DE4220168A1

DE4220168A1 - Naehrstoffzusammensetzung mit geringer allergener wirkung

Info

Publication number: DE4220168A1
Application number: DE4220168A
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Takahashi; Shun-Ichi Dousako; Sadao Asakawa; Tadashi Idota
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2012-06-20
Also published as: JPH07146A; DE4220168B4; FR2677850A1; JP3418200B2; FR2677850B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Nährstoffzusammensetzungen mit geringer allergener Wirkung mit einer verbesserten Aminosäurezusammensetzung, die als Stickstoffquelle Kappa-Caseinglycomacropeptid (im weiteren als GMP abgekürzt) und wahlweise Aminosäuren, Peptide und Proteine umfaßt.

Allergien, insbesondere Lebensmittelallergien sind eine allergene Krankheit, an der häufig Kleinkinder leiden. Ihre Zunahme ist in den letzten Jahren bemerkenswert. Gegenwärtig ist das grundlegende therapeutische Verfahren für Lebensmittelallergien nur die Entfernung von Lebensmittelallergenen aus Lebensmitteln. In Japan gibt es beispielsweise die drei Hauptquellen von Lebensmittelallergenen Milch, Eier und Sojabohnen. Da sie billige Lebensmittel sind, die eine reichliche Menge an Proteinen enthalten und von einer Vielzahl von Menschen in bedeutenden Mengen verbraucht werden, weist ihre Entfernung aus den täglichen Mahlzeiten wichtige Ernährungs- und ökonomische Probleme für Familien, deren Mitglieder an Allergien leiden, auf. Besonders das Entfernen von Milch, Eiern und Sojabohnen aus den Mahlzeiten von Kleinkindern im Wachstumsalter stellt ein wichtiges ernährungswissenschaftliches Problem dar.

Deshalb gibt es ein starkes Bedürfnis in der Entwicklung von nahrhaften Lebensmitteln, die frei von Allergenität sind oder keine Allergenität aufweisen, wenn sie bei Patienten mit Allergien angewendet werden.

Herkömmlicherweise wurden Ziegenmilch, Eiweißprodukte aus tierischem Fleisch, Sojabohnenmilch und ähnliches bei Patienten mit Allergien als allergenfreie Lebensmittel angewendet. Sie haben jedoch die folgenden Nachteile.

Ziegenmilch ist wegen ihrer Nährstoffzusammensetzung ungeeignet für Kleinkinder, die den Großteil von Allergiepatienten stellen. Darüberhinaus wurde für Ziegenmilch beschrieben, daß sie tatsächlich ungeeigneter ist, wenn sie bei Kuhmilchallergiepatienten angewendet wird, insbesondere bei Kindern, auf Grund ihrer Kreuzreaktivität zwischen den Ziegenmilchproteinen und Kuhmilchproteinen (Food Intolerance in Infancy Allergology, Immunology, and Gastroenterology, herausgegeben von Robert N. Hamburger, Vol. 1, 253-265, Raven Press, 1989).

In diesem Buch wird ebenfalls die Ungeeignetheit der Anwendung von Eiweißprodukten aus Fleisch für Kuhmilchallergiepatienten beschrieben, wegen der Kreuzreaktivität zwischen den Proteinen, die das Fleisch bilden und den Kuhmilchproteinen, trotzdem werden Eiweißprodukte aus solchem Fleisch hergestellt und verkauft.

Sojabohnenmilch wurde als guter Ersatz von Kuhmilch in vielen Ländern in Amerika und Europa empfohlen. In asiatischen Ländern jedoch, einschließlich Japans, sind viele Lebensmittelallergiepatienten gegenüber Sojabohnen allergisch, wegen der üblichen Verwendung von Sojabohnen in diesen Gebieten. Darüberhinaus wurde berichtet, daß wegen der hohen Allergenität der Sojabohnen Lebensmittelallergiepatienten, die nicht allergisch gegenüber Sojabohnen sind, allergisch gegen Sojabohnen werden (Yamashita et al., Pediastrial MOOK, 48, 228-241, 1987).

Wegen dieser Gründe werden Nährstoffzusammensetzungen, die Aminosäuren oder Peptide als Stickstoffquellen umfassen, handelsmäßig verkauft. Sie haben ebenfalls einige Nachteile. Das heißt, Zusammensetzungen und Nährstoffzusammensetzungen, die nur freie Aminosäuren als Stickstoffquelle verwenden, verleihen einen unangenehmen Geschmack und Geruch infolge der freien Aminosäuren, was verhindert, daß sie für längere Zeit von Patienten eingenommen werden und sie werden ungenügend abgebaut und absorbiert infolge ihres hohen osmotischen Druckes, trotzdem sie theoretisch frei von Allergenität sind (Nonomura et al., Allergy Clinica, 9, 1035, 1989).

Zusammensetzungen, die Peptide mit einer reduzierten Allergenität umfassen, die durch Hydrolyse von Proteinen aus Kuhmilch oder Sojabohnen durch Enzyme erhalten wurden, werden hergestellt und sind kommerziell verfügbar. Solche Zusammensetzungen weisen ebenfalls das Problem des unangenehmen Geschmacks und Geruchs infolge der Aminosäuren oder Peptide auf, die durch Hydrolyse von Proteinen hergestellt wurden, die ausschließen, daß solche Produkte von Patienten für eine längere Zeit genommen werden. Zusätzlich ist die allergene Wirkung aus solchen Zusammensetzungen nicht vollständig entfernt. Die Verminderung des Problems des unangenehmen Geruchs und Geschmackes durch Verminderung des Ausmaß an Hydrolyse würde zu einer unzureichenden Entfernung der Allergenität führen. Auf der anderen Seite beeinträchtigt eine größere Erhöhung der Hydrolyse den Geschmack und Geruch noch mehr (Arita et al., Allergy Clinica, 9, 1030, 1989).

Lebensmittelersatzstoffe, die bei Patienten mit Lebensmittelallergie angewendet werden, einschließlich typischer Milchallergiepatienten, müssen frei von Allergenitäten sein oder müssen eine ausreichend geringe Allergenität aufweisen, müssen einen guten Geschmack und Geruch besitzen, müssen sehr nahrhaft mit einer exzellenten Abbaubarkeit und Absorption und müssen für eine Langzeiteinnahme durch die Patienten verwendbar sein. Diese Erfordernisse widersprechen einander jedoch im Hinblick auf das gegenwärtige technische Niveau. Es sind bisher weder Nährstoffzusammensetzungen noch Zusammensetzungen mit geringer allergener Wirkung entwickelt worden, die alle oben genannten Erfordernisse erfüllen. Das Fehlen von solchen Nährstoffzusammensetzungen ist ein ernsthaftes Problem im Hinblick auf die neue Tendenz der zunehmenden Zahl von Lebensmittelallergiepatienten. Die Entwicklung einer neuen Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung ist deshalb stark erwünscht.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben umfassende Untersuchungen durchgeführt, um eine Nährstoffzusammensetzung mit geringer oder keiner Allergenität zu entwickeln, die alle oben genannten Erfordernisse befriedigt, und haben gefunden, daß GMP erhalten aus Kuhmilch überhaupt keine Allergenität aufweist. Sie waren ebenfalls erfolgreich in der Entwicklung einer Nährstoffzusammensetzung, die GMP als eine Stickstoffquelle umfaßt.

Demgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung bereitzustellen, die Kappa-Caseinglycomacropeptid als eine Stickstoffquelle umfaßt.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung zusätzlich zu dem Kappa- Caseinglycoamcropeptid wenigstens einen Bestandteil ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminosäuren, Peptiden und Proteinen als Stickstoffquelle.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Aminosäure eine oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus L-Leucin, L-Lysin, Methionin, L-Cystein, L-Cystin, Phenylalanin, L-Tyrosin, L- Trytophan, L-Arginin, L-Histidin, L-Valin, L-Isoleucin und Gycin.

Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständig klar durch die folgende Beschreibung.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm der Änderung des Körpergewichts von Mäusen, die mit Futter, das GMP-Aminosäuremischung enthielt oder mit einem herkömmlichen caseinenthaltenden Futter gefüttert wurden, wobei der Graph mit den vollen Kreisen die Körpergewichtsänderung in der Gruppe von Mäusen zeigt, die mit GMP-enthaltendem Futter gefüttert wurden und der Graph mit den offenen Quadraten die Gruppe zeigt, die mit herkömmlichen caseinhaltigen Futter gefüttert wurden zeigt (siehe Beispiel 5).

In der vorliegenden Erfindung bedeutet "geringe allergene Wirkung" eine charakteristische Eigenschaft einer Verbindung oder Zusammensetzung, die eine geringe Allergenität oder überhaupt keine Allergenität besitzt.

GMP ist ein bekanntes sialinsäurebindendes Peptid, das hergestellt wird, wenn Kappa-Casein mit LAB oder Pepsin reagiert. Es kann in einem großen Ausmaß aus Milch durch das Verfahren von Tanimoto et al. (Japanische Patentoffenlegungsschrift (ko-kai) Nr. 2 76 542/1990) oder durch das Verfahren von Dosako et al. (Japanische Patentoffenlegungsschrift (ko-kai) Nr. 2 84 199/1988) hergestellt werden.

GMP ist eine Verbindung, die weder Geschmack noch Geruch aufweist, sehr stabil gegen Hitze und ausreichend löslich ist. Da es aus Casein als Ausgangsmaterial hergestellt wird, enthält es keine Milchserumproteine wie z. B. β-Lactoglobulin und ähnliche Proteine, die häufig Anlaß für die Probleme im Hinblick auf Kuhmilchallergien sind. GMP hat ein hohes Molekulargewicht von ungefähr 9000 Da. Es hat nicht nur einen osmotischen Druck, der geringer ist als der von freien Aminosäuren und Peptiden für die gleiche Menge an Stickstoff, sondern weist auch eine Wirkung auf, die ähnlich der eines oberflächenaktiven Mittels ist, wenn eine Nährstoffzusammensetzung, die Lipide enthält, hergestellt wird, wenn es als Ausgangsmaterial verwendet wird. Deshalb reduziert die Verwendung von GMP ein Problem der Emulsionsbildung durch Lipide, die der Herstellung von Nährstoffzusammensetzungen aus Peptiden oder freien Aminosäuren entgegenstehen. Die obigen Eigenschaften des GMP sind von großem Vorteil in der Herstellung von Nährstoffzusammensetzungen mit geringer allergener Wirkung aus GMP. Eine weitere hervorragende Eigenschaft des GMP ist seine ausgezeichnete Resistenz gegenüber Infektionen durch Mikroorganismen und Viren. Ein infektionsinhibierender Effekt einer Nährstoffzusammensetzung wird deshalb erwartet.

GMP hat eine Aminosäurezusammensetzung, die in Tabelle 1 gezeigt ist.

Aminosäure
Gehalt (g/GMP 100 g)
Asp
8,7
Thr	15,3
Ser	7,9
Glu	21,0
Pro	11,5
Gly	1,1
Ala	5,4
Cys	0,0
Val	7,5
Met	0,4
Ile	9,5
Leu	3,3
Tyr	0,3
Phe	0,7
Lys	5,9
His	0,5
Trp	0,0
Arg	1,0

GMP enthält verschiedene essentielle Aminosäuren nur in einer sehr geringen Menge. Einige essentielle Aminosäuren sind überhaupt nicht in GMP enthalten. Für die Behandlung über eine kurze Zeitspanne ist es möglich, Allergiepatienten eine Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung enthaltend Stickstoffquellen, die nur aus GMP erhalten wurden, zu geben. Wenn jedoch die Zusammensetzung über eine lange Zeitspanne gegeben wird, sollte sie andere Aminosäurequellen enthalten, ausgewählt aus freien Aminosäuren, Peptiden und Proteinen, so daß es eine nahrhafte ausgewogene Aminosäurezusammensetzung, abhängig von dem Alter des Allergiepatienten, dem es gegeben wird, haben kann.

Außerdem sind Aminosäuren, Peptide, andere Verbindungen wie Kohlenhydrate, Lipide, Emulgatoren, Vitamine, Mineralien und ähnliche Stoffe in die Nährstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung aufgenommen. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sollte sorgfältig hergestellt werden, so daß ihr osmotischer Druck und Allergenität nicht unnötig ansteigen. Insbesondere Nährstoffzusammensetzungen, die bei Babys angewendet werden, sollten so hergestellt sein, daß ihre Aminosäurezusammensetzung gleich zu oder so nah wie möglich der von Muttermilch ist. Im einzelnen ist es erwünscht, daß eine oder mehrere der folgenden Aminosäuren zusammen mit dem GMP L-Leucin, L-Lysin, Methionin, L- Cystein, L-Cystin, Phenylalanin, L-Tyrosin, L-Trytophan, L- Arginin, L-Histidin, L-Valin, L-Isoleucin und Gycin aufgenommen sind.

Die so hergestellte Nährstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann als Herstellungsvorschrift, Darmsondenernährung, Magensondenernährung, Nährstoffzusätze und ähnliches dienen.

Die so hergestellte Nährstoffzusammensetzung besitzt einen guten Geschmack und einen vorteilhaften Geruch, sie ist nicht allergen, hoch nahrhaft, gut absorbierbar und abbaubar. Zusätzlich weist sie einen ausgezeichneten anti infektiösen Effekt infolge des GMP auf. Deshalb ist es eine neue Nährstoffzusammensetzung mit einer geringen allergenen Wirkung.

Andere Merkmale der Erfindung werden ersichtlich im Verlauf der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen, die zur Veranschaulichung der Erfindung gegeben werden und durch die nicht beabsichtigt ist, die Erfindung einzuschränken.

Beispiele Beispiel 1

Ein (1) kg Molkeproteinkonzentrat (WPC) erhalten aus Käse, wurde in 50 l Wasser bei 50 °C gelöst. Die Lösung wurde auf einen pH-Wert von 3,5 durch Zugabe von Salzsäure eingestellt. Die Lösung wurde durch eine Ultrafiltrationsvorrichtung (Module 36 Typ, hergestellt von DDS) ausgestattet mit einer Ultrafiltrationsmembran (61pp: Warenzeichen, ein Produkt von DDS) mit einem fraktionierten Molekulargewicht von 20 000 Da, während des Arbeitsvorganges der Ultrafiltrationseinrichtung bei einer flüssigen Temperatur von 50°C und einem Druck von 0,4 MPa, um 10 l Rückstand und 40 l Durchlauf zu erhalten. Der Durchlauf wurde auf einen pH-Wert von 7,0 durch Zugabe von 10 ml einer 25%igen NaOH-Lösung eingestellt und der Ultrafiltrationsbehandlung unter den gleichen Bedingungen wie oben ausgesetzt, um 5 l Rückstand zu erhalten. Der Rückstand wurde einer Diafiltrationsbehandlung ausgesetzt, unter Aufrechterhaltung des Flüssigvolumens von 5 l durch Zugabe von deionisiertem Wasser. Die elektrische Leitfähigkeit des Rückstandes wurde nach Zugabe von 25 l deionisiertem Wasser konstant, woraufhin die Zugabe von deionisiertem Wasser beendet wurde und die Konzentrierung weitergeführt wurde, um 0,2 l Targetkonzentrat zu erhalten. Das so hergestellte GMP-Konzentrat wurde in einem Zerstäubungstrockner (Pulvis Minispray: Warenzeichen, ein Produkt von Yamato Science Co.) bei einem Zerstäubungsdruck von 1,0 kg/cm² und einer Ablufttemperatur von 80°C getrocknet, um so 18 g GMP-Pulver zu erhalten.

Eine GMP-Aminosäuremischung wurde hergestellt durch Mischen von 10 g des so hergestellten GMP und 2,8 g einer Mischung von freien Aminosäuren mit einer Zusammensetzung, die in Tabelle 2 gezeigt ist.

Tabelle 2

10 g dieser GMP-Aminosäuremischung, 60,5 g einer Zuckermischung, die Saccharose, lösliche Polysaccharide und Tapiokastärke enthielt, 3,5 g einer Mischung von Mineralien und 2,2 g einer Vitaminmischung wurden in 700 ml heißem Wasser gelöst. 27,8 g gereinigtes pflanzliches Fett wurde zu der Lösung hinzugefügt, gefolgt von Mischen, um die Lösung zu homogenisieren. Die so erhaltene Lösung wurde sterilisiert, mit herkömmlichen Methoden konzentriert und getrocknet, um 100 g Milchpulver zu erhalten. Das Milchpulver wurde in heißem Wasser gelöst, um eine Lösung mit 13% festen Bestandteilen zu erhalten. Das Milchpulver war ohne Fettabtrennung ausgezeichnet löslich, eine Milch mit einem guten Geschmack herzustellen mit dem gleichen osmotischen Druck wie übliche Präparate für Kinder. Um genaue Daten für die Entwicklung von allergenen Eigenschaften infolge von Stickstoffquellen zu erhalten, wurde das so erhaltene Milchpulver in heißem Wasser, um es auf eine Konzentration von 100 mg/ml einzustellen, gelöst, bei 5000 Upm für 30 Minuten, um das Fett zu entfernen, zentrifugiert und die untere Schicht zu entfernen, die als entrahmte Milch diente. 200 µl der entrahmten Milch wurden gründlich in 10 ml DTP (ein Diphterie-Tetanus-Pertussis gemischtes Vakzin, geliefert von Chiba Serum Laboratory) gelöst und intraperitoneal 10 weiblichen slc/ddY Mäusen (Alter: 4 Wochen) in einer Dosis von 0,5 ml/Maus injiziert. Danach wurde eine Mischung der entrahmten Milch und physiologisches Salz intraperitoneal in einer Dosis von 5 µl/0,5 ml pro Maus jede Woche und insgesamt 6 Mal injiziert. Drei Tage nach der letzten Injektion wurde Blut aus dem Herzen entnommen, um daraus Serum zu sammeln. Der Nachweis der GMP spezifischen Antikörper wurde durch die Doppelimmundiffusion (Ouchterlony-Verfahren) durchgeführt und es wurden keine spezifischen Antikörper im Serum aller Mäuse gefunden.

Beispiel 2

Milchpulver wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und in der gleichen Weise wie Beispiel 1 entfettet. 100 µl der entrahmten Milch wurden gründlich in 10 ml DTP gelöst und intraperitoneal 9 weiblichen slc/ddY Mäusen (Alter: 4 Wochen) in einer Dosis von 0,5 ml/Maus injiziert. Danach wurde eine Mischung der entrahmten Milch und physiologisches Salz intraperitoneal in einer Dosis von 100 µl/0,5 ml pro Maus jede Woche und insgesamt 6 Mal injiziert. Serumproben wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gesammelt. Der Nachweis der GMP spezifischen Antikörper durch die Doppelimmundiffusion wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, aber es wurden keine spezifischen Antikörper im Serum aller Mäuse gefunden.

Beispiel 3

Milchpulver wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und in der gleichen Weise wie Beispiel 1 entfettet. 200 µl der entrahmten Milch wurden gründlich in 10 ml DTP gelöst und intraperitoneal 9 weiblichen slc/ddY Mäusen (Alter: 4 Wochen) in einer Dosis von 0,5 ml/Maus einmal die Woche für 2 Wochen injiziert. Eine Woche danach wurde eine Mischung der entrahmten Milch und physiologisches Salz intraperitoneal in einer Dosis von 200 µl/0,5 ml pro Maus injiziert. Nach 3 Tagen wurde Blut entnommen und Serumproben der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gesammelt.

Der Nachweis der GMP spezifischen Antikörper durch die Doppelimmundiffusion wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, aber es wurden keine spezifischen Antikörper im Serum aller Mäuse gefunden.

Beispiel 4

Milchpulver wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und in der gleichen Weise wie Beispiel 1 entfettet. 200 µl der entrahmten Milch wurden gründlich in 10 ml DTP gelöst und intraperitoneal 9 weiblichen slc/ddY Mäusen (Alter: 4 Wochen) in einer Dosis von 0,5 ml/Maus injiziert. Danach wurde eine Mischung der entrahmten Milch und physiologisches Salz intraperitoneal in einer Dosis von 200 µl/0,5 ml pro Maus jede Woche und insgesamt 3 Mal injiziert. Drei Tage nach der letzten Injektion wurden Serumproben in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gesammelt.

Beispiel 5

Modifizierte AIN-76 gereinigte Nahrungsmittel mit Zusammensetzungen, die in Tabelle 3 gezeigt sind (gemäß der Herstellungsvorschrift von Oriental Yeast Co.), wurden unter Verwendung von saurem Casein oder einer GMP-Aminosäure- Mischung, hergestellt in gleicher Weise wie in Beispiel 1, hergestellt.

Tabelle 3

Die so hergestellten Nahrungsmittel wurden Gruppen von BALB/c männlichen Mäusen, mit einem Alter von 3 Wochen gegeben, jede Gruppe bestand aus 10 Mäusen, für 5 Wochen wurde die Änderung ihres Körpergewicht über die Zeit gemessen.

Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt, in der die Änderungen des durchschnittlichen Körpergewichts der Mäuse jeder Gruppe über die Zeit gezeigt ist. Die Abbildung demonstriert den Anstieg des Körpergewichts der Mäuse in der Gruppe, denen AIN-76 gereinigtes Nahrungsmittel enthaltend GMP-Aminosäuremischung gegeben wurde.

Wie oben veranschaulicht, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung unter Verwendung von allergenfreiem GMP aus Kuhmilch als Stickstoffquelle, bereitgestellt werden. Des weiteren wurden gemäß der vorliegenden Erfindung die Nachteile in der Aminosäurezusammensetzung inhärent gegenüber GMP durch Einführen von freien Aminosäuren, Peptiden, Proteinen und ähnlichem ausgeschlossen, unter Bereitstellung eines neuen Nährstoffes mit geringer allergener Wirkung mit einem hervorragendem Geschmack, keiner Allergenität, hohem Nährstoffwert, einer guten Absorption und Verdaubarkeit und einem ausgezeichneten Infektionsinhibierungseffekt.

Claims

1. Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung, die Kappa-Caseinglycomacropeptid als eine Stickstoffquelle umfaßt.

2. Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung umfassend Kappa-Caseinglycomacropeptid als eine Stickstoffquelle und wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminosäuren, Peptiden und Proteinen als Stickstoffquelle.

3. Die Nährstoffzusammensetzung mit geringer allergener Wirkung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Aminosäure aus der Gruppe bestehend aus L-Leucin, L-Lysin, Methionin, L- Cystein, L-Cystin, Phenylalanin, L-Tyrosin, L-Tryptophan, L- Arginin, L-Histidin, L-Valin, L-Isoleucin und Glycin ausgewählt ist.