EP1515979A1 - Kondensierte palatinose und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Kondensierte palatinose und verfahren zu deren herstellung

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EP1515979A1
EP1515979A1 EP03740239A EP03740239A EP1515979A1 EP 1515979 A1 EP1515979 A1 EP 1515979A1 EP 03740239 A EP03740239 A EP 03740239A EP 03740239 A EP03740239 A EP 03740239A EP 1515979 A1 EP1515979 A1 EP 1515979A1
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EP
European Patent Office
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palatinose
condensed
weight
condensed palatinose
proportion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03740239A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Klingeberg
Markwart Kunz
Jan Looft
Dierk Martin
Mohammad Munir
Manfred Vogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suedzucker AG
Original Assignee
Suedzucker AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suedzucker AG filed Critical Suedzucker AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
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    • C07H3/06—Oligosaccharides, i.e. having three to five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages
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    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to a palatinose condensation product which is obtained by condensing the disaccharide palatinose from its melt, a process for the preparation of the condensed palatinose and its use and foods and medicaments containing the palatinose condensation product.
  • the disaccharide palatinose which is also called isomaltulose, arises from the ⁇ -1, ⁇ linkage of glucose and fructose; the chemical name of the palatinose is 6-o- ⁇ -D-glucopyranosyl-fructofuranose.
  • Palatinose is produced industrially, for example, by reacting sucrose with the enzyme glucosyl transferase, which is provided, for example, by microorganisms.
  • Palatinose and palatinose condensates are not cariogenic and also have an anti-cariogenic effect, which consists in reducing the cariogenicity of sucrose in food. Since palatinose has a high sweetening power, palatinose is used as an anti-cariogenic sweetener in various foods. In addition, palatinose has the property of, and will, reduce the glycemic index of food and food therefore used to manufacture dietary products.
  • palatinose disaccharide ie uncondensed palatinose
  • palatinose dimers / trimers / tetra eres which has very good properties for use in particular in the food and feed and pharmaceutical industries.
  • palatinose dimers / trimers / tetra eres which has very good properties for use in particular in the food and feed and pharmaceutical industries.
  • This is in order to replace a large number of sugar-containing starting products in the production of food, feed, pharmaceuticals, foodstuffs and luxury foods and, at the same time, the advantageous properties of palatinose and its condensation products, for example in relation to their therapeutic and / or prophylactic effects to be able to use it better.
  • condensed palatinose is understood to mean a mixture of the disaccharide palatinose and its condensation products, these can also be referred to as palatinose oligosaccharides (POS).
  • POS palatinose oligosaccharides
  • condensed palatinose also consist, for example, of their use, in particular instead of the usual cariogenic malt syrup, for increasing the viscosity of foods, for lowering the freezing point of foods, for increasing the water content in foods, for preventing drying of food or to suppress the colonization of food with rotting microorganisms.
  • condensed palatinose with a composition of about 52.4% uncondensed palatinose, about 26% palatinose dimers, about 12% palatinose trimers and about 5.7% palatinose tetramers is obtained from a citric acid aqueous palatinose solution ( Mutsuo et al., 1993, Journal of Carbohydrate Chemistry).
  • POS condensed palatinose
  • the product obtained from the acidified aqueous solution with the aforementioned process tastes bitter due to its high glucosylmethylfurfural (GMF) content of approx. 0.6% and is therefore unsuitable for use in food.
  • GMF glucosylmethylfurfural
  • condensed palatinose can be used as a complete replacement for pure palatinose in animal feed.
  • the condensed palatinose used was produced by the aforementioned process and contained palatinose and its condensation products in the aforementioned composition (Kashimura et al., 1990, Journal of the Japanese Society for Nutrition and Food Science).
  • the palatinose dimers that are obtained with this process are double-condensed dipalatinose dianhydrides, which are formed with the elimination of two molecules of water.
  • the conversion (condensation) takes place in this process in an anhydrous medium at preferably 0 to 20 ° C.
  • the condensed palatinose obtained contains about 94% palatinose dimers and about 2% uncondensed palatinose (FR 2 680 789 AI).
  • palatinose with a content of more than 73% of palatinose dimers is obtained by the anhydrous condensation by means of HF (Defaye et al., 1994, Carbohydrate Research 251: 1-15).
  • HF a condensed palatinose produced in this way can therefore not be used in particular in food, foodstuffs, pharmaceuticals and luxury foods.
  • Condensed palatinose is known to have a pronounced non-cariogenic and also anti-cariogenic effect.
  • Non-cariogenic because it cannot be fermented by the cariogenic microorganisms occurring in the oral flora, in particular not to harmful acids.
  • Anti-cariogenic because it can directly support the re-mineralization of the teeth and thus counteract the clinical picture of caries
  • condensed palatinose for the use of condensed palatinose in food, foodstuffs, medicines and luxury foods other positive nutritional properties of condensed palatinose relevant:
  • condensed palatinose By adding condensed palatinose to foods, it is also possible to modulate the glycemic properties of these foods, that is to say the glycemic reaction of the human or animal body. This is achieved in particular by the reduced degradability of the condensed palatinose compared to conventionally used carbohydrates such as sucrose, maltose or soluble starch in the digestive tract.
  • a glycemic reaction is the change in the blood glucose level after ingestion of a (easily) digestible carbohydrate. Accordingly, the strongest glycemic reaction is caused by those carbohydrates from which glucose, pancreatic or small intestine enzymes can be released quickly after oral ingestion and absorbed into the blood.
  • Sucrose causes a lower glycemic reaction because the fructose contained in the sucrose molecule in addition to glucose can only be partially converted into glucose.
  • An increase in blood glucose causes an insulin release in healthy people. Insulin stimulates the absorption of glucose by peripheral tissues, for example skeletal muscles, so that the blood value drops back to the basic value.
  • fiber especially fermentable soluble or insoluble fiber
  • the glutathione / glutathione-S-transferase complex plays an important role in this context:
  • Glutathione is a tripeptide containing cysteine and the most common thiol compound in mammalian cells.
  • GSH is a substrate for the enzymes glutathione-S-transferase and GSH-peroxidase, which catalyze the detoxification of xenobiotic compounds and reactions to inhibit reactive oxygen molecules and other free radicals.
  • GST glutathione-S-transferase
  • GSH changes into the corresponding disulfide GSSG through reversible oxidation.
  • Glutathione acts as an antioxidant and is therefore a buffer system for the redox state of the cell.
  • the GSTs are one of the most important detoxification systems for cells, especially during phase II of cell division.
  • the detoxification is carried out by transferring glutathione to electrophilic components that arise, for example, during the metabolism of carcinogens.
  • the GST-catalyzed nucleophilic attack of glutathione on electrophilic substrates greatly reduces their reactivity with regard to cellular macromolecules.
  • GSTs can greatly reduce the effectiveness of a number of chemical carcinogens. GSTs therefore play an important physiological role in protecting against oxidative stress and the associated diseases, especially cancer.
  • Compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons, phenol antioxidants, reactive oxygen molecules, isothiocyanates, trivalent arsenic compounds, barbiturates and synthetic glucocorticoids can induce GST activities, whereby the genes coding for GST enzymes are activated (Hayes and Pulford, 1995).
  • GST induction mainly occurs through various transcription mechanisms.
  • the regulatory areas of GST-coding genes contain elements to which the aforementioned substances bind and can induce gene transcription.
  • Food components for example phytochemical substances, can also induce GST activities, in particular GST forms of the ⁇ class being induced in the intestinal area.
  • GST induction in the intestinal tract by food components is therefore regarded as a mechanism for preventing colon cancer (Peters and Roelofs, Cancer Res., 52 (1992), 1886-1890).
  • GST induction are food components that are difficult or not digestible, that is to say food fibers or fiber that are resistant to digestion by human enzymes, but are fermented in the large intestine.
  • These include some carbohydrates, such as pectin, "guar gum” (guar gum) and resistant starch, which are fermented into short-chain fatty acids, especially acetic acid, propionic acid and butyric acid, only in the intestinal tract by the bacterial flora of the large intestine (Bartram et al., Cancer Res. , 53 (1993), 3283-3288).
  • the actual proportion of digestive-resistant and fermentable dietary fiber or fiber in the diet depends on many factors, for example the type of food and its method of preparation.
  • wheat bran is often used as an addition to low-ball diet. Like investigations in rats with regard to tumor incidence in the colon, however, wheat bran applications are hardly suitable for cancer prevention. Similar to cellulose, wheat bran is hardly fermented by the colon flora. Rather, wheat bran and other grain fibers mostly have a high proportion of the gluten protein and its toxic components, which lead to severe changes in the small intestinal mucosa. The damage to the resorption epithelium leads to a loss of digestive enzymes and to the most severe morphological and functional disorders (malabsorption with impaired absorption of all nutrients including minerals, vitamins etc., celiac disease).
  • Resistant starch which is considered to be fermentable in principle, also has a number of disadvantages.
  • Commercial resistant starch is usually only partially fermentable.
  • Resistant starch produced only using special extrusion processes leads, among other things, to butyric acid.
  • resistant starch produced under these polymer-protective extrusion conditions is often not stable.
  • the known condensed palatinose can be fermented in the large intestine and can also be used as a food component for the aforementioned purpose.
  • the condensed palatinose should ideally be completely resistant to the enzymes found in the digestive tract, for example -amylase or small intestine- ⁇ -glucosidases such as Sac- charase / isomaltase complex or the glucoamylase / maltase complex and at the same time be stable against hydrolysis in the acidic environment of the gastric passage.
  • -amylase or small intestine- ⁇ -glucosidases such as Sac- charase / isomaltase complex or the glucoamylase / maltase complex
  • a condensed palatinose should ideally have complete resistance to the enzymes found in the digestive tract, for example ⁇ -amylase or small intestine ⁇ -glucosidases such as the saccharase / isomaltase complex or the glucoamylase / maltase complex, at the same time against hydrolysis in the acidic milieu of the gastric passage be stable and have improved fermentability in the large intestine.
  • a condensed palatinose should also be resistant to hydrolysis when preparing the food, for example when it is boiled with acidic food components.
  • the problem of the present invention is to provide a product which has a higher chemical stability, for example against digestion, than the condensed palatinose known from the prior art, and methods for producing this product, the use of this product as a food to provide medium component and for the manufacture of medicaments, in particular for the treatment and prevention of intestinal diseases and / or infectious diseases.
  • the present invention solves this problem by providing a method for making a condensed palatinose from a palatinate. nose melt, wherein palatinose is added to a solution of a catalytically active acidic substance in water, the mixture obtained is heated and the condensed palatinose is obtained from the melt obtained in this way.
  • the condensed palatinose obtained by this process according to the invention contains a composition which clearly differs from the prior art:
  • the palatinose dimers obtained according to the invention also consist to a large extent, in particular to at least 70% by weight, particularly preferably to a share of 80 to 90% by weight, of double-condensed dipalatinose dianhydrate.
  • the ratio of uncondensed palatinose to the condensation product of the palatinose dimers in the reaction product according to the invention is always less than 1, in particular less than 0.7.
  • the proportion of uncondensed palatinose is always greater than the proportion of palatinose dimers; the ratio is therefore always significantly greater than 1.
  • the proportion of uncondensed palatinose in the condensed palatinose according to the invention is at most 45% by weight, in particular at most 35% by weight. According to the invention, the proportion of palatinose dimers is always at least 35% by weight, in particular at least 40% by weight.
  • the condensed palatinose according to the invention can, as explained below, also be purified chromatographically and enriched, which further improves the advantageous composition.
  • the proportion of uncondensed palatinose is at most 25% by weight, in particular at most 20% by weight.
  • the proportion of palatinose dimers in the purified condensed palatinose according to the invention is always at least 45% by weight, in particular at least 54% by weight.
  • the condensed palatinose according to the invention taken up with food is present in a substantially higher concentration in the large intestine and can be found there to a far greater extent than is known from the conventionally used condensed palatinose serve as an active ingredient, for example for the treatment or prevention of colon diseases.
  • the condensed palatinose according to the invention is also distinguished by the fact that it can combat and / or prevent infectious diseases and intestinal diseases better, in particular by virtue of its considerably higher availability in the digestive tract, than conventional condensed palatinose, for example by the accumulation of Prevent or reduce pathogenic germs on human and animal epithelial cells, fight and / or prevent inflammatory chronic intestinal diseases, counteract the development of colon cancer such as colon carcinomas and / or combat them.
  • the condensed palatinose according to the invention can thereby also significantly better strengthen the immune defense against general infections, fight inflammatory or other diseases caused by oxidative stress and / or prevent them.
  • the condensed palatinose according to the invention can also particularly effectively improve the absorption of food components, in particular minerals such as calcium, into the organism in comparison to the conventional condensed palatinose.
  • the condensed palatinose according to the invention is not hydrolyzed in the gastric passage and in the small intestine, but reaches the large intestine unchanged, where it is then fermented by the microorganisms present there to give short-chain fatty acids, in particular butyric acid (butyrate).
  • the pH drop in the acidic range resulting from this fermentation worsens the living conditions for pathogens
  • Microorganisms such as clostridia and at the same time improves the living conditions for acidophilic microorganisms, for example the bifidus flora, such as bifidobacteria and lactic acid bacteria.
  • the condensed palatinose according to the invention thus has a bifidogenic effect, that is to say the number of bifidobacteria is increased.
  • the condensed palatinose according to the invention therefore has a prebiotic effect which is significantly enhanced compared to the conventional condensed palatinose.
  • the short-chain fatty acids formed, in particular butyrate also serve as a substrate for the colonocytes and thus counteract, among other things, the development and growth of colon carcinomas.
  • the amount of fermentation products produced during the fermentation of the condensed palatinose according to the invention is, for example, significantly higher than that during the fermentation of resistant starch.
  • the condensed palatinose according to the invention is outstandingly suitable as a means for the treatment and / or prophylaxis of these diseases.
  • the condensed palatinose according to the invention also modulates the glycemic see index of food, food and beverages.
  • disease or “disease” is understood to mean a disturbance in life processes and / or deficiency states in organs or in the entire organism, which brings about a subjectively perceived and / or an objectively ascertainable physical and / or psychological change ,
  • active substance is understood to mean a substance that can produce a biological effect in living organisms or parts thereof. This active substance can be used in particular for the prevention, relief, healing or diagnosis of a disease is understood to be a substance that serves to prevent or prevent, alleviate or cure an illness.
  • a pharmaceutical is understood to mean a preparation form of active substances intended for use in humans or animals.
  • “food or groceries” is understood to mean primarily a means of maintaining the vital functions
  • “stimulants” is to be understood as a means primarily serving the well-being that arises when it is ingested.
  • These split carbohydrates to form short-chain fatty acids, especially acetic acid (acetate), lactic acid (lactate) and butyric acid (butyrate).
  • the proportion of water in the mixture of palatinose, catalytically active acidic substance and water which is heated to the melt is 4% by weight to 12% by weight.
  • the proportion of the catalytically active acidic substance in this mixture is 0.05% by weight to 0.5% by weight, preferably 0.1% by weight, based on the weight of the palatinose in the mixture ,
  • an organic acid, boric acid, a combination of phosphoric acid and potassium dihydrogen phosphate and / or the acid salt ammonium sulfate as the catalytically active acidic substance in the mixture of water, catalytically active acidic substance and palatinose.
  • a slightly volatile organic acid particularly preferably citric acid, is used as the organic acid.
  • a solution of the catalytically active acidic substance in water is heated to a temperature of 55 ° C. to 95 ° C., preferably to approximately 75 ° C., before and / or during the addition of the palatinose.
  • the palatinose is preferably added to this solution with stirring.
  • the mixture of palatinose, organic acid and water is heated to the melt at a reaction temperature of 130 ° C. to 200 ° C., preferably 140 ° C. to 155 ° C., particularly preferably approximately 145 ° C.
  • the mixture is stirred, preferably very intensely, and, moreover, the aforementioned reaction temperature is reached in the shortest possible time.
  • the condensed palatinose is preferably obtained from the melt after a period of more than 2 minutes, preferably from 20 to 100 minutes, particularly preferably from 30 to 60 minutes, the reaction temperature of the melt being raised to 130 ° C. to 200 ° C. over this period. preferably at 140 ° C to 155 ° C, particularly preferably at about 145 ° C.
  • the melt thus obtained is quenched with water after the reaction has ended and in particular a syrup containing the condensed palatinose according to the invention is obtained.
  • the water for quenching the melt is added in a weight ratio of melt to water of 10: 1 to 1: 2, preferably 5: 1 to 1: 1.
  • the condensed palatinose according to the invention obtained from the melt is continuously obtained in a continuous process from a mixture of palatinose and citric acid (0.1% by weight on weight of palatinose) in a temperature-controlled extruder.
  • the mixture is fed in a heated extruder and after a contact time of at least one minute, in particular a contact time of 1 to 15 minutes, preferably 1 to 6 minutes, particularly preferably 2 minutes, the condensed palatinose is obtained continuously therefrom.
  • the heated extruder has a temperature of 150 to 250 ° C, preferably 180 to 220 ° C, particularly preferably about 200 ° C. It is particularly advantageous that a contact time of 2 minutes is sufficient to obtain condensed palatinose according to the invention with a proportion of over 54% of dipalatinose dianhydrides.
  • Another preferred object is one of the aforementioned condensed palatinoses with a proportion of palatinose dimers from 40 to 53% by weight, preferably from 41 to 47% by weight.
  • a white Another preferred object is one of the aforementioned condensed palatinoses with a proportion of palatinose trimers of 1 to 5% by weight, preferably 2.5 to 4% by weight.
  • Another preferred object is one of the aforementioned condensed palatinoses with a proportion of palatinose tetramers and palatinose pentamers of 1 to 4% by weight.
  • Another preferred object is one of the aforementioned condensed palatinoses with a trisaccharide content of 7% by weight to 10% by weight.
  • the aforementioned advantages of the condensed palatinose according to the invention are preferably further increased by an additional process step in which the reaction product obtained according to the invention is depleted in its uncondensed palatinose content.
  • This is preferably done by a chromatographic separation process.
  • a cation exchanger loaded in particular with calcium ions (Ca 2+ ) is used for the chromatographic separation process.
  • the enriched, condensed palatinose contains from 54 to 75% by weight, preferably from 65 to 73% by weight of palatinose dimers and / or from 2 to 9% by weight, preferably from 4 up to 6% by weight of palatinose trimers and / or a proportion of palatinose tetramers and palatinose pentamers from 0.5 to 3.5% by weight and / or a proportion of trisaccharides from 6% by weight to 15% by weight .-%, preferably from 8 to 12 wt .-%.
  • the proportion of doubly condensed platinose dimers, dipalatinose dianhydrate, among the platinose dimers is at least 70%, preferably from 80 to 90%.
  • DP Proportion of palatinose dimers
  • dipalatinose dianhydrides are understood to mean the condensation products of two palatinose molecules with the elimination of two molecules of water. These are primarily the following connections, which are shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows various dipalatinose dianhydrides which are contained in the condensed palatinose according to the invention.
  • dipalatinose monoanhydrides are understood to mean the condensation products of two palatinose molecules with the elimination of one molecule of water.
  • the trisaccharides of all of the aforementioned condensed palatinoses according to the invention consist of the condensation product of a simple sugar of hydrolyzed palatinose and a palatinose disaccharide.
  • the aforementioned condensed palatinose according to the invention or the enriched condensed palatinose according to the invention is freed from at least one accompanying component, the at least one accompanying component being separated from the obtained condensed palatinose according to the invention in particular by means of a chromatographic method.
  • a catalyst loaded in particular with calcium ions (Ca 2+ ) is used for the chromatographic separation process. exchanger used.
  • the at least one accompanying component is in particular glucosylmethylfurfural (GMF). GMF tastes bitter; the taste of the condensed palatinose according to the invention is significantly improved by the purification.
  • the preferred object according to the invention is therefore also a condensed palatinose with a proportion of less than 0.4% by weight, preferably less than 0.25% by weight, of glucosylmethylfurfural.
  • a preferred object of the present invention is also a condensed palatinose which can be obtained by one of the aforementioned processes.
  • the condensed palatinose according to the invention can be used for the prophylaxis and / or therapy of diabetes melitus (type II) and / or other metabolic cranes. kung, preferably as a component of dietetic food, food or beverages.
  • One object of the present invention is therefore the use of the condensed palatinose according to the invention as a constituent in foods, foods or luxury foods, in particular in dietetic foods, foods or luxury foods, for modulating their glycemic properties, in particular for modulating their glycemic index.
  • the condensed palatinose according to the invention is preferably used as soluble fiber, in particular as prebiotic fiber, which especially in the gastrointestinal passage is essentially indigestible.
  • prebiotic fiber is preferred according to the invention.
  • the condensed palatinose according to the invention thus serves in particular as a dietary fiber source.
  • the condensed palatinose according to the invention is used in combination with other soluble or insoluble, fermentable or non-fermentable fiber.
  • the condensed palatinose according to the invention is selected in combination with at least one fiber from the group of fibers consisting of soluble fibers such as short-chain fructo-oligosaccharides, long-chain fructo-oligosaccharides, galacto-oligosaccharides, hydrolyzed guar gum, such as “Sun- fiber "or” Benefibre ", lactulose, xylo-oligosaccharides, lactosucrose, malto-oligosaccharides, such as” Fibersol-2 "from Matsutani, isomalto-oligosaccharides, gentio-oligosaccharides, glucose-sucrose, such as” coupling sugar "from Hayashibara, soybean oligosaccharides, chito-oligosaccharides,
  • mixtures of the condensed palatinose according to the invention with at least one of the aforementioned fibers, mixtures of the condensed palatinose according to the invention, alone or in conjunction with at least one of the aforementioned fibers, with cultures of probiotic lactobacteria, bifidobacteria, so-called “synbiotics” are also preferably provided Depending on the use and the form of administration, the added probiotic bifidobacterial cultures are designed as living cultures or as dry cultures or permanent cultures.
  • the condensed palatinose according to the invention serves according to the invention as a dietary fiber source, the treatment and / or prevention of constipation, the restoration and maintenance of a healthy microorganism flora
  • the digestive tract the improvement of the availability and the absorption of food components, such as minerals, in the animal or human digestive tract in general, the support and restoration of health, in particular convalescence, and, as stated above, prevents the development of colon tumors and inflammatory bowel diseases.
  • the condensed palatinose according to the invention preferably also serves to modulate and support the immune system of the animal and human body. Further subjects of the present invention are therefore also foodstuffs, foodstuffs, luxury foods or animal feeds which contain the aforementioned condensed palatinose according to the invention, alone or in combination with at least one of the aforementioned dietary fibers and / or with cultures of probiotic bifodobacteria, and the use of the condensed palatinose according to the invention for the production of such foods, foods, luxury foods or animal feeds.
  • the invention thus also relates to foods, foodstuffs or luxury foods which contain the condensed palatinose according to the invention alone or in conjunction with at least one of the aforementioned fibers and / or with cultures of probiotic bifidobacteria.
  • these are milk products and milk products, such as cheese, butter, yoghurt, kefir, quark, sour milk, buttermilk, cream, condensed milk, dry milk, whey, milk sugar, milk protein, Milk blended, milk semi-fat, whey blended or milk fat products or preparations.
  • these are baked goods, in particular bread including small baked goods or fine baked goods including long-life baked goods, biscuit products or waffles.
  • these are spreads, margarine products or shortenings.
  • these are instant products and brewed products.
  • these are fruit products or fruit preparations such as jams, jams, jellies, preserved fruit, fruit pulp, fruit pulp, fruit juices, fruit juice concentrates, fruit nectar or fruit pulp. ver.
  • these are vegetable products or preparations such as canned vegetables, vegetable juices or vegetable pulp.
  • these are spice mixtures.
  • these are muesli and muesli mixtures, as well as products containing ready-made muesli.
  • these are non-alcoholic beverages, such as sports drinks and dietary lemonades, basic drinks and powdered beverages.
  • a further embodiment is confectionery such as chocolate, hard caramels, soft caramels, chewing gum, dragees, fondant products, jelly products, licorice, foam sugar products, flakes, dragees, compressed products, candied fruit, brittle, nougat products, ice confectionery, marzipan, muesli bars and the like Ice cream or alcoholic and non-alcoholic sweet drinks etc., which contain the condensed palatinose according to the invention, alone or in combination with at least one of the aforementioned fibers, and the production of these confectionery products using the condensed palatinose according to the invention, alone or in combination with at least one of the the aforementioned fiber and / or with cultures of probiotic bifido bacteria.
  • confectionery such as chocolate, hard caramels, soft caramels, chewing gum, dragees, fondant products, jelly products, licorice, foam sugar products, flakes, dragees, compressed products, candied fruit, brittle, nougat products, ice confectionery, marzipan,
  • the condensed palatinose according to the invention is used in particular as an active ingredient for modulating the glycemic properties, alone or in combination with at least one of the aforementioned fibers and / or with cultures of probiotic bifidobac teries, in special nutrition, in nutrition for people with glucose intolerance or in child nutrition.
  • the condensed palatinose according to the invention is used in acidic foods with a pH of 1 to 5, preferably 2 to 4, in particular in fruit juices or fruit juice preparations, acidic jams
  • Another object of the invention is the use of the aforementioned condensed palatinose according to the invention as a sweetener.
  • the condensed palatinose according to the invention has a sweetening power of about 34% compared to sucrose (100%) and is therefore particularly advantageous not only as a soluble fiber with the associated positive properties mentioned above, but also as a sugar substitute and / or sweetener, especially in dietary products used. Accordingly, the invention also relates to a sweetener containing the condensed palatinose according to the invention.
  • Another preferred object of the present invention is the use of the condensed palatinose according to the invention as an active substance, in particular as a therapeutic active substance, in particular in medicaments, medicament-like preparations, foodstuffs, foodstuffs and / or luxury foods and as an additive in animal feedstuffs for the treatment of diseases.
  • these are pharmaceutical compositions, a pharmaceutical tel, which contains the condensed palatinose according to the invention, and the use of the condensed palatinose according to the invention for the production of such medicaments:
  • the condensed palatinose according to the invention is used as an active ingredient for the treatment of intestinal diseases. Accordingly, the drug thus prepared is used for the treatment of intestinal diseases.
  • the condensed palatinose according to the invention serves as an active ingredient for the treatment and / or prevention of constipation, the restoration and maintenance of a healthy microorganism flora in the digestive tract and the treatment and / or prevention of constipation, the restoration and maintenance of a healthy microorganism flora in the digestive tract ,
  • the condensed palatinose according to the invention serves as an active ingredient to improve the absorption of food components, in particular minerals such as calcium, in the animal or human digestive tract and thus prevents and / or reduces, in particular, food deficiency symptoms.
  • Another object of the present invention is therefore the use of the condensed palatinose according to the invention as an active ingredient for the prophylaxis of infectious diseases, for the prophylaxis of intestinal diseases, for the prophylaxis of colon carcinogenesis, for the prophylaxis of inflammatory diseases and / or for the prophylaxis of osteoporosis.
  • Another object of the present invention is also the use of the condensed palatinose according to the invention as an active ingredient for strengthening the immune defense against general infections.
  • Another preferred object of the present invention is the use of the condensed palatinose according to the invention as an active ingredient for the prophylaxis and / or treatment of diseases which are caused by oxidative stress, in particular diseases such as cancer, diabetes I and II, hypertension, stroke, male infertility , rheumatic diseases, coronary artery diseases, acute heart attack and chronic inflammatory diseases.
  • diseases which are caused by oxidative stress, in particular diseases such as cancer, diabetes I and II, hypertension, stroke, male infertility , rheumatic diseases, coronary artery diseases, acute heart attack and chronic inflammatory diseases.
  • the invention also relates to medicaments which contain the aforementioned condensed palatinose according to the invention, optionally together with pharmacologically logically suitable carriers, additives or auxiliary substances.
  • Such carriers, additives or auxiliaries can be, for example, lubricants, release agents, thickeners, stabilizers, emulsifiers, preservatives, lecithin, intense sweeteners, sweeteners, colorants, flavorings, flavorings and / or fillers.
  • the medicaments obtained in this way can be in the form of lozenges, capsules, dragees, tablets, solutions, suspensions, emulsions, drops, juices, jellies or in the form of injection or infusion solutions.
  • the condensed palatinose according to the invention is preferably administered orally so that it can reach the colon via the gastrointestinal tract.
  • the active ingredient is administered rectally.
  • the invention preferably also relates to medicaments containing the condensed palatinose according to the invention as an active ingredient for one of the abovementioned purposes together with at least one further active ingredient which is administered either in the same administration or in a separate administration, in particular in the context of a combination therapy.
  • the combined use of the condensed palatinose and the at least one additional active ingredient can be aimed at enhancing therapeutic or prophylactic effects, but can also act on various biological systems in the organism and thus enhance the overall effect.
  • the selection of the additional active ingredient mainly depends on the disease to be treated and its severity. For example, is the disease a manifested colon carci nom, basic chemotherapy prescribed by the doctor, for example using 5-fluorouracil, can be supported by the simultaneous administration of condensed palatinose. If the disease is manifested as diabetes mellitus, for example the drug therapy of macroangiopathy in diabetics can be supported by using platelet aggregation inhibitors by simultaneous administration of the condensed palatinose according to the invention.
  • the condensed palatinose according to the invention can also be used as an active ingredient with practically the same spectrum of action and application as set out above in animals, preferably mammals, in particular monogastric animals.
  • the invention therefore also relates to the use of the condensed palatinose according to the invention for the production of medicaments for the treatment of the abovementioned diseases or their veterinary equivalents in animals.
  • Example 1 Preparation of condensed palatinose according to the prior art (comparative example)
  • composition of the reaction product, DP ranges is determined by means of gel permeation chromatography with Raftilose ® St as a reference substance.
  • the area DP 2 corresponds largely to uncondensed palatinose (isomaltulose).
  • the ratio of uncondensed palatinose to the condensation product of the palatinose dimers is approximately 1.7 and is therefore significantly above 1. According to gas chromatographic analyzes (GC), the following composition results for the palatinose dimers:
  • the trisaccharide contained in the reaction product is primarily a condensation product from one of the partial hydrolysis of the palatinose-derived monosaccharide and a palatinose disaccharide.
  • the ratio of uncondensed palatinose to the main condensation product of the palatinose dimers is approximately 0.7, which is significantly less than 1.
  • the palatinose condensates obtained comprise approximately 85% of double-condensed palatinose Molecules, dipalatinose dianhydrate, the condensation to the dimer taking place with the elimination of two molecules of water.
  • glucosylmethylfurfural is formed in the melt in a proportion of 8.3% by weight. GMF can be separated off by chromatography on the cation exchanger in the Ca 2+ form.
  • Example 3 Chromatographic enrichment of palatinose condensates and separation of impurities by means of a calcium-loaded cation exchanger
  • Example 2 For the enrichment of palatinose condensates in the reaction product obtained according to Example 2 by removal of uncondensed palatinose contained therein and / or for the removal of impurities, the procedure according to Example 2 is followed by chromatography on a strongly acidic cation exchanger in the Ca 2+ form (for example Amberlite XE 594).
  • a strongly acidic cation exchanger in the Ca 2+ form for example Amberlite XE 594.
  • the impurity glucosylmethylfurfural (GMF) can be separated almost completely (GMF-free) or the proportion of palatinose condensates in the mixture obtained can be increased by about one and a half times (150%).
  • the proportion of uncondensed palatinose can be reduced to about a third.
  • the condensed palatinose solution obtained is thus GMF-free or GMF-free and depleted in palatinose.
  • a condensed palatinose according to the invention is obtained which can be analyzed by means of gel permeation chromatography.
  • topography (see example 2) has the following composition:
  • the ratio of uncondensed palatinose to the main condensation product (palatinose dimers) has decreased compared to Example 2 and is approximately 0.16.
  • the proportion of palatinose dimers is thus approximately 6.25 times as high as the proportion of uncondensed palatinose.
  • the proportion of dipalatinose dianhydrides is about 6 times as high as that of the condensed palatinose from the comparative example (example 1).
  • the reaction mixture is obtained according to Example 1 (comparison) or according to Example 2 (according to the invention) as 0.9% solutions in 0.1 N hydrochloric acid (pH 1, 0) incubated at 80 ° C for 15 to 120 min.
  • DP 3 to DP 10 the proportions of condensation products
  • DP 2 and the monosaccharides also contained in the condensed palatinose reaction product are determined.
  • the dense palatinose (example 2) still a 10-fold higher proportion of palatinose condensates (DP 3 to DP 10)
  • the condensed palatinose obtained according to the invention after separation of GMF and palatinose (example 3) an almost 13-fold higher proportion Palatinose condensates (DP 3 to DP 10) compared to conventional condensed palatinose (example 1, comparative example).
  • Example 5 Stability of the condensed palatinose in the stomach and small intestine
  • the stability of a substance in the gastric passage can be simulated by determining the hydrolysis rate at pH 2.0. Sucrose and 1-kestose are used as controls.
  • Condensed palatinose produced according to the prior art according to Example 1, has a lower pH stability than the condensed palatinose according to the invention produced by means of the melt according to Example 2.
  • sucrose with a hydrolysis rate of 8% and 1-kestose with 36% also have low pH stability.
  • the pancreatic secretion contains a large number of hydrolases, including carbohydrate-cleaving enzymes such as o-amylase, which cleaves ⁇ -1,4-glucans (starch, glycogen) preferably into maltose and maltooligosaccharides.
  • carbohydrate-cleaving enzymes such as o-amylase, which cleaves ⁇ -1,4-glucans (starch, glycogen) preferably into maltose and maltooligosaccharides.
  • Solution 1 20 M Na phosphate buffer with pH 7.0 and with 6 mM NaCl
  • Solution 2 1% solution of condensed palatinose according to the invention prepared according to Example 2 in solution 1
  • Solution 3 1% solution of conventional condensed palatinose prepared according to Example 1 in solution 1
  • Solution 4 1% starch solution (soluble starch according to Zulkowski) in solution 1
  • Solution 5 0.2% pancreatin enzyme (Sigma) dissolved in solution 1
  • the mucosa-standing enzyme complexes saccharase / isomaltase and glucoamylase / maltase present in the small intestine ensure in vivo that disaccharides such as maltose and sucrose and partly also maltooligosaccharides which have entered the small intestine are split into monosaccharides and as such via the Intestinal wall to be absorbed into the bloodstream.
  • the enzyme complexes saccharase / isomaltase (SI complex) and glucoamylase / maltase (GM complex) are isolated from pig small intestine according to the method of H. Heymann (dissertation, Hannover, 1991).
  • Solution 1 0.1 M triethanolamine (TEA) buffer with pH 7.0
  • Solution 2 1% solution of condensed palatinose according to the invention prepared according to example 2 in solution 1
  • Solution 3 1% solution of condensed palatinose according to the invention after separation of GMF and palatinose prepared according to Example 3 in solution 1
  • Solution 4 1% solution of conventional condensed palatinose prepared according to Example 1, in Solution 1 (comparative example)
  • Solution 5 1% solution of maltose in solution 1
  • Solution 6 1% solution of sucrose in solution 1
  • Solution 7 saccharase / isomaltase enzyme complex in solution 1
  • Solution 8 glucoamylase / maltase enzyme complex in solution 1
  • Example 1 Under the selected conditions, there is almost complete hydrolysis of sucrose and maltose by the saccharase / isomaltase enzyme complex and of maltose by the glucoamase / maltase enzyme complex.
  • the condensed palatinose from Example 1, Example 2 and Example 3 is only slightly cleaved by both enzyme complexes. It turns out, however, that the condensed palatinose according to the invention from Example 2 and Example 3 is particularly advantageously cleaved to a lesser degree from both enzyme complexes is compared to the conventional condensed palatinose from example 1.
  • the condensed palatinose according to the invention from example 2 and especially from example 3 is therefore more stable towards small intestine ⁇ -glucosidases; their availability in the large intestine is therefore higher than with the known condensed palatinose.
  • the resistant starch used is Novelose ® 240 (from National Starch), the proportion of resistant starch being increased to 83% beforehand by enzymatic treatment with ⁇ -amylase / amyloglucosidase and by recovery of the insoluble fraction.
  • Vitamin solution (according to DSM 141) 0.5 ml
  • 9 ml of the anaerobic medium described under point 1 above is mixed with 0.5% (w / v) of the oligosaccharide to be tested and then with 1 ml of a 10% faeces suspension (mixed faeces from two test subjects) in anaerobic 50 mM phosphate buffer , pH 7.0, to which 0.5 g / 1 cysteine / HCl was previously added as a reducing agent.
  • the fructooligosaccharides (Raftilose ® P95) are completely metabolized after just 7 hours.
  • Conventional condensed palatinose (produced according to Example 1) is almost completely fermented at 97% within 28 hours after the mono- and disaccharides have been separated off. Only 85% of the condensed palatinose according to the invention (produced according to Example 2) after separation of the mono- / disaccharides is degraded; the resistant starch enriched to 83% has a similarly lower rate of metabolism of 89%. Both the condensed palatinose according to the invention and the resistant starch still have significant levels of non-fermented carbohydrates after 28 hours.
  • Fermentation (after a maximum of 48 h) is for resistant starch as well as for the invention and for the conventional condensed palatinose, after separating the mono- / disaccharides, is similarly high.
  • fermentation of Raftilose ® P95 produces a significantly smaller amount of butyrate.
  • the advantages of the condensed palatinose according to the invention obtainable according to Example 2 are primarily due to the increased content of condensed palatinose dimers and the reduced content of uncondensed palatinose compared to the conventional condensed palatinose. Therefore, the advantageous effects found in the condensed palatinose according to the invention obtainable according to Example 3, which is further increased in their content of palatinose dimers and even further reduced in their content of uncondensed palatinose, compared to the condensed palatinose according to the invention according to Example 2 further increased.
  • Example 7 Influence of the fermentation supernatant from condensed palatinose (> DP 2) on glutathione-S-transferase activity and glutathione content in the cell line HT 29
  • the HT 29 cells are pre-incubated for 48 hours before the fermentation supernatants (10% vol.) Or 10% vol. Medium (control) are added. The subsequent incubation of the HT29 cells with the fermentation supernatants takes place for a further 72 hours.
  • the HT 29 cells are treated as follows before determining the GST activity and GSH content: The cells from the treated incubation batches (approx. 6 ⁇ 10 6 cells / 2.5 ml batch) are placed in an extraction buffer (20 mM Tris -HCl, 250 mM sucrose, 1 mM dithiothreitol, 1 mM PMSF, 1 mM EDTA, pH 7.4) and treated with an Ultra-Turrax for 1 minute.
  • the overall GST activity is determined according to Habig et al. (J. Biol. Chem. 249, 7130-7139, 1974) with l-chloro-2,4-dinitrobenzene (1 mM). In the presence of GSH (1 mM) the reaction takes place at 30 ° C and pH 6.5. The conjugate formed is detected spectrophotometrically at 340 nm and is used to calculate the activity. .1 ⁇ Mol conjugate per minute corresponds to an arbitrary unit of activity.
  • Intracellular GSH is determined using a colorimetric test (glutathione assay kit, Calbiochem / Novabiochem).
  • both the intracellular glutathione S-transferase activity and the glutathione content are increased by 70% and 60% compared to the control.
  • the resistant starch used for comparison does not show these significant increases.
  • palatinose are ground very finely with 50 mg of the respective acid catalyst. Then transfer 2 g of it into a cylindrical stainless steel tube and heat it in an oil bath at 160 ° C for 60 minutes. The melt is then cooled and dissolved in 10 ml of deionized water.
  • a well-ground mixture of palatinose and citric acid, about 0.1% by weight based on palatinose, is fed continuously to an extruder heated to 200 ° C.
  • the contact time is varied from 0.5 to 5 minutes during the test.
  • the resulting products are analyzed by HPAEC.
  • Bifidobacteria from human faeces are incubated under anaerobic conditions in nutrient medium (for composition see below) to which condensed palatinose, prepared according to Example 3, is added as the only carbon source.
  • the growth of the bacteria is followed by increasing the optical density OD58, measured at 578 nm. After an incubation time of 48 h, the parameters optical density (0D 578 ), pH, the formation of acetate and lactate and the residual content of the condensed palatinose according to the invention used are determined.
  • the nutrient medium used corresponded to DSMZ medium No. 58 and had the following composition:
  • Vitamin solution according to DSM Medium 141 1.0 ml
  • Sample 1 conventional condensed palatinose, according to Example 1
  • Sample 2 condensed palatinose, according to the invention, produced according to Example 3
  • sample 1 10 out of 10 people (examiners) rate sample 1 as bitter. According to the examiners, sample 1 also has an unpleasant, long-lasting aftertaste. On the other hand, sample 2 has a pleasantly sweet taste, in particular a caramel-like taste.
  • the condensed palatinose is mixed with drinking water to an 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26 each %, 27% and 28% solution diluted and then each passed through a 0.45 ⁇ m membrane filter.
  • an 8% aqueous sucrose solution is prepared.
  • the samples are given in the order listed above.
  • the examiners, 9 people, should first taste the comparison standard and then one of the samples and state whether the sugar standard or the sample is sweeter or whether they cannot tell the difference. Drinking water was used to neutralize between tastings.
  • the number of samples to be tested can be reduced for the second tasting.
  • the 27% to 20% aqueous condensed palatinose solutions, starting with the highest concentration, are tasted by 8 examiners against the comparison standard under the conditions described above.
  • Xi transition point at which there is a change from "standard is sweeter” to "no difference in sweetening power” or from "no difference in sweetening power” to "standard is sweeter”.
  • the sweetness of the condensed palatinose according to the invention was determined to be approximately 34% + 2%.
  • Soak or dissolve gelatin with water Boil sugar, glucose syrup and condensed palatinose to the specified temperature, let cool slightly; Add gelatin, fruit acid and glycerin; Pour the mixture, place in the heating chamber, powder and oil.
  • Soak agar in water dissolve, add sugar and other ingredients and boil to 105 ° C. Pour the mass into the appropriate molds.
  • Sucrose, glucose syrup, condensed palatinose and water are boiled to 135 ° C and then evacuated. After cooling to 120 ° C, the pre-dissolved DL-malic acid, aroma and color are stirred in. The melt is stamped or poured.
  • Example of use 4 drinks
  • Example of use 6 yoghurt
  • yeast is used as a raising agent.
  • the condensed palatinose according to the invention can only be used to a limited extent as a substrate by baker's yeast. Therefore, only one Part of the sugar exchanged for condensed palatinose.
  • Whisk egg yolk, water, sugar, condensed palatinose and salt with a whisk Put the very hard beaten egg white on the egg yolk mixture. Mix the flour, cornstarch and baking powder, sieve on the snow and gently fold.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neues Palatinose-Kondensationsprodukt, das durch Kondensation des Disaccharids Palatinose in einer Schmelze aus Pala­tinose, Wasser und einer organischen Säure erhalten wird.

Description

Kondensierte Palatinose und Verfahren zu deren Herstellung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Palatinose- Kondensationsprodukt, das durch Kondensation des Disaccharids Palatinose aus dessen Schmelze erhalten wird, ein Verfahren zur Herstellung der kondensierten Palatinose und ihre Verwendung sowie das Palatinose-Kondensationsprodukt enthaltende Lebensmittel und Arzneimittel.
Aus der α-1, β-Verknüpfung von Glucose und Fructose entsteht das Disaccharid Palatinose, das auch als Isomaltulose bezeichnet wird; die chemische Be- Zeichnung der Palatinose ist 6-o-α-D-Gluco- pyranosyl-Fructofuranose. Industriell wird Palatinose beispielsweise durch Umsetzung von Saccharose mit dem Enzym Glucosyl-Transferase, das beispielsweise von Mikroorganismen bereitgestellt wird, her- gestellt.
Palatinose und Palatinose-Kondensate sind nicht ka- riogen und haben darüber hinaus eine antikariogene Wirkung, die darin besteht, dass die Kariogenizität von Saccharose in Lebensmitteln verringert wird. Da Palatinose eine hohe Süßkraft hat, wird Palatinose als antikariogenes Süßungsmittel in verschiedenen Lebensmitteln verwendet. Außerdem besitzt Palatinose die Eigenschaft, den glykämischen Index von Nah- rungs- und Lebensmitteln zu verringern, und wird daher zur Herstellung diätetischer Produkte verwendet.
Im lebensmitteltechnischen Bereich sind jedoch die Verwendungsmöglichkeiten des reinen Palatinose- Disaccharids, also der unkondensierten Palatinose, eingeschränkt. Es besteht daher der Wunsch, ein Gemisch aus Palatinose und deren Kondensationsprodukte, beispielsweise Palatinose-Dimere/-Trimere/- Tetra ere bereitzustellen, das sehr gute Eigen- schatten für die Verwendung insbesondere in der Nahrungsmittel- und Futter- und Pharmaindustrie hat. Dies deshalb, um eine Vielzahl zuckerhaltiger Ausgangsprodukte bei der Herstellung von Nahrungs-, Futter-, Arznei-, Lebens- und Genussmitteln zu er- setzen und gleichzeitig die vorteilhaften Eigenschaften der Palatinose und deren Kondensationsprodukte beispielsweise in Bezug auf deren therapeutische und/oder prophylaktische Wirkungen besser einsetzen zu können.
Unter dem Begriff „kondensierte Palatinose" wird in diesem Zusammenhang ein Gemisch aus dem Disaccharid Palatinose und seiner Kondensationsprodukte verstanden, diese können auch als Palatinose- Oligosaccharide (POS) bezeichnet werden.
Vorteilhafte Eigenschaften kondensierter Palatinose bestehen beispielsweise auch in ihrer Verwendung, insbesondere an Stelle des üblichen kariogenen Malzsirups, zur Erhöhung der Viskosität von Nahrungsmitteln, zur Herabsetzung des Gefrierpunktes von Nahrungsmitteln, zur Erhöhung des Wassergehaltes in Nahrungsmitteln, zur Verhinderung der Aus- trocknung von Nahrungsmitteln oder zur Unterdrückung der Besiedelung von Nahrungsmitteln mit Fäulnis verursachenden Mikroorganismen.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Her- Stellung von kondensierter Palatinose aus Palatinose in einer angesäuerten wässrigen Lösung von Palatinose durch Wärmekondensation bei Temperaturen zwischen 100 und 170°C bekannt. Der Wassergehalt im Ausgangsgemisch von Wasser, organischer Säure und Palatinose liegt dabei üblicher Weise bei cirka 33 % in Bezug auf das Gewicht der eingesetzten Palatinose: In DE 38 18 884 AI wird auf vorgenannte Weise eine kondensierte Palatinose mit einer Zusammensetzung von cirka 54 % unkondensierter Palatino- se (DP=2), cirka 29,8 % Palatinose-Di eren (DP=4) , cirka 11,5 % Palatinose-Trimeren (DP=6) und cirka 5 % Palatinose-Tetrameren (DP=8) erhalten. In einem gleichartigen Verfahren wird aus einer zitronensauren wässrigen Palatinoselösung kondensierter Pala- tinose mit einer Zusammensetzung von cirka 52,4 % unkondensierter Palatinose, cirka 26 % Palatinose- Dimeren, cirka 12 % Palatinose-Trimeren und cirka 5,7 % Palatinose-Tetrameren erhalten (Mutsuo et al . , 1993, Journal of Carbohydrate Chemistry) . Kom- erziell erhältliche kondensierte Palatinose (POS), zum Beispiel zur Verwendung in Kaugummis, kann daher 48 % unkondensierte Palatinose und 50 % Palati- nose-Kondensate enthalten; POS wird dabei oft mit reiner Palatinose vermischt, so dass der Anteil an unkondensierter Palatinose im eingesetzten Gemisch noch höher ist (US 5,298,263) . Die Herstellung kondensierter Palatinose aus angesäuerter wässriger Lösung führt zu Produkten, worin die Palatinose-Dimere (DP=4) vorwiegend, das heißt zu mehr als 50 %, als einfach kondensierte Dimere vorliegen; diese werden als Dipalatinose- Monoanhydride bezeichnet. Bei der Kondensation wird jeweils ein Molekül Wasser abgespalten. Der Anteil an zweifach kondensierten Dipalatinose-Molekülen, die unter Abspaltung von jeweils zwei Molekülen Wasser entstehen, sie werden als Dipalatinose- Dianhydride bezeichnet, ist daher nicht größer als 50 %.
Das mit dem vorgenannten Verfahren aus angesäuerter- wässriger Lösung erhaltene Produkt schmeckt wegen seines hohen Gehalts an Glucosylmethylfurfural (GMF) von ca. 0,6 % bitter und ist daher für den Einsatz in Lebensmitteln wenig geeignet.
Es ist außerdem bekannt, dass kondensierte Palatinose als vollständiger Ersatz für reine Palatinose in Tierfuttermitteln eingesetzt werden kann. Die dabei verwendete kondensierte Palatinose wurde nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt und enthielt Palatinose und deren Kondensationsprodukte in vorgenannter Zusammensetzung (Kashimura et al., 1990, Journal of the Japanese Society for Nutrition and Foodscience) .
Aus dem Stand der Technik ist ein zweites Verfahren zur Herstellung kondensierter Palatinose aus Palatinose bekannt, wobei Palatinose mit wasserfreier Flusssäure (HF) zu einem Gemisch umgesetzt wird, das im Wesentlichen aus Palatinose-Dimeren (DP=4) besteht. Die Palatinose-Dimere, die mit diesem Verfahren erhalten werden, sind zweifach kondensierte Dipalatinose-Dianhydride, die unter Abspaltung von jeweils zwei Molekülen Wasser entstehen. Die Umset- zung (Kondensation) findet bei diesem Verfahren in wasserfreien Medium bei vorzugsweise 0 bis 20°C statt. Die dabei erhaltene kondensierte Palatinose enthält zu cirka 94 % Palatinose-Dimere und zu cirka 2 % unkondensierte Palatinose (FR 2 680 789 AI) . Auch in einer weiteren Veröffentlichung wird durch die wasserfreie Kondensation mittels HF kondensierte Palatinose mit einem Gehalt von mehr als 73 % an Palatinose-Dimeren erhalten (Defaye et al . , 1994, Carbohydrate Research 251:1-15). Die Verwendung von HF sowie der dort außerdem eingesetzten organischen Lösungsmittel ist jedoch für ein Produkt, das in Lebensmitteln verwandt wird, nicht zulässig. Eine so hergestellte kondensierte Palatinose kann also insbesondere in Nahrungs-, Lebens-, Arznei- und Ge- nussmitteln nicht verwendet werden.
Kondensierte Palatinose besitzt bekanntermaßen eine ausgesprochene nicht-kariogene und außerdem auch anti-kariogene Wirkung. Nicht-kariogen deshalb, weil sie von der in der Mundflora vorkommenden ka- riogenen Mikroorganismen nicht, insbesondere nicht zu schädlichen Säuren fermentiert werden kann. An- ti-kariogen deshalb, weil sie die Re ineralisierung der Zähne direkt unterstützen kann und so dem Krankheitsbild einer Karies entgegenwirken kann
Für die Verwendung kondensierter Palatinose in Nahrungs-, Lebens-, Arznei- und Genussmitteln sind weitere positive ernährungsphysiologische Eigenschaften der kondensierten Palatinose relevant:
Durch Beimengung von kondensierter Palatinose in Nahrungsmittel ist es auch möglich, die glykämi- sehen Eigenschaften dieser Nahrungsmittel, das heißt die glykämische Reaktion des menschlichen oder tierischen Körpers, zu modulieren. Dies wird insbesondere durch die verminderte Abbaubarkeit der kondensierten Palatinose gegenüber herkömmlich ver- wendeten Kohlenhydraten wie Saccharose, Maltose oder löslicher Stärke im Verdauungstrakt erreicht. Unter glykämischer Reaktion versteht man die Änderung des Blutglucose-Spiegels nach Aufnahme eines (leicht) verdaulichen Kohlenhydrates. Die stärkste glykämische Reaktion verursachen dementsprechend solche Kohlenhydrate, aus denen nach oraler Aufnahme durch Speichel-, Pankreas- oder Dünndarmenzyme schnell Glucose freigesetzt und in das Blut resorbiert werden kann. Dies sind insbesondere denatu- rierte (erhitzte) Stärken, Maltose, Maltooligosac- charide, Maltodextrine sowie Traubenzucker selbst. Saccharose verursacht eine geringere glykämische Reaktion, da die im Saccharosemolekül neben Glucose enthaltene Fructose nur partiell in Glucose umge- wandelt werden kann. Ein Anstieg der Blutglucose bewirkt im Gesunden eine Insulinausschüttung. Insulin stimuliert die Aufnahme von Glucose durch peri- phere Gewebe, zum Beispiel Skelettmuskeln, so dass der Blutwert wieder auf den Grundwert abfällt.
Es ist auch bekannt, dass Ballaststoffe, insbesondere fermentierbare lösliche oder unlösliche Ballaststoffe, positive Eigenschaften für die Gesund- heit des tierischen oder menschlichen Körpers besitzen. Dies ist insbesondere auf die Wirkung der durch die Fermentation der Ballaststoffe im Dickdarm entstehenden kurzkettigen Fettsäuren, wie But- tersäure, Butyrat, zurückzuführen. In diesem Zusammenhang spielt der Glutathion/Glutathion-S-Trans- ferase-Komplex eine wichtige Rolle:
Glutathion (GSH) ist ein Cystein-haltiges Tripeptid und die häufigste Thiol-Verbindung in Säugerzellen. GSH ist ein Substrat für die Enzyme Glutathion-S- Transferase und die GSH-Peroxidase, die die Entgiftung xenobiotischer Verbindungen und Reaktionen zur Hemmung reaktiver Sauerstoff-Moleküle und anderer freier Radikale katalysieren. Als Substrat der Glu- tathion-S-transferase (GST) geht GSH durch reversible Oxidation in das entsprechende Disulfid GSSG über. Glutathion wirkt als Antioxidanz und stellt dadurch insbesondere ein Puffersystem für den Re- dox-Zustand der Zelle dar. Die GSTs bilden eines der wichtigsten Entgiftungssysteme der Zellen, insbesondere auch während der Phase II der Zellteilung. Die Entgiftung erfolgt durch Übertragung von Glutathion auf elektrophile Komponenten, die beispielsweise während der Verstoffwechselung von Kan- zerogenen entstehen. Durch den GST-katalysierten nucleophilen Angriff von Glutathion auf elektrophile Substrate wird deren Reaktivität bezüglich zellulärer Makromoleküle stark vermindert. GSTs können so die Wirksamkeit einer Reihe chemischer Kanzero- gene stark vermindern. GSTs spielen daher eine wichtige physiologische Rolle beim Schutz vor oxi- dativen Stress und vor den damit einhergehenden Erkrankungen, insbesondere vor Krebserkrankungen. Verbindungen wie polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, Phenol-Antioxidanzien, reaktive Sauerstoff-Moleküle, Isothiocyanate, trivalente Arsenverbindungen, Barbiturate und synthetische Gluco- corticoide können die GST-Aktivitäten induzieren, wobei die GST-Enzyme codierenden Gene aktiviert werden (Hayes und Pulford, 1995) . Die GST-Induktion erfolgt hauptsächlich über verschiedene Transkriptionsmechanismen. Die Regulationsbereiche GST- codierender Gene enthalten Elemente, woran die vorgenannten Stoffe binden und die Gen-Transkription induzieren können. Auch Nahrungsbestandteile, beispielsweise phytochemische Substanzen, können GST- Aktivitäten induzieren, wobei insbesondere GST- Formen der π-Klasse im Darmbereich induziert werden. Die GST-Induktion im Intestinaltrakt durch Nahrungsbestandteile wird daher als Mechanismus zur Verhütung von Darmkrebserkrankungen angesehen (Peters und Roelofs, Cancer Res., 52 (1992), 1886- 1890) .
Von besonderer Bedeutung für die GST-Induktion sind schwer oder nicht verdauliche Nahrungsmittelbestandteile, das heißt Nahrungsfasern oder Ballaststoffe, die gegen Verdauung durch menschliche Enzy- e resistent sind, aber im Dickdarm fermentiert werden. Dazu gehören einige Kohlenhydrate, wie Pektin, „Guar Gum" (Guarkernmehl) und resistente Stärke, die erst im Intestinaltrakt durch die Bakterienflora des Dickdarms zu kurzkettigen Fettsäuren, insbesondere Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure, fermentiert werden (Bartram et al . , Cancer Res., 53 (1993), 3283-3288). Der tatsächliche Anteil von verdauungsresistenten und fermentierbaren Nahrungsfasern oder Ballaststoffen in der Nahrung hängt von vielen Faktoren ab, beispielsweise der Art des Lebensmittels und seiner Zubereitungsart . Die meisten Nahrungs-, Futter oder Genussmittel sind arm an Ballaststoffen. Gemüse, bestimmte Obstsorten, Nüsse, Samen und vor allem unraffinierte Getreideprodukte sind hingegen reich an Ballaststoffen. Ein Weg, die durch die Le- bensmittel-Verarbeitung entstehenden Ballaststoff- Defizite beziehungsweise eine ballaststoffarme Ernährung auszugleichen und insbesondere Krebserkrankungen und Infektionskrankheiten über die Nahrungszufuhr vorzubeugen, besteht in der Anreicherung von Lebensmitteln mit idealer Weise unverdaulichen aber gut fermentierbaren Ballaststoffen. Viele der bislang zur Anreicherung von Lebensmitteln verwendeten Ballaststoffe weisen allerdings eine Reihe entscheidender Nachteile auf und erfüllen nicht die in sie gesetzten Erwartungen bezüglich der Verhinderung und/oder Therapie von Krebserkrankungen, insbesondere des Dickdarms, und von Infektionskrankheiten. In Langzeit-Studien unter anderen in denen des U.S. National Cancer Institute und der Univer- sity of Arizona wurde festgestellt, dass eine mehrjährige Ernährung mit ballaststoffreicher Kost, beispielsweise mit Müsli-Produkten, offensichtlich keinen Einfluss auf die Häufigkeit von Dickdarmkrebs hatte. Bei diesen Untersuchungen wurden je- doch nur solche Ballaststoffe einbezogen, die nicht im Dickdarmbereich fermentiert werden können.
Häufig wird beispielsweise Weizenkleie als Zusatz zu ballastarmer Kost eingesetzt. Wie Untersuchungen an Ratten bezüglich der Tumorinzidenz im Colon zeigten, sind jedoch Weizenkleie-Anwendungen kaum zur Krebsprävention geeignet. Weizenkleie wird, ähnlich wie Cellulose, kaum von der Dickdarmflora fermentiert. Vielmehr besitzen Weizenkleie und auch andere Getreidefasern meist einen hohen Anteil des Kleberproteins Gluten und dessen toxischen Bestandteilen, die zu schweren Veränderungen der Dünndarmschleimhaut führen. Die Schädigung des Resorptions- epithels führt zu einem Verlust an Verdauungsenzymen und zu schwersten morphologischen sowie funktioneilen Störungen (Malabsorption mit gestörter Resorption aller Nährstoffe einschließlich Mineralien, Vitaminen etc., Zöliakie) .
Auch die als prinzipiell fermentierbar betrachtete resistente Stärke weist eine Reihe von Nachteilen auf. Handelsübliche resistente Stärke ist meist nur teilweise fermentierbar. Lediglich unter Verwendung spezieller Extrusionsverfahren hergestellte resis- tente Stärke führt wird unter anderem zu Buttersäure. Unter diesen Polymer-protektiven Extrusionsbe- dingungen erzeugte resistente Stärke ist häufig jedoch nicht stabil.
Die bekannte kondensierte Palatinose ist im Dick- darm fermentierbar und kann zu dem vorgenannten Zweck auch als Nahrungsmittelbestandteil eingesetzt werden.
Die kondensierte Palatinose sollte idealer Weise eine vollständige Resistenz gegen die im Verdau- ungstrakt vorkommenden Enzyme, beispielsweise -Amylase oder Dünndarm-α-Glucosidasen wie der Sac- charase/Isomaltase-Komplex oder der Gluco- amylase/Maltase-Komplex aufweisen und gleichzeitig gegen eine Hydrolyse im sauren Milieu der Magen- Passage stabil sein.
Es ist bekannt, dass die aus dem Stand der Technik durch thermische Kondensation aus einer sauren wässrigen Palatinoselösung erhaltene kondensierte Palatinose jedoch zu einem gewissen Grad bereits von den vorgenannten Verdauungsenzymen abgebaut wird. Als Abbauprodukte entstehen Einfachzucker, die resorbiert werden. Dies wirkt sich negativ auf die Eigenschaft der bekannten kondensierten Palatinose aus, den glykämischen Index der die kondensierte Palatinose enthaltenden Nahrungsmittel güns- tig zu verändern. Außerdem stehen daher nur geringere Anteile an unverdauter kondensierter Palatinose im Dickdarm zur Fermentation zur Verfügung, so dass die positiven Effekte, die mit der Fermentierung im Dickdarm verbunden sind, gering ausfallen. Darüber hinaus kann der hydrolytische Abbau der den Lebens-, Nahrungs- oder Genussmitteln zugesetzten herkömmlichen kondensierten Palatinose aufgrund ihrer geringen pH-Stabilität auch bereits außerhalb des Verdauungstraktes, beispielsweise bei der Zube- reitung durch Verkochung oder bei der Wärmesterilisation auftreten. Auch deshalb ist die Verfügbarkeit im Dickdarmabschnitt der mit der Nahrung aufgenommenen herkömmlichen kondensierten Palatinose gering.
Aus diesen Gründen ist die Verwendung herkömmlicher kondensierter Palatinose als therapeutischer Wirkstoff, beispielsweise zur Behandlung und Verhinde- rung von Darmerkrankungen sowie zur Verhinderung von Infektionskrankheiten, eingeschränkt. Die bekannte kondensierte Palatinose ist daher verbesserungswürdig.
Eine kondensierte Palatinose sollte idealer Weise eine vollständige Resistenz gegen die im Verdauungstrakt vorkommenden Enzyme, beispielsweise α- Amylase oder Dünndarm-α-Glucosidasen wie der Saccharase/Isomaltase-Komplex oder der Gluco- amylase/Maltase-Komplex, aufweisen, gleichzeitig gegen eine Hydrolyse im sauren Milieu der Magen- Passage stabil sein und eine verbesserte Fermentierbarkeit im Dickdarm aufweisen. Eine kondensierte Palatinose sollte außerdem gegenüber einer Hyd- rolyse bei der Zubereitung der Nahrungsmittel, beispielsweise beim Verkochen mit sauren Nahrungsmittelbestandteilen, resistent sein.
Demgemäß besteht das Problem der vorliegenden Erfindung darin, ein Produkt bereitzustellen, das ge- genüber der aus dem Stand der Technik bekannten kondensierten Palatinose eine höhere chemische Stabilität beispielsweise gegen die Verdauung aufweist, sowie Verfahren zur Herstellung dieses Produkts, die Verwendung dieses Produkts als Nahrungs- mittelbestandteil und zur Herstellung von Arzneimitteln, insbesondere für die Behandlung und Vorbeugung von Darmerkrankungen und/oder Infektionskrankheiten bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer kondensierten Palatinose aus einer Palati- nose-Schmelze, wobei Palatinose einer Lösung einer katalytisch wirkenden aziden Substanz in Wasser zugesetzt wird, das erhaltene Gemisch erhitzt und aus der so gewonnenen Schmelze die kondensierte Palati- nose erhalten wird.
Die Erfinder stellten überraschend fest, dass kondensierte Palatinose aus einem Gemisch aus Palatinose, einer aziden Substanz (=azider Katalysator) und Wasser auch dann erhalten werden kann, wenn im Gemisch der Anteil an Wasser deutlich unter 12 Gew.-% liegt und so beim Erhitzen des Gemisches eine Schmelze aus kondensierter Palatinose erhalten wird. Dies steht im Gegensatz zu den bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik, wo der Wasserge- halt im Gemisch cirka ein Drittel beträgt.
Besonders überraschend enthält die nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene kondensierte Palatinose eine vom Stand der Technik deutlich abweichende Zusammensetzung:
Der Anteil an im erfindungsgemäßen Reaktionsprodukt vorhandenen Palatinose-Dimeren (DP=4) ist gegenüber der aus einer wässrigen Palatinoselösung erhaltenen herkömmlichen kondensierten Palatinose auf mehr als das 1,5-fache erhöht. Die erfindungsgemäß erhalte- nen Palatinose-Dimere bestehen außerdem zu einem überwiegenden Anteil, insbesondere zu mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu einem Anteil von 80 bis 90 Gew.-% aus zweifach kondensiertem Dipala- tinose-dianhydrat . Außerdem ist der Anteil an unkondensierter Palatinose (DP=2) im erfindungsgemäßen Reaktionsprodukt auf weniger als cirka 64 % des Anteils in der bekannten kondensierten Palatinose vermindert. Somit ist das Verhältnis von unkondensierter Palatinose zum Kondensationsprodukt der Palatinose-Dimere im erfindungsgemäßen Reaktionsprodukt stets kleiner als 1, insbesondere kleiner als 0,7. Dahingegen ist bei der aus einer wässrigen Palatinoselösung erhal- tenen herkömmlichen kondensierten Palatinose der Anteil an unkondensierter Palatinose immer größer als der Anteil an Palatinose-Dimeren; das Verhältnis ist also stets deutlich größer als 1.
Erfindungsgemäß beträgt der Anteil an unkondensier- ter Palatinose in der erfindungsgemäßen kondensierter Palatinose höchstens 45 Gew.-%, insbesondere höchstens 35 Gew.-%. Der Anteil an Palatinose- Dimeren beträgt erfindungsgemäß stets mindestens 35 Gew.-%, insbesondere mindestens 40 Gew.-%.
Erfindungsgemäß bevorzugt kann die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose noch, wie nachstehend erläutert, chromatographisch aufgereinigt und angereichert werden, was die vorteilhafte Zusammensetzung noch weiter verbessert. In der so gewonnenen angereicherten kondensierten Palatinose beträgt der Anteil an unkondensierter Palatinose höchstens 25 Gew.-%, insbesondere höchstens 20 Gew.-%. Der Anteil an Palatinose-Dimeren beträgt in der aufgereinigten erfindungsgemäßen kondensierten Palatino- se stets mindestens 45 Gew.-%, insbesondere mindestens 54 Gew.-%. Diese vorgenannten überraschend gefundenen Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose führen zu ihren zahlreichen vorteilhaften Eigenschaften:
Aus den Untersuchungen an der erfindungsgemäß erhaltenen kondensierten Palatinose ergab sich überraschend, dass diese gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten kondensierten Palatinose den Vorteil einer erhöhten pH-Stabilität bei hohen Tem- peraturen, die beispielsweise beim Verkochen mit sauren Nahrungsmittelbestandteilen sowie bei der sauren Magen-Passage auftreten, besitzt und darüber hinaus auch noch eine geringere Spaltbarkeit durch Dünndarm-α-Glucosidasen aufweist .
Durch die geringere enzymatische Abbaubarkeit in Verbindung mit der erhöhten pH-Stabilität in der Magen-Passage liegt die mit der Nahrung aufgenommene erfindungsgemäße kondensierte Palatinose in einer wesentlich höheren Konzentration im Dickdarm vor und kann dort in weit größerem Umfang als von der herkömmlich verwendeten kondensierten Palatinose bekannt als Wirkstoff, beispielsweise zur Behandlung oder Verhinderung von Dickdarmerkrankungen, dienen.
Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose zeichnet sich außerdem dadurch aus, dass sie insbesondere durch ihre wesentlich höhere Verfügbarkeit im Verdauungstrakt gegenüber herkömmlicher kondensierter Palatinose besser Infektionskrankheiten und Darmerkrankungen bekämpfen und/oder verhindern kann, indem sie beispielsweise die Anlagerung von pathogenen Keimen an menschliche und tierische Epithelzellen verhindern oder reduzieren, entzündliche chronische Darmerkrankungen bekämpfen und/oder verhindern, der Entstehung von Darmkrebs wie Colonkar- zinomen entgegenwirken und/oder diese bekämpfen kann. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose kann dadurch auch wesentlich besser die Immunabwehr gegen allgemeine Infekte stärken, entzündliche oder andere durch oxidativen Stress verursachte Erkran- kungen bekämpfen und/oder verhindern. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose kann auch besonders effektiv im Vergleich zur herkömmlichen kondensierten Palatinose die Aufnahme von Nahrungsmittelbestandteilen, insbesondere Mineralien wie Kalzium in den Organismus verbessern.
Diese positiven Effekte auf die Gesundheit von Mensch und selbstverständlich auch von Säugetieren, insbesondere von monogastrischen Tieren sind auch zurückzuführen auf die Eigenschaft der erfindungs- gemäßen kondensierten Palatinose, die Glutathion-S- transferase-Aktivität als auch den Glutathion- Gehalt, das als Antioxidanz wirken kann, zu steigern.
In vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose in der Magen-Passage und im Dünndarm nicht hydrolysiert, sondern gelangt unverändert in den Dickdarm, wo sie dann von den dort vorhandenen Mikroorganismen zu kurzkettigen Fettsäuren, insbesondere zu Buttersäure (Butyrat) , fer- mentiert wird. Die infolge dieser Fermentation erfolgende pH-Absenkung in den sauren Bereich verschlechtert die Lebensbedingungen für pathogene Mikroorganismen wie Clostridien und verbessert gleichzeitig die Lebensbedingungen für acidophile Mikroorganismen, beispielsweise die Bifidusflora, wie Bifidobakterien und Milchsäurebakterien. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose wirkt somit bifidogen, das heißt die Zahl der Bifidobakte- rien wird erhöht. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose weist daher eine präbiotische Wirkung auf, die gegenüber der herkömmlichen kondensierten Palatinose wesentlich verstärkt ist. Die dabei gebildeten kurzkettigen Fettsäuren, insbesondere Bu- tyrat dienen dabei auch als Substrat für die Colo- nocyten und wirken somit unter anderem der Entstehung und dem Wachstum von Colonkarzinomen entgegen. Die bei der Fermentation der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose erzeugte Menge and Fermentationsprodukten ist beispielsweise deutlich höher als die bei der Fermentation resistenter Stärke. Aufgrund der bekannten Effekte dieser Fermentati- onsprodukte, insbesondere ihrer induzierenden Wirkungen auf die intrazelluläre Synthese des Antioxi- danz Glutathion und der Glutathion-S-transferase, die den Zellen Schutz vor Kanzerogenen und Oxidan- zien bieten können, ihrer antiproliferativen Wir- kungen auf Krebszellen, ihrer antineoplastischen Wirkungen und ihrer Fähigkeit zur Erhöhung der Zelldifferenzierung, ist die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose hervorragend als Mittel zur Behandlung und/oder Prophylaxe dieser Krankheiten geeignet.
Aufgrund der geringeren Abbaubarkeit im Verdauungstrakt moduliert die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose außerdem besonders effektiv den glykämi- sehen Index von Lebens-, Nahrungs- und Genussmitteln.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Krankheit" oder „Erkrankung" eine Störung der Lebensvorgänge und/oder Mangelzustände in Organen oder im gesamten Organismus verstanden, die eine subjektiv empfundene und/oder eine objektiv feststellbare physische und/oder psychische Veränderung mit sich bringt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Wirkstoff" eine Substanz verstanden, die in lebenden Organismen oder Teilen davon eine biologische Wirkung hervorrufen kann. Dabei kann dieser Wirkstoff insbesondere zur Vorbeugung, Linderung, Heilung oder Diagnose einer Krankheit dienen. Unter einem „therapeutischen Wirkstoff wird ein Stoff verstanden, der der Vorbeugung oder Prophylaxe, Linderung oder Heilung einer Krankheit dient.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem Arzneimittel eine zur Anwendung bei Menschen oder Tieren bestimmte Zubereitungsform von Wirkstoffen verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Nahrungs- oder Lebensmittel" ein primär der Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen dienendes Mittel verstanden, während unter „Genussmittel" ein primär dem insbesondere bei seiner Aufnahme entstehenden Wohlbefinden dienendes Mittel verstanden wird. In diesem Zusammenhang wird unter „Bifidobakterien" oder „Bifidusflora" eine vornehmlich den Dickdarm des Menschen besiedelnde Gattung grampositiver, unbeweglicher, sporenloser, und anaerober Stäbchen- bakterien mit ihren bisher bekannten 11 Species, insbesondere B . bifidum (=Lactobacillus bifidus) , B . adolescentis, B . breve, B . longum und B . infan- tis, verstanden. Diese spalten Kohlenhydrate unter Bildung von kurzkettigen Fettsäuren, insbesondere Essigsäure (Acetat) , Milchsäure (Lactat) und Buttersäure (Butyrat) .
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt der Anteil an Wasser im Gemisch aus Palatinose, katalytisch wirkender azider Substanz und Wasser, das zur Schmelze erhitzt wird, bei 4 Gew.-% bis 12 Gew.-%. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der katalytisch wirkenden aziden Substanz in diesem Gemisch 0,05 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, bevor- zugt 0,1 Gew.-% bezogen auf die Einwaage der Palatinose im Gemisch.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist dabei die Verwendung einer organischen Säure, Borsäure, einer Kombination von Phosphorsäure und Kaliumdihydrogenphosphat und/oder dem sauren Salz Ammoniumsulfat als katalytisch wirkende azide Substanz in dem Gemisch aus Wasser, katalytisch wirkender azider Substanz und Palatinose. In einer bevorzugten Variante wird als organische Säure eine wenig flüchtige organische Säure, besonders bevorzugt Zitronensäure, eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorgenannten Verfahren wird eine Lösung der katalytisch wirkende azide Substanz in Wasser vor und/oder während der Zugabe der Palatinose auf eine Temperatur von 55°C bis 95°C, bevorzugt auf cirka 75°C, erhitzt. Bevorzugt wird dabei die Palatinose dieser Lösung unter Rühren hinzugefügt.
Erfindungsgemäß wird das Gemisch aus Palatinose, organischer Säure und Wasser bis zur Schmelze auf eine Reaktionstemperatur von 130°C bis 200°C bevorzugt von 140°C bis 155°C, besonders bevorzugt von cirka 145 °C, erhitzt. Dabei wird insbesondere das Gemisch gerührt, bevorzugt sehr intensiv, und außerdem die vorgenannte Reaktionstemperatur in mög- liehst kurzer Zeit erreicht.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird die kondensierte Palatinose aus der Schmelze nach einer Zeit von mehr als 2 Minuten bevorzugt von 20 bis 100 Minuten, besonders bevorzugt von 30 bis 60 Minuten erhalten, wobei die Reaktionstemperatur der Schmelze über diesen Zeitraum auf 130°C bis 200°C, bevorzugt auf 140°C bis 155°C, besonders bevorzugt auf cirka 145°C, gehalten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorgenannten Verfahren wird die so erhaltene Schmelze nach Ablauf der Reaktion mit Wasser abgelöscht und insbesondere ein Sirup enthaltend die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose erhalten. Dabei wird das Wasser zum Ablöschen der Schmelze in einem Gewichtsverhältnis Schmelze zu Wasser von 10:1 bis 1:2, bevorzugt von 5:1 bis 1:1, zugegeben. In einer Variante der vorgenannten Verfahren wird die aus der Schmelze erhaltene erfindungsgemäße kondensierte Palatinose in einem kontinuierlichen Verfahren aus einer Mischung aus Palatinose und Zitronensäure (0,1 Gew.-% auf Gewicht Palatinose) in einem temperierten Extruder kontinuierlich gewonnen. Dabei wird das Gemisch in einem erhitzten Extruder zugeführt und nach einer Kontaktzeit von mindestens einer Minute, insbesondere einer Kon- taktzeit 1 bis 15 min, bevorzugt von 1 bis 6 min, besonders bevorzugt von 2 min, wird die kondensierte Palatinose daraus kontinuierlich erhalten. Der erhitzte Extruder besitzt dabei eine Temperatur von 150 bis 250°C, bevorzugt 180 bis 220°C, besonders bevorzugt ca. 200°C. Besonders vorteilhaft ist, dass eine Kontaktzeit von 2 Minuten ausreicht, um erfindungsgemäße kondensierte Palatinose mit einem Anteil von über 54 % an Dipalatinose-Dianhydriden zu erhalten.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine kondensierte Palatinose enthaltend 15 bis 45 Gew.-% unkondensierte Palatinose (DP=2), 35 bis 60 Gew.-% Palatinose-Dimere (DP=4), bis zu 10 Gew.-% Palatinose-Trimere (DP=6) und bis zu 5 Gew.-% Palatinose-Tetramere (DP=8) und -Pentamere
(DP=10) sowie mindestens 5 Gew.-% Trisaccharide
(DP=3) , insbesondere eine kondensierte Palatinose mit einem Anteil an unkondensierter Palatinose von
25 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt von 29 bis 33 Gew.-%. Ein weiterer bevorzugter Gegenstand ist eine der vorgenannten kondensierten Palatinosen mit einen Anteil an Palatinose-Dimeren von 40 bis 53 Gew.-%, bevorzugt von 41 bis 47 Gew.-%. Ein wei- terer bevorzugter Gegenstand ist eine der vorgenannten kondensierten Palatinosen mit einen Anteil an Palatinose-Trimeren von 1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 2,5 bis 4 Gew.-%. Ein weiterer bevorzugter Gegenstand ist eine der vorgenannten kondensierten Palatinosen mit einen Anteil an Palatinose- Tetrameren und Palatinose-Pentameren von 1 bis 4 Gew.-%. Ein weiterer bevorzugter Gegenstand ist eine der vorgenannten kondensierten Palatinosen mit einen Anteil an Trisacchariden von 7 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
Die vorgenannten Vorteile der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose, insbesondere ihre pH- und Enzymstabilität, werden bevorzugt noch gesteigert durch einen zusätzlichen Verfahrensschritt, worin das erfindungsgemäß erhaltene Reaktionsprodukt in seinem Gehalt an unkondensierter Palatinose abge- reichert wird. Dieses geschieht bevorzugt durch ein chromatographisches Trennverfahren. In einer bevor- zugten Variante dieser Ausführungsform wird für das chromatographische Trennverfahren ein insbesondere mit Calcium-Ionen (Ca2+) beladener Kationenaustauscher eingesetzt.
Durch das vorgenannte Trenn- und Abreicherungsver- fahren wird erfindungsgemäß bevorzugt eine kondensierte Palatinose erhalten, die auch Gegenstand der Erfindung ist, deren Gehalt an Palatinose-Dimeren (DP=4) gegenüber der aus einer wässrigen Palatino- selösung erhaltenen herkömmlichen kondensierten Pa- latinose auf cirka das Zweieinhalbfache (255 %) erhöht ist und deren Gehalt an unkondensierter Pala- tinose (DP=2) auf cirka ein Fünftel (22 %) reduziert ist.
Somit ist ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch eine angereicherte kon- densierte Palatinose enthaltend 1 bis 25 Gew.-% unkondensierte Palatinose (DP=2), 45 bis 80 Gew.-% Palatinose-Dimere (DP=4), bis zu 10 Gew.-% Palati- nose-Trimere (DP=6) und bis zu 5 Gew.-% Palatinose- Tetramere (DP=8) und -Pentamere (DP=10) sowie min- destens 5 Gew.-% Trisaccharide (DP=3) , insbesondere eine angereicherte kondensierte Palatinose mit einem Anteil an unkondensierter Palatinose von 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 9 bis 13 Gew.-%. In einer Variante enthält die angereicherte konden- sierte Palatinose einen Anteil von 54 bis 75 Gew. -%, bevorzugt von 65 bis 73 Gew.-% Palatinose-Dimere und/oder einen Anteil von 2 bis 9 Gew.-%, bevorzugt von 4 bis 6 Gew.-% Palatinose- Trimere und/oder einen Anteil an Palatinose- Tetrameren und Palatinose-Pentameren von 0,5 bis 3,5 Gew.-% und/oder einen Anteil an Trisacchariden von 6 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 8 bis 12 Gew.-%.
In einer Variante der vorgenannten erfindungsgemä- ßen kondensierten Palatinose oder angereicherten kondensierten Palatinose beträgt der Anteil an zweifach kondensierten Platinose-Dimeren, Dipalati- nose-dianhydrat, unter den Platinose-Dimeren mindestens 70%, bevorzugt von 80 bis 90%.
Daher ist ein erfindungsgemäß bevorzugter Gegenstand auch eine kondensierte Palatinose mit einem Anteil an Palatinose-Dimeren (DP=4) von weniger als 73 Gew.-%, wobei mindestens 70 Gew.-%, bevorzugt mehr als 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 90 Gew.-% und insbesondere besonders bevorzugt mehr als 95 Gew.-% der Palatinose-Dimere als zweifach kondensierte Dipalatinose-Dianhydride vorliegen.
Unter Dipalatinose-Dianhydriden werden in diesem Zusammenhang die Kondensationsprodukte zweier Pala- tinose-Moleküle unter Abspaltung von zwei Molekülen Wasser verstanden. Es handelt sich dabei vornehmlich um folgende Verbindungen, die in Figur 1 dargestellt sind. Die Figur 1 zeigt verschiedene Dipalatinose-Dianhydride die in der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose enthalten sind.
Unter Dipalatinose-Monoanhydriden werden in diesem Zusammenhang die Kondensationsprodukte zweier Pala- tinose-Moleküle unter Abspaltung von einem Molekül Wasser verstanden.
Die Trisaccharide aller vorgenannten erfindungsgemäßen kondensierten Palatinosen bestehen aus dem Kondensationsprodukt eines Einfachzuckers aus hydrolysierter Palatinose und eines Palatinose- Disaccharids .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die vorgenannte erfindungsgemäße kondensierte Palatinose oder die erfindungsgemäße angereicherte kondensierte Palatinose von mindestens einer Begleitkomponente befreit, wobei die mindestens eine Be- gleitkomponente insbesondere mittels eines chromatographischen Verfahrens aus der erhaltenen erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose abgetrennt wird. In einer Variante dieser Ausführungsform wird für das chromatographische Trennverfahren ein ins- besondere mit Calciu -Ionen (Ca2+) beladener Katio- nenaustauscher eingesetzt. Bei der mindestens einen Begleitkomponente handelt es sich insbesondere um Glucosylmethylfurfural (GMF) . GMF schmeckt bitter; durch die Aufreinigung wird der Geschmack der er- findungsgemäßen kondensierten Palatinose deutlich verbessert. Erfindungsgemäß bevorzugter Gegenstand ist daher auch eine kondensierte Palatinose mit einem Anteil von weniger als 0,4 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,25 Gew.-% Glucosylmethylfurfural.
Ein bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine kondensierte Palatinose, die nach einem der vorgenannten Verfahren erhältlich ist.
Aufgrund der Fähigkeit der erfindungsgemäß konden- sierten Palatinose, den glykämischen Index in Nahrungs-, Lebens- oder Genussmitteln zu modulieren, kann die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose zur Prophylaxe und/oder Therapie von Diabetes mel- litus (Typ II) und/oder anderen Stoffwechselerkran- kungen, bevorzugt als Bestandteil von diätetischen Nahrungs-, Lebens- oder Genussmitteln, verwendet werden. Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose als Bestandteil in Nahrungs-, Lebens- oder Genussmitteln, insbesondere in diätetischen Nahrungs-, Lebens- oder Genussmitteln, zur Modulation deren glykämischen Eigenschaften, insbesondere zur Modulation deren glykämischen Index.
Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose wird bevorzugt als löslicher Ballaststoff, insbesondere als präbiotischer Ballaststoff verwendet, der ins- besondere in der Magen-Darm-Passage im Wesentlichen unverdaulich ist. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung als präbiotischer Ballaststoff. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose dient erfin- dungsgemäß so insbesondere als diätetische Faserquelle.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose in Kombination mit anderen löslichen oder unlöslichen, fer- mentierbaren oder nicht-fermentierbaren Ballaststoffen eingesetzt. In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose in Kombination mit mindestens einem Ballaststoff ausgewählt aus der Gruppe der Ballaststoffe bestehend aus löslichen Ballaststoffen wie kurzkettige Fructo-Oligosaccharide, langkettige Fructo-Oligosaccharide, Galacto- Oligosaccharide, hydrolysiertes Guar Gum, wie „Sun- fibre" oder „Benefibre", Lactulose, Xylo- Oligosaccharide, Lactosucrose, Malto-Oligo- saccharide, wie „Fibersol-2" von Matsutani, Isomal- to-Oligosaccharide, Gentio-Oligosaccharide, Gluco- syl-Sucrose, wie „Coupling Sugar" von Hayashibara, Sojabohnen-Oligosaccharide, Chito-Oligosaccharide, Chitosan-Oligosaccharide sowie unlösliche Ballaststoffe wie resistente Stärke, Haferfasern, Weizenfasern, Gemüsefasern zum Beispiel aus Erbsen, Tomaten, Fruchtfasern zum Beispiel aus Äpfeln, Beeren und Früchten des Johannisbrotbaums, wie „Caromax" von Nutrinova, Cellulosen und Zuckerrübenfasern, wie „Fibrex" von Danisco. Neben Mischungen der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffen sind erfindungsgemäß bevorzugt auch Mischungen der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose, allein oder in Verbindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffe, mit Kulturen von probiotischen Lactobakterien, Bifidobak- terien, sogenannte „Synbiotika" vorgesehen. Je nach Verwendung und Darreichungsform sind die zugesetz- ten probiotischen Bifidobakterien-Kulturen als Lebendkulturen oder als Trockenkulturen oder Dauerkulturen ausgeführt.
Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose, allein oder in Verbindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffe und/oder mit Kulturen von probiotischen Bifidobakterien, dient erfindungsgemäß so als diätetische Faserquelle, der Behandlung und/oder Vorbeugung von Verstopfung, der Wiederherstellung und Intakterhaltung einer gesun- den Mikroorganismenflora im Verdauungstrakt, der Verbesserung der Verfügbarkeit und der Resorbierung von Nahrungsbestandteilen, wie Mineralien, im tierischen oder menschlichen Verdauungstrakt allgemein der Unterstützung und Wiederherstellung der Gesund- heit, insbesondere der Rekonvaleszenz, und verhindert, wie vorgenannt ausgeführt, die Entstehung von Dickdarmtumoren sowie von entzündlichen Darmerkrankungen. Erfindungsgemäß bevorzugt dient die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose auch der Modu- lation und Unterstützung des Immunsystems des tierischen und menschlichen Körpers. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind daher auch Nahrungs-, Lebens-, Genuss- oder Tierfuttermittel, die die vorgenannte erfindungsgemäße kondensierte Palatinose, allein oder in Verbindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffe und/oder mit Kulturen von probiotischen Bifodobak- terien, enthalten, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose zur Herstellung solcher Nahrungs-, Lebens- , Genuss- oder Tier- futtermittel .
Die Erfindung betrifft also auch Nahrungs-, Lebensoder Genussmittel, die die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose allein oder in Verbindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffe und/oder mit Kulturen von probiotischen Bifidobak- terien enthalten. In einer Variante sind dies Milcherzeugnisse und Milchprodukte, wie beispielsweise Käse-, Butter-, Joghurt-, Kefir-, Quark-, Sauermilch-, Buttermilch-, Sahne-, Kondensmilch-, Trockenmilch-, Molken-, Milchzucker-, Milcheiweiß-, Milchmisch-, Milchhalbfett-, Molkenmisch- oder Milchfett-Produkte oder -Zubereitungen. In einer weiteren Variante sind dies Backwaren, insbesondere Brot einschließlich Kleingebäck oder feine Backwa- ren einschließlich Dauerbackwaren, Keksprodukte oder Waffeln. In einer weiteren Variante sind dies Brotaufstriche, Margarine-Erzeugnisse oder Backfette. In einer weiteren Variante sind dies In- stantprodukte und Brüherzeugnisse. In einer weite- ren Variante sind dies Obstprodukte oder Obstzubereitungen wie Konfitüren, Marmeladen, Gelees, Obstkonserven, Fruchtpulpe, Fruchtmark, Fruchtsäfte, Fruchtsaftkonzentrate, Fruchtnektar oder Fruchtpul- ver. In einer weiteren Variante sind dies Gemüseerzeugnisse oder -Zubereitungen wie Gemüsekonserven, Gemüsesäfte oder Gemüsemark. In einer weiteren Variante sind dies Gewürzmischungen. In einer weite- ren Variante sind dies Müsli und Müsli-Mischungen, sowie fertig zubereitete Müsli enthaltende Produkte. In einer weiteren Variante sind dies nichtalkoholische Getränke, wie Sportlergetränke und diätetische Limonaden, Getränkegrundstoffe und Ge- tränkepulver .
Eine weitere Ausführungsform sind Süßwaren wie Schokolade, Hartkaramellen, Weichkaramellen, Kaugummi, Dragees, Fondant-Erzeugnisse, Gelee- Erzeugnisse, Lakritzen, Schaumzuckerwaