisses des Lesers bereitgestellt und stellen kein Zugeständnis dar, dass irgendeine der Literaturangaben oder Informationen zum Stand der Technik der vorliegenden Erfindung gehört.
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Knochen sind steife Organe, die Teil des Endoskeletts von Wirbeltieren bilden. Sie funktionieren dahingehend, dass sie verschiedene Organe des Körpers bewegen, stützen und schützen, rote und weiße Blutzellen bilden und Mineralien speichern. Knochen gibt es in einer Reihe verschiedener Gestalten und sie besitzen eine komplizierte interne und externe Struktur. Sie sind fest, hart und leicht.
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Ein Knochen ist ein dynamisches Gewebe, das sich ständig als Reaktion auf Anstoß- und Belastungskräfte umgestaltet. Knochen bestehen aus zwei Typen Knochengewebe, dem kortikalen Knochen und dem trabekulären Knochen. Der kortikale Knochen ist der dichte Knochen, der Knochen ihre Gestalt und Festigkeit verleiht. Er bildet etwa 80% des Erwachsenenskeletts. Der trabekuläre Knochen ist ein „maschenähnlicher” oder Wabenknochen, der sich in den Enden der langen Knochen, die das Knochenmark umgeben, bildet.
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Ernsthafte Knochenverletzungen werden im Allgemeinen der Reaktion normaler Knochen auf anormale Umstände hin zugeschrieben, dies ist oft jedoch nicht der Fall. Knochenverletzungen können durch anormale Reaktion von Knochen auf normalen Stoß und normale Belastung verursacht werden. Viele Knochenverletzungen sind auf Bereiche geschwächter Knochen in Verbindung mit kleinen Stressfrakturen zurückzuführen, die den Knochen für ernstlichere Verletzung anfällig machen. Beispielsweise ist die Osteoporose die Folge eines Missverhältnisses zwischen Knochenbildung und Knochenresorption. Das Erhöhen der Knochendichte oder das Aufbauen starker Knochen ist unbedingt erforderlich, um ernstliche Knochenverletzungen zu verhindern.
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Es wäre wünschenswert, Verfahren zum Erhöhen der Knochendichte bei einem Tier bereitzustellen, um Knochenverletzungen zu verhindern, und Zusammensetzungen, die dafür geeignet sind, bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird ein Verfahren zum Erhöhen der Knochendichte, Aufrechterhalten der Knochendichte und/oder Hemmen des Verlusts an Knochendichte und/oder Reduzieren osteochondraler Schäden bei einem Tier bereitgestellt, umfassend das Verabreichen einem Tier einer wirksamen Menge einer Zusammensetzung enthaltend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2 zusammen mit einem physiologisch akzeptablen Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel.
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Einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird ein Verfahren zum Erhöhen des Plasmaspiegels von Vitamin K bei einem Tier über denjenigen bereitgestellt, der durch die Ernährung erreichbar ist, umfassend das Verabreichen einer Zusammensetzung, die Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2 umfasst, zusammen mit einem physiologisch akzeptablen Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel.
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Einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird ein Verfahren zum Erhöhen der Knochendichte, Aufrechterhalten der Knochendichte und/oder Hemmen des Verlusts an Knochendichte und/oder Reduzieren osteochondraler Schäden bei einem Tier bereitgestellt, umfassend:
das Verabreichen einer Zusammensetzung enthaltend Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2 zusammen mit einem physiologisch akzeptablen Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel und mit oder ohne ein Zusatzvitamin oder -mineral, um ungefähr den maximal erreichbaren Spiegel von carboxyliertem Osteocalcin bei dem Tier, das behandelt wird, zu erreichen.
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Einer vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine Zusammensetzung bereitgestellt, umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; und einen UV-Absorber.
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Einer fünften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine stabile und wasserlösliche Zusammensetzung bereitgestellt, umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; Beta-Carotin; und
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel.
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Einer sechsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine stabile Pulverzusammensetzung bereitgestellt, umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; und Beta-Carotin; und
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel;
in Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt und/oder
durch ein Verdünnungsmittel verdünnt.
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Einer siebten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine stabile Pulverzusammensetzung bereitgestellt, umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; Beta-Carotin; und
Vitamin D2 oder D3 oder eine Mischung von Vitamin D2 und D3;
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel;
in Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt und/oder
durch Verdünnungsmittel verdünnt.
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Einer achten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine stabile Pulverzusammensetzung bereitgestellt, umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; Beta-Carotin;
Vitamin D2 oder D3 oder eine Mischung von Vitamin D2 und D3;
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel;
ein Aktiv-Mineral;
in Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt und/oder durch ein Verdünnungsmittel verdünnt, das eine Mischung von Monosaccharid oder Disaccharid und Stärke ist.
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Einer neunten Ausgestaltung gemäß wird ein Ergänzungsmittel für Pferde oder Pferdefutter bereitgestellt, umfassend die Zusammensetzung der vierten, fünften, sechsten, siebten oder achten Ausgestaltung.
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Definitionen
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Folgendes sind einige Definitionen, die zum Verständnis der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nützlich sein können. Diese sind als allgemeine Definitionen beabsichtigt und sollten in keiner Weise den Umfang der vorliegenden Erfindung auf diese Begriffe als solche einschränken, sondern sind für ein besseres Verständnis der folgenden Beschreibung aufgeführt.
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Es sei denn, der Zusammenhang erfordert etwas Anderes oder es wird spezifisch etwas Gegenteiliges angegeben, so umfassen ganze Zahlen, Schritte oder Elemente der Erfindung, die hier als ganze Zahlen, Schritte oder Elemente im Singular angegeben sind, eindeutig sowohl singuläre als auch plurale Formen der aufgeführten ganzen Zahlen, Schritte oder Elemente.
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In der gesamten Beschreibung, es sei denn, der Zusammenhang erfordert etwas Anderes, wird das Wort „umfassen” oder Variationen wie „umfasst” oder „umfassend” so verstanden, dass es den Einschluss eines angegebenen Schritts oder Elements oder einer ganzen Zahl oder Gruppe von Schritten oder Elementen oder ganzen Zahlen bedeutet, jedoch nicht den Ausschluss irgendeines anderen Schritts oder Elements oder einer ganzen Zahl oder Gruppe von Elementen oder ganzen Zahlen. So bedeutet im Zusammenhang dieser Beschreibung der Ausdruck „umfassend” „einschließend hauptsächlich, jedoch nicht notwendigerweise als solches”.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die 1 ist eine graphische Darstellung der prozentualen Änderung der röntgenographischen Knochendichte von 26 zwei Jahre alten Jährlingen, denen eine erfindungsgemäße Rezeptur, QuinaquanoneWZ bezeichnet, verabreicht wird.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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Man hatte bisher gedacht, dass Pferde, als Pflanzenfresser, durch Verzehren von grünen frischen Gräsern und dass Menschen, als Allesfresser, durch Verzehren von Gemüse und Molkereiprodukten ausreichend Vitamin K für ihren Bedarf erhalten. Die hier involvierten Erfinder haben jedoch zum ersten Mal und verbreiteter Ansicht entgegen entdeckt, dass Pferde mit niedriger Knochenmineraldichte Vitamin K-arm sind, was eine geringe Aufnahme durch die Nahrung widerspiegelt. Die vorliegenden Erfinder haben entdeckt, dass es möglich ist, die Plasmaspiegel von Vitamin K bei Pferden, die durch Verzehren natürlicher Gräser nicht erreichbar sind, durch Verabreichen einer Zusammensetzung, die Vitamin K umfasst, zu erhöhen. Bezüglich des Obigen:
- (a) haben Forscher seit 1993 den Knochenmetabolismus bei Pferden, spezifisch das von Vitamin K abhängige Osteocalcin untersucht und es ist noch keinem Forscher die Idee gekommen, dass Vitamin K irgendetwas damit zu tun hat;
- (b) führende Pferdeernährungsveröffentlichungen, einschließlich der 2 ”Bibeln” (Ensminger M.E., Oldfield J.E. und Heinemann W.W., (1990) Feeds & Nutrition (Futter und Ernährung) 2. Ausgabe., Ensminger Publishing Co., Clovis, Kalifornien; und NRC (2007) Nutrient Requirements of Horses (Nahrungsmittelbedürfnisse von Pferden), 6. Ausgabe, National Academy Press, Washington DC), geben an, dass Vitamin K im Pferdefutter reichlich vorliegt. Außerdem ist der einzige tatsächliche Messwert von Vitamin K in Pferdefutter ebenfalls falsch angegeben worden. Siciliano P.D., Warren L.K. und Lawrence L.M., (2000) Changes in Vitamin K status of growing horses (Änderungen im Vitamin K-Status wachsender Pferde); J. Equi Vet. Sc. 20 (11): 726–729 berichten falschlicherweise vom Umfang „des Vitamin K-Status des Pferds, das unbehindert 261 mg/Tag Phyllochinon pro 100 g Trockenfutter bei primärer Futtersuche-Ernährung aufnimmt”, was 261 μg/Tag hätte heißen müssen, wie von den Erfindern analysiert und bestätigt wurde, und was 1000 Mal weniger als der von Siciliano et al angegebene Betrag ist. Nach Kontaktieren des Labors, durch das der Test durchgeführt wurde, waren die Erfinder in der Lage, zu bestätigen, dass die angegebene Menge falsch ist. Aufgrund dieser Literaturangaben wurde die Frage bezüglich des Vitamin K-Mangels bei Pferden nicht aufgeworfen, bis diese Entdeckung gemacht wurde, und die falsche Annahme, dass Pferde reichlich Vitamin K aus ihrer Nahrung erhalten, hat fortbestanden.
