DE69823548T2

DE69823548T2 - Verwendung von mehrfach ungesättigten fettsäuren zur vorbeugung von nekrotizierender enterokolitis

Info

Publication number: DE69823548T2
Application number: DE69823548T
Authority: DE
Inventors: E. Susan CARLSON; L. Debra PONDER; B. Michael MONTALTO; H. Margaret DOHNALEK; D. John BENSON; A. David BORROR; V. David DIODATO
Original assignee: Abbott Laboratories; University of Tennessee Research Foundation
Current assignee: Abbott Laboratories; University of Tennessee Research Foundation
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: CA2281706A1; NZ337039A; WO1998036745A3; NO994052D0; ATE265207T1; NO994052L; EP1039892A2; HUP0300236A2; DE69823548D1; HUP0300236A3; WO1998036745A2; CN1269718A; EP1039892B1; RU2199317C2; IL131126A; US6306908B1; PT1039892E; SK112399A3; TWI230607B; CN1200701C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Verwendung von mindestens einer n-6 mehrfach ungesättigten Fettsäure, einschließlich Arachidonsäure, zur Herstellung einer Ernährungsformulierung zur Reduzierung von nekrotisierender Enterokolitis bei einem Kleinkind oder Säugling. Konkreter bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren (polyunsaturated fatty acids – PUFAs) Arachidonsäure (arachidonic acid – AA) und Docosahexaensäure (docosahexanoic acid – DHA) zur Herstellung solch einer Ernährungsformulierung, die im wesentlichen frei von Cholesterin ist und die von Eigelb-Lipiden abgeleitet werden kann. Langkettige PUFAs, die von Eigelb geliefert werden, sind hauptsächlich in einer Phospholipid-Form. Das Verfahren der Herstellung einer solchen Zusammensetzung stellt verbesserte organoleptische und Stabilitäts-Eigenschaften bereit. Die enterale Verabreichung solcher Zusammensetzungen kann die Inzidenz von nekrotisierender Enterokolitis reduzieren.
Hintergrund der Erfindung
Langkettige PUFAs in enteralen Formulierungen oder Zusammensetzungen sind das Thema verschiedener Literaturen gewesen. Zum Beispiel offenbart das U.S. Patent 4.670.285 („Clandinin") ein spezifisches Fettgemisch, das zur Verwendung in Säuglingsformulierungen geeignet ist. Konkreter enthält das Clandinin Fettgemisch wenigstens eine C₂₀ oder C₂₂ n-6 Fettsäure und eine C₂₀ oder C₂₂ n-3 Fettsäure. Diese Fettsäuren sind als in bestimmten, definierten Mengen offenbart, um die Verursachung von schädlichen Auswirkungen auf einen Säugling, dem das Fettgemisch zugeführt wird, zu vermeiden. Die C₂₀ oder C₂₂ n-6 Fettsäuren sind in einer Gesamtmenge von etwa 0,13 bis 5,6 Gewichts-% von allen Fettsäuren im Produkt vorhanden. Wenn vorhanden, sind die C₂₀ oder C₂₂ n-3 Fettsäuren in einer Gesamtmenge von etwa 0,013 bis 3,33 Gewichts-% von allen Fettsäuren im Produkt enthalten. Clandinin offenbart die Verwendung von Ei-Lipiden, um die n-6 und n-3 Fettsäuren zuzuführen; das Ei-Lipid, das von Clandinin verwendet wird, enthält aber auch hohe Spiegel an Cholesterin. Außerdem lehrt die Referenz die Verwendung von 79 bis 95 Gewichtsprozent Eigelb-Lipid, wobei der Rest des Öls Kokosnussöl oder Sojabohnenöl ist. Die von Clandinin verwendete Nomenklatur für Fettsäuren wird hierin verwendet werden.
WO 93/207 17 offenbart eine Säuglingsformulierung, die nicht mehr als Mengen von freien langkettigen (C₁₆-C₂₂) Fettsäuren und Triglyceriden, die unter der Reizbarkeitsgrenze liegen, verwendet. Diese Anmeldung offenbart auch, dass die Bereitstellung niedriger Alkylester von solchen Fettsäuren, wie Ethylester, in Säuglingsformulierungen die Tendenz freier Fettsäuren, das Intestinalepithel des Säuglings zu schädigen, im wesentlichen eliminiert, aber die Absorption und Verarbeitung des Fettsäureanteils erlaubt.
Das U.S. Patent 4.918.063 von Lichtenberger offenbart Zusammensetzungen, die einzigartige Mischungen von Phospholipiden und neutralen Lipiden enthalten, zur Vorbeugung oder Behandlung von Geschwüren und entzündlicher Darmkrankheit. Dieses Patent offenbart, dass Mischungen von gesättigten oder ungesättigten Phospholipiden zusammen mit gesättigten oder ungesättigten Triglyceriden und/oder Sterolen in experimentellen Tiermodellen eine protektive Effizienz bereitstellen. Dieses Patent lehrt auch den Einschluss von polyvalenten Kationen oder Antioxidantien in die Lipidmischung, um die Wirksamkeit zu verstärken.
Die internationale Veröffentlichung Nr. WO 96/10922 von Kohn et al. offenbart eine Fettmischung für Säuglingsformulierungen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Arachidonsäure und Docosahexaensäure in der Fettmischung in Form von Phospholipiden vorhanden sind.
Die Europäische Patentanmeldung 0 376 628 B1 von Tomarelli offenbart eine Fettzusammensetzung, gänzlich aus pflanzlichen Ölen, die randomosiertes Palmöl oder randomosiertes Palmoleinöl als einzige Palmitinsäure Ölquelle verwendet. Es wird ebenfalls offenbart, dass die Fettkompositionen, die gänzlich aus Pflanzenöl bestehen, besonders für die Verwendung in Säuglingsformulierungen für frühgeborene Säuglinge (oder Säuglinge mit niedrigem Geburtsgewicht) geeignet sind. Die Frühgeborenen-Fettzusammensetzungen der Tomarelli Anmeldung schließen mittlere Triglyceride (medium chain triglycerides – MCT's) mit einem randomosierten Palmitinsäureöl, Laurinsäureöl, einem Ölsäureöl und einem Linolsäureöl ein.
Obwohl die oben besprochenen Referenzen wichtige Beiträge geleistet haben, bleibt ein Bedarf nach Säuglingsformulierungen, die Ei-Phospholipide als eine Quelle an langkettigen PUFAs in Konzentrationen, die für die Ernährung geeignet sind, enthalten. Ein weiterer Bedarf bleibt nach Verfahren zur Herstellung enteraler Formulierungen, die Ei-Phospholipide enthalten, so dass die Formulierungen akzeptable organoleptische Eigenschaften haben. Solche Zusammensetzungen finden besondere Anwendung bei Säuglingsformulierungen für Säuglinge mit normalem Geburtstermin und/oder Frühgeborene, deren Bedarf an langkettigen PUFAs für die normale Nervenentwicklung und für die Entwicklung der Sehschärfe erwiesen ist. Zusätzlich könnte ein protektiver Effekt für den Darm bestehen.
Die nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist für Säuglinge mit einem Geburtsgewicht von unter 1500 Gramm ein ernstes Problem. Trotz fast drei Jahrzehnten Studien bleibt die genaue Ätiologie und Pathophysiologie der NEC unklar. NEC ist eine lebensbedrohliche Krankheit, die durch ischämische Nekrose der beteiligten Strukturen des Verdauungstraktes und Pneumatosis intestinalis gekennzeichnet ist, die oft die Perforation des Darms zur Folge hat. Ein frühgeborener Säugling mit NEC zeigt ein Krankheitsbild mit thermaler Instabilität, Lethargie, gastrischer Retention, Erbrechen, abdominaler Distension, verdicktem oder okkultem Blut in den Stühlen und radiographischem Beweis von Pneumatosis intestinalis, Luft in den Pfortadern oder Pneumoperitoneum. Die Apnoe-Anfälle, Schock und Sclerema erscheinen schnell und der Tod ist häufig.
Zahlreiche Autoren haben verschiedene Beobachtungen gemacht und Faktoren postuliert, die diese Krankheit beeinflussen (Nue, Pediatr. Clin. North. Am., April, 1996, 43(2): 409–32). Die folgenden Beobachtungen und Faktoren sind beispielhaft:

– Flageole et al., Necrotizing Enterocolitis of the Newborn, Review for the Clinician. Union-Med-Can. 1991 Sep-Oct; 120(5): 334–8, schlagen vor, dass die Pathogenese der NEC Mesenterialischämie, gastrointestinale Unreife, enterale Nahrungsaufnahme und möglicherweise sogar Infektion einschließt;
– Caplan et al., Role of Platelet Activating Factor and Tumor Necrosis Factor-Alpha in Neonatal Necrotizing Enterocolitis, Journal of Pediatrics, June, 1990, 960–964, berichten, dass Blutplättchen-Aktivierungs-Faktor und Tumor-Nekrose-Faktor-Alpha in Patienten mit NEC erhöht sind;
– Kliegman et al., Clostridia as Pathogens in Neonatal Necrotizing Enterocolitis, The Journal of Pediatrics, August, 1979, 287–289, berichtet über die Isolierung von Clostridia perfringens aus Kindern mit Neugeborenen-NEC;
– Ostertag et al., Early Enteral Feeding Does Not Affect the Incidence of Necrotizing Enterocolitis, Pediatrics, Vol. 77, Nr. 3, März 1986, 275–280, berichtet, dass verdünnte, frühe enterale Kalorien die Inzidenz von NEC nicht beeinträchtigen;
– Bell et al., Neonatal Necrotizing Enterocolitis, Annals of Surgery, Vol. 187, Januar 1978, Nr. 1, 1–7, schlägt die Verwendung einer Kombination von antimikrobieller Therapie für die Behandlung von Kindern mit NEC vor;
– Eyal et al., Necrotizing Enterocolitis in the Very Low Birth Weight Infant: Expressed Breast Milk Feeding Compared with Parenteral Feeding, Archives of Disease in Childhood, 1982, 57, 274–276 berichtet, dass die Inzidenz von NEC bei Säuglingen mit niedrigem Geburtsgewicht durch die Verzögerung des Beginns enteraler Ernährung reduziert werden kann.
– Finer et al., Vitamin E and Necrotizing Enterocolitis, Pediatrics, Vol. 73, Nr. 3, März 1984, schlägt vor, dass die Verabreichung von Vitamin E, um die Inzidenz von schweren Spätfolgen von retrolentaler Fibroplasie zu vermindern, mit einer erhöhten Inzidenz von NEC zusammenhängen könnte.
– Brown et al., Preventing Necrotizing Enterocolitis in Neonates, JAMA, Nov. 24, 1978, Vol. 240, Nr. 22, 2452–2454 berichtet, dass NEC eigentlich eliminiert werden kann durch die Verwendung eines langsamen progressiven Ernährungsregimes.
– Kosloske, Pathogenesis and Prevention of Necrotizing Enterocolitis: A Hypothesis Based on Personal Observation and a Review of the Literature, Pediatrics, Vol. 74, Nr. 6, Dez. 1984, 1086–1092, stellt die Hypothese auf, dass NEC durch die Koinzidenz zweier von drei pathologischen Ereignissen auftritt: (1) Intestinale Ischämie; (2) Besiedlung durch pathogene Bakterien; und (3) Überschuß an Proteinsubstrat im Darmlumen.

Kosloske, oben, berichtet auch, dass NEC bei Säuglingen, die nur gestillt werden, selten vorgefunden wird. Bei Menschen spielt Muttermilch eine Rolle in der passiven Immunisierung des Neugeborenendarms und sie enthält Faktoren, die das Wachstum von Bifidobacterium in der Darmflora fördert. Es wird auch berichtet, dass die vorteilhaften Inhalte von Muttermilch durch Einfrieren, Pasteurisieren oder Lagerung beeinträchtigt werden könnten.
Somit wird viel diskutiert über die Ätiologie und die Behandlung von NEC und es bleibt ein Bedarf nach Zusammensetzungen und Verfahren, die besser in der Lage sind zu heilen und/oder die Inzidenz dieses verheerenden und oft fatalen Zustands zu reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
In einem ersten Aspekt zieht die Erfindung die Verwendung von mindestens einer n-6 mehrfach ungesättigten Fettsäure für die Herstellung einer Ernährungsformulierung in Erwägung, die Protein, Kohlenhydrat und Lipid enthält, einschließlich mindestens 5,0 mg pro kg pro Tag Arachidonsäure, zur Reduzierung der Inzidenz von nekrotisierender Enterokolitis bei einem Säugling, durch Verabreichung an einen Säugling, der empfindlich gegenüber nekrotisierender Enterokolitis ist. Die Verabreichung kann enteral oder parenteral sein. Vorzugsweise wird die mindestens eine n-6 mehrfach ungesättigte Fettsäuren in Kombination mit n-3 Fettsäuren verwendet, zum Beispiel Docosahexaensäure. Die enterale Verabreichung ist auf einem Niveau von mindestens 5,0 mg Arachidonsäure pro Kilogramm Säuglingsgewicht pro Tag. Eine noch bevorzugtere Ausführungsform verwendet eine Kombination. von n-6 und n-3 Fettsäuren in Gewichtsverhältnissen von 2 : 1 bis 4 : 1 und verabreicht mindestens 5,0 mg Arachidonsäure pro Tag. Die parenteralen Lösungen können mindestens 20 mg Arachidonsäure pro Liter und mindestens 20 mg Docosahexaensäure pro Liter, vorzugsweise etwa 20–200 mg Arachidonsäure pro Liter und etwa 10–50 mg Docosahexaensäure pro Liter umfassen.
Die Verabreichung kann durch Zuführung einer ausreichenden Menge einer enteralen Zusammensetzung, die Arachidonsäure und Docosahexaensäure enthält, durchgeführt werden, um an den Säugling 5,0 bis 60 mg pro kg pro Tag Arachidonsäure und 35 mg pro kg per Tag Docosahexaensäure zu liefern. Typischere Mengen sind 5,0 bis 40 mg Arachidonsäure und 1,5 bis 20 mg Docosahexaensäure pro kg pro Tag. Vorzugsweise liegt das Mengenverhältnis von Arachidonsäure zu Docosahexaensäure im Bereich von 2 bis 4. Vorzugsweise sind die langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren in der Form von Phospholipiden, insbesondere Phosphatidylcholine. Solche Phospholipide sind in hohen Konzentrationen in Ei-Lecithin und Ei-Phosphatiden vorhanden.
Die Verabreichung kann die Fütterung einer ausreichenden Menge an enteraler Ernährungszusammensetzung, die Protein, Kohlenhydrat und Phospholipide enthält, an den Säugling umfassen, um mindestens 5,0 mg Arachidonsäure pro Tag bereitzustellen. Vorzugsweise stellt die Ernährung außerdem mindestens 0,5 mg n-3 langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren pro Tag in Form von Docosahexaensäure bereit.
In einem andern Aspekt stellt die Erfindung die Verwendung von Phospholipiden für die Herstellung einer Ernährungszusammensetzung, die Protein, Kohlenhydrat und Phospholipide enthält, bereit, um die Inzidenz von nekrotisierender Enterokolitis bei einem Säugling zu verringern, durch Verabreichung einer ausreichenden Menge der Ernährungszusammensetzung an einen für nekrotisierende Enterokolitis empfindlichen Säugling, um zwischen etwa 60 und 2400 μMol Phospholipide pro kg pro Tag zur Verfügung zu stellen, wobei die Phospholipide in Kombination mit Arachidonsäure verabreicht werden, um mindestens 5,0 mg per kg pro Tag an Arachidonsäure bereitzustellen.
