DE60307191T2 - Bakterien der Gattung Bifidobacterium longum und Bakterien enthaltende Zusammensetzung - Google Patents
Bakterien der Gattung Bifidobacterium longum und Bakterien enthaltende Zusammensetzung Download PDFInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung nicht-pathogener Mikroorganismen des Genus Bifidobakterium Longum, um die gastrointestinale Gesundheit zu unterstützen und insbesondere um die Erkrankungen des Gastrointestinaltraktes, insbesondere des Intestinums, zu verhindern und/oder zu behandeln. Viele Typen von Bakterien, die als Fermentationsmittel zum Konservieren von Lebensmitteln oder zum Herstellen von Lebensmitteln auf Milchbasis, wie Joghurt oder andere Milchprodukte, verwendet werden, sind seit einer langen Zeit bekannt; diese Bakterien werden mit dem allgemeinen Begriff „Milchsäurebakterien" bezeichnet und umfassen viele Genera, wie Laktokokkus, Laktobazillus, Streptokokkus, Bifidobakterium und Pediokokkus.
- Erst in letzter Zeit sind diese Bakterien ein Objekt größerer Aufmerksamkeit geworden, da sie, wenn geschluckt, bemerkenswerte Eigenschaften auf Mensch und Tiere zeigten; insbesondere Laktobazillus- oder Bifidobakterium-Stämme, manchmal zusammen in Kombination verabreicht, zeigten Wirksamkeit beim Kolonisieren der Intestinalmukosa und beim Unterstützen der Gesundheit der Personen, indem sie die Kolonisierung mit anderen schädlichen Mikroorganismen verhindern, wie in den US Patenten 5,494,664 und 6,241,983 und in den internationalen Patentanmeldungen WO 0033854 und WO 0110453 zitiert.
- Diese Mikroorganismen werden auch „Probiotika" genannt und eine grundlegende Voraussetzung für ihre günstige Wirkung ist, dass sie die Intestinalmukosa in einer solchen Zahl und mit einer solchen Vitalität erreichen können, dass sie fortbestehen und das Intestino kolonisieren können, daher ist es erforderlich, dass sie in geeigneter Weise dem niedrigen pH des Magens widerstehen.
- Die Aufnahme probiotischer Produkte wird im Fall intestinaler Erkrankungen, wie Obstipation oder Diarrhöe, und nach Perioden der Behandlung mit Antibiotika empfohlen, d.h. insbesondere unter allen Umständen, die eine Verarmung der intestinalen Bakterienflora mit sich bringen und auch unter all jenen Umständen, wenn eine Nahrung, die arm an Fasern bzw. Ballaststoffen ist, die Umweltbedingungen oder Stress die Vitalität der intestinalen Bakterienflora verringern.
- Das Wiederherstellen ausreichender Level von Mikroorganismen, die natürlicherweise in der humanen Bakterienflora vorhanden sind, indem Bakterienstämme verwendet werden, die gut charakterisiert sind und aus der Flora gesunder Personen extrahiert wurden, ist das Ziel einer solchen Verabreichung.
- Die Kolonisierungsaktivität exogener Mikroorganismen im Intestinum hängt von ihrer Konzentration, ihrer Fähigkeit zum Kolonisieren und den Umweltbedingungen ab, die sie im Intestinum vorfinden, weil die Verabreichung einer größeren Menge, eine höherer Fähigkeit zur Kolonisierung und geeignete Umgebungsbedingungen ihre schützende und heilende Wirkung durch die Kolonisierung großer Teile innerhalb des Intestinums ohne Nebenwirkungen, da sie Produkte natürlichen Ursprungs sind, unterstützen. Insbesondere muss unterstrichen werden, dass das mögliche Vorhandensein von Nahrungsmittelfasern bzw. -ballaststoffen, wie zum Beispiel Inulin oder Fructo-Oligosaccharide, hauptsächlich die Kolonisierung unterstützt, weil diese Verbindungen ein Substrat für die Probiotika sind und sie daher die Chancen auf Kolonisierung erhöhen. Die Oligosaccharide wurden aufgrund dieser synergistischen Wirkung mit dem Probiotikum auch „Präbiotika" genannt.
US 5,494,664 betrifft eine biologisch reine Kultur eines Stammes, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bifidobakterium Breve CNCM I-1226, Bifidobakterium Infantis CNCM I-1227 und Bifidobakterium Longum CNCM I-1228. - Microbial Ecology in Health and Disease 1999; 11: 41-46 offenbart die Wirkungen von Bifidobakterium Longum BB536 – Joghurt-Verabreichung auf die intestinale Umgebung gesunder Erwachsener.
-
US 6,306,638 offenbart einen isolierten Bifidobakterium-Mutantenstamm, welcher aerob wächst, 10-mal toleranter gegenüber Salzsäure ist als Bifidobakterium bei einem pH von näherungsweise 1,5-4,5 und der tolerant ist gegenüber Ochsengalle von nährungsweise 0,3% (G/V in einem Kulturmedium). - BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Biologisch reine Kulturen eines Stammes von Bifidobakterium Longum, genannt W11, hinterlegt bei der Belgian Coordinated Collections of Microorganisms – BCCM LMG-Collection, welche ihn unter der Eingangsnummer LMG P-21586 registrierte, seine Verwendung als Probiotikum innerhalb von Zubereitungen des pharmazeutischen oder alimentären Typs und die Zubereitungen des pharmazeutischen oder alimentären Typs, die ihn enthalten, die zweckmäßig sind, um die gastrointestinale Gesundheit zu unterstützen und die intestinalen Erkrankungen zu verhindern und zu behandeln, sind die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
- Der Stamm von Bifidobakterium Longum W11 wurde aus der intestinalen Bakterienflora eines gesunden Menschen isoliert und wurde unter vielen anderen Stämmen von Bifidobakterium Longum ausgewählt bzw. selektiert, gleichzeitig isoliert, weil er eine Kolonisierungsfähigkeit gegenüber der intestinalen Bakterienflora und eine Fähigkeit zum Anheften an die Intestinalzellen zeigte, Charakteristiken, die ihn beide zu einem sehr guten probiotischen Mittel machen, wobei er in der Lage ist die gute Gesundheit des Gastrointestinaltraktes zu unterstützen und dessen veränderte Funktionalität als Folge von Gastroenteritis verschiedenen Ursprungs wiederherzustellen.
- Die Bakterienkultur, Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wurde zuerst im Labor hergestellt und dann in industriellen Präparationen und sie ist hergestellt aus reinen Stämmen, die 20 Stunden lang bei 37°C in einem geeigneten Kulturmedium, genannt TPY, wachsen gelassen wurden, welches als Hauptinhaltsstoffe tryptisch verdautes Caseinpepton, Sojabohnenpepton, Hefeextrakt und Glucose zusätzlich zu Kalium-, Kalzium-, Magnesium- und Zinksalzen enthält.
- Aus diesen primären Kulturen wurden nachfolgende Subkulturen mit dem Ziel hergestellt, die Anzahl der Zellen der reinen Stämme zu erhöhen bis zum Erhalt der Mutterkulturen, die als Inokulum für die industrielle Produktion der Bakterienkulturen des Probiotikums Bifidobakterium Longum W11 verwendet wurden.
- Das industrielle Herstellungsverfahren der Bakterienkultur sieht die folgenden Schritte vor:
- 1. Fermentation bei einem pH, kontrolliert zwischen 5,5 und 7,5;
- 2. Abtrennung der Bakterienbiomasse aus der Kulturbrühe durch Zentrifugation
- 3. Lyophilisierung der Bakterienbiomasse nach Zugabe geeigneter Kryoprotektoren, ausgewählt aus Proteiden, Kohlenhydraten und Mineralsalzen, um die Zellvitalität während des Schritts des Gefrierens und Lyophilisierens zu gewährleisten, möglicherweise auch unter Zugabe eines Proteinprezipitats, mit dem Anwendungsbereich des Erhöhens der Resistenz des Stammes gegenüber enzymatischem Abbau und Bedingungen eines sauren pH;
- 4. Vermahlen und Granulieren der lyophilisierten Kultur.
- Das so hergestellte Produkt enthält einen Mittelwert von etwa 1 × 1010 bis etwa 1 × 1012 lebenden Zellen von Bifidobakterium Longum W11 für jedes Gramm Endprodukt, analysiert gemäß den mikrobiologischen Methoden der Bakterienzählung, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, wie zum Beispiel jene die in Ison A.P. und Matthew G.B., Applied Microbial Physiology a practical approach, Rhodes P.M. und Stanbury P.F. Editors – IRL Press Oxford, 103-130, 1997 angegeben sind.
- Die Bakterienkultur wurde in Kolonisierungstests des Intestinums von Mäusen mit positiven Ergebnissen, wie der Auszählung der Menge an Bakterienbeladung von Bifidobakterium Longum LMG P-21586, geprüft und zeigte einen Wert höher als 1 × 106 lebende Zellen für jedes Gramm Faeces der Maus.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, strikt abgeleitet aus der Hauptaufgabe, ist die Verwendung der biologisch reinen Kultur, die aus den Stämmen von Bifidobakterium Longum W11 erhalten wurde, als probiotische Zubereitungen des pharmazeutischen oder alimentären Typs, die beim Unterstützen der gastrointestinalen Gesundheit und beim Verhindern und Behandeln von intestinalen Erkrankungen, wie Diarrhöe, Gastroenteritis verschiedenen Ursprungs, Obstipation, Reizdarm, Divertikelkrankheit und chronischen Entzündungserkrankungen des Intestinums, nützlich sind. Die Wirksamkeit der Bakterienkulturen, die Bifidobakterium Longum W11 enthalten, kann beim Unterstützen der gastrointestinalen Gesundheit erhöht werden, indem zu den Zubereitungen des pharmazeutischen oder alimentären Typs, welche diese enthalten, Nahrungsmittelfasern bzw. -ballaststoffe in Form unverdaulicher Oligosaccharide, zum Beispiel Fructo-Oligosaccharide oder Inulin, die im ersten Trakt des Intestinums weder absorbiert noch hydrolisiert werden und die die Aktivität stärken und den Metabolismus der Stämme von Bifidobakterium Longum LMG P-21586 zum Nachteil der pathogenen Bakterien stimulieren, hinzugefügt werden.
- Die bevorzugten Oligosaccharide beim Ausführen der vorliegenden Erfindung sind Mischungen aus Fructo-Oligosacchariden, aufgebaut aus einer Basiseinheit, bestehend aus einem Glucosemolekül (G), gebunden an eine Kette von Fructosemolekülen (F), der allgemeinen Formel GFn mit n ≤ 4, mit einem Polymerisationsgrad, d.h. einer Anzahl von Monosaccharideinheiten, zwischen 2 und 20. Die Fructo-Oligosaccharide, die als Präbiotika in Verbindung mit den zwei Typen von Probiotika als Objekt der vorliegenden Erfindung verwendet werden, haben einen Polymerisationsgrad zwischen 2 und 10, vorzugsweise zwischen 3 und 6.
- Die Zubereitung als Objekt der vorliegenden Erfindung kann zusammen mit verschiedenen Exzipienzien, wie Süßungsmittel, zum Beispiel Aspartam, Mannit oder Sorbit, aromagebende und färbende Substanzen, Vitamine, vorzugsweise Vitamine der E-, B1-, B2-, B6- und B12-Gruppe enthalten mit dem Anwendungsbereich, die Gesundheit weiter zu unterstützen, indem die Vitaminkomponente zurückgegeben wird, die einer starken Abnahme während der Erkrankungen des Intestinaltraktes unterliegt.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind sowohl pharmazeutische Zubereitungen als auch alimentäre Produkte, die Bakterienkulturen von Bifidobakterium Longum, genannt W11 und registriert unter der Eingangsnummer LMG P-21586, gegebenenfalls in Verbindung mit Präbiotika, vorzugsweise Fructo-Oligosacchariden oder Inulin und/oder Vitaminen, vorzugsweise Vitamine der E-, B1-, B2-, B6- und B12-Gruppe enthalten.
- Die pharmazeutischen Zubereitungen sind vorzugsweise aus Zusammensetzungen hergestellt, die auf dem oralen Weg in Form von Kapseln, Tabletten, Päckchen, Pastillen, flüssigen Suspensionen, trockenen oralen Ergänzungen, flüssigen oralen Ergänzungen, Ampullen und einigen mehr verabreichbar sind, enthaltend eine Bakteriencharche bzw. -beladung von lebenden Zellen von Bifidobakterium Longum W11 zwischen 1 × 107 und 1 × 1011 am Ende der Stabilitätsperiode.
- Die pharmazeutischen Zubereitungen können auch präbiotische Mittel, wie die Fructo-Oligosaccharide oder das Inulin enthalten, vorzugsweise von 0,5 bis 5 g Fructo-Oligosaccharide für jede Dosis, stärker bevorzugt von 1 bis 3 g und/oder Vitamine, vorzugsweise Vitamine der E-, B1-, B2-, B6- und B12-Gruppe.
- Die Mengen des Probiotikums von 1 × 107 bis 1 × 1011 lebende Zellen von Bifidobakterium Longum können auch bei der Herstellung vieler Arten von alimentären Produkten, wie Milch, Joghurt, Frischkäse, wie Ricotta, Stracchino und Mozzarella (Arten von italienischem Käse), Eiscremes, Produkte, die aus fermentierter Milch hergestellt sind, Produkte, die aus fermentierten Getreiden hergestellt sind, Milchpulver, Kinderprodukte und Produkte für Haustiere, eingeschlossen sein. Die Tests zur Überprüfung der Bakterienzahl („bacterial count") zeigten, dass der Stamm von Bifidobakterium Longum als Objekt der vorliegenden Erfindung resistent ist, so dass er weder während der technologischen Verfahren der Produktion der pharmazeutischen oder alimentären Zubereitungen noch während der normalen Dauer der Lagerung davon einer merklichen Mortalität unterliegt. Tatsächlich wurden diese Bakterienzubereitungen Stabilitätstest unterzogen, die eine extrem gute Resistenz der zwei Bakterienstämme bei Raumtemperatur zeigten, so dass ihr Verkauf für nicht weniger als zwei Jahre nach ihrer Herstellung fortgesetzt werden kann.
- Die hier nachstehend angegebenen Beispiele sind nützlich für eine weitere Veranschaulichung der Erfindung und sollen nicht als Einschränkung davon angesehen werden.
- BEISPIEL 1
- HERSTELLUNGSVERFAHREN DER BAKTERIENKULTUR DES BIFIDOBAKTE RIUMS LONGUM W11-STAMMES
- Die „primäre Kultur" von Bifidobakterium Longum W11, verwendet als Inokulum in den industriellen Fermentationen, ist genau die gleiche wie diejenige, die bei der Belgian Coordinated Collections of Microorganisms – BCCM LMG-Collection – Laboratorium voor Microbiologie, Universiteit Gent hinterlegt wurde, welche bei der Annahme des übersendeten Stammes die Reinheit und die Vitalität des Stammes bestätigte und ihn unter der Eingangsnummer LMG P-21586 registrierte.
- Um diese „primäre Kultur" zu erhalten, wurde der Stamm in einem Kulturmedium, genannt TPY, wachsen gelassen, welches die folgende Zusammensetzung hat, wenn auf einen Liter Bezug genommen wird:
– Tryptisch verdautes Caseinpepton 10 g – Sojabohnenpepton 5 g – Hefeextrakt 5 g – Glucose 10 g – Wasserfreies K2HPO4 2 g – MgCl2·6 H2O 0,5 g – ZnSO4·7 H2O 0,25 g – CaCl2·2 H2O 0,15 g – Tween 80 1 ml – Cysteinhydrochlorid 0,5 g – Bidestilliertes Wasser qs bis zu 1000 ml - Das Wachstum wurde bei 37°C für 20 Stunden durchgeführt und dann wurde die Kultur unter Zugabe von geeigneten Kryoprotektoren, ausgewählt aus Proteiden, Kohlenhydraten und Mineralsalzen in Ampullen bzw. Phiolen aufgeteilt, die eingefroren und in flüssigem Stickstoff bei –196°C gelagert wurden.
- Ausgehend von der „primären Kultur" mit einem Inokulumsprozentsatz von 3% wurden 3 Subkulturen mit dem Ziel hergestellt, die Anzahl der Zellen des Bakterienstammes zu erhöhen.
- Die letzte Subkultur von etwa 10 Litern, genannt „Mutterkultur", wurde verwendet, um den Reaktor der „intermediären Kultur" mit einer Kapazität von etwa 300 Litern zu beimpfen.
- Das nachfolgende Verfahren der industriellen Herstellung der biologisch reinen Kultur von Bifidobakterium Longum W11 umfasst die folgenden Schritte:
- 1. Fermentation bei einem kontrollierten pH zwischen 6,5 und 7,0;
- 2. Abtrennung der Bakterienbiomasse aus der Kulturbrühe;
- 3. Schutz der bakteriellen Biomasse mittels einer Lösung von Kryoprotektoren, ausgewählt aus Proteiden, Kohlenhydraten und Mineralsalzen, mit dem Ziel, die Zellvitalität während der nachfolgenden Stufen des Gefrierens und Lyophilisierens zu gewährleisten und möglicherweise auch durch Einschließen in ein Proteinprezipitat mit dem Ziel auch eine Resistenz des Stamms gegenüber enzymatischem Abbau und Bedingungen eines sauren pH zu ergeben;
- 4. Lyophilisierung;
- 5. Vermahlen und Granulieren der lyophilisierten Kultur;
- 6. Mischen der lyophilisierten Kultur;
- 7. Verpacken.
- Das erhaltene Produkt enthält etwa 8-10 × 1010 vitale Zellen für jedes Gramm.
- BEISPIEL 2
- IN-VIVO-KOLONISIERUNGSTESTS
- Die Tests wurden an 4 Gruppen von 2 Mäusen durchgeführt, wobei jede Maus zwei Dosen einer Glucoselösung, enthaltend Bifidobakterium Longum LMG P-21586 bei einer Konzentration gleich 1,6 × 109 KBE/60 μl, erhielt, die zweite (Dosis) 16 Stunden nach der ersten.
- Die Fähigkeit des Stamms zum Kolonisieren des Intestinums dieser Mäuse wurde durch Berechnen der Menge an Bifidobakterium Longum, die im Faeces vorhanden war, geprüft: Die erste Probennahme wurde vor dem Beginn der Verabreichungen durchgeführt, während die nachfolgenden Probennahmen entsprechend 2, 4, 8, 24, 48 Stunden nach der zweiten Verabreichung durchgeführt wurden. Die Menge des Stammes von Bifidobakterium Longum, die im Faeces gefunden wurde, lag in dem Bereich von 106 KBE/g und zeigte so die stattgefundene Kolonisierung. Insbesondere wurde gefunden, dass als Ergebnis Bifidobakterium Longum die Hauptkomponente der Bakterienflora hinsichtlich aller Bifidobakterienstämme war, die im Faeces gefunden wurden.
- BEISPIEL 3
- FORMULIERUNG IN BEUTELCHEN IN VERBINDUNG MIT FRUCTO-OLIGOSACCHARIDEN UND VITAMINEN
- Die Herstellung von Beutelchen, von denen jedes 3 g wiegt, die in Wasser oder Milch aufgelöst werden sollen und 250 mg biologisch reine Bakterienkultur, entsprechend etwa 2 × 1010 lebendige Zellen von Bifidobakterium Longum W11, 2.500 mg Fructo-Oligosaccharide und Vitamine der B1-, B2-, B6- und B12-Gruppe enthalten, ist als ein Beispiel angegeben.
- Insbesondere wurde das kommerziell erhältliche Produkt, genannt Actilight® 950P, hergestellt aus einem Gemisch von Fructo-Oligosacchariden, gebildet durch eine Kette von Fructosemolekülen, verknüpft mit einem Glucosemolekül, der allgemeinen Formel GFn mit n ≤ 4 und mit einem Polymerisationsgrad zwischen 2 und 10, als Fructo-Oligosaccharid verwendet.
-
- Herstellungsverfahren
- Ein erster Schritt des Mischens der Vitamine mit einem aliquoten Teil von Actilight® 950P wird durchgeführt, gefolgt von Sieben mit einem Sieb mit 0,5 mm Netzöffnung. Dieses erste Gemisch wird zu einem zweiten aliquoten Teil von Actilight® 950P hinzugefügt und ein zweiter Mischungsschritt wird durchgeführt. Als letztes werden die Bakterienkultur von Bifidobakterium Longum W11, der verbleibende aliquote Teil von Actilight® 950P und die anderen Komponenten der Formulierung unter weiterem Mischen hinzugefügt, gefolgt von einem letzten Sieben mit einem 0,8 mm-Sieb.
- Das Produkt wird dann auf Aluminiumbeutelchen, die 3 g wiegen, verteilt. Das technologische Herstellungsverfahren der Beutelchen verursacht keine Schädigung der Vitalität des Stammes.
- Stabilitätstests
- Die Stabilitätstests wurden an den Beutelchen durchgeführt, indem die Bakteriencharche bzw. -beladung zur Zeit null und entsprechend nach 1, 2 und 3 Monaten Lagerung bei 22°C gemessen wurde, wodurch die Halbwertszeit festgelegt wurde. Die Analyse der Daten nach 1, 2 und 3 Monaten zeigte, dass die Mortalität in diesen Zeitperioden sehr gering war, so dass sich daraus ergibt, dass nach zwei Jahren die Anzahl der lebenden Zellen für jede Dosis nicht geringer als 5 × 109 Zellen in der obigen Beutelchenformulierung ist. Das Ergebnis zeigt, wie diese Zubereitung völlig adäquat für die Anwendungsbereiche ist, die die vorliegende Erfindung erreichen möchte.
- BEISPIEL 4
- WEICHGELKAPSEL-FORMULIERUNGEN IN VERBINDUNG MIT VITAMINEN
- Weichgelkapseln mit der folgenden qualitativ-quantitativen Zusammensetzung: wurden hergestellt, indem eine homogene Suspension der Bakterienkultur von Bifidobakterium Longum W11, der Vitamine, des Sojabohnenlecithins und der Mono- und Diglyceride der Fettsäuren in Sojabohnenöl hergestellt wurde, die Suspension in ovale Kapseln der Größe 7.5, hergestellt aus Nahrungsmittelgelatine, Glycerin, Titandioxid und gelbem Eisenoxid, aufgeteilt wurde und indem dann mit einem Luftfluss bei einer Temperatur von etwa 21°C und mit etwa 20% Feuchtigkeit getrocknet wurde.
Claims (8)
- Biologisch reine Kultur des Stammes Bifidobacterium Longum LMG P-21586.
- Verwendung der biologisch reinen Kultur nach Anspruch 1 als Probiotikum zur Herstellung von Zubereitungen des pharmazeutischen oder alimentären Typs, um die gastrointestinale Gesundheit zu unterstützen und intestinale Pathologien zu verhindern und zu behandeln.
- Zubereitungen des pharmazeutischen oder alimentären Typs, die eine Bakteriencharge bzw. -beschickung von zwischen 1 × 107 und 1 × 1011 lebenden Zellen, die von einer biologisch reinen Kultur, hergestellt aus dem Stamm von Bifidobacterium Longum LMG P-21586, stammen, enthalten.
- Zubereitungen gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Präbiotikum in Form von Oligosacchariden enthalten.
- Zubereitungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oligosaccharide Fructooligosaccharide mit einem Polymerisationsgrad zwischen 2 und 10 oder Inulin sind.
- Zubereitungen gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Vitamine enthalten.
- Zubereitungen gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vitamine die Vitamine E, B1, B2, B6 und B12 sind.
- Zubereitungen gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgewählt sind aus Kapseln, Tabletten, Päckchen, Pastillen, flüssigen Suspensionen, trockenen oralen Ergänzungen, flüssigen oralen Ergänzungen, Ampullen, Milch, Joghurt, frischem Käse, Eiscremes, Produkten, die aus fermentierten Getreiden hergestellt sind, Milchpulvern, Kinderprodukten und Produkten für Haustiere.
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