- (c) Die Erfinder haben entdeckt, dass die meisten Pferdeernährungen Vitamin K-arm sind.
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Die hier involvierten Erfinder haben auch entdeckt, dass eine hohe Knochenmineraldichte (KMD) wesentlich mit (1) geringeren SRL (sichtbaren röntgenographischen Läsionen), (2) reduziertem Auftreten einer Erkrankung der Dorsalfläche des Metacarpus (DMD) und (3) hohem VK-(Vitamin K-)Status korreliert ist.
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Vitamin K (VK) ist in weitem Umfang mit drei althergebrachten falschen Vorstellungen verbunden: (a) das höchste Erfordernis für VK besteht bei der Blutgerinnung; (b) grüne Blätter (Blattgemüse) und Futtersuche bieten überschüssiges VK sowohl für Menschen als auch Pflanzenfresser; und (c) die Enddarmmikroflora bietet ausreichend VK, um einen Mangel zu verhindern.
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Vitamin K (VK) wurde daher lange Zeit als in der menschlichen und tierischen Ernährung „ausreichend angenommen”, da die Menge in Nahrung und Futter oder im Kot offensichtlich ausreicht, um eine Blutgerinnungsstörung zu vermeiden. Dies ist jedoch nicht der Fall. In dieser Beziehung wurde der VK1-Bedarf durch IV-Injektionen bei Vitamin K-armen Menschen, um normale Prothrombin-Zeiten aufrechtzuerhalten, ermittelt. Die empfohlene Tagesdosis ETD beträgt 0,5–1,0 μg/kg Körpergewicht (NRC, 1989). Es ist jedoch schwierig, die ETD aus der Nahrungsaufnahme zu erreichen, da die biologische Verfügbarkeit aus grünem Gemüse etwa 10% beträgt, und es gibt Empfehlungen, dass die Niveaus an Vitamin K-Aufnahme auf 0,5–1 mg/Tag erhöht werden sollten.
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Viele (menschliche und tierische) Ernährungsweisen sind daher in der Tat VK-arm. Epidemiologische Studien an Kindern aus Dänemark und Holland haben eine merkliche Erhöhung von uncarboxyliertem Osteocalcin bei gesunden Kindern aufgezeigt, O'Connor E, Molgaard C, Michaelsen K.F. Jakobsen J, Lamberg-Allardt C.J.E, Cashman K.D. British Journal of Nutrition 2007, 97: 661. Siehe auch Summeren M.V. Braam L, Noirt F, Kuis W, Vermeer C. Pediatric Research 2007, 61: 366.
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Ein Mangel an VK, der zu Blutungskrankheit führt, ist selten, da die Gerinnungsfaktoren so wenig davon erfordern. Die von Nichtgerinnungs-VK abhängigen Proteine erfordern jedoch eine viel höhere Aufnahme und ein subklinischer Mangel ist weit verbreitet. Die Haupt-Nichtgerinnungskrankheiten, bei denen der VK-Mangel entweder eine primäre oder eine Mitursache ist, umfassen Osteoporose, osteochondrale Schäden, Chondrodysplasie und Atherosklerose. Die hier involvierten Erfinder haben gefunden, dass Vitamin K bei den meisten modernen Ernährungsweisen für Menschen, Milchkühe oder Pferde nicht reichlich verfügbar ist.
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Biochemisch hat VK 3 bekannte Funktionen: die wichtigste ist als Cofaktor bei der richtigen Bildung spezieller Proteine einschließlich Osteocalcin, MGP (Matrix-Gla-Protein), Protein C und Protein S. Die beiden letzteren (Gerinnungs-)Rollen können durch K1, K2 oder K3 ausgeführt werden, Osteocalcin (Knochen) und MGP (Knorpel, Arterien usw.) werden jedoch nur durch K1 und K2 aktiviert. K1 und K2 hemmen auch die Osteoklastaktivität und aktivieren ein SXR-Gen zur Bildung von Knochenkollagen.
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Auch deuten kürzlich erhaltene Hinweise auf eine potentiell nützliche Rolle von Vitamin K bei der Glucosehomöostase, Insulinempfindlichkeit und im Energiemetabolismus hin: Yoshida M., Booth S.L., Meigs J.B., Salzman E., Jacques P.F. American Journal of Clincal Nutrition 2008, 88: 210.
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Phyllochinon (K1) ist ein integraler Teil der Atmung in den Chloroplasten grüner Blätter. Die K1-Konzentration in Blättern ist eng mit der Chlorophyll-Konzentration verbunden. Nichtphotosynthetische Teile von Pflanzen (Stengel und Samen) enthalten vernachlässigbar geringes K1, z. B. Hafer 0,02 mg/kg.
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Der Abbau von K1 beginnt schnell, sobald die Photosynthese endet, und die Abbaurate steht in direkter Beziehung zu der UVB-Intensität. Reines K1 in Lösung wird in direktem Sonnenlicht innerhalb von 20 Minuten denaturiert. K1 in Weide-/Futterpflanzen besitzt eine Halbwertzeit von 6–7 Stunden in direktem Sonnenlicht. Die natürliche biologische Verfügbarkeit von K1 beträgt etwa 8–10%, und wenn es mit Fett verzehrt wird, macht es 15–16% der scheinbaren Konzentration im Blatt aus. Neben dem Abbau von K1 besteht ein weiteres Problem bei Pflanzenfressern darin, dass die Konzentration anderer fettlöslicher Nährstoffe, wie beispielsweise Lutein in grüner Vegetation, bis zu 100-mal höher sein kann als die Konzentration von Vitamin K1. Lutein konkurriert mit der Absorption und dem Metabolismus von Vitamin K1 (siehe Mitchell G.V, Cook K.K., Jenkins M.Y, Grundel E International Journal of Vitamin and Nutrition Research 2001, 71: 30) ebenso wie hohe Vitamin E-Spiegel (siehe Tovar A, Ameho C.K. Blumberg J.B., Peterson J.W, Smith D, Booth S. Nutrition And Metabolism 2006, 3: 29) und daher ist durch die Kombination von UV, der Pflanzenmatrix und der Konkurrenz mit anderen fettlöslichen Vitaminen die tatsächliche Menge an Vitamin K1, die zur Verfügung steht, viel geringer als angegeben worden oder zu erwarten ist. Es folgt daraus, dass der Vitamin K-Bedarf bei Tieren und Menschen äußerst stark unterschätzt worden ist, was zu Vitamin K-Mangel führt.