Typischerweise werden die Phospholipide verabreicht, um vorzugsweise zwischen 200 und 1500 μMol zur bereitzustellen, vorzugsweise in Kombination mit Arachidonsäure und Docosahexaensäure, in zu gebenden Mengen von 5,0 mg bis 40 mg Arachidonsäure und von 1,5 mg bis 20 mg Docosahexaensäure pro kg pro Tag. Am bevorzugtesten werden die Phospholipide verabreicht, um zwischen etwa 400 und etwa 1000 μMol Phospholipide pro kg pro Tag bereitzustellen. Die Quelle der Phospholipide ist nicht entscheidend; aus Ei-Lecithin abgeleitete Phospholipide sind für diese Erfindung geeignet. Die Phospholipide sind auch aus tierischen Membranen, einschließlich der Milchfettglobuli-Membran, leicht verfügbar. Andere Quellen, die reich an Phospholipiden sind, schließen Sojabohnen und andere Samenöle ein. Wenn Ei-Lecithin-Phospholipide verwendet werden, reicht die enteral verabreichte Menge aus, um mindestens 5,0 mg Arachidonsäure pro Tag zu ergeben. Vorzugsweise liefert das Ei-Phospholipid Arachidonsäure als einen signifikanten Anteil von n-6 Fettsäuren und liefert vorzugsweise auch Docosahexaensäure und/oder andere langkettige n-3 Fettsäuren in den oben erwähnten Verhältnissen. Dies könnte einen synergistischen Effekt haben. Es wird aber bemerkt, dass die Länge und der Sättigungsgrad der Fettsäuren, die in diesem „Phospholipid"-Aspekt der Erfindung an die Glycerolhauptkette gebunden sind, nicht entscheidend sind, und dass andere Fettsäuren als LCPUFAs hier verwendet werden können.
In noch einem anderen Aspekt stellt die Erfindung die Verwendung von Cholin bereit, für die Herstellung einer Ernährungszusammensetzung, die Protein, Kohlenhydrat und Phospholipide enthält, zur Verminderung der Inzidenz von nekrotisierender Enterokolitis in einem Säugling, durch die Verabreichung an einen Säugling, der gegenüber von nekrotisierender Enterokolitis empfindlich ist, von besagter Ernährungszusammensetzung, die das Cholin in ausreichender Menge enthält, um zwischen 60 und 1800 μMol Cholin pro kg pro Tag bereitzustellen, wobei das Cholin in Kombination mit Arachidonsäure verabreicht wird, um mindestens 5,0 mg pro kg pro Tag an Arachidonsäure bereitzustellen.
Das Cholin kann zusätzlich in Kombination mit Docosahexaensäure verabreicht werden. Typischerweise wird das Cholin verabreicht, um vorzugsweise zwischen 150 und 1200 μMol Cholin pro kg pro Tag bereitzustellen, vorzugsweise in Kombination mit Arachidonsäure und Docosahexaensäure, in Mengen, die von 5,0 mg bis 40 mg Arachidonsäure und von 1,5 mg bis 20 mg Docosahexaensäure pro kg pro Tag ergeben.
Die Cholin-Quelle ist nicht entscheidend; Phosphatidylcholin kann bevorzugt sein, und aus Ei-Lecithin abgeleitetes Phosphatidylcholin ist für diese Erfindung geeignet. Andere an Cholin oder Phosphatidylcholin reiche Quellen schließen Sojabohnen und andere Samenöle ein. Wenn Ei-Lecithin verwendet wird, ist es vorzuziehen es in Kombination mit n-6 und/oder n-3 Fettsäuren zu verabreichen, um die genannten mindestens 5,0 mg Arachidonsäure pro Tag zu ergeben. Vorzugsweise liefert das Ei-Lecithin Arachidonsäure als einen signifikanten Anteil an n-6 Fettsäuren und liefert vorzugsweise auch Docosahexaensäure und/oder andere langkettige n-3 Fettsäuren in den oben erwähnten Verhältnissen. Dies könnte einen Synergismus erzeugen. Jedoch, wie auch beim Phospholipid-Aspekt, sind die Länge und der Sättigungsgrad der Fettsäuren, die an die Glycerolhauptkette jedes der in dieser Erfindung verwendeten Phosphatldylcholine gebunden sind, nicht entscheidend, und andere Fettsäuren als LCPUFAs können hier verwendet werden. Alternativ kann Cholin aus nicht-Phospholipid-Quellen verwendet werden.
Zusätzlich könnte es gut der Fall sein, dass wegen der günstigen Wirkungen die bei gegenüber Enterokolitis empfindlichen Säuglingen beobachtet wurden, günstige Wirkungen auch bei Erwachsenen bei der Behandlung oder Vorbeugung von Colitis ulcerosa und verwandten Zuständen des Darms beobachtet werden. Selbstverständlich wird die Dosierung angepaßt werden, basierend auf dem erhöhten Gewicht des erwachsenen Patienten und auf anderen im Fachgebiet bekannten Faktoren.
Enterale Formulierungen, die geeignet sind für die Reduzierung der Inzidenz der nekrotisierenden Enterokolitis bei einem Säugling und Verfahren für deren Herstellung werden in der Anmeldung beschrieben. Beispielsweise umfasst ein Verfahren zur Produktion einer enteralen Formulierung, die Eigelb-Phospholipide umfasst, folgende Schritte:

(a) Zur Verfügung stellen von getrocknetem Ei-Phosphatidpulver, das im wesentlichen frei von Cholesterin ist;
(b) Dispergieren der Phospholipidfraktion in einer wässrigen Phase, um eine Phospholipid-Dispersion zu bilden; und
(c) Kombinieren der Phospholipid-Dispersion mit Aufschlämmungen anderer Komponenten der enteralen Formulierung.

Dem Verfahren entsprechend, stellt die Dispersion in wässriger Phase vorzugsweise Ei-Phosphatide bei 2 bis 15 Gewichts-Prozent bereit; und vorzugsweise wird das Ei-Phosphatidpulver zu Wasser bei etwa 20 bis 50°C hinzugefügt. Dieser Aspekt kann verwendet werden, um eine Säuglingsformulierung herzustellen, die Arachidonsäure und Docosahexaensäure in Form von Phospholipiden enthält, wobei die enterale Formulierung durch das Verfahren hergestellt wird.
Die zur Ernährung von Säuglingen geeignete Formulierung umfasst Protein, Kohlenhydrate und Lipide. Die Lipidmischung kann mittlere Triglyceride und Ei-Phospholipid umfassen, worin das Ei-Phospholipid bei einem Niveau von 1 Gew.-% bis 40 Gew.-% der Lipidmischung vorhanden ist und worin das Ei-Phospholipid im wesentlichen frei von Cholesterin ist. Das Ei-Phospholipid ist typischerweise auf einem Niveau von 5 bis 30 Gew.-% der Lipidmischung und die Arachidonsäure ist in einer Konzentration von 10 bis 31 mg per 100 kcal vorhanden. Noch bevorzugter schließt die Formulierung auch Docosahexaensäure ein, in einer Konzentration von 3 bis 16 mg per 100 kcal, und Arachidonsäure und Docosahexaensäure sind in einem Verhältnis von 4 : 1 bis 2 : 1 vorhanden.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Allgemeine Terminologie
Die Fettsäuren sind Kohlenwasserstoffketten unterschiedlicher Länge, die eine Carbonsäure an einem Ende haben, wodurch sie an dieser Stelle einigermaßen polar und hydrophil sind, während sie andererseits in unterschiedlichen Graden hydrophob sind, abhängig von der Länge der Kohlenwasserstoffkette. Die Fettsäuren werden nach der Länge der Kohlenwasserstoffkette eingeordnet. Zum Beispiel werden Ketten mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen als „kurz" betrachtet; Ketten mit etwa 6–18 Kohlenstoffatomen sind „mittel" und Ketten mit 20 oder mehr Kohlenstoffatomen werden als „lang" betrachtet. Die Fettsäuren können auch eine oder mehrere Doppelbindungen haben, die in der Kohlenwasserstoffkette Punkte der „nicht-Sättigung" sind. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „langkettige PUFA" eine Fettsäure mit zwanzig oder mehr Kohlenstoffatomen, die mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff Doppelbindungen (mehrfach ungesättigt) hat. Die Anzahl und die Position der Doppelbindungen in Fettsäuren wird durch eine Nomenklatur-Konvention bezeichnet. So zum Beispiel hat Arachidonsäure („AA" oder „ARA") eine Kettenlänge von 20 Kohlenstoffatomen und 4 Doppelbindungen, beginnend beim sechsten Kohlenstoff, angefangen vom Methylende. Als Ergebnis wird sie als „C₂₀:4 n-6" bezeichnet. Ähnlich hat Docosahexaensäure („DHA") eine Kettenlänge von 22 Kohlenstoffatomen mit 6 Doppelbindungen, beginnend mit dem dritten Kohlenstoff vom Methylende und wird als „C₂₂:6 n-3" bezeichnet. Weniger verbreitete langkettige PUFAs sind auch bekannt und einige sind in den Tabellen I und IV (unter der durchgezogenen Trennlinie) aufgelistet.
