DE69825003T2

DE69825003T2 - Verfahren zur Herstellung und Verwendung von Phytochemikalien

Info

Publication number: DE69825003T2
Application number: DE69825003T
Authority: DE
Inventors: Mark Forsyth Empie; Eric Latham Gugger
Original assignee: Archer Daniels Midland Co
Current assignee: Archer Daniels Midland Co
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2018-10-03
Also published as: US6395279B1; US6391309B1; AU748832B2; CA2249501C; TWI241893B; EP0906761A3; EP1466609B1; US6399072B1; US20030003168A1; US20030064938A1; US6518319B1; KR20010071086A; IL126433A; DK0906761T3; KR19990066785A; HK1016879A1; US6261565B1; DE69825003D1; JPH11221048A; NZ332131A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen, die aus pflanzlichem Material extrahiert sind, und insbesondere auf Zusammensetzungen, die eine Kombination aus wenigstens zwei phytochemischen Fraktionen umfassen, worin die wenigstens zwei phytochemischen Fraktionen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Isoflavonen in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-% der Zusammensetzung, Lignanen in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung, Saponinen in einer Menge von 5 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung und Phenolsäuren in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung, und worin wenigstens eine der ausgewählten Phytochemikalien wenigstens 70 Gew.-% der Zusammensetzung umfasst. Die Erfindung bezieht sich weiter insbesondere auf Phytochemikalien, die aus einer Pflanzenfamilie extrahiert sind, einschließlich Soja, Flachs, Tee und Kakao, und auf Verfahren der Verwendung dieser Zusammensetzungen als Nahrungsergänzungen oder Nahrungszusätze.
Der Ausdruck "Isoflavon", wie hierin verwendet, umfasst Glucosid- und Aglyconformen der Isoflavone.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass Pflanzenmaterialien eine Anzahl von Klassen von organischen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht enthalten, die Bioaktivität in verschiedenen Tieren ausüben. Historisch sind diese Verbindungen als in gewisser Weise Nicht-Nährstoff angesehen worden; neuere wissenschaftliche Erkenntnisse legen jedoch jetzt nahe, dass diese Verbindungen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Gesundheit, bei der Chemoprävention und bei der Linderung von bestimmten Zuständen oder Krankheiten spielen, die mit der Zirkulation von Geschlechtshormonen verbunden sind, einschließlich Schlafstörungen und Vaginaltrockenheit.
Essbare Pflanzen, die normalerweise in der Nahrung enthalten sind, oder Materialien, die als pflanzliche Heilmittel/Nahrungsergänzungen verwendet werden, können Gruppen von strukturell verwandten Verbindungen enthalten. Diese verwandten Verbindungen sind häufig einzigartig in ihren Mengen und ihrer Verteilung, wenn sie unter verschiedenen pflanzlichen Quellen verglichen werden. Die bemerkenswertesten Gruppen von Verbindungen, welche Bioaktivität aufweisen, sind als Flavonoide, Isoflavone, Saponine, Lignane, Alkaloide, Catechine und Phenolsäuren bekannt.
Epidemiologische Studien, die sich auf Nahrungsmittel zu Krankheiten beziehen, legen nahe, dass Nahrungskomponenten Populationen für verringertes Risiko von bestimmten Krankheiten prädisponieren können. Fernöstliche Populationen, die Soja verzehren, haben verringerte Raten von Brust-, Prostata- und Kolonkrebsen und von koronarer Herzkrankheit, während Populationen in Finnland verringerte Raten von Prostatakrebs haben. Forscher studieren nun gerade die spezifischen Verbindungen in der Nahrung, um die Grundlagen für die epidemiologischen Beobachtungen zu verstehen.
Unter den verschiedenen Pflanzen, die in der Nahrung verzehrt werden, sind einige reiche Quellen von Phytochemikalien. Sojaprodukte enthalten große Mengen von Isoflavonen und Saponinen. Nicht-raffinierte Nahrungskörner umfassen Pflanzen, wie Weizen, Psyllium, Reis, Flachs und Hafer, die Lignane enthalten. Kakao enthält Catechine und Phenolsäuren. Bestimmte Nicht-Nahrungspflanzen sind ebenfalls Quellen der gleichen chemischen Moleküle, wie Lignane und Isoflavone in Kudzu-Wurzel oder rotem Klee. Isoflavone und Lignane wirken als schwache östrogene Substanzen. Teepflanzen sind ebenfalls eine reiche Quelle von Phytochemikalien, einschließlich Catechine und Phenolsäuren.
Isoflavone können allein zum Behandeln oder Verhindern von Brustkrebs, Prostatakrebs, Hautkrebs und Kolonkrebs oder als Mechanismus-Hemmer verwendet werden. Isoflavone allein können auch verschiedene Symptome verringern oder verhindern, die mit dem Beginn und der Dauer der Menopause verbunden sind, einschließlich Hitzewallungen und Osteoporose. Isoflavone allein können auch in bestimmten kardiovaskulären Anwendungen wirksam sein, einschließlich Herzkrankheit, zur Verringerung der Cholesterin-Lipidspiegel, zur Modulierung der Angiogenese und anderen vaskulären Wirkungen. Darüber hinaus sind Isoflavone allein sowohl bei der Verringerung von Kopfschmerzen, Demenz, Entzündung und Alkoholmissbrauch als auch als Immunmodulation beteiligt.