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Menachinon (K2) wird bei Säugern durch Umwandlung von K1 erzeugt. In der menschlichen Nahrung ist es in fermentierten Nahrungsmitteln (Käse, Natto) und in tierischen Fetten (hauptsächlich in Molkereiprodukten wie Milchfett), jedoch nur in beträchtlichen Mengen im Fett vorzufinden, das durch Tiere erzeugt wird, die auf frischem grünen Weideland weiden. Die Fähigkeit von Pflanzenfressern, K2 aufzunehmen, ist gering. Beispielsweise enthält das Milchfett von Kühen, die mit Getreide/Heu gefüttert werden, nur einen Bruchteil des K2 desjenigen in der Milch von Kühen, die weidegefüttert sind, was jahreszeitlich, je nach der Grüne der Weide, bedingt ist. K2 wird auch durch Mikroben (hauptsächlich der Familie bacillaceae) für ihre eigene Atmung erzeugt. Viele davon sind ein normale Enddarmmikroflora, daher die relativ konsistente Auffindung von VK im Kot von Pflanzenfressern und Allesfressern. Das bemerkenswerte Resultat von Natto bezüglich des Verhinderns/der Behandlung von Osteoporose, Reduktion des Frakturrisikos, verbesserter Knochengeometrie und Knorpelstärke (siehe Yanagisawa Y und Sumi H., (2005) Natto Bacillus contains a large amount of water-soluble Vitamin K (Menoquinone-7) (Der Natto-Bacillus enthält eine große Menge von wasserlöslichem Vitamin K (Menochinon-7) J. Food Biochem 29: 267–277) ist wahrscheinlich der stabilen, wasserlöslichen Form von Vitamin K2 darin zuzuschreiben. Versuche durch die hier involvierten Erfinder zeigen, dass eine stabilisierte, wasserlösliche K1- und K2-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gemäß mehr als das zweifache der VK-Plasmaspiegel bei einem Tier als dieselbe Menge K1 in Öl erzeugt.
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Menadion (K3) ist ein synthetisches Chinon, das eine teilweise VK-Aktivität besitzt. Es aktiviert die Gerinnungsproteine, jedoch nicht Osteocalcin oder MGP. Aufgrund seiner Toxizität ist es von der FDA bezüglich des Einschlusses in menschlicher Nahrung und Ergänzungsmitteln verboten worden und ist für Haustierfutter unbeliebt. Es ist zytotoxisch, ein aggressives Pro-Oxidationsmittel, wirkt Vitamin E entgegen und hemmt die Calciumaufnahme. Seine Verwendung wird wahrscheinlich auf kurzlebige Tiere (z.B. Masthähnchen und Mastschweine) beschränkt werden.
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Es gibt vier offensichtliche epidemiologische Erklärungen für die Proliferation des VK-Mangels in der menschlichen Ernährung (und wahrscheinlich der gleichzeitigen Erhöhung der Osteoporose und Atherosklerose) im Laufe der letzten 50 Jahre: (1) die Überalterung von selbstgezogenen Gemüsen und eine allgemeine Abnahme des Verzehrs grüner Gemüse in den letzten 40 Jahren (beispielsweise von 39 μg/Tag auf 24 μg/Tag bei britischen Kindern – siehe Prynne C.J. Thane C.W., Prentice A, Wadsworth M.E.J. Public heath Nutrition 2005 8: 171); (2) das Aussetzen von Blattgemüse an das Neonlicht im Supermarkt; (3) die Werbung für fettarme/cholesterinarme Ernährung; und (4) das Vorherrschen von intensivem (statt Weide-)Milchvieh-Management.
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Die Fortdauer der irrigen Meinung, dass Pflanzenfresser ausreichend VK aus der Enddarm-Mikroflora erhalten, hängt von der Koprophagie ab. VK wird nicht aus dem Enddarm absorbiert. Da ein fettlösliches Vitamin zur Absorption Gallensalze braucht und Gallensalze nur im Vorderdarm vorkommen, sollte dies offensichtlich sein. Labortiere, die mit VK-freier Ernährung gefüttert werden, weisen normale Prothrombinzeiten auf, wenn jedoch die Koprophagie rigoros verhindert wird, entwickeln sie innerhalb von 2 Wochen eine ernsthafte hämorrhagische Krankheit. Management-Praktiken, die die Koprophagie (wie beispielsweise Parasitenbekämpfung bei Pferden) minimieren oder eliminieren, machen die VK-Enddarmquelle vernachlässigbar gering.
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Tests, die durch die hier involvierten Erfinder durchgeführt worden sind, zeigen, dass VK bei den meisten modernen Ernährungsweisen nicht in reichem Maße, weder für Menschen, noch für Milchkühe oder Pferde biologisch verfügbar ist. Zahlenwerte in Veröffentlichungen über Ernährung, die die Annahme, dass VK in Blattgemüse/Weiden/Heu in reichem Maße vorliegt, weitergeleitet haben, scheinen geschätzt worden zu sein, bevor genaue analytische Verfahren entwickelt wurden, und scheinen die Instabilität und schlechte biologische Verfügbarkeit von natürlichem K1 in grünen Gräsern und Gemüsen außer Acht zu lassen Die Erfinder haben zum ersten Mal gezeigt, dass der Spiegel von uncarboxyliertem Osteocalcin bei Pferden mit sichtbaren Anzeichen von Knochenmineraldichte gering ist, was den Vitamin K-Mangel widerspiegelt.
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Der Bedarf an biologisch verfügbarem VK beim Pferd scheint anderen Spezies vergleichbar zu sein, d. h. etwa 15–20 μg/kg Körpergewicht/Tag zu betragen. Einige Spezies brauchen höhere Niveaus. Dies kann durch eine Ernährung bereitgestellt werden, die vollständig aus tiefgrüner Weide hoher Qualität besteht, was in Australien und anderen Ländern selten möglich ist. Eine Ernährung durch Weide, Heu und Konzentrate liegt zu niedrig, es sei denn, sie wird spezifisch durch Verabreichen von Vitamin K, wie durch die vorliegende Erfindung gelehrt, ergänzt. Die vielen Nichtgerinnungsfunktionen von K1 können eine wissenschaftliche Erklärung des traditionellen, in Ehren gehaltenen Nutzens der „Ruhe auf der Weide” bieten.
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Bei Pferden wird eine Ergänzung der Ernährung mit Vitamin K zusammen mit der sorgfaltigen Gestaltung von Trainingsprogrammen zu verbesserter Knochendichte und/oder reduzierten osteochondralen Schäden und wiederum zu verbesserter Skelettstrapazierfähigkeit führen. Junge Pferde können langer ohne die Unterbrechungen, die durch Knochenverletzungen verursacht werden können, im Training bleiben.
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Mit Bezug auf Obiges bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erhöhen der Knochendichte, Aufrechterhalten der Knochendichte und/oder Hemmen des Verlusts an Knochendichte und/oder Reduzieren osteochondraler Schäden bei einem Tier, umfassend das Verabreichen einem Tier einer wirksamen Menge einer Zusammensetzung enthaltend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2 zusammen mit einem physiologisch akzeptablen Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel.
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Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Erhöhen des Plasmaspiegels von Vitamin K bei einem Tier über denjenigen bereit, der durch die Ernährung erreichbar ist, umfassend das Verabreichen einer Zusammensetzung, die Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2 umfasst, zusammen mit einem physiologisch akzeptablen Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel.
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Die Zusammensetzung kann des Weiteren ein oder mehrere Zusatzvitamine oder – mineralien enthalten. Geeignete Zusatzvitamine umfassen Vitamin D2 und Vitamin D3 und geeignete Mineralien umfassen Siliciumdioxid, Bor, Magnesium, Calcium und/oder Phosphor.
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In einer Ausführungsform wird der Plasmaspiegel durch Ergänzen der Nahrung des Tiers mit Vitamin K erreicht. In einer Ausführungsform können die erzielten Plasmaspiegel nicht durch die gewöhnliche Aufnahme von Nahrung und Trank des Tiers, wie beispielsweise Fressen von blättrigem Grünzeug und Pflanzen erreicht werden, gleichgültig, welche Menge verzehrt wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Erhöhen der Knochendichte, Aufrechterhalten der Knochendichte und/oder Hemmen des Verlusts an Knochendichte und/oder Reduzieren osteochondraler Schäden bei einem Tier bereit, umfassend:
das Verabreichen einer Zusammensetzung enthaltend Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2 zusammen mit einem physiologisch akzeptablen Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel und mit oder ohne ein Zusatzvitamin oder -mineral, um ungefähr den maximal erreichbaren Spiegel von carboxyliertem Osteocalcin bei dem Tier, das behandelt wird, zu erreichen.
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In einer Ausführungsform kann das Verfahren des Weiteren das Bestimmen des carboxyliertem Osteocalcinspiegels im Knochen des Tiers vor dem Verabreichen der Vitamin K-Zusammensetzung und das Verabreichen der Zusammensetzung umfassen, wenn der carboxylierte Osteocalcinspiegel unter dem maximal erreichbaren Spiegel von carboxyliertem Osteocalcin bei dem Tier, das behandelt wird, liegt.
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Das Tier kann ein Mensch, Rind, Pferd, Hund, Schaf, Schwein, Vogel, eine Katze, ein Nagetier oder ein anderer Vertebrat sein. In einer Ausführungsform ist das Tier ein Pferd.
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Die Zusammensetzung kann oral, topisch, parenteral, intramuskulär, durch Spritzen, transmukös, transdermal, intranasal, durch Inhalierung oder intravenös verabreicht werden. Die Zusammensetzung kann in Form einer langsam wirkenden Zusammensetzung vorliegen.
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Auch werden Zusammensetzungen bereitgestellt, die Vitamin K enthalten. Eine Zusammensetzung nach einer Ausführungsform umfasst:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; und einen UV-Absorber.
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Die Zusammensetzung kann des Weiteren einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel umfassen.
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Die Zusammensetzung kann des Weiteren ein Zusatzvitamin wie beispielsweise Vitamin D2 und/oder Vitamin D3 umfassen.
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Die Zusammensetzung kann des Weiteren ein Verdünnungsmittel umfassen. Ein geeignetes Verdünnungsmittel kann eine Mischung von Monosaccharid und/oder Disaccharid und Stärke sein.
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Die Zusammensetzung kann auch ein Mineral-Aktiv, wie beispielsweise Siliciumdioxid und/oder Bor umfassen.
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Eine Zusammensetzung einer Ausführungsform gemäß ist eine stabile und wasserlösliche Zusammensetzung umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2;
Beta-Carotin; und
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel.
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Die Zusammensetzung kann des Weiteren ein Verdünnungsmittel umfassen. Ein geeignetes Verdünnungsmittel kann eine Mischung von Monosaccharid und/oder Disaccharid, und Stärke sein.
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Die Zusammensetzung kann auch ein Aktiv-Mineral, wie beispielsweise Siliciumdioxid und/oder Bor umfassen.
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In einer Ausführungsform liegt die Zusammensetzung in Form einer Flüssigkeit oder einer Paste vor.
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Eine Zusammensetzung einer anderen Ausführungsform gemäß ist eine stabile Pulverzusammensetzung umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2; und
Beta-Carotin;
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel;
in eine Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt und/oder
mit einem Verdünnungsmittel verdünnt.
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Das Verdünnungsmittel kann eine Mischung von Monosaccharid und/oder Disaccharid, und Stärke sein.
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Die Pulverzusammensetzung kann des Weiteren ein Aktiv-Mineral umfassen. Das Aktiv-Mineral kann Siliciumdioxid und/oder Bor sein.
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Eine Zusammensetzung einer anderen Ausführungsform gemäß ist eine stabile Pulverzusammensetzung umfassend
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2;
Beta-Carotin;
Vitamin D2 oder D3 oder eine Mischung von Vitamin D2 und D3;
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel;
in eine Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt und/oder
mit einem Verdünnungsmittel verdünnt.
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Das Verdünnungsmittel kann eine Mischung von Monosaccharid und/oder Disaccharid, und Stärke sein.
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Die Pulverzusammensetzung kann des Weiteren ein Aktiv-Mineral umfassen. Das Aktiv-Mineral kann Siliciumdioxid und/oder Bor sein.
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Eine Zusammensetzung einer anderen Ausführungsform gemäß ist eine stabile Pulverzusammensetzung umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2;
Beta-Carotin;
Vitamin D2 oder D3 oder eine Mischung von Vitamin D2 und D3;
einen Emulgator und/oder ein Verdickungsmittel;
ein Aktiv-Mineral;
in eine Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt und/oder mit einem Verdünnungsmittel verdünnt, das eine Mischung von Monosaccharid und/oder Disaccharid, und Stärke ist.
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Das Aktiv-Mineral kann Siliciumdioxid und/oder Bor sein.
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In einer Ausführungsform ist das Vitamin K der Pulverzusammensetzungen löslich, wenn es Wasser hinzugesetzt wird.
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Ebenfalls bereitgestellt ist ein Ergänzungsmittel für Pferde oder ein Pferdefutter umfassend eine erfindungsgemäße Zusammensetzung.
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Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Kombination von Vitamin K1 und K2 können in einer Menge von 0,01 Gew.-% bis zu 99,9 Gew.-%, auf die Zusammensetzung bezogen, beispielsweise bis zu 95 Gew.-%, bis zu 90 Gew.-%, bis zu 80 Gew.-%, bis zu 70 Gew.-%, bis zu 60 Gew.-%, bis zu 50 Gew.-%, bis zu 40 Gew.-%, bis zu 30 Gew.-%, bis zu 20 Gew.-%, bis zu 15 Gew.-%, bis zu 10 Gew.-%, bis zu 5 Gew.-%, bis zu 1,5 Gew.-%, bis zu 0,5 Gew.-%, bis zu 0,2 Gew.-%, bis zu 0,15 Gew.-% oder bis zu 0,1 Gew.-% vorliegen.
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Die Zusammensetzung kann einen UV-Absorber umfassen. Der UV-Absorber kann ein Zinkoxid, Lycopen, Lutein oder Beta-Carotin sein. Die Zusammensetzung kann auch Vitamin D2 und/oder D3 umfassen. In einer Ausführungsform liegt der UV-Absorber in einer Menge von 1/10tel der Konzentration von Vitamin K1 und/oder Vitamin K2 vor. In einer Ausführungsform liegt Vitamin D2 und/oder D3 in einer 3fachen Menge der Konzentration von Vitamin K1 und/oder Vitamin K2 vor.
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Der UV-Absorber und Vitamin D2 und/oder Vitamin D3 können in jeweiligen Mengen von bis zu 10 Gew.-%, beispielsweise bis zu 5,0 Gew.-%, bis zu 3,0 Gew.-%, bis zu 2,0 Gew.-%, bis zu 1,5 Gew.-%, bis zu 1,0 Gew.-%, bis zu 0,5 Gew.-%, bis zu 0,25 Gew.-%, bis zu 0,2 Gew.-%, bis zu 0,15 Gew.-%, bis zu 0,1 Gew.-% oder bis zu 0,01 Gew.-% vorliegen.
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Die Zusammensetzung kann ein geeignetes Vehikel oder Verdünnungsmittel umfassen, das eine Mischung von Monosacchariden und/oder Disacchariden oder eine Mischung von Monosacchariden und/oder Disacchariden mit Stärke sein kann, die in Mengen von bis zu 99 Gew.-%, beispielsweise bis zu 95 Gew.-%, bis zu 90 Gew.-%, bis zu 80 Gew.-%, bis zu 70 Gew.-%, bis zu 60 Gew.-%, bis zu 50 Gew.-%, bis zu 40 Gew.-%, bis zu 30 Gew.-%, bis zu 20 Gew.-%, bis zu 15 Gew.-%, bis zu 10 Gew.-%, bis zu 5 Gew.-%, bis zu 1,5 Gew.-%, bis zu 0,5 Gew.-%, bis zu 0,2 Gew.-%, bis zu 0,15 Gew.-% oder bis zu 0,1 Gew.-% vorliegen kann.
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Das Aktiv-Mineral kann ein lösliches Mineral, wie beispielsweise Siliciumdioxid und/oder Bor, sein. Das Aktiv-Mineral kann in einer Menge von bis zu 5,0 Gew.-%, beispielsweise 3,0 Gew.-%, 2,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-%, 1,0 Gew.-%, 0,5 Gew.-%, 0,25 Gew.-%, 0,2 Gew.-% oder 0,15 Gew.-% vorliegen.
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In einer Ausführungsform kann die Zusammensetzung in Form einer Flüssigkeit, Paste oder eines Pulvers vorliegen. Die Zusammensetzung kann in Form eines Getränks, einer Suppe, eines Konzentrats, einer Suspension, Emulsion, Pille, von Granulat, Tabletten, Kapseln, Zäpfchen, Zusammensetzung geregelter Freisetzung, Creme, Wundsalbe, Salbe, Lotion, Aerosol oder Wafer vorliegen. Die Zusammensetzung kann Tierfutter zugesetzt werden.
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Die Zusammensetzung kann täglich oder zweimal täglich oder mehr oder weniger häufig in einer einzigen Dosis oder in mehreren Dosen verabreicht werden.
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Die Zusammensetzung kann ein Gewichtsverhältnis von K1:K2 von 0,1:9,9 bis 9,9:0,1, beispielsweise 1:9 bis 9:1, 2:8 bis 8:2, 3:7 bis 7:3, 4:6 bis 6:4 oder 5:5 umfassen.
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In einer Ausführungsform wird eine stabile und wasserlösliche Pulverzusammensetzung bereitgestellt, umfassend:
Vitamin K1, Vitamin K2 oder eine Mischung von Vitamin K1 und Vitamin K2;
Beta-Carotin, in eine Stärke und/oder einen Zeolith eingekapselt.
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Die Stärke kann irgendeines der Cyclodextrine (wie beispielsweise Alpha-, Beta-, Gamma- oder modifiziertes Cyclodextrin), Amylose oder Amylopectin sein. Die Stärke kann von Kartoffeln, Weizen, Mais oder Reis oder anderen Pflanzen, die Stärke enthalten, beschaffen werden. Der Zeolith kann irgendein hydratisiertes Aluminosilicatmineral, wie beispielsweise Analcin, Chabazin, Heulandit, Natrolit, Phillipsit und Stilbit, sein. Durch Einkapseln der Zusammensetzung in Stärke und/oder einem Zeolith ist die Zusammensetzung UV-stabil und es erfolgt keine Verfärbung. In Öl neigt die Zusammensetzung zum Schwarzwerden ohne Verlust an Aktivität. In einer Ausführungsform erfolgt eine Bindung innerhalb des lipophilen Teils der Stärke. In einer anderen Ausführungsform erfolgt eine Bindung innerhalb der Poren des Zeoliths.
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Ein Verdünnungsmittel kann vorliegen. Geeigneterweise ist das Verdünnungsmittel ein Zucker. Der Zucker kann irgendein Zuckermonosaccharid oder -disaccharid sein.
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Die Zusammensetzung kann organische oder anorganische Träger, Vehikel und/oder Verdünnungsmittel umfassen. Zusatzmittel können Emulgatoren/Tenside, Verdickungsmittel, Konservierungsmittel, Löslichmacher, pyrogene Kieselsäure oder Vitamin D3 (Cholecalciferol), Süßungsmittel oder andere geeignete Zusatzmittel, wie erwünscht, umfassen. Vitamin D3 ist für den Knochenmineralmetabolismus wünschenswert, wie es auch Siliciumdioxid und Bor sind.
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Geeignete Verdickungsmittel umfassen Polyethylenglycol 4000 oder irgendeinen der Gummis, wie beispielsweise Xanthangummi und Guargummi. Verdickungsmittel können in Mengen von bis zu 99,9 Gew.-%, beispielsweise bis zu 95 Gew.-%, bis zu 90 Gew.-%, bis zu 80 Gew.-%, bis zu 70 Gew.-%, bis zu 60 Gew.-%, bis zu 50 Gew.-%, bis zu 40 Gew.-%, bis zu 30 Gew.-%, bis zu 20 Gew.-%, bis zu 15 Gew.-%, bis zu 10 Gew.-%, bis zu 5 Gew.-%, bis zu 1,5 Gew.-%, bis zu 0,5 Gew.-%, bis zu 0,2 Gew.-%, bis zu 0,15 Gew.-% oder bis zu 0,1 Gew.-% eingearbeitet werden.
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Geeignete Emulgatoren umfassen diejenigen, die E-Nummern von E400–E500 aufweisen, wie beispielsweise polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG 35) oder TWEEN 80 (Polysorbat 80).
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Emulgatoren können in Mengen von bis zu 99,9 Gew.-%, beispielsweise bis zu 95 Gew.-%, bis zu 90 Gew.-%, bis zu 80 Gew.-%, bis zu 70 Gew.-%, bis zu 60 Gew.-%, bis zu 50 Gew.-%, bis zu 40 Gew.-%, bis zu 30 Gew.-%, bis zu 20 Gew.-%, bis zu 15 Gew.-%, bis zu 10 Gew.-%, bis zu 5 Gew.-%, bis zu 1,5 Gew.-%, bis zu 0,5 Gew.-%, bis zu 0,2 Gew.-%, bis zu 0,15 Gew.-% oder bis zu 0,1 Gew.-% eingearbeitet werden.
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Geeignete Konservierungsmittel umfassen Methylparaben. Konservierungsmittel können in Mengen von bis zu 2 Gew.-%, beispielsweise bis zu 1 Gew.-% oder bis zu 0,5 Gew.-% eingearbeitet werden.
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Geeignete Löslichmacher umfassen Ethanol, Propylenglycol, Polyethylenglycol 400, Glycerin oder Isopropylalkohol. Löslichmacher können in einer Menge von bis zu 99,9 Gew.-%, beispielsweise bis zu 95 Gew.-%, bis zu 90 Gew.-%, bis zu 80 Gew.-%, bis zu 70 Gew.-%, bis zu 60 Gew.-%, bis zu 50 Gew.-%, bis zu 40 Gew.-%, bis zu 30 Gew.-%, bis zu 20 Gew.-%, bis zu 15 Gew.-%, bis zu 10 Gew.-%, bis zu 5 Gew.-%, bis zu 1,5 Gew.-%, bis zu 0,5 Gew.-%, bis zu 0,2 Gew.-%, bis zu 0,15 Gew.-% oder bis zu 0,1 Gew.-% eingearbeitet werden.
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Geeigneterweise ist die Zusammensetzung UV-stabil und weist eine verbesserte biologische Verfügbarkeit auf.
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Andere Zusatzmittel können Puffermittel, Antioxidationsmittel oder Süßungsmittel, wie beispielsweise Mono- und Disaccharide und Stärke umfassen.
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In einer Ausführungsform werden pro mindestens jeweils 7 mg K1 oder mindestens pro jeweils 7 mg K2 oder für irgendein Verhältnis von K1 und K2, liegen sie vor, wahlweise 20 mg wasserlösliches Pulver von Vitamin D3 (500.000 IE/g) und mindestens 7 mg wasserlösliches Pulver von 10% Beta-Carotin bereitgestellt.
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Die Zusammensetzung kann als Paste in einer Spritze verpackt werden.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft ausschließlich unter Beziehung auf die folgenden Beispiele beschrieben.
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BEISPIEL 1
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Die hier involvierten Erfinder haben eine Analyse von Vitamin K, das in Heu vorliegt, durchgeführt. Der Vitamin K1-Gehalt von Proben von Futter wurde an solchen aus saftig grüner, verbesserter Weide im März bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
Vitamin K1-Gehalt von Proben von Futter, mg/kg. Frische Proben (ausschließlich Blätter). |
| 1. Frisch geschnittener Klee | 2. Frisch geschnittenes Kikuyu-Gras | 3. Luzernenheu | 4. Frisch geschnittenes Glanzgras | 5. Frisch geschnittener Roggen | 1 + 4 + 5 frische Mischung | 1 + 4 + 5-Mischung 2 Tage alt | 1 + 4 + 5-Mischung, mix 2 Wochen im Stall |
Vitamin K1 | 2,26 | 2,74 | 3,03 | 2,93 | 1,93 | 2,39 | 1,93 | 1,65 |
Wasser % | 84,9 | 82,6 | 9,1 | 82,1 | 78,2 | 81,7 | 15,4 | 14,8 |
Vitamin K1, auf Trockensubstanzbasis | 15,0 | 15,7 | 3,3 | 16,4 | 8,9 | 13,1 | 2,28 | 1,93 |
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In der obigen Tabelle ist zu sehen, dass das verwendete Heu 3,3 bis 15 mg/kg Vitamin K1, auf Trockensubstanzbasis, enthielt, als es frisch geschnitten war, diese Menge jedoch im Laufe der Zeit abfiel.
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Dies wurde durch zwei weitere Tests an frischem Glanzgras und verschiedenen anderen Gräsern, wie in der beiliegenden Tabelle gezeigt, bestätigt:
Abbau von VK1 (mg/kg) in frischem Glanzgras, um 11,00 Uhr geschnitten, auf den UV-Index in März bezogen | Abbau von VK1 (mg/kg) in frischem Gras nach 7 Stunden Sonnenlicht bei verschiedenen täglichen Spitzen-UV-Indizes (PUVI) |
Zeit | 11.00 | 14.00 | 16.00 | 18.00 | Gras | PUVI | K1
0h | K1
7h | %
Abbau |
UVI | 3 | 5 | 2,5 | 0,5 | Prairie | 2 | 2,1 | 1,5 | 29 |
VK | 3,5 | 2,7 | 2,2 | 1,9 | Glanzgras | 5 | 3,5 | 1,9 | 46 |
| Queckengras | 6 | 3,1 | 1,4 | 60 |
Rhodes-Gras | 7 | 3,6 | 1,4 | 62 |
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Die Ergebnisse zeigen, dass im Laufe der Zeit eine wesentliche Abnahme von Vitamin K1 in Heu stattfindet und daher die Verabreichung von geschnittenem Heu keine überschüssige Menge Vitamin K bereitstellt, was der allgemeinen Annahme in Veröffentlichungen über Tierernährung widerspricht, dass Heu überschüssiges Vitamin K liefert. Es ist daher klar, dass es notwendig ist, eine Ernährung mit Heu durch Verabreichung von Vitamin K zu ergänzen, um den Bedarf des Pferds für biologisch verfügbares VK zu befriedigen.
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BEISPIEL 2
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Dieses Beispiel zeigt, dass eine hohe Knochenmineraldichte (KMD) bei Pferden mit reduziertem Auftreten sowohl einer Erkrankung der Dorsalfläche des Metacarpus bei jungen Rennpferden als auch mit im Röntgenbild sichtbarer Läsionen (RSL) bei Jährlingen korreliert werden kann.
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Die röntgenographische Knochen-Aluminium-Äquivalenz (RKAÄ) wurde an der Seitenansicht des linken dritten Metacarpus von neunundsechzig vollblütigen Jährlingen gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
Klinische Beurteilung | Knochenmineraldichte | Anzahl |
Keine sichtbaren Läsionen | 23,6 ± 1,2 (21,9–26,8) | 26 |
Eine oder mehrere sichtbare Läsionen | 22,3 ± 1,1 (20,4–24,1) | 43 |
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Die Ergebnisse zeigen, dass die Knochenmineraldichte mit im Röntgenbild sichtbaren Läsionen korreliert werden kann.
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Das von VK abhängige Protein Osteocalcin (OC), das durch Osteoblaste erzeugt wird, ist das wichtigste Nichtcollagenprotein in der Knochenstruktur. Die Osteolyse oder Knochenresorption (die fortlaufend gleichzeitig mit der Knochenablagerung in der Entwicklung erfolgt) setzt OC frei. OC ist ein Marker der Knochenaktivität statt der Knochenbildung. Die Carboxylierung von OC ist für die normale Osteogenese unerlässlich, ihr Protzentsatz oder Verhältnis wird als Indikator der Knochenintegrität und des Vitamin K-Status bei Menschen benutzt.
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Die Bestimmung der Carboxylierung von OC bei Pferden wurde durchgeführt.
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Carboxyliertes und untercarboxyliertes Osteocalcin (OC) wurde bei vierzehn Jährlingen gemessen (Takara EIA-Kits MK122 & MK121). Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt:
Klinische Bewertung | % carboxyliertes OC | Anzahl |
Keine sichtbaren Läsionen | 86 ± 6,4 (77–92) | 5 |
Eine oder mehrere sichtbare Läsionen | 69 ± 10,8 (57–88) | 9 |
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Die Pferde wurden auch unter Anwendung eines anderen Osteocalcinkits (Metra-Osteocalcin von Quidel Corporation) getestet, das das gesamte Osteocalcin misst. Das uncarboxylierte Osteocalcin wurde durch Ausfällen des Osteocalcins mit Bariumsulfat gemessen (Grundberg C.M Nieman S.D Abrams S Rosen H. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 1998, 83, 3258).
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In der Tabelle ist zu sehen, dass ein hoher Prozentsatz von untercarboxyliertem OC (oder ein geringerer Prozentsatz von carboxyliertem OC) zu Läsionen führt und daher ein Indikator von Vitamin K-Mangel ist. SRL-Bewertungsziffern wurden aus Standardjährlingsröntgenbildern derselben Pferde bestimmt. Hohe KMD wiesen eine direkte Korrelation mit geringeren SRL (P < 0,05) und einem höheren Vitamin K-Status (P < 0,01) auf.
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Die Spiegel von carboxyliertem OC der vierzehn Jährlinge, die drei verschiedenen Umgebungen, nämlich einer Koppel im Spätwinder und unter lokaler Trockenheit, einer Koppel im Frühjahr eine Woche nach 80 mm Regen und vier Wochen lang im Stall untergebracht, ausgesetzt worden waren, wurden dann bestimmt. Außerdem wurden die carboxylierten Spiegel der vierzehn Jährlinge bestimmt, wobei die Pferde innerhalb verschiedener Koppeln desselben Bauernhofs gehalten wurden. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen gezeigt:
Umgebungssituation | % carboxyliertes OC | Anzahl |
Spätwinter (lokale Trockenheit) | 75 ± 12,3 (57–92) | 14 |
Frühjahr, eine Woche nach 80 mm Regen | 90 ± 2,2 (87–93) | 14 |
Zwei Wochen im Stall | 62 ± 14,8 (38–86) | 14 |
Koppellage | % carboxyliertes OC | Anzahl |
Nordöstliche | 88 ± 5,4 (82–92) | 3 |
Südwestliche | 73 ± 11,6 (58–88) | 6 |
Südliche | 70 ± 12,1 (57–88) | 5 |
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Die Spiegel von carboxyliertem OC und daher der Vitamin K-Status waren wesentlich besser (P < ,01) in der Koppel mit der meisten Sonne (in der Nordostlage) und als das Frühjahrsgras gut gewachsen war (P < 0,01).
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Aus Obigem ist zu sehen, dass Vitamin K bei den meisten modernen Ernährungsweisen für Pferde nicht reichlich verfügbar ist. Bei den meisten Studien ist gezeigt worden, dass der Zugang zur Weide bei wachsenden Pferden für die Knochenentwicklung im Gegensatz zur Unterbringung im Stall vorteilhaft ist. Das Unterbringen im Stall bedeutet auch eine Ernährung mit Heu und Konzentraten, die Vitamin K-arm sind. Zusätzlich zu freier Bewegung kann der Zugang zur Weide in vielen Fällen eine notwendige Quelle von Vitamin K bereitstellen.
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BEISPIEL 3
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Vierzehn vollblütige Jährlinge wurden mit einem Ergänzungsmittel zusätzlich zu normalem Grasen auf der Weide versorgt. Vier Jährlinge wurden mit einer nährlosen Paste als Placebo supplementiert. Fünf wurden mit Vitamin K in Öl supplementiert und fünf wurden mit löslichen Vitamin K-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gemäß supplementiert. Das Serum-Vitamin K wurde dann bei den Jährlingen bestimmt:
Vollblütige Jährlinge | VK-Serum ng/ml | Anzahl |
Nährlose Paste + Weide | 12,0 ± 5,0 | 4 |
7 mg Vitamin K in Öl + Weide | 20 ± 5,7 | 5 |
7 mg lösliches Vitamin K + Weide der vorliegenden Erfindung gemäß | 45 ± 4,8 | 5 |
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Die Carboxylierungsspiegel wurden dann bei denjenigen bestimmt, die mit löslichem VK versorgt wurden, und mit denjenigen, die das Placebo erhielten, nach 60 Tagen verglichen. Die Ergebnisse sind wie folgt:
Vollblütige Jährlinge 7 mg/Tag lösliches Vitamin K | % Carboxylierung von OC | Anzahl |
Testgruppe vor Verabreichung des Ergänzungsmittels | 65 ± 12,7 (58–82) | 3 |
Placebogruppe vor Verabreichung des Ergänzungsmittels | 67 ± 10,1 (57–76) | 3 |
Testgruppe nach 60 Tagen 7 mg/Tag | 90 ± 2,2 (88–92) | 3 |
Placebogruppe nach 60 Tagen | 69 ± 5,9 (64–75) | 3 |
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Es ist zu sehen, dass die Verabreichung von Vitamin K die Vitamin K-Serumspiegel verbesserte. Die Supplementierung mit einem wasserlöslichen und stabilisierten VK änderte die Serumspiegel der Pferde wesentlich (P < 0,01) und erhöhte die Carboxylierung bei den Pferden nach 60 Tagen wesentlich (P < 0,01). Die Supplementierung mit biologisch verfügbarem VK hat das Potential, eine unbedenkliche, wirksame und wirtschaftliche Möglichkeit zum Reduzieren des Auftretens orthopädischer Krankheit bei Pferden bereitzustellen. Die Messwerte zeigen, dass VK bei den meisten modernen Pferdeernährungsweisen nicht reichlich verfügbar ist.