Die „Glyceride" sind komplexe Lipide, die eine mit Fettsäuren veresterte Glycerolhauptkette haben. Ein „Triglycerid" (d. h. „Triacylglycerol") hat drei veresterte Fettsäuren, eine an jeder Hydroxyl-Stelle an der Glycerolhauptkette. Di- und Mono-Glyceride haben zwei beziehungsweise eine veresterte Fettsäure. Ein Phosphoglycerid (d. h. „Phospholipid" oder „Phosphatid" – alles wird austauschbar verwendet) unterscheidet sich von einem Triglycerid dadurch, dass es maximal zwei veresterte Fettsäuren hat, während die dritte Position der Glycerolhauptkette mit Phosphorsäure verestert ist, wodurch es eine „Phosphatid-Säure" wird. In der Natur ist Phosphatid-Säure normalerweise mit einem Alkohol assoziiert, was einen stark polaren Kopf beisteuert. Zwei solcher natürlicher in der Natur vorkommenden Alkohole sind Cholin und Ethanolamin. Ein „Lecithin" ist eine mit dem Aminoalkohol „Cholin" assoziierte Phosphatid-Säure und ist auch als „Phosphatidylcholin" bekannt. Die Lecithine variieren im Gehalt der Fettsäure-Komponente und können zum Beispiel aus Eiern oder Soja als Quelle stammen. Cephalin (Phosphatidylethanolamin), Phosphatidylserin und Phosphatidylinositol sind andere Phosphoglyceride.
Phospholipide kommen natürlich in den Membranen aller lebenden Systeme vor. Traditionelle Phospholipid-Quellen sind Eigelb und Sojabohnenöl. Phospholipide können auch aus Gehirn, Niere, Herz und Lunge von Säugetieren erhalten werden; oder aus Milchfettglobuli-Membranen. Zusätzlich können Quellen mikrobiellen Ursprungs (Einzelleröle), wie Algen- oder Pilz-Öle verwendet werden, insbesondere für die AA und DHA Fettsäure-Komponenten der Phospholipide.
Hühnereier sind eine relativ reichliche Lipidquelle. Ungefähr 33% des Eigelbs eines Hühnereis ist Lipid, wovon etwa 67% Triglycerid ist, 28% ist Phospholipid und der Rest ist hauptsächlich Cholesterol (Prozente als Gewichtsanteile). Diese Zahlen sind genähert und werden zu einem bestimmten Grad variieren, abhängig von dem Futter, der Brut und dem gesundheitlichen Zustand der Hennen. Von der Phspholipid-Fraktion ist ungefähr 75% Phosphatidylcholin und andere ungefähr 20% Phosphatidylethanolamin. Der Cholinanteil macht etwa 15 bis 30% eines jeden Phospholipidmoleküls aus, abhängig von den konkreten Fettsäuren, die gebunden sind. Somit kann der Cholingehalt von Ei-Phospholipid von 10 Gewichts-% bis 25 Gewichts-% variieren; oder, auf der Basis von Gesamt-Ei-Lipd, von 3 bis 7 Gewichts-%.
Zusammensetzungen
In der Erfindung nützliche Zusammensetzungen umfassen mindestens eine n-6 PUFA, einschließlich mindestens 5,0 mg pro kg pro Tag Arachidonsäure, vorzugsweise in Kombination mit n-3 langkettigen PUFAs.
Die Quelle der langkettigen PUFA ist nicht entscheidend. Bekannte Quellen für langkettige PUFA schließen Fisch oder Seetieröl, Eigelb-Lipid und Phospholipide, Einzelleröle (d. h. Algenöle und Pilzöle) ein, wobei es im Fachgebiet bekannt ist, dass manche Quellen besser sind als andere, um höhere Mengen an spezifischen langkettigen PUFAs zu erhalten. Andere eßbare, halb-gereinigte oder gereinigte Quellen für langkettige PUFAs werden für diejenigen, die im Fachgebiet bewandert sind, offensichtlich sein. Neue Quellen für langkettige PUFAs können durch genetische Manipulation von Gemüse und ölhaltigen Pflanzen entwickelt werden und die Verwendung solcher rekombinanten Produkte wird in der vorliegenden Erfindung ebenfalls in Betracht gezogen.
Die langkettigen PUFAs können in der Zusammensetzung in der Form von Estern freier Fettsäuren; Mono-, Di- und Triglyceriden; Phosphoglyceriden, einschließlich Lecithinen; und/oder Mischungen davon, bereitgestellt werden. Es könnte vorzuziehen sein langkettige PUFAs in der Form von Phospholipiden, insbesondere Phosphatidylcholin, bereitzustellen. Eine zur Zeit bevorzugte Quelle, zumindest wenn sie so verarbeitet wird, dass die organoleptischen Eigenschaften und der Spiegel an Cholesterin akzeptabel sind, scheinen Eigelb-Phospholipide zu sein, vielleicht wegen dem hohen Gehalt an Phospholipid und/oder Phosphatidylcholin, der mit von Ei abgeleiteten PUFAs assoziiert wird.
Die n-6 langkettige PUFA, wahlweise in Kombination mit n-3 langkettiger PUFA, können in Form einer intravenösen (d. h. parenteralen) Lösung verabreicht werden, wie auch Cholin und Phosphatidylcholin. Eine intravenöse Lösung wird vorzugsweise wirksame Mengen der PUFA, dem Phospholipid und/oder dem Cholin enthalten, in einer vernünftigen Tagesdosis der parenteralen Lösung. Deshalb ist die exakte Konzentration höchst variabel, abhängig vom voraussichtlichen Aufnahmevolumen, und sie ist bedeutend konzentrierter in einem Bolus- oder einem klein-Volumen-parenteralen-, als in einem Hydratisierungs- oder Ernährungs-basierenden parenteralen Produkt. Parenterale Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen pharmazeutisch verträgliche Trägersubstanzen und Füllsubstanzen, wie Puffer, Konservierungsstoffe und Ähnliches.
Die n-6 langkettige PUFA, wahlweise in Kombination mit der n-3 langkettigen PUFA, und das Cholin und das Phospholipid können alternativ in Form von enteralen Zusammensetzungen verabreicht werden. Langkettige PUFA, Cholin oder Phospholipid enthaltende enterale Zusammensetzungen können in Form einer Lösung oder einer Emulsion von aktivem Inhaltsstoff sein; oder in einer Ernährungsmatrix, die Protein, Kohlenhydrate, andere Fette, Mineralien und Vitamine umfasst. Die enteralen Zusammensetzungen, die aktive Komponenten enthalten, können entweder zusätzliche oder vollständige Ernährungsunterstützung bereitstellen. Die Konzentration der langkettigen PUFA in den enteralen Zusammensetzungen kann im Bereich von fast 100 Gewichts-% (wie im Falle einer Bolus-Emulsion) bis 0,5 Gewichts-% (wie im Falle einer kompletten Ernährungsformulierung) der Zusammensetzung variieren, abhängig von der Art der Verabreichung und dem beabsichtigten Zweck. In vollständigen Ernährungsformulierungen kann die Konzentration sogar niedriger sein, wenn genug von der Formulierung verabreicht wird, um wirksame Mengen an langkettiger PUFA zu liefern.