Lignane allein sind sowohl bei der Verhinderung oder Behandlung von Brustkrebs, Prostatakrebs und Kolonkrebs als auch bei der Verringerung von Hitzewallungen, der Verhinderung von Osteoporose beteiligt und zeigen ein antivirales Potenzial. Lignane haben auch antimitotische und fungizide Wirkung. Ein Pflanzenlignan, die catecholische Nordihydroguajaksäure, war ein wirksames Antioxidans, das einst in der Nahrungsmittelindustrie verwendet wurde.
Saponine allein sind bei der Verhinderung oder Behandlung von Hautkrebs und Kolonkrebs, bei der Verringerung von Serumcholesterin und bei der Immunmodulation beteiligt und haben antivirale Wirkung. Saponine weisen auch Antioxidanswirkungen auf und wirken als Radikalfänger.
Phenolsäuren zeigen Antioxidanswirkung.
Personen, die eine hohe Sojadiät essen, zeigen eine Verringerung von zahlreichen dieser vorstehend diskutierten Symptome. Dies legt nahe, dass die Aufnahme einer Kombination dieser Phytochemikalien in einem Verhältnis wie dasjenige, das in Soja gefunden wird, zu einer additiven oder synergistischen Wirkung führen kann. Eine hohe Sojadiät hat jedoch einige unerwünschte Wirkungen, einschließlich Blähungen, unerwünschten Geschmack und ein Zögern unter westlichen Verbrauchern, ihren Lebensstil zu ändern, um Soja in ihre Nahrung, selbst um solcher Vorteile Willen, einzuschließen.
Isoflavone, welche heterocyclische Phenole sind, enthalten bekanntlich sowohl die Sojaverbindungen Genistin, Daidzin und Glycitein, als auch Biochanin A, Equol, Formononetin und o-Desmethylangolensin und natürliche Derivate davon. Es wird angenommen, dass diese Verbindungen und ihre Aglycon- oder demethylierten Aglyconformen, wie Genistein und Daidzein, ähnliche Wirkungen haben, wenn sie aufgenommen werden. Sie werden manchmal als Phytoöstrogene bezeichnet.
Lignane sind als Verbindungen definiert, die eine 2,3-Dibenzylbutanstruktur haben. Sie umfassen Matairesinol, Secoisolariciresinol, Lariciresinol, Isolariciresinol, Nordihydroguajaksäure, Pinoresinol, Olivil, andere Verbindungen, die Vorläufer von Enterolacton und Enterodiol sein können, und Modifikationen davon, einschließlich Diglucoside.
Phenolsäuren umfassen p-Hydrobenzoesäure, Protocatechinsäure und Vanillinsäure. Andere Phenolsäuren sind Chlorogensäure, Kaffeesäure, Ferulasäure, Gallussäure, Sinapinsäure, Syringasäure, Cumarinsäure, Zimtsäure, Gentisinsäure, Salicylsäure, Hydroxybenzoesäure und Hydroxyphenylessigsäuren und Derivate. Die Liste von Phenolsäuren soll die verschiedenen Isomere und Derivate umfassen, die in der natürlichen pflanzlichen Quelle gefunden werden.
Catechine oder Flavan-3-ole umfassen Epigallocatechin, Catechin, Epicatechin und Gallocatechin.
Saponogenine sind C-27-Sterole, in welchen die Seitenkette metabolische Änderungen zur Herstellung eines Spiroketals eingegangen ist. Saponogenine kommen natürlich als Saponine vor, welche 3-O-Glycoside des Elternsteroids oder Triterpene sind. Digitonin aus Digitalis ist ein Saponin. Saponine umfassen Glucoside von Sapogenin, wie Triterpenoide oder Steroide und Saccharide, wie Glucose, Arabinose, Galactose oder Glucuronsäure. Typische Beispiele von Leguminosensaponinen sind Glycyrrhizin (Glycyrrhetinsäure + Glucuronsäure), die in Glycyrrhiza glabra enthalten sind, Sojasaponin, das in Sojabohnen enthalten ist, und Alfalfasaponin, das in Medicago sativa enthalten ist. Saponine umfassen auch chemische Einheiten, die als Triterpenphenole identifiziert sind, wie Tomatin, Sojasapogenole A, B, C, D, E und F, die Ginsengosidfraktion 3 und 4, Medicogensäure, Hederagenin, Glycyrrhizindigitonin, Quillajasaponin, Luzernesäure und Zahnsäure. Die natürlichen Modifikationen dieser Verbindungen, die in der pflanzlichen Quelle gefunden werden, sind auch in dieser Bezeichnung enthalten.
WO 97/32593 beschreibt eine Zusammensetzung, die Isoflavonoide und Lignane, hergestellt aus Soja, Flachssamen oder Roggen, enthält, und ihre Verwendung zur Herstellung von Keksen. Die Kekse werden ohne einen Zwischenfraktionierungsschritt hergestellt und enthalten Isoflavonoide in nur relativ geringen Mengen (typischerweise sind 20 bis 30 mg Isoflavonoide pro Keks enthalten, welcher ein Gesamtgewicht von 25 bis 30 g hat). WO 97/07811 beschreibt Sojamolasse, hergestellt durch eine wässrige Alkoholextraktion von entfettetem Sojabohnenmaterial, und ihre Verwendung als tierischer Futterbestandteil. In ähnlicher Weise enthält die gemäß WO 97/07811 hergestellte Zusammensetzung nur niedrige Konzentrationen von Isoflavonoiden, und sie enthält weiterhin noch unerwünschte Komponenten, wie Kohlehydrate.
Es besteht ein Bedürfnis für eine verbesserte Zusammensetzung, die im Wesentlichen aus Isoflavonen, Lignanen, Saponogeninen, Saponinen und/oder Phenolsäuren besteht, die verbesserte Ergebnisse gegenüber jedem von diesen allein genommen ergibt. Weiterhin besteht ein Bedürfnis für eine Zusammensetzung, in welcher die vorteilhaften Phytochemikalien im Vergleich zu ihrer Ursprungsquelle angereichert sind. Dies erlaubt Individuen, solche Phytochemikalien als Nahrungsergänzung oder als Nahrungszusatz in bequemer Weise zu verbrauchen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist, einen bequemen Weg für Individuen bereitzustellen, um Isoflavone, Lignane, Saponine, Catechine und/oder Phenolsäuren entweder als Nahrungsergänzung oder als Bestandteil in einem traditionelleren Nahrungsmitteltyp zu konsumieren.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist, eine optimierte Extraktzusammensetzung von Phytochemikalien bereitzustellen, die in ausreichender Konzentration vorliegt, um auf einfache Weise abgegeben zu werden, um eine Dosierung, wie eine Pille, eine Tablette, eine Kapsel, eine Flüssigkeit oder einen Bestandteil in einem Nahrungsmittel, zu konsumieren.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Extraktkonzentrat bereitzustellen, das in der chemischen Zusammensetzung sehr ähnlich den chemischen Komponenten ist, die in der natürlichen Pflanzenquelle gefunden werden.
Bei Befolgung dieses Aspekts der Erfindung werden die Isoflavone, Lignane, Saponine, Catechine und/oder Phenolsäuren aus einer geeigneten pflanzlichen Quelle extrahiert, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die wesentlich konzentrierter ist als das Ursprungsmaterial und einen mehr als fünffachen Gehalt an einer oder mehreren der erwünschten bioaktiven Komponenten hat.
Dieser Extrakt kann allein oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen Pflanzenextrakten verwendet werden, um die optimierte Zusammensetzung herzustellen.
Ferner kann diese Extraktzusammensetzung mit einem oder mehreren anderen Nährstoffen, wie Vitamine, Mineralien, Aminosäuren usw., formuliert werden, um eine Nahrungsergänzung zu ergeben, die weiter für eine erwünschte Gesundheitswirkung optimiert ist. Alle diese Bestandteile können mit notwendigen Bindemitteln, Trägerstoffen, Konservierungsmitteln, Farbstoffen und Ähnlichem kombiniert werden, die dem Fachmann bekannt sind, um eine geeignete Tablette, eine Kapsel, eine Pille, eine Flüssigkeit, eine Creme, ein Pulver oder einen Nahrungsbestandteil herzustellen.
Diese Phytochemikalien können durch Maßnahmen, die in der Ergänzungs- und Nahrungsbestandteilindustrie bekannt sind, in die Endform verpackt und bereitgestellt werden. Die Materialien sollen Gesundheit und Wohlergehen ergeben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die verbesserte Zusammensetzung wird erhalten durch Fraktionieren einer Pflanzenquelle mit einem hohen Gehalt an Isoflavonen, Lignanen und anderen Phytochemikalien, wie entfettete Sojabohnenflocken, Sojamolasse, Sojamolke, roter Klee, Alfalfa, Flachs, Kakao, Tee oder Kudzu-Wurzel. Diese können allein oder in Kombination mit diesen anderen Pflanzen, von denen bekannt ist, dass sie einen hohen Gehalt an verschiedenen Isoflavonen, Lignanen, Saponinen, Catechinen und Phenolsäuren haben, fraktioniert werden. Die Fraktionierung führt zu einer wesentlichen Entfernung von Wasser, Kohlehydraten, Proteinen und Lipiden aus dem Ursprungsmaterial. Das Fraktionierungsverfahren kann vorzugsweise dasjenige sein, das in der ebenfalls anhängigen US-Patentschrift Nr. 5,702,752 oder der US-Patentschrift Nr. 4,428,876 beschrieben ist, oder es kann eine Extraktion unter Verwendung von Ethylacetat oder n-Butanol verwendet werden. Die US-Patentschrift Nr. 5,702,752 ist auf den Anmelder dieser Erfindung übertragen.
Andere Extraktionsverfahren, die allein oder in Kombination verwendet werden können, umfassen unterschiedliche Löslichkeit, Destillation, Lösemittelextraktion, adsorptive Verfahren, unterschiedliche Molekularfiltration und Ausfällung.
Die bevorzugte Zusammensetzung ist eine Verbesserung gegenüber bekannten im Handel befindlichen Materialien, was die Menge von Phytochemikalien pro Gramm Sub stanz und die Mengen von verschiedenen vorhandenen Phytochemikalien betrifft, welche eine physiologische Funktion beeinflussen.
Diese natürlichen Substanzen sind in Nahrungsquellen über lange Zeiträume konsumiert worden und beziehen sich näher auf die konsumierten Substanzen, welche die Grundlage für den epidemiologischen Beweis bezüglich Gesundheitsvorteilen bilden. Andere Vorteile können von verbesserten physikalischen Eigenschaften in Bezug zu Phytochemikalien abgeleitet werden, die aus ihrer ursprünglichen Nahrungsquellenform chemisch modifiziert sind.
Die erhaltene Zusammensetzung soll in einer bevorzugten Form umfassen: zwischen 5% und 95% Isoflavone, zwischen 1% und 70% Lignane und zwischen 2% und 70 Saponine und Sapogenine. In einer bevorzugteren Form wird die Zusammensetzung aus Soja extrahiert. In einer anderen bevorzugten Form enthält die Zusammensetzung ein Verhältnis von (Saponinen plus Saponogeninen) zu Isoflavonen von 1 : 100 bis 100 : 1, wobei die Isoflavone hauptsächlich aus den natürlich vorkommenden Derivaten von Genistein und/oder seinem Vorläufer Biochanin A und Daidzein und/oder seinem Vorläufer Formononetin bestehen, wobei das Verhältnis der Genesteinderivate zu den Daidzeinderivaten 100 : 1 bis 1 : 100 beträgt. Die Isoflavone sind bevorzugt hauptsächlich glycosylierte Derivate.
Die Verhältnisse der Zusammensetzung können leicht variiert werden, indem die Pflanzenquelle geändert wird oder indem einige Pflanzenquellen für die Extraktion kombiniert werden. Wenn daher weitere Untersuchungen zeigen, welche phytochemischen Kombinationen wirksamer für bestimmte Gesundheitswirkungen sind, kann die jeweilige Zusammensetzung auch variieren.
Es ist bekannt, dass Isoflavone, Lignane und Saponine in vorteilhafter Weise verwendet werden können, um verschiedene Krebserkrankungen, einschließlich Brustkrebs, Prostatakrebs, Hautkrebs und Kolonkrebs, zu behandeln oder zu verhindern.
Es wird angenommen, dass die verbesserte Zusammensetzung erhöhte Vorteile in Form der Chemoprävention ergibt. Kürzlich durchgeführte Versuche scheinen diese Annahme zu bestätigen.
BEISPIEL 1
Eine Anfangsreihe von tierischen Studien wurde durchgeführt, um die Wirkungen von Nahrungssojaprodukten auf das Wachstum von s. c. (SUBKUTAN) implantiertem LNCaP in männlichen SCID-Mäusen zu untersuchen. Ein Sojaproteinisolat (SPI) mit hohem Isoflavongehalt (2,0 mg Isoflavone/g SPI) wird von Protein Technology International (St. Lous, MO) bereitgestellt. Ein Sojaphytochemikalien-Extrakt, ein Sojaphytochemikalien-Konzentrat (SPC), welches 28,5% Gesamtsojaisoflavone und eine verschiedene Menge von anderen Sojaphytochemikalien enthält, wird von Archer Daniels Midland Company (Decatur, IL) bereitgestellt. Diese Materialien wurden verwendet, um sechs experimentelle Nährstoffe herzustellen. Tabelle 1 zeigt die Bestandteile der Nährstoffe.
Acht Wochen alte SCID-Mäuse wurden auf der rechten Seite s. c. mit 2 × 10⁶ LNCaP-Zellen aus Wirten injiziert, randomisiert in sechs Gruppen (n = 10) und einem der experimentellen Nährstoffe zugeordnet. Die Nahrungsaufnahme, das Körpergewicht und das Tumorvolumen wurden gemessen. Am Ende des Versuchs wurden Blutproben gesammelt, und Serum wurde für die SPA-Analyse abgetrennt. Ein aliquoter Teil von Tumorgewebe wurde mit Formalin fixiert, in Paraffin eingebettet und in 4 μm Schnitte für den in situ histochemischen Nachweis von apoptotischen Zellen und für immunohistochemische Analysen für die Angiogenese und Proliferation geschnitten. Ein anderer aliquoter Teil wurde für Zelllysate für Western Blot hergestellt, um die Expression von Apoptoseverwandten Genprodukten zu bestimmen.
Tabelle 2 fasst die Wirkungen der Behandlung auf die Nahrungsaufnahme, das Körpergewicht, die Isoflavonaufnahme und das Tumorvolumen zusammen. Sojaprodukte änderten die Nahrungsaufnahme oder das Körpergewicht nicht signifikant. Im Vergleich zu mit Casein gefütterten Kontrollen waren die Tumorvolumina von Mäusen, die mit SPI (20%), SPC (1,0%) und SPI und SPC (1,0%) behandelt waren, um 12%, 28 (P < 0,04) bzw. 40% (P < 0,005) verringert. Die faktorielle Analyse zeigte, dass keine signifikante Wirkung der Proteinquelle auf das Tumorwachstum vorlag. Die lineare Regressionsanalyse zeigte, dass Tumorvolumina in umgekehrter Beziehung zu den Gesamtnahrungsisoflavonen standen (Tumorvolumen (cm³) = –0,008 + 2,121 × Isoflavone (mg), R² = 0,76, p < 0,03).
Tabelle 3 zeigt die Wirkungen von SPC bei 1,0% des Nährstoffs auf die Apoptose, die Proliferation und die Angiogenese von Tumoren aus einer Pilotstudie. Sie zeigt, dass die Nahrungsergänzung von Sojaphytochemikalien das Wachstum von LNCaP-Tumor in vivo durch Erhöhen der Apoptose und Hemmen der Proliferation von Tumorzellen hemmt. Ihre Hemmwirkung auf die Tumor-Angiogenese ist nicht signifikant, was an der kleinen Probenzahl (n = 2) liegen kann.
Die Ergebnisse einer in vitro-Studie zeigten, dass Genistein und Sojaphytochemikalien-Konzentrat die Sekretion von PSA durch LNCaP-Zellen in Medien hemmten. Die PSA-Konzentrationen wurden auf 68% und 74% durch eine 25 und 50 μM Genistein-Behandlung und auf 31% und 42% durch eine 25 und 50 μM Sojaphytochemikalien-Konzentrat-Behandlung verringert.
Tabelle 2. Endkörpergewicht, Gesamtnahrungsaufnahme, Gesamtisoflavonaufnahme und Tumorvolumen
Tabelle 3. Wirkungen der Behandlung auf den apoptotischen Index (AI, % TUNEL), den Poliferationsindex (PI, % PCNA-Färbung) und die Angiogenese (Mikrogefäß-Dichte)
Werte sind Mittelwerte ± SE.
Zusammenfassend zeigen vorläufige Ergebnisse, dass Sojaprodukte das s. c.-Wachstum von LNCaP-Tumor in SCID-Mäusen hemmen, möglicherweise über eine Induktion der Apoptose und eine Hemmung der Angiogenese und der Proliferation. Isoflavone oder Lignane können sowohl Symptome, die mit der Menopause verbunden sind, wie Hitzewallungen und Osteoporose, als auch Symptome, die mit der Menstruation verbunden sind, erleichtern. Es wird weiter angenommen, dass dies auf ihrer östrogenen Wirkung beruht. Es wird angenommen, dass die hier beschriebene verbesserte Zusammensetzung diese Symptome sogar wirksamer erleichtert.
Isoflavone beeinflussen auch positiv verschiedene kardiovaskuläre Zustände, einschließlich Herzkrankheit, Cholesterin (Saponine beeinflussen ebenfalls das Cholesterin positiv), Angiogenese und andere vaskuläre Wirkungen. Es wird angenommen, dass die verbesserte Zusammensetzung Ergebnisse für diese kardiovaskulären Zustände ergibt, die wenigstens so vorteilhaft sind, wie diejenigen, die bisher bekannt sind, und bei verringerten Kosten.
Wie früher erläutert, ist es bekannt, dass Isoflavone, Lignane und Saponine einzeln verschiedene neurologische und immunologische Symptome positiv beeinflussen. Es wird angenommen, dass die verbesserte Zusammensetzung neurologische und immunologische Symptome wenigstens so gut wie diese bisher bekannten Verbindungen und bei verringerten Kosten erleichtern. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass ein gewisser Synergismus aus der hierin beschriebenen Kombination erwächst.
Die verbesserte Zusammensetzung kann oral, parenteral, z. B. subkutan, intravenös, intramuskulär, intraperitoneal, durch intranasale Instillation oder durch Anwendung eines Aerosolsprays auf Schleimhautmembranen oder auf die Haut durch eine Salbe oder eine Creme verabreicht werden.
Die Verabreichung der verbesserten Zusammensetzung kann mit jedem geeigneten Träger in fester oder flüssiger Dosierform, wie Tabletten, Kapseln, Pulver, weiche Gele, Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, Salben oder Cremes, erfolgen. Die verbesserte Zusammensetzung kann auch als Nahrungsergänzung oder als Nahrungsbestandteil verabreicht werden.
Die Menge der verabreichten verbesserten Zusammensetzung variiert in Abhängigkeit von der Person, der Verabreichungsart und dem erwünschten Ergebnis. Es ist zu erwarten, dass eine wirksame Menge 10 mg bis 2000 mg pro Dosis beträgt.
BEISPIEL 2 Tablettenherstellung
Die in diesem Patent angegebene Zusammensetzung kann verwendet werden, um Tabletten oder andere Dosierformen herzustellen. Ein Beispiel einer Kapselherstellung wird im Beispiel 2 wiedergegeben. Je höher die Konzentration der aktiven Komponente, desto einfacher ist es, eine Tablette oder Emulsion zu bilden. Dies führt zu einer zusätzlichen Möglichkeit, andere Nährstoffe einzuarbeiten. Ein Beispiel ist die Herstellung einer phytochemischen Tablette, welche Calcium und Vitamin E als Ergänzung einarbeitet, um die Knochengesundheit aufrechtzuerhalten und/oder Symptome der Postmenopause, wie Hitzewallungen, zu verringern. In einem Bespiel dieser Ausführungsform wurde eine 600 mg trockene Verpressungstablette hergestellt, die insgesamt 125 mg Isoflavonkonzentrat (50 mg Isoflavonverbindung) enthielt. In der Tablettenformulierung war eine Quelle von Calcium und Magnesium enthalten.
Trockene Verpressungstabletten wurden hergestellt, indem zuerst die folgenden Bestandteile vermischt wurden: 4 kg der verbesserten Zusammensetzung (39,83% Isoflavone), 1,91 kg Sorbit, 0,095 kg Magnesiumstearat und 13,11 kg Dicalciumphosphat in einem Hobart-Mischer mit einer Kapazität von 120 Quart. Diese Mischung von Bestandteilen wurde dann trocken bei einem Druck von 1 Tonne mit einer Stokes BB2-Einfachpresse zu Tabletten mit einem Gesamtgewicht von 600 mg verpresst, die 125,53 mg der verbesserten Zusammensetzung und daher 50 mg Gesamtisoflavone enthielten.
Alternativ kann ein phytochemisches Konzentrat in einer Einzeldosierform, einer Hautcreme oder als Nahrungsbestandteil, der herkömmlicher Nahrung zugesetzt wird, in Mengen von 10 bis 2000 mg pro Dosis bereitgestellt werden, wobei der Zweck ist, eine positive Wirkung auf die Gesundheit und das Wohlergehen auszuüben. Diese Vorteile umfassen: Krebsverhinderung, Krankheiten, die mit Östrogen und Geschlechtshormonen verbunden sind, Hemmung der Hypophyse-Schilddrüse-gonadotropen Achse, Verringerung der Alkoholabhängigkeit, Modulation des kardiovaskulären Systems, des Immunsystems und des Nervensystems, antivirale Wirkungen und analgetische Wirkungen.
BEISPIEL 3
Zweistückige Gelatinekapseln wurden hergestellt durch Befüllen des Empfangsendes der Leergröße "0"-Kapseln mit 0,106 g der verbesserten Zusammensetzung (44,35 Isoflavone) und Verschließen mit der Endkappe, was eine Kapsel ergab, die 47,2 mg Gesamtisoflavone enthielt.
BEISPIEL 4
Ein Vergleich zwischen verschiedenen Quellen von phytochemischen Präparaten ist in Tabelle 4 wiedergegeben. Es ist leicht ersichtlich, dass die phytochemischen Komponenten der Zusammensetzung des "Isoflavonkonzentrats" dieser Erfindung beträchtlich höher sind als die entsprechenden Mengen in den natürlichen pflanzlichen Materialien. Bemerkenswert ist, dass die Menge von Glyconisoflavonen und Saponinen mehr als 100fach konzentrierter ist im Vergleich zu der Nahrungsquelle und über 20fach konzentrierter ist im Vergleich mit dem Pflanzenkeim, welcher natürlicherweise diese Phytochemikalien konzentriert. Ein Vergleich des "Isoflavonkonzentrats" dieser Erfindung mit anderen Konzentraten zeigt, dass die Isoflavonfraktion in diesen letzteren Produkten vorherrscht, was die Menge von anderen gesundheitsfördernden Phytochemikalien verringert. Zusätzlich verwenden die Extraktionsverfahren dieser anderen Produkte Techniken, welche die Komponenten, insbesondere die Isoflavone, modifizieren, so dass sie nicht identisch mit den Substanzen sind, die in dem natürlichen pflanzlichen Material gefunden werden (US-Patentschrift Nr. 5,637,562).
Eine Version der verbesserten Zusammensetzung wurde mit anderen früher beschriebenen Zusammensetzungen verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
BEISPIEL 5
Die verbesserte Zusammensetzung, welche die Glycosidformen von Isoflavonen enthält, hat als einen Aspekt eine verbesserte Löslichkeit bei der Körpertemperatur gegenüber den früher beschriebenen Zusammensetzungen, welche die Aglycosidformen enthalten.
Es wurden getrennte Lösungen (0,02% in destilliertem Wasser) für Genistein, Genistin, Daidzein, Daidzin und Isoflavonkonzentrat in volumetrischen Kolben hergestellt. Proben wurden dann 17 Stunden in ein Wasserbad von 37°C verbracht, gefolgt von rascher Filtration durch ein 0,2 Mikronfilter vom Spritzentyp, um teilchenförmige Komponenten zu entfernen. Die filtrierten Proben wurden dann auf die Isoflavonkonzentration durch HPLC analysiert. Die Ergebnisse sind zusammengestellt, wie in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5: Unterschiedliche Löslichkeit von Isoflavonglycosiden gegenüber Aglyconen
Die Glycosidformen, Genistin und Daidzin, sind wenigstens 4,57- bzw. 13,32-fach höher in der Konzentration bei 37°C als ihre entsprechenden Aglyconformen.
Die an den Isoflavonen durchgeführten Modifikationen dienen zur Entfernung des Kohlehydrats, das an die Isoflavonkomponente gebunden ist. Diese Modifikation macht das Isoflavon weniger löslich in Wasser. Die Aufrechterhaltung der natürlichen Modifikation, Glycosylierung, erhöht die Löslichkeit. Diese Tatsache ist in der vergleichenden Löslichkeitsaufstellung von Tabelle 5 gezeigt. Diese Aufstellung zeigt, dass das Genistin-Isoflavon 4,6-fach höher und das Daidzin-Isoflavon 13,3-fach höher ist als die entsprechende nicht-glycosylierte Form. Eine höhere Löslichkeit kann zu besserer Bioverfügbarkeit für Darmorganismen führen. Die Glycosylierung hemmt nicht die Absorption im Darm, da die Darmmikroflora die Glyconform in die Aglyconform umwandelt, bevor die Absorption erfolgt.
Beispiel 6 Extraktion von Lignanen aus Flachs
Lignane können leicht aus Flachs unter Verwendung des folgenden Verfahrens extrahiert werden.
978 g entfettetes Flachsmehl (F1) wurde mit 2000 g 85%igem Ethanol 10 Minuten bei 40°C extrahiert, wodurch eine Aufschlämmung gebildet wird. Die erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert, und die Extraktion wurde zweimal mit insgesamt 6000 g Ethanol wiederholt.
Die ethanolische Fraktion wurde dann unter vermindertem Druck bei 70°C eingedampft, wodurch eine wässrige Fraktion von 1186 g erhalten wurde. Die wässrige Fraktion wurde mit 1000 g Wasser vereinigt und vermischt.
Die vermischte Probe wurde dann durch eine Ausschlussmembran für ein Molekulargewicht von 5000 ultrafiltriert, wodurch 767 g einer Permeatfraktion und 1283 g einer Retentatfraktion erhalten wurden.
Die Retentatfraktion wurde gefriergetrocknet, wodurch eine Probe (F2) von 27,84 g erhalten wurde.
Die Permeatfraktion von 767 g wurde bei 50°C auf ein 35 ml Bettvolumen einer XAD-4-Harzsäule bei einer Geschwindigkeit von 10 ml/min aufgebracht. Der Säulenausfluss wurde gesammelt und getrocknet, wodurch eine Probe (F3) von 14,8 g erhalten wurde. XAD-4 ist eine Marke für ein absorbierendes Harz, erhältlich von Rohm & Haas.
Die Säule wurde dann mit vier Bettvolumina (140 ml) 70%igem Alkohol bei 50°C eluiert. Die Elutionsprobe wurde unter vermindertem Druck bei 70°C eingedampft und getrocknet, wodurch eine Probe (F4) von 1,79 g erhalten wurde. Die vier Fraktionen wurden dann auf ihren Lignangehalt analysiert, gemessen als Gewichtskonzentration von Seco isolariciresinol. Wie die Tabelle 6 zeigt, reichert dieses Extraktionsverfahren die Lignankonzentration an.
Tabelle 6. Lignankonzentrationen als Secoisolariciresinol
Die Isoflavone können in einer im Wesentlichen glycosylierten Form vorliegen.

Claims

Nahrungsergänzungszusammensetzung, umfassend eine Kombination von wenigstens zwei phytochemischen Fraktionen, die aus Pflanzenmaterial extrahiert sind, worin die wenigstens zwei phytochemischen Fraktionen wenigstens eine phytochemische Fraktion und eine zweite phytochemische Fraktion umfassen, worin die wenigstens ersten und zweiten phytochemischen Fraktionen voneinander verschieden sind und ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Isoflavonen in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-% der Zusammensetzung, Lignanen in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung, Saponinen in einer Menge von 5 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung und Phenolsäuren in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung, und worin die ausgewählten Phytochemikalien wenigstens 70 Gew.-% der Zusammensetzung umfassen.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Zusammensetzung mehr als fünfmal konzentrierter ist als das ursprüngliche Pflanzenmaterial bezüglich einem oder mehreren Isoflavonen, Lignanen, Saponinen und Phenolsäuren.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Verhältnis von Isoflavonen zu vorhandenen Lignanen in dem Bereich von 1000 : 1 bis 1 : 50 liegt, das Verhältnis von Isoflavonen zu vorhandenen Saponinen in dem Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1 liegt, das Verhältnis von Isoflavonen zu vorhandenen Phenolsäuren in dem Bereich von 100 : 1 bis 1 : 100 liegt, das Verhältnis von Lignanen zu Phenolsäuren in dem Bereich von 100 : 1 bis 1 : 100 liegt, das Verhältnis von Saponinen zu vorhandenen Phenolsäuren in dem Bereich von 100 : 1 bis 1 : 100 liegt, und das Verhältnis von Catechinen zu vorhandenen Phenolsäuren in dem Bereich von 100 : 1 bis 1 : 100 liegt.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die vorhandenen Isoflavone ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Genistein, Daidzein, Glycitein, Biochanin A, Formononetin und natürlichen Derivaten davon, die vorhandenen Lignane ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Mateiresinol, Secoisolariciresinol, Lariciresinol, Isolariciresinol, Nordihydroguajaksäure, Pinoresinol, Olivil, Vorläufern von Enterolacton, Vorläufern von Enterodiol und Modifikationen davon, die vorhandenen Saponine ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Tomatin, Soyaspogenol F, Soyasaponin, Alfalfasaponin, Ginsengosidfraktion 3, Ginsengosidfraktion 4, Medicagensäure, Hederagenin, Glycyrrhizin, Digitonin, Quillajasaponin, Luzernesäure, Zahnsäure und natürlichen Modifikationen davon, die Phenolsäuren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Chlorogensäure, Kaffeesäure, Ferulasäure, Gallussäure, Sinapinsäure, Syringasäure, Vanillinsäure, Cumarinsäure, Zimtsäure, Gentisinsäure, Salicylsäure, Hydroxybenzoesäure, Hydroxyphenylessigsäure und natürlichen Derivaten davon, und die vorhandenen Catechine ausgewählt sind aus Catechin, Epicatechin, Gallocatechin und Epigallocatechin.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Pflanzenmaterial eines oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Soja-, rotem Klee-, Kudzu-, Flachs-, Alfalfa-, Tee- und Kakaopflanzenmaterial.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, worin das Sojapflanzenmaterial Sojamolasse oder Sojamolke ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Isoflavone hauptsächlich glycosylierte Isoflavone sind.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Zusammensetzung für orale Abgabe in Form einer Pille, einer Kapsel, einer Flüssigkeit, eines Konzentrats, eines Pulvers, eines zugesetzten Nahrungsbestandteils oder einer Tablette formuliert ist.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche weiter einen Füllstoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sorbit, Lactose, Cellulose und Dicalciumphosphat.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, weiter umfassend einen Nahrungsergänzungsbestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dicalciumphosphat, Magnesiumstearat, Calciumcitrat, Calciummalat, anderen Calciumquellen, einem Vitamin und einem Mineral.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, worin die Zusammensetzung 15 bis 25 Gew.-% der Nahrungsergänzungszusammensetzung und 65 bis 85 Gew.-% des Füllstoffs umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, worin die Zusammensetzung 15 bis 25 Gew.-% der Nahrungsergänzungszusammensetzung, 60 bis 84 Gew.-% des Füllstoffs und 1 bis 25 Gew.-% eines Nahrungsergänzungsbestandteils umfasst.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12 zur Herstellung einer Dosierform zur Verwendung in der Behandlung einer Krebskrankheit, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Brustkrebs, Hautkrebs und Kolonkrebs.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12 zur Herstellung einer Dosierform zur Verwendung in der Behandlung von Prostatakrebs.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12 zur Herstellung einer Dosierform zur Verwendung in der Behandlung von Migränekopfschmerz oder Demenz.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12 zur Herstellung einer Dosierform zur Verwendung in der Behandlung von Alkoholismus.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12 zur Herstellung einer Dosierform zur Verwendung bei der Verringerung des Risikos von koronarer Herzkrankheit oder der Modulation von Blutlipidprofilen.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12 zur Herstellung einer Dosierform zur Verwendung bei der Verringerung oder Verhinderung von Hitzewallungen oder der Behandlung von Menopause-Symptomen, Osteoporose, Schlafstörungen, Vaginaltrockenheit oder prämenstruellem Syndrom.
Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12, hergestellt durch ein Verfahren, umfassend die Schritte: a. Extrahieren eines entfetteten pflanzlichen Materials, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Molasse und Molke in einer alkoholischen Lösemittellösung zur Herstellung einer Aufschlämmung, b. Filtrieren der Aufschlämmung von Schritt a. zur Herstellung einer alkoholischen Fraktion, c. Verdampfen der alkoholischen Fraktion von Schritt b. zur Herstellung einer wässrigen Fraktion, d. Ultrafiltrieren der wässrigen Fraktion von Schritt c. zur Herstellung eines Permeats, e. Einführen des Permeats von Schritt d. durch eine Harzsäule zur Herstellung eines Ausflusses, f. Sammeln des Ausflusses von Schritt e. von der Säule nach dem Waschen, g. Fraktionieren des Ausflusses, um wenigstens eine erste phytochemische Fraktion und eine zweite phytochemische Fraktion auszuwählen, wobei die wenigstens ersten und zweiten phytochemischen Fraktionen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Isoflavonen, Lignanen, Saponinen, Catechinen und Phenolsäuren und h. Vereinigen der fraktionierten wenigstens ersten und zweiten phytochemischen Fraktionen zur Bildung einer Zusammensetzung.