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Die folgenden Beispiele zeigen Zusammensetzungen, die zum Herstellen einer stabilen therapeutischen Dosis geeignet sind. WASSERLÖSLICHE (WL) ZUSAMMENSETZUNGEN BEISPIEL 4 PASTENFÖRMIGE ZUSAMMENSETZUNG
15 g | Vitamin K1 und/oder K2 |
11,8 kg | Propylenglycol |
7,0 kg | Polyethylenglycol 4000 |
850 g | polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG35) oder TWEEN 80 |
15 g | Beta-Carotin WL, 10% |
105 g | Vitamin D3 (500.000 IE/g) WL |
100 g | Methylparaben. |
BEISPIEL 5 PASTENFÖRMIGE ZUSAMMENSETZUNG
35 g | Vitamin K1 und/oder K2 |
9,4 kg | Propylenglycol |
9,4 kg | Trinkwasser |
105 g | polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG35) oder TWEEN 80 |
35 g | Beta-Carotin WL, 10% |
80 g | Vitamin D3 (500.000 IE/g) WL |
100 g | Methylparaben |
660 g | Xanthangummi |
BEISPIEL 6 PASTENFÖRMIGE ZUSAMMENSETZUNG
35 g | Vitamin K1 und/oder K2 |
9,4 kg | Propylenglycol |
9,4 kg | Trinkwasser |
105 g | polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG35) oder TWEEN 80 |
35 g | Beta-Carotin WL, 10% |
100 g | Methylparaben |
660 g | Xanthangummi. |
BEISPIEL 7 FLÜSSIGE ZUSAMMENSETZUNG
15 g | Vitamin K1 und/oder K2 |
5 kg | polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG35) oder TWEEN 80 |
15 kg | Ethanol 100% |
15 g | Beta-Carotin WL, 10% |
105 g | Vitamin D3 (500.000 IE/g) WL |
100 g | Methylparaben. |
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BEISPIEL 8
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STABILES PULVERZUSAMMENSETZUNGSKONZENTRAT (A)
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5 kg Vitamin K1 und/oder K2 wurden 10 kg Beta-Cyclodextrin und Ethanol, falls erforderlich, hinzugegeben und in einer Mischvorrichtung auf 40°C für eine Zeitspanne erhitzt, bis das Clathrat eingearbeitet worden war, d. h. bis das Vitamin K1 und/oder K2 in den hydrophoben Teil des Clathrats eingearbeitet worden war(en), und dann getrocknet. Das Cyclodextrin kann durch eine lineare Stärke ersetzt werden und in diesem Fall ist die Amylosestärke eine lineare Spirale und das K1 und/oder K2 wird in die Spirale eingearbeitet. Das Cyclodextrin kann durch einen Zeolith ersetzt werden und das K1 und/oder K2 wird in die Poren des Zeoliths eingearbeitet. 5 kg Emulgatoren und/oder Verdickungsmittel (geeigneterweise die E-Nummern E400–E500) werden hinzugegeben und 5 kg Beta-Carotin (10%, WL) werden hinzugegeben. Zu dieser Zusammensetzung werden 2 kg (Kieselgel-)Aerosil 200 durch Beschichten der Außenseite der Teilchen hinzugegeben, um ein freifließendes Pulver zu bilden. BEISPIEL 9 STABILES PULVERZUSAMMENSETZUNGSKONZENTRAT (B) – Vormischung
7 kg | Vitamin K1 und/oder K2 |
21 kg | polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG35-Emulgatoren) |
5 kg | Beta-Carotin (10%) |
464 kg | Puderzucker, 5% Maisstärke |
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BEISPIEL 10
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23 kg der obigen Vormischung (Beispiel 9) wurden mit 745 g Vitamin D3 (500.000 IE/g WL) vorgemischt und mit Puderzucker, der eine Vitamin K1- oder -K2-Konzentration von 7 mg/10 g aufwies, auf 464 kg aufgefüllt.
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26 zwei Jahre alte vollblütige Rennpferde wurden zu Beginn des Trainings fürs Rennen in zwei Gruppen geteilt. Eine Gruppe („Quinaquanone”) erhielt die 7 mg-Vitamin K-Rezeptur täglich im Futter sechs Monate lang. Die andere Gruppe („Kontrolle”) erhielt ein scheinbar identisches Pulver, das kein Vitamin K enthielt. Digitale Röntgenaufnahmen des linken dritten Metacarpusknochens und eines danebenliegenden Aluminium-Graustufenkeils wurden in verschiedenen Abständen aufgenommen. Die röntgenographische Dichte des Knochens und des Graustufenkeils wurden gemessen und die RKAÄ (röntgenographische Knochen-Aluminium-Äquivalenz) wurde berechnet. Bei jeder darauffolgenden Messbestimmung wurde die RKAÄ jedes Pferds mit seiner anfänglichen RKAÄ verglichen und die prozentuale Änderung aufgezeichnet. Die durchschnittliche prozentuale Änderung ist in der folgenden Tabelle gezeigt.
Durchschnittliche prozentuale Änderung der RKAÄ im Laufe der Zeit |
Tage | 12.09.2008 | 14.10.2008 | 31.12.2008 | 2.02.2009 | 8.05.2009 |
Quinaquanone | 0 | 1,04 | 4,54 | 7,68 | 9,05 |
Kontrolle | 0 | 0,35 | 2,82 | 3,97 | 5,02 |
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Die 1 zeigt die prozentuale Änderung der röntgenographischen Knochendichte. Mit Bezug auf die Figur betrug die Erhöhung der Knochendichte im Laufe der Zeit bei den Pferden, die Vitamin K1 (QuinaquanoneWZ) der vorliegenden Erfindung gemäß erhielten, 9,05 ± 0,91% im Vergleich mit der Kontrolle von 5,02 ± 2,17%. 100 Tage P = NS, 140 Tage P < 0,05, 200 Tage P < 0,01,
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Die durchschnittlichen Serumspiegel von Vitamin K, carboxyliertem Osteocalcin und uncarboxyliertem Osteocalcin wurden, wie in der folgenden Tabelle gezeigt, bestimmt.
| Durchschnittliche Serumspiegel Vit. K ng/m1 Sept. 08 | Durchschnittliche Serum-% an carboxyliertem Osteocalcin Sept. 08 | Durchschnittliche Serum-% an Uncarboxyliertem Osteocalcin Sept. 08 | Durchschnittliche Serumspiegel an Vit. K ng/ml Mai 09 | Durchschnittliche Serum-% an Carboxyliertem Osteocalcin Mai 09 | Durchschnittliche Serum-% an uncarboxyliertem Osteocalcin Sept. 08 |
Kein Vit. K | 9 ± 10 | 60 ± 7 | 35 ± 7 | 10 ± 9 | 65 ± 9 | 30 ± 7 |
Vit. K | 10 ± 11 | 62 ± 5 | 38 ± 5 | 45 ± 14 | 86 ± 8 | 8 ± 6 |
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Es ist in der Tabelle und der
1 zu sehen, dass die Vitamin K-Spiegel und das carboxylierte Osteocalcin bei der behandelten Gruppe wesentlich verbessert und das uncarboxylierte Osteocalcin wesentlich reduziert war. BEISPIEL 11
23 kg der obigen Vormischung (Beispiel 9) wurden mit 745 g Vitamin D3 (500.000 IE/g WL) |
5 kg löslichem Siliciumdioxid |
50 g Bor |
gemischt und mit Puderzucker auf 464 kg aufgefüllt. |
BEISPIEL 12 STABILES VERDÜNNTES K1- oder K2-PULVER IN VITAMIN-MINERAL-VORMISCHUNG
10 kg | Vitamin K1- und/oder K2-Vormischungskonzentrat (Beispiel 9) |
324 g | Vitamin D3 (500.000 IE/g WL) |
600 kg | Vitamin-Mineral-Vormischung mit Hochproteinkonzentrat (66% Protein) |
oder einer Kombination von Weizenschrot-Kleie-Mischung, Reisschrot-Kleie-Mischung, Sojabohnenmehl, Rapsmehl, Baumwollsamenmehl, Gerste, Mais, Hafer und Lupinen in irgendeiner Kombination gemischt, um die Ernährungserfordernisse für Tiere bezüglich Protein, Fett, Kohlehydrat, Vitamine und Mineralien zu befriedigen. |
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BEISPIEL 13
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Die Rezeptur von Beispiel 12 kann als Komplettfutter für Tiere extrudiert werden.
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BEISPIEL 14
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Die Spiegel von verfügbarem Vitamin K für verschiedene Zusammensetzungen wurden bestimmt, wie in der folgenden Tabelle gezeigt. Es handelte sich dabei um eine Studie an Menschen, bei der die Plasma-Vitamin K-Spiegel (ng/ml) nach Verzehr grüner Pflanzen, einem Vitamin K-Öl und von der vorliegenden Erfindung gemäß wasserlöslichem Vitamin K verglichen wurden.
Quelle von VK | VK1 in Serum ng/ml | Biologische Verfügbarkeit im Vergleich mit wasserlöslichem Vitamin K | Anzahl |
Gekochter Spinat in Milch 500 μg | 2,7 | 12% | 3 |
Gefriergetrockneter Spinat in Milch 500 μg | 4,7 | 26,4% | 3 |
VK1-Ö1 in Milch 500 μg | 8,24 | 45,6% | 3 |
Wasserlösliches VK1 in Milch 500 μg, der vorliegenden Erfindung gemäß | 15,11 | 100% | 3 |
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Diese Tabelle zeigt die orale biologische Verfügbarkeit von Vitamin K in verschiedenen Grundsubstanzen nach dem Verzehr einer standardisierten 500 μg-Menge.
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Die Tabelle zeigt, dass Vitamin K in Spinat und in Öl im Vergleich mit wasserlöslichem Vitamin K der vorliegenden Erfindung gemäß schlecht biologisch verfügbar ist.
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BEISPIEL 15
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Es ist bekannt, dass Vitamin K1 (K1) durch Sonnenlicht (UV) schnell abgebaut wird. Um eine stabile Komponente eines Vitaminprodukts zu sein, muss Vitamin K1 durch physikalische und/oder chemische Mittel geschützt werden. Es ist gezeigt worden, dass nach 4 Stunden Exposition an helles Sonnenlicht ein Verlust von etwa 20% K1 stattfand. Es wurden Versuche durchgeführt, um zu bestimmen:
- 1. ob der Verlust durch Lager von Paste, die der vorliegenden Erfindung gemäß hergestellt wird, ohne Beta-Carotin in schwarzen Spritzen reduziert werden kann
- 2. ob der Verlust durch Hinzusetzen von Beta-Carotin zu der Zusammensetzung reduziert werden kann.
- 3. Die Wirkung des Einkapselns von Vitamin K1 in eine Grundsubstanz, wie beispielsweise Cyclodextrin, Stärke und/oder Zeolithe und die Wirkung eines Verdünnungsmittels, das eine Mischung von Monosaccharid oder Disaccharid und Stärke ist.
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1) Ein Vergleich des Verlusts von Vitamin K1 aus einer Paste, die in einer schwarzen Spritze gelagert wurde, mit demjenigen aus seiner weißen Spritze nach 8 Stunden langer UV-Exposition wurde durchgeführt. Etwa 5 g K1-Paste wie in Beispiel 5 ohne Beta-Carotin wurden aus jeder von einer weißen 60 ml-Spritze und einer schwarzen 60 ml-Spritze genommen. Jede 5 g-Probe wurde homogenisiert und eine 1 g-Probe wurde abgenommen. Die Proben wurden auf Vitamin K1 hin analysiert. Die Spritzen wurden beide 4 Stunden lang in direktes Sonnenlicht gelegt, woraufhin eine zweite Probe von 5 g abgenommen wurde. Die Proben wurden wie oben verarbeitet und auf Vitamin K1 hin untersucht. Die Spritzen wurden weitere 4 Stunden Sonnenlicht gegenüber ausgesetzt und die Proben wiederum wie oben auf Vitamin K1 hin analysiert.
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Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt:
| Vitamin K1-Spiegel nach 0 Stunden UV-Exposition | Vitamin K1-Spiegel nach 4 Stunden UV-Exposition (Verlust) | Vitamin K1-Spiegel nach 8 Stunden UV-Exposition (Verlust) |
Weiße/durchsichtige Spritze | 1,65 mg/g | 0,99 mg/g (40%) | 0,50 mg/g (70%) |
Schwarze Spritze | 1,65 mg/g | 1,25 mg/g (25%) | 0,92 mg/g (44%) |
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In dieser Tabelle ist ersichtlich, dass der Verlust von Vitamin K1 aus der Paste in dem weißen HDPE-(Polyethylen hoher Dichte)Behälter schneller erfolgte, der Verlust von Vitamin K1 aus der schwarzen Spritze jedoch zu hoch war, als dass das Produkt als UV-stabil betrachtet werden könnte. Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass es vorzuziehen ist, die Zusammensetzung in einer dunklen Spritze zu verpacken.
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2) Die Wirkung der Zugabe von Beta-Carotin (der vorliegenden Erfindung gemäß) auf die Stabilität von Vitamin K1 UV gegenüber wurde dann bestimmt. Man denkt, dass Beta-Carotin Vitamin K1 in einer Paste, die UV-Licht ausgesetzt ist, schützt, da es bevorzugt photooxidiert wird. Eine wasserlösliche, Beta-Carotin enthaltende Paste wurde der folgenden Zusammensetzung gemäß wie in Beispiel 5 hergestellt. PASTENZUSAMMENSETZUNG
35 g | Vitamin K1 und/oder K2 |
9,4 kg | Propylenglycol |
9,4 kg | Trinkwasser |
105 g | polyethoxyliertes Rizinusöl (PEG35) oder TWEEN 80 |
35 g | Beta-Carotin WL, 10% |
800 g | Vitamin D3 (500.000 IE/g) WL |
100 g | Methylparaben |
660 g | Xanthangummi. |
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Die Paste wurde in weiße (HDPE-) 30 ml-Spritzen eingefüllt und wie folgt behandelt:
Probe 1 – 24 h lang bei 4°C gelagert
Probe 2 – 4 h lang in Sonnenlicht gelagert
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Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt:
Probe | Vitamin K1-Konzentration | %-Verlust |
1 | 1,7 mg/g | 0 |
2 | 1,7 mg/g | 0 |
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Es war kein Verlust von Vitamin K1 nach 4 h Exposition an Sonnenlicht ersichtlich, wenn Beta-Carotin in die Zusammensetzung eingearbeitet war. Dies zeigt, dass Beta-Carotin Vitamin K1 Schutz gegen Photooxidation geben kann.
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3) Es wurde das Einkapseln von Vitamin K1 in ein Pulver Beispiel 8 gemäß unter Anwendung einer Grundsubstanz, wie beispielsweise Cyclodextrin, Stärke und/oder Zeolithe und/oder wie in Beispiel 10, wobei Gebrauch gemacht wird von einem Verdünnungsmittel, das eine Mischung von Monosaccharid oder Disaccharid und Stärke ist, angewendet.
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Es wurden Proben bezüglich der Stabilität nach 4 h langer Exposition an UV-Sonnenlicht verglichen. Die Proben wurden sowohl in weiße HDPE- als auch schwarze HDPE-Eimer mit Deckeln eingegeben. Alle Proben wurden vor der Exposition an UV auf 7 mg/10 g Pulver aufgefüllt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
VITAMIN K-PULVER | SCHWARZER HDPE-Eimer | WEISSER HDPE-Eimer |
Stärke | 7 mg K1/10 g Pulver (0% Verlust) | 7 mg K1/10 gm Pulver (0% Verlust) |
Zeolith-Pulver | 7 mg K1/10 gm Pulver (0% Verlust) | 7 mg/10 g Pulver (0% Verlust) |
Cyclodextrin-Pulver | 7 mg K1/10 g Pulver (0% Verlust) | 7 mg K1/10 g Pulver (0% Verlust) |
Puderzucker-Stärkemischung | 7 mg K1/10 g Pulver (0% Verlust) | 7 mg K1/10 g Pulver (0% Verlust) |
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Dieses Beispiel zeigt, dass das Einkapseln von K1 (der Erfindung gemäß) und die Verwendung eines Verdünnungsmittels, das eine Zucker-Stärkemischung ist, seine Stabilität verbessert.
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Die obige Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und des besten Modus der Erfindung, die dem Anmelder zur Zeit des Einreichens der Anmeldung bekannt sind, sind zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt worden. Es ist nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form zu beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind im Lichte der obigen Lehre möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung am besten zu erklären, um es dadurch anderen Fachleuten auf dem Gebiet der Technik zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die spezifische beabsichtigte Anwendung geeignet sind, zu nutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die anhängenden Ansprüche definiert werden soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Ensminger M.E., Oldfield J.E. und Heinemann W.W., (1990) Feeds & Nutrition (Futter und Ernährung) 2. Ausgabe., Ensminger Publishing Co., Clovis, Kalifornien [0020]
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