Eine bevorzugte vollständige Ernährungsformulierung, die für die Zuführung an Säuglinge, einschließlich frühgeborene Säuglinge, geeignet ist, umfasst Protein, Kohlenhydrate und Lipide, worin von 6 bis 40 Gew.-% des Gesamtlipids, Ei-Phospholipid ist, das im wesentlichen frei von Cholesterin ist. Der Ausdruck „im wesentlichen frei" bedeutet, dass der Cholesteringehalt des Ei-Phospholipids weniger als 0,1 Gew.-% und vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-% vom Gesamtlipid ist.
Diejenigen, die im Fachgebiet bewandert sind, werden gleich verstehen, was mit einer Säuglingsformulierung gemeint ist. Wenn zum sofort zuführbaren Stadium verdünnt oder rekonstituiert, wenn ursprünglich in konzentrierter oder Pulver-Form, enthält eine typische Säuglingsformulierung etwa 10–35 g Protein pro Liter Formulierung, 20–50 g Lipid pro Liter Formulierung, 60–110 g Kohlenhydrate pro Liter Formulierung und andere verschiedene Komponenten, wie Vitamine, Mineralien, Ballaststoffe, Emulgatoren und Ähnliches. Um die Komponenten einer Säuglingsformulierung und die Verfahren zu ihrer Herstellung zu verstehen, werden die folgenden U.S. Patente zitiert:
1) U.S. Patent 5.492.899 von Masor et al.; 2) U.S. Patent 5.021.245 von Borschel et al.; 3) U.S. Patent 5.234.702 von Katz et al.; und 4) U.S. Patent 5.602.109 von Masor et al.; und 5) U.S. Patent 4.670.268 von Mahmoud. Konkreter kann eine Säuglingsformulierung, für die Zwecke dieser Erfindung, etwa 40–50 g Lipid pro Liter Formulierung enthalten, worin das Lipid eine Mischung aus mittelkettigen Triglyceriden und Ei-Phospholipid ist, das im wesentlichen frei von Cholesterin ist. Typischerweise umfasst die Lipidmischung von etwa 1–40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% des Ei-Phospholipids. Diese Ausführungsform ist speziell dafür entworfen, langkettige PUFAs bereitzustellen, die n-3 und n-6 Fettsäuren, Phospholipide und/oder Cholin sind, in für Säuglinge vorteilhaften Mengen.
Herstellungsverfahren
Weil Hühnereigelb sowohl Triglyceride als auch Phosphatide enthält, kann es vorzuziehen sein, das Eigelb mit Hilfe von organischen Solvenzien zu behandeln in einer Art und Weise, welche die Phosphatide von Triglyceriden, Sterolen (z. B. Cholesterin) und anderen Komponenten trennt. Verschiedene Verfahren aus der Literatur sind für diese Trennung geeignet, zumindest in Labormaßstab. Alternativ sind solche Ei-Phosphatide, die im wesentlichen frei von Cholesterin sind, kommerziell in trockener Pulverform erhältlich, von Pfanstiehl, Inc. (Waukegan, IL) als Katalog-Nr. P-123.
Das Ei-Phosphatid wird dann in die enterale Zusammensetzung eingemischt.
Wegen dem Lipidgehalt wurde erwartet, dass die Einmischung des Eiphosphatids in eine enterale Formulierung in einer Ölphase leicht sein wird. Es wurde aber überraschenderweise entdeckt, dass diese Lipid-Lipid Dispersionen unannehmbar waren und dass die Herstellung einer wässrigen Dispersion des Ei-Phosphatids ein verbessertes Produkt zur Folge hatte. Um die besten Ergebnisse zu erzielen sollten wässrige Dispersionen von etwa 2–15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-%, in kaltem bis Raumtemperatur-warmem Wasser gemacht werden (etwa 20–25°C). Wärmeres Wasser ergab weniger akzeptable organoleptische Eigenschaften.
Die Kohlenhydrat-, Protein- und Lipid-Aufschlämmungen, die die Makronährstoffquelle umfassen, werden separat hergestellt, wie im Fachgebiet bekannt, und diese Aufschlämmungen werden bei etwa 130 bis 140°C gemischt. Kurz vor der Homogenisierung wird die Phosphatid-Dispersion mit dem Rest der Formulierung gemischt.
In einer besonders bevorzugten Variation wird vor der Zugabe der Phosphatid-Dispersion zur Endproduktmischung (kurz vor der Homogenisierung), die Phosphatid-Dispersion unter einem mäßigem Vakuum entgast. Die Entgasung kann mit Hilfe jedes Mechanismus durchgeführt werden, aber ein Zerstäubungsentgaser bei etwa 15 Zoll Hg stellte zufriedenstellende Ergebnisse bereit. Es wurde gezeigt, dass dieser zusätzliche Schritt die organoleptischen und Geruchs-Eigenschaften des Endprodukts verbessert, sogar mehr als Filtration durch Aktivkohle oder eine Kombination der zwei (siehe Beispiel III).
Um parenterale Zusammensetzungen zu machen, die in dieser Erfindung nützlich sind, kann eine konventionelle parenterale Herstellungstechnologie verwendet werden. In diesem Falle kann es vorzuziehen sein, das Ei-Phosphatid zu vermeiden und statt dessen die Triglyceridöle oder Fettsäureester, wie sie in rekombinanten oder Einzeller-Quellen gefunden werden können, verwenden.
Industrielle Anwendbarkeit
Der Zusatz von langkettigen PUFAs, insbesondere n-6 und n-3 Fettsäuren und ganz besonders AA und DHA, wurde im allgemeinen als günstig für die neuronale Entwicklung und die Sehschärfe des Säuglings betrachtet, obwohl in der Literatur auch widerstreitende Berichte gefunden wurden.
Zusammensetzungen, die nützlich sind für die vorliegende Erfindung, wurden oben beschrieben. Zum Beispiel stellte die mit Ei-Lipid angereicherte Formulierung, die in den Beispielen im Detail beschrieben wird, höhere Spiegel von jeder der angegebenen Komponenten bereit, und überraschenderweise wurde festgestellt, dass sie die Inzidenz von NEC in Säuglingspopulationen, die empfindlich gegenüber NEC sind, beträchtlich reduziert. Eine Reduzierung der Inzidenz von NEC wird durch die Verabreichung von Arachidonsäure (AA, 20:4 n-6), oder noch bevorzugter, von AA in Kombination mit Docosahexaensäure (DHA, 22:6 n-3), erreicht.
Die enterale Verabreichung von Phospholipiden, die AA und DHA enthalten, an Menschen, erhöht sogleich die Blutserum-Spiegel der Fettsäuren AA und DHA in Menschen, im Vergleich mit Zusammensetzungen, die Triglyceride von AA und DHA haben.
Ein geeigneteres Maß der Verabreichung von Zusammensetzungen ist als Tagesdosis in mg pro kg Säuglings-Körpergewicht. Die folgende Tabelle A gibt Richtlinien für minimale, bevorzugte und ideale Zielbereiche für jede der Zusammensetzungen, die in der Erfindung zweckmäßig sind.
Tabelle A – Tägliche Aufnahme-Richtlinien (basierend auf pro kg Säuglingsgewicht)
Es gibt eine breite Varianz in den Bereichen, hauptsächlich basierend auf die Tatsache, dass nicht alle Säuglinge, die vielleicht von dieser Erfindung profitieren werden, gleiche Volumina der Formulierung verzehren werden. Diejenigen, die weniger zu sich nahmen, erhielten von jedem Inhaltsstoff weniger. Die idealen Zielbereiche nehmen an, dass ungefähr 100 kcal verbraucht werden. Es gibt auch Kontroversen über die Verfahren zur Schätzung des Cholingehalts.
Aus Tabelle A ist ersichtlich, dass es am besten etwa 2 bis 4 Mal mehr AA als DHA gibt. Es wird auch bemerkt, dass die minimalen Spiegel an Phospholipid und Cholin identisch sind. Dies ist erreichbar durch Bereitstellung des gesamten Phospholipids als Phosphatidylcholin. In dem Maße in dem andere Stickstoffalkohole das Cholin ersetzen (d. h. Ethanolamin, Serin oder Inositol), verringert sich die relative Menge an Cholin zu Gesamtphospholipid.
Die Zusammensetzungen enthalten Protein, Lipid und Kohlenhydrat, und können andere Inhaltsstoffe enthalten, wie Vitamine und Mineralien. Die Ernährungsunterstützung für Säuglinge mit niedrigem Geburtsgewicht ist entweder parenteral (intravenöse Zufuhr) oder enteral. Somit können die geeigneten Spiegel an langkettiger PUFA, was AA einschließt, in die parenterale Ernährungslösung inkorporiert werden oder zu einer konventionellen enteralen Formulierung für niedriges Geburtsgewicht hinzugefügt werden. Am besten enthält die enterale Verabreichung einer Säuglingsformulierung, die für Säuglinge mit niedrigem Geburtsgewicht entworfen worden ist, AA und DHA. Solch eine Säuglingsformulierung umfasst weiterhin geeignete Spiegel an Kohlenhydrat und Protein und eine geeignete Kombination von Mineralien und Vitaminen. Eine beispielhafte Säuglingsformulierung zur Verwendung in den Verfahren der vorliegenden Erfindung ist eine modifizierte Simlac Special Care^® (Ross Products Division of Abbott Laboratories, Columbus, Ohio), die detaillierter in Beispiel II besprochen wird.
Wie hierin offenbart sind die Blutserumspiegel an Arachidonsäure und Docosahexaensäure in humanem Blutserum durch die Verabreichung an den Menschen einer enteralen Formulierung, die AA und DHA in Form von Phospholipiden enthält, erhöht.
Neuere Studien durch die Anmelder dieser Erfindung haben angezeigt, dass die Verabreichung von langkettiger PUFA, einschließlich AA in geeigneten Spiegeln, entsprechend den hierin offenbarten Formulierungen, an Säuglinge die gegenüber NEC empfindlich sind, die Inzidenz von NEC reduzieren wird, und auch den Grad oder die Heftigkeit von NEC reduzieren kann. Die Anmelder haben auch entdeckt, dass die Verabreichung von Phospholipiden von tierischen oder pflanzlichen Quellen auch in der Reduzierung der Inzidenz von NEC, in Säuglingspopulationen die gegenüber NEC empfindlich sind, wirksam ist.
BEISPIEL I
Von Pfanstiehl Inc. (Waukegan, IL – Katalog Nr. P-123) wurde Eigelb-Phosphatid erhalten und in den folgenden Beispielen verwendet. Die Fettsäure- und Cholesterol-Profile dieses Ei-Phosphatids ist in Tabelle I dargelegt. Die Summe aller n-3 und aller n-6 langkettigen PUFAs wird auch angegeben.
TABELLE I: Fettsäureprofil und Cholesteringehalt von Eigelb-Lecithin
Diejenigen, die im Fachgebiet bewandert sind, werden erkennen, dass die spezifischen Spiegel der verschiedenen Fettsäuren, die in Eigelb-Lipid enthalten sind, abhängig von der Brut, der Ernährung und dem Alter der Henne variieren werden. Zusätzlich hat das Extraktionsverfahren, das von Pfanstiehl zur Herstellung des in den Beispielen verwendeten Phosphatids verwendet wird, ein Material als Ergebnis, das äußerst niedrige Niveaus an Cholesterin enthält, während es ein Fettsäureprofil besitzt, das in den Ernährungswissenschaften besonders zweckdienlich ist.
BEISPIEL II
In diesem Beispiel wurden „Experimentelle" beziehungsweise „Kontroll-„ Säuglingsformulierungen hergestellt, mit und ohne das Ei-Phosphatid aus Beispiel I. Die Kontroll-Zusammensetzung war Simlac Special Care^® (Ross Products Division of Abbott Laboratories, Columbus, Ohio) und wurde mit Hilfe folgender Inhaltsstoffliste hergestellt, was in der Formulierung resultiert, die die in Tabellen II–IV unten dargestellte Zusammensetzung hat:
Wasser (Kosher), Magermilch, hydrolysierte Maisstärke, Lactose, fraktioniertes Kokosnussöl (mittelkettige Triglyceride), Molkenproteinkonzentrat, Sojaöl, Kokosnussöl, Tricalciumphosphat, Kaliumcitrat, Natriumcitrat, Magnesiumchlorid, Ascorbinsäure, Mono- und Diglyceride, Sojalecithin, Calciumcarbonat, Carrageen, Cholinchlorid, Eisen(II)-sulfat, m-Inositol, Taurin, Niacinamid, L-Carnitin, alpha-Tocopherolacetat, Zinksulfat, Calciumpantothenat, Kaliumchlorid, Kupfer(II)-sulfat, Riboflavin und Vitamin A – Palmitat, Thiaminchloridhydrochlorid, Pyridoxinhydrochlorid, Biotin, Folsäure, Mangansulfat, Phyllochinon, Vitamin D₃, Natriumselenit und Cyanocobalamin.
Im allgemeinen werden Protein, Kohlenhydrat, Lipid, Vitamin und Mineral-Aufschlämmungen separat hergestellt und dann werden diese vor der Homogenisierung gemischt, wie im allgemeinen in den vorher erwähnten US Patenten, die sich auf die Herstellung von Säuglingsformulierungen beziehen, gelehrt wird.
In der experimentellen Formulierung wurde das Ei-Phosphatid von Beispiel I während der Herstellung in die Formulierung inkorporiert. Zuerst wurde das Ei-Phosphatid in Wasser bei 25°C dispergiert, um eine 8%ige Dispersion herzustellen. Kurz vor der Homogenisierung wurde die Phosphatid-Dispersion mit dem Protein, dem Kohlenwasserstoff, dem Vitamin, den Mineral- und anderen Lipidaufschlämmungen kombiniert, um eine „Experimentelle" Formulierung zu ergeben, die die in den Tabellen II–IV, unten, gezeigte Zusammensetzung hat. Die Mengen jeder Komponente sind sowohl auf einer „pro Liter" Basis als auch auf einer „pro kcal" Basis angegeben, weil es im Fachgebiet gut bekannt ist, Säuglingsformulierungen herzustellen, die höhere oder niedrigere Kaloriendichten haben, als die standardmäßigen 20 kcal pro Flüssigkeitsunze.
TABELLE II: BESTANDTEILE DER KONTROLL- UND EXPERIMENTELLEN FORMULIERUNGEN
Die folgende Tabelle III stellt den Lipidgehalt (die einzige Variable) dar, der in den Kontroll- und Experimentellen Produkten verwendet wurde. Es ist ersichtlich, dass die beiden Formulierungen die gleiche Lipid-Gesamtmenge haben, aber sich hauptsächlich durch den Austausch von Ei-Phospholipid für einen Teil der mittelkettigen Triglyceride unterscheiden. Diese Substitution bringt wesentlich höhere Spiegel an Phospholipiden und Cholin, ebenso wie zusätzliche langkettige PUFAs.
TABELLE III: Lipide für Kontroll- und Experimentelle-Formulierungen
Tabelle IV stellt das zusammengesetzte Fettsäureprofil für die Kontroll- und die Experimentelle Formulierung dar. Das bedeutet die Summe der Fettsäurekomponenten des Ei-Lecithins und der Simlac Special Care^® Formulierung.
TABELLE IV: Durchschnittliche Fettsäureprofile in Gewichts-%
Der Einschluss des Ei-Phosphatids ergab 0,21 Gewichtsprozente der Gesamtlipidmischung als langkettige n-3 Fettsäuren und 0,48 Gewichtsprozente der Gesamtlipidmischung als langkettige n-6 Fettsäuren. Konkret waren 0,14 Gewichtsprozente der Gesamtlipidmischung DHA und 0,41 Gewichtsprozente der Gesamtlipidmischung waren AA. Basierend auf der Verabreichung von 100 kcal/kg/Tag für ein 1 kg schweres Kind, stellt diese Formulierung etwa 22 mg AA und etwa 7 mg DHA pro Tag bereit. Selbstverständlich ist dies nur eine mögliche Ausführungsform der Verhältnisse innerhalb der Erfindung.
BEISPIEL III
In diesem Versuch wurden Verfahrensvariablen bewertet, in dem Bestreben die organaleptischen Nachteile, die mit der Verwendung von Ei-Phospholipiden zusammenhängen, zu reduzieren. Die Isolierung von für die vorliegende Erfindung zweckmäßigen Phospholipiden resultiert oft in einem Ei-Phosphatid, das einigermaßen unangenehme organoleptische Eigenschaften für die Verwendung in einer Säuglingsformulierung hat. Diese können noch weiter verbessert werden, um ein Produkt bereitzustellen, das weder für den Säugling, noch für den Geber unangenehm ist. Dieses Verfahren zur Verbesserung des Endprodukts wird weiter unten beschrieben.
Eine Anzahl von Ernährungsformulierungen, die Beispiel II ähnlich sind, wurden hergestellt, außer dass 6 Gewichts-% der Fettmischung Ei-Phospholipid waren, das mit Hilfe verschiedener Verfahren vorbehandelt worden war. Ei-Phospholipid wurde in einen Anteil der in Beispiel II beschriebenen Fettmischung oder in einen Anteil Wasser dispergiert. Die Öldispersionen waren unannehmbar und konnten selbst nach Erhitzen auf etwa 95°C nicht verwendet werden. Die Dispersion des Phospholipids in Wasser bei Raumtemperatur wurde leicht durchgeführt und ist das bevorzugte Mittel, die Wasserdispersion zu bilden.
Eine Vormischung von 3 Gewichts-% Ei-Phospholipid-Dispersion wurde durch das Mischen des Phospholipids in 90°C Wasser, 1 Stunde lang, hergestellt. Ein Anteil dieser Dispersion wurde durch: (1) einen Entgaser alleine; (2) eine Kohlefiltereinheit alleine; (3) einen Entgaser und eine Kohlefiltereinheit, kombiniert; oder (4) ohne Behandlung durchlaufen gelassen.
Die Filtereinheit mit Aktivkohle enthielt 80 mg Aktivkohle und die Entgasereinheit wurde bei einem moderaten Vakuum (15 Zoll Hg) betrieben. Die Vormischungsanteile wurden 3 Mal durch die Filtrationseinheit und einmal durch den Entgaser laufen gelassen. Wurden beide Verfahren verwendet, wurde der Anteil zuerst durch den Filter, dann durch den Entgaser laufen gelassen. Die behandelten Anteile wurden dann zu den jeweiligen Ernährungsformulierungen kurz vor der Homogenisierung und Probenverpackung hinzugefügt.
Die Proben wurden dann erst bezüglich der „Geschmacksnote" (organoleptische Eigenschaften) von einem Gremium examinierter Prüfer begutachtet. Die Ergebnisse des Gremiums werden in Tabelle V dargestellt.
TABELLE V: Säuglingsformulierung mit Eigelb-Phospholipiden Ergebnisse der organoleptischen Qualität Geschmacksnoten^*
Überraschenderweise war die am wenigsten aromatische Probe die, welche die Dispersion enthielt, die nur durch den Entgaser gelaufen war. Die Dispersion, die durch den Entgaser und den Kohlefilter gelaufen war, hatte die schlechteste Bewertung, die Kontrolle ausgenommen (keine Behandlung der Phospholipid-Dispersion).
BEISPIEL IV
In Übereinstimmung mit den Beispielen II und III hergestellte Formulierungen wurden Säuglingen zugeführt, in einer von der Neugeborenensäuglingsstation des University of Tennesee Newborn Center (Neugeborenenzentrum der Universität von Tennesee) unter der Leitung von Dr. Susan E. Carlson durchgeführten Studie, mit finanzieller Unterstützung von Ross Products Division of Abbott Laboratories (Studie AE78), NICHD Förderbetrag RO1-HD31329 und National Eye Institute Förderbetrag RO-EY08770. Die Forschungsparameter schlossen Wachstum, neuronale Entwicklung und Sehschärfe ein. Es wird angenommen, dass langkettige PUFAs für die Entwicklung des Gehirns und des Auges physiologisch bedeutend sind, und im letzten Trimester der Schwangerschaft in Fetalgeweben angereichert werden. Somit lagern frühgeborene Säuglinge nicht die normalen Niveaus an langkettigen PUFAs ein, bezogen auf Säuglinge mit normalem Geburtstermin.
Einbeziehungs-Kriterien: Die Aufnahme in diese klinische Studie basierte auf einem „niedrigen" Geburtsgewicht von weniger als 1500 g (Bereich 750–1375 g), ohne nachgewiesene kardiale, Atmungs-, gastrointestinale oder anderen systemischen Erkrankungen. Der Säugling hatte auch keine Krankheitsgeschichte bezüglich Geburtsasphyxie oder klinische Komplikationen der Blutgruppeninkompatibilität. Die Mütter der registrierten Säuglinge hatten keine Krankengeschichte bezüglich pränataler Infektionen, mit nachgewiesenen Auswirkungen auf den Fötus. Mütterlicher Drogenkonsum war ein Ausschlußkriterium. Alle Säuglinge begannen mit oralen Zuführungen am 7. Lebenstag.
Während der klinischen Studie wurde eine Gesamtzahl von 120 Säuglingen registriert, innerhalb der ersten 7 Lebtage. Mit Ausnahme eines Säuglings, der kurz nach der Registrierung (Kontrolle) in ein anderes Krankenhaus verlegt wurde, wurden alle anderen Patienten (n-119) im gleichen Krankenhaus gepflegt. Die Säuglinge wurden in 1 von 3 Gruppen registriert (randomisiert, blind), von welchen zwei während ihres Krankenhausaufenthalts die Kontrollformulierung erhielten und eine die Experimentelle Formulierung (siehe Beispiel II) erhielt. Während des Krankenhausaufenthalts verlorene Säuglinge wurden durch einen anderen Säugling ersetzt, der der gleichen Behandlungsgruppe zugeordnet wurde. Aufgrund des Studienentwurfs wurden die Kontrollformulierung mehreren Säuglingen zugeführt. Die Gesamtanzahl derer, denen die Kontrollformulierung zugeführt wurde, war mehr als das Doppelte der Anzahl derer, denen die Experimentelle Formulierung zugeführt wurde.
Ergebnisse: Ein unerwartetes Ergebnis war, dass in der Kontrollgruppe eine höhere Inzidenz an nekrotisierender Enterokolitis (NEC) beobachtet wurde als in der Experimentellen Gruppe. Tabelle VI gruppiert die Gesamtanzahl der Neugeborenen entsprechend der Behandlung (Kontrolle gegen Experimentell) und stellt die Anzahl der Neugeborenen aus jeder Gruppe, die NEC entwickelten, dar. NEC wurde als vorhanden oder vermutet betrachtet bei klinischen Zeichen oder Symptomen, die mit der Krankheit vereinbar waren, wie Abdominaldistension, Magenrückstände, Gallenerbrechen, hämopositive Stühle, Vorhandensein von Mukosa in Stühlen und Vorhandensein von C-reaktivem Protein bei ≥ 0,5 mg/dl (Pourcyrous et al., „Significance of Serial C-reactive Protein Responses in Neonatal Infection and Other Diseases", Pediatr., 1993, 92: 431–435). NEC wurde bei 15 der Kontroll-Säuglinge bestätigt und bei nur 1 der Experimentellen Gruppe.
TABELLE VI: Ergebnisse der klinischen Studie
Die statistische Analyse dieser Daten, mit Hilfe von Fisher's Genauigkeitstest (two tailed), zeigt, dass die Anzahl der Säuglinge, bei denen NEC bestätigt wurde, in der(n) Kontroll-Behandlungs-Gruppe(n) signifikant höher (p = 0,039) war als die Anzahl der Säuglinge, die NEC hatten, in der Experimentell-Behandlungs-Gruppe.
BEISPIEL V
In diesem Versuch wird das Einschließen von AA und DHA in die parenterale (intravenöse Zuführungen) Verabreichung von Ernährung bewertet. Die parenterale Lösung kann die verschiedenen Komponenten, die im Fachgebiet bekannt sind, enthalten, wobei die AA und DHA in Form eines Phospholipids, Triglyceriden oder der Methylester geliefert werden. Die AA und DHA können die einzigen aktiven Inhaltsstoffe sein, gemischt mit konventionellen parenteralen Trägersubstanzen und Bindemitteln, oder noch bevorzugter sind die AA und DHA in einer parenteralen Formulierung enthalten, die die gesamte Ernährungsunterstützung des Säuglings ergänzen oder liefern soll. Typische parenterale Ernährungslösungen enthalten Lipid-Niveaus, die etwa 2 g/kg/Tag ergeben. Das Niveau an AA und DHA in der Lipidmischung sollte vorzugsweise die Verabreichung von 10 bis 30 mg/kg/Tag AA und 3 bis 15 mg/kg/T DHA zur Folge haben.
BEISPIEL VI
In diesem Versuch wird die Verwendung von Phospholipiden, die AA und DHA in Säuglingsformulierungen enthalten, mit Triglyceriden, die AA und DHA enthalten, verglichen. Die Formulierung aus Beispiel II wird mit einer ähnlichen Säuglingsformulierung verglichen, worin das Ei-Phospholipid mit einer Mischung aus Einzeller-mikrobiellen Triglyceriden, die vergleichbare Niveaus an AA und DHA enthalten, ersetzt wurde.
Gesunde, zum normalen Geburtstermin geborene Säuglinge wurden in eine klinische Evaluation registriert, um Niveaus an AA und DHA im Blutserum nach enteraler Verabreichung zu messen. Es wird erwartet, dass Säuglingen, denen die Phospholipidformulierung zugeführt wurde, Niveaus an AA und DHA im Blutserum erreichen werden, die jenen von gestillten Säuglingen stärker ähneln als die Kontrollformulierung, die AA und DHA in Triglyceridform enthält. Dieser Versuch sollte beweisen, dass Phospholipide, die AA und DHA enthalten, gegenüber Triglyceriden, die AA und DHA enthalten, eine bevorzugte Verabreichungsform sind. Somit werden hierin verbesserte enterale Formulierungen und Verfahren zur Erhöhung der Niveaus an AA und DHA im Blutserum in Betracht gezogen.

Claims

Verwendung von mindestens einer n-6 polyungestättigten Fettsäure zur Herstellung einer Ernähungsformulierung, die Protein, Kohlenhydrat und Lipid enthält, einschließlich mindestens 5,0 mg pro kg pro Tag an Arachidonsäure, zur Reduktion der Inzidenz von nekrotisierender Enterocolitis in einem Säugling, durch Verabreichung an einen Säugling, der gegenüber nekrotisierender Enterocolitis empfindlich ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Verabreichung enteral durchgeführt wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Verabreichung parenteral durchgeführt wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die mindestens eine n-6 polyungestättigte Fettsäure in Kombination mit mindestens einer n-3 polyungestättigten Fettsäure verabreicht wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 4, worin die n-3 polyungestättigte Fettsäure Docosahexaensäure umfaßt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 5, worin die Verabreichung durchgeführt wird, indem eine ausreichende Menge einer enteralen Zusammensetzung zugeführt wird, die Arachidonsäure und Docosahexaensäure enthält, um an den Säugling 5,0 bis 60 mg pro kg pro Tag an Arachidonsäure und 0,25 bis 35 mg pro kg pro Tag an Docosahexaensäure zu verabreichen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 6, worin das Gewichtsverhältnis von Arachidonsäure zu Docosahexaensäure im Bereich von 2 bis 4 liegt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 4, worin die n-6 polyungestättigte Fettsäure und die n-3 polyungestättigte Fettsäure langkettige Fettsäuren sind, unabhängig gewählt aus einer oder mehreren Quellen, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Ei-Lecithin, Pilzölen, Algenölen und Seetierölen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 4, worin die n-6 polyungestättigte Fettsäure und die n-3 polyungestättigte Fettsäure in der Form von Phospholipiden sind.
Die Verwendung gemäß Anspruch 3, worin die parenterale Lösung mindestens 20 mg an Arachidonsäure pro Liter und mindestens 10 mg an Docosahexaensäure pro Liter umfaßt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 10, worin die Lösung pro Liter ungefähr 20–200 mg an Arachidonsäure und ungefähr 10–50 mg an Docosahexaensäure umfaßt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Verabreichung durchgeführt wird, indem dem Säugling eine ausreichende Menge einer enteralen Ernährungszusammensetzung zugeführt wird, die Protein, Kohlenhydrat und Phospholipide enthält.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, worin die Zuführung weiterhin mindestens 0,5 mg n-3 polyungestättigte Fettsäuren pro kg pro Tag bereitstellt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 13, worin die Zuführung mindestens 0,5 mg Docosahexaensäure pro kg pro Tag bereitstellt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 14, worin die enterale Zusammensetzung Ei-Phospholipid umfaßt.
Die Verwendung von Phospholipiden zur Herstellung einer Ernährungszusammensetzung, die Protein, Kohlenhydrat und Phospholipide enthält, zur Reduktion der Inzidenz von nekrotisierender Enterocolitis in einem Säugling durch Verabreichung an den Säugling, der gegenüber nekrotisierender Enterocolitis empfindlich ist, einer ausreichenden Menge der Ernähungszusammensetzung, um zwischen ungefähr 60 und 2400 μmol an Phospholipiden pro kg pro Tag bereitzustellen, wobei die Phospholipide in Kombination mit Arachidonsäure verabreicht werden, um mindestens 5,0 mg pro kg pro Tag an Arachidonsäure bereitzustellen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 16, worin die Verabreichung durchgeführt wird, indem eine ausreichende Menge an der Ernährungszusammensetzung zugeführt wird, um zwischen ungefähr 200 und 1500 μmol an Phospholipiden pro kg pro Tag bereitzustellen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 16, worin die Phospholipide von Ei-Lecithin abgeleitet sind.
Die Verwendung gemäß Anspruch 16, worin die Phospholipide zusätzlich in Kombination mit Docosahexaensäure verabreicht werden.
Die Verwendung gemäß Anspruch 19, worin die Phospholipide in Kombination mit Arachidonsäure und Docosahexaensäure verabreicht werden, um von 200 bis 1500 μmol an Phospholipid; von 5,0 mg bis 40 mg Arachidonsäure; und von 1,5 mg bis 20 mg Docosahexaensäure pro kg pro Tag zu geben.
Verwendung von Cholin zur Herstellung einer Ernährungszusammensetzung, die Protein, Kohlenhydrat und Phospholipide enthält, zur Reduktion der Inzidenz von nekrotisierender Enterocolitis in einem Säugling durch Verabreichung an den Säugling, der gegenüber nekrotisierender Enterocolitis empfindlich ist, der Ernährungszusammensetzung, die das Cholin in einer ausreichenden Menge enthält, um zwischen ungefähr 60 und 1800 μmol an Cholin pro kg pro Tag bereitzustellen, wobei das Cholin in Kombination mit Arachidonsäure verabreicht wird, um mindestens 5,0 mg pro kg pro Tag an Arachidonsäure bereitzustellen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 21, worin die Verabreichung durchgeführt wird, indem eine ausreichende Menge der Ernährungszusammensetzung zugeführt wird, um zwischen ungefähr 150 und 1200 μmol an Cholin pro kg pro Tag bereitzustellen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 21, worin das Cholin in der Form von Phosphatidylcholin ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 23, worin das Phosphatidylcholin von Ei-Lecithin abgeleitet ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 21, worin das Cholin zusätzlich in Kombination mit Docosahexaensäure verabreicht wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 25, worin das Cholin in Kombination mit Arachidonsäure und Docosahexaensäure verabreicht wird, um von 150 bis 1200 μmol an Cholin; von 5,0 mg bis 40 mg Arachidonsäure; und von 1,5 mg bis 20 mg Docosahexaensäure pro kg pro Tag zu geben.