DE3406772A1 - Diaetetisches mittel zur herabsetzung der harnstoffkonzentration in koerperfluessigkeiten und seine herstellung - Google Patents

Diaetetisches mittel zur herabsetzung der harnstoffkonzentration in koerperfluessigkeiten und seine herstellung

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Description

Patentanwälte DiPL.-lNG-.H.WErCK'iaÄNN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska , Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel
8000 MÜNCHEN 86 cMt F^ Ö, 1984 POSTFACH 860 820
MDHLSTRASSE 22
TELEK)N(O 89) 98 03 52
TELEX 522621
TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÖNCHEN
Dr. R. und Dr. E. Schuler
Etztalstraße 17-19, D-8131 Berg/Starnberg
Diätetisches Mittel zur Herabsetzung der Harnstoffkonzentration in Körperflüssigkeiten und seine Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein diätetisches Mittel zur Herabsetzung der Harnstoffkonzentration in Körperflüssigkeiten und dessen Herstellung.
Bei.Nierenerkrankungen, Nierentransplantationen und dergleichen besteht das Problem der Harnstoffentfernung aus dein Organismus. Normalerweise werden 70 % des in der Leber beim Eiweißabbau gebildeten Harnstoffs über die Niere ausgeschieden, daneben werden bis zu 30 % auch durch die Darmwand abgegeben und dort von Bakterien gespalten, wobei je nach dem vorherrschenden pH-Wert des Darms entweder eine Fixierung im Darm und Ausscheidung erfolgt (bei sauren pH-Werten) bzw. bei alkalischen pH-Werten eine Resorption und Rücktransport des toxischen Ammoniaks zur Leber stattfindet. Im Falle von Nierenerkrankungen mußte bisher zur Beseitigung des überschüssigen und nicht über den Darm ausgeschleusten Harnstoffs eine Dialyse in regelmäßigen Abständen vorgenommen werden. Wenn es gelingen würde/ einen größeren Anteil des Harnstoffs über den Darm zu entfernen, so bestünde unter Umständen die Möglichkeit, die Häufigkeit von Dialysen herabzusetzen oder die Dialyse überhaupt umgehen zu können.
Voraussetzung hierfür wäre, daß der Harnstoff aus dem Gleichgewicht, das sich über die Darmwand einstellen muß, laufend entfernt wird. Dies könnte erfolgen, indem man im Darm eine Mikroorganismenflora erzeugt, welche eine starke Harnstoff spaltende Aktivität entfaltet.
Von Setelae und seinen Mitarbeitern an der Universität Helsinki wurde bereits vermutet, daß die Reststickstoff-Verbindungen in den Körperflüssigkeiten nicht nur Endprodukte des Stoffwechselprozesses darstellen, die beseitigt werden müssen, sondern zu einem Teil auch für die Resynthese von Proteinen bzw. Aminosäuren nützlich sind und daher nicht vollständig entfernt werden sollten, sondern lediglich der Überschuß beseitigt werden muß. Um dies zu erreichen, haben sie schon vorgeschlagen, die Verhältnisse im Darm dann so zu verändern, daß die biologische Zerlegung von Reststickstoff dort gesteigert und damit eine Verschiebung des biologischen Gleichgewichts durch den Darm erzielt wird. Gleichzeitig sollte der Patient auf einer angemessenen Diät gehalten werden. Um nun die Verhältnisse im Darm im gewünschten Sinne zu verändern, wurden nicht näher identifizierte Bodenmikroorganismen der Arten Serratia, Pseudomonas und Rhizobium oder Agrobacterium verwendet, welche adaptive, Reststickstoff -abbauende Enzyme wie Urease, Kreatinase und dergleichen enthalten und damit einen Abbau des Reststickstoffs, wie z. B. des Harnstoffs im Darm in stärkerem Maße hervorrufen können (Kidney International, Vol. 13, Suppl. 8 (1978), S. 194-202). Jedoch stellte sich heraus, daß sie im Darm die gewünschten Eigenschaften nicht mehr aufwiesen (Proceeding Eur. Soc for Artifical Organs (ESAO) VoI V, Zürich, 6-8.11.1978). Zudem benötigen sie einen etwa neutralen pH-Wert, um gute Aktivität ihrer Urease zu erzielen. Unter derartigen Bedingungen wird jedoch bei der Spaltung des Harnstoffs entstehender Ammoniak wieder resorbiert und entfaltet höchst unerwünschte toxische Wirkungen auf die Leber. Aus diesem Grunde konnten die Arbeiten von Setelä nicht zum Erfolg führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen. Hierzu wird von der Überlegung ausgegangen, daß eine Darmflora erforderlich wäre, die eine Urease besitzt, welche auch im sauren pH-Bereich starke Aktivität entfaltet und nach Möglichkeit dort ihr Aktivitätsmaximum aufweist. Außerdem -müßte es sich um eine konstitutiv gebildete Urease handeln, nicht um eine nur aufgrund des vorhandenen Harnstoffs adaptiv entstehende Urease.
Bekannt ist, daß man den zur Ammoniakbeseitigung angestrebten niedrigen pH-Wert im Darm durch eine Bifidusflora hervorrufen kann. Nunmehr wurde gefunden, daß es bestimmte Bifidusstämme gibt, die konstitutiv eine im sauren pH-Bereich stark aktive Urease bilden und diese Urease wiederum laufend den durch die Darmwand tretenden Harnstoff spalten und damit aus dem Gleichgewicht entfernen kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein diätetisches Mittel zur Herabsetzung der Harnstoffkonzentration in Körperflüssigkeiten, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Urease enthaltenden Bifidusbakterien der Art Bifidobacterium suis oder/und Bifidobacterium infantis.
Die erfindungsgemäß anzuwendenden Bifidusbakterien der Art Bifidobacterium suis wurden bei Schweinen gefunden. Ein Vorkommen bei Menschen ist bisher nicht bekannt geworden. Bevorzugt verwendet wird im Rahmen der Erfindung der Stamm Bifidobacterium suis DSM 20211. Als Stamm der Art Bifidobacterium infantis wird DSM 2877 bevorzugt. Dieser besteht aus Gram-positiven, pleomorphen, anaeroben Stäbchen, die aus Glucose Acetat und Milchsäure bilden. Das Murein der Zellwand ist vom
Orn-Ser-Ala-Thr-Ala Typ. Diesen Mureintyp enthalten neben B. infantis noch B. longum und B. suis. Diese drei Arten sind vom Genom her sehr nah verwandt miteinander. Der Stamm kann Arabinose und Melezitose nicht vergären und unterscheidet sich hierin von B. infantis und B. longum/B. suis.
Das erfindungsgemäße diätetische Mittel kann den Ureasehaltigen Bifidusstamm der Art suis oder infantis alleine enthalten, vorzugsweise jedoch enthält es eine Kombination mit anderen Bifidusstämmen, die vor allem eine erhebliche Aziditätsbildungsfähigkeit aufweisen. Derartige Bifidustämme sind z. B. Bifidobacterium adolescentis DSM 20083, 20086, 20087 und 20098; Bifidobacterium bifidum DSM 20082, 20215 und 20496; Bifidobacterium breve DSM 20091, 20213; Bifidobacterium catenulatum DSM 20103; Bifidobacterium infantis DSM 20088, 20090 und 20223; Bifidobacterium longum DSM 20097 und 20219; Bifidobacterium sp DSM 20093.
Außer den genannten Bifidusstämmen kann das erfindungsgemäße diätetische Mittel noch übliche Zusatzstoffe enthalten wie Geschmackstoffe, Farbstoffe, Verdünnungsmittel und dergleichen. Vorzugsweise enthält das Mittel zusätzlich noch Bestandteile des Kulturmediums, d. h. die in dem Kulturmedium, in dem die Bakterien gezüchtet wurden, enthaltenen Feststoffe. Insbesondere enthält das diätetische Mittel daher Milchbestandteile oder Sojamilchfeststoffe sowie gegebenenfalls zusätzlich Pepton oder/und Hefeextrakt.
Das erfindungsgemäße diätetische Mittel kann in jeder für die orale Verabreichung geeigneten Form konfektioniert werden. Vorzugsweise liegt es in lyophilisierter
Form vor und wird vor der Verabreichung durch Zusatz einer trinkbaren Flüssigkeit wie Wasser, Milch, Tee oder dergleichen bis zu einer trinkfähigen Konsistenz aufgeschlämmt und getrunken. Die Verabreichung kann aber auch in anderer Form, z. B. in Gelatinekapseln, erfolgen.
Ein.weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen diätetischen Mittels. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform züchtet man wenigstens einen Bifxdobacterium suis oder infantis Stamm und gegebenenfalls einen weiteren Bifidobacterium Stamm in einem geeigneten Nährmedium und lyophilisiert die so erhaltene Kultur.
Als geeignete Nährmedien kommen alle in physiologischer, diätetischer und geschmacklicher Hinsicht geeigneten Nährlösungen in Betracht, vorzugsweise Milchprodukte, wie z.B. Sojamilch, die bevorzugt wird, oder Molke und insbesondere Magermilch. Die Nährmedien können mit weiteren Zusätzen, wie z. B. Hefeextrakt und/oder Peptonen und/oder anderen, die Verdauung fördernden Stoffe, versehen sein, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 1 % Gew.-Vol., bezogen auf das fertige Nährmedium. Insbesondere bei Verwendung von Magermilch, die üblicherweise aus Trockenmagermilch und Wasser bereitet wird, hat sich ein Zusatz von Hefeextrakt und/oder Pepton als zweckmäßig erwiesen. Es kann auch ein Gemisch aus zwei oder mehreren der obengenannten geeigneten Nährmedien eingesetzt werden. Vorzugsweise setzt man 0,4 bis 0,5 Gew.-% Hefeextrakt und 0,4 bis 0,6 Gew.-% Pepton, bezogen auf das Volumen der Lösung, zu.
Wie bereits erwähnt, können dem erfindungsgemäßen diätetischen Mittel noch weitere übliche Zusatzstoffe, insbesondere diätetisch geeignete Zusätze wie z. B. Glucose, ß-Lactose und Lactulose zugegeben werden. Bezogen auf den gefriergetrockneten Zustand enthält das Mittel vorzugsweise 10 bis 10 , insbesondere 10 bis
9
10 lebende Bifidum-Bakterienzellen pro Gramm.
Die Züchtung der Mikroorganismen selbst erfolgt in der hierfür bekannten und üblichen Weise.
Die Bebrütungszeit hängt von der Temperatur ab. Vorzugsweise wird während 15 bis 30 Stunden bei einer Temperatur von 15 bis 450C bebrütet und insbesondere während 24 Stunden bei 37 + 20C. Während der Züchtung hält man vorzugsweise den pH-Wert zwischen 5,7 und 5,9, zweckmäßig durch Zugabe eines Alkali. Besonders geeignet ist Kalkmilch (Calciumhydroxidlösung), die man in der Regel zwei- bis viermal während der Züchtung zudosiert.
Das erfindungsgemäße diätetische Mittel schafft die Möglichkeit, die Harnstoffmenge in den Körperflüssigkeiten wesentlich stärker herabzusetzen, als dies bisher über den Darm möglich war. Dies eröffnet die Möglichkeit, auch bei einem Nierenversagen den Harnstoffgehalt so weit zu verringern, daß die verbleibenden Restharnstoffmengen unschädlich sind bzw. ohne oder nur mit wenigen Dialysebehandlungen beseitigt werden können, so daß der Abstand zwischen den einzelnen Dialysen erheblich verlängert werden kann. Hierdurch wird nicht nur eine wesentliche Erleichterung für die Kranken geschaffen, sondern es wird auch vermieden, daß dem Körper für die Resynthese benötigte Stickstoffverbindungen übermäßig entzogen werden.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung weiter.
Beispiel
Eine aus Sojamilchpulver und Wasser bereitete Nährlösung, der, bezogen auf die fertige Nährlösung, je 0,5 Gew.-% Hefeextrakt und Pepton zugesetzt wurden, wird mit einer Reinkultur von Bifidobacterium infantis, DSM 2877 beimpft. Die Kultur wird während 24 Stunden bei einer Temperatur von 370C bebrütet. Nach jeweils etwa 8 Stunden wird der pH-Wert auf 5,8 bis 5,9 nachgestellt durch Zusatz der erforderlichen Menge Kalkmilch. Danach wird die Kultur gekühlt und gefriergetrocknet. Das auf diese Weise erhaltene Lyophilisat wird kühl gelagert. Zur Verabreichung wird das Produkt mit lauwarmem Wasser (ca. ein Teelöffel auf 1/4 1 Wasser) verrührt und die erhaltene Suspension sofort getrunken.
Anstelle von Sojamilch wurde auch Magermilch und Molke verwendet.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Diätetisches Mittel zur Herabsetzung der Harnstoffkonzentration in Körperflüssigkeiten, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Urease enthaltenden Bifidusbakterien der Art Bxfidobacterium suis oder infantis.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es Bxfidobacterium suis DSM 20211 oder/und Bxfidobacterium infantis DSM 2877 enthält.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß es zusätzlich andere Bifidusarten enthält.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß es zusätzlich wenigstens einen der Stämme Bxfidobacterium adolescentis DSM 20083, 20086, 20087 und 20098; Bifidobacterium bifidum DSM 20082, 20215 und 20496; Bifidobacterium breve DSM 20091, 20213; Bxfidobacterium catenulatum DSM 20103; Bifidobacterium infantis DSM 20088, 20090 und 20223; Bifidobacterium longum DSM 20097 und 20219 oder/und Bifidobacterium sp DSM 20093 enthält.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Bestandteile des Kulturmediums der enthaltenen Bifidusstamme enthält.
6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß es als Kulturmediumbestandteile Milchbestandteile oder Sojamilchfeststoffe enthält.
7. Mittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
■ daß es Pepton- oder/und Hefeextrakt enthält.
8. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in lyophilisierter Form vorliegt.
9. Verfahren zur Herstellung des diätetischen Mittels nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß man wenigstens einen Bifidobacterium suis oder/und infantis Stamm und gegebenenfalls wenigstens einen weiteren Bifidobacterium Stamm in einem geeigneten Nährmedium züchtet und die erhaltene Kultur lyophilisiert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß man als Nährmedium Milch oder Sojamilch unter Zusatz von Pepton oder/und Hefeextrakt verwendet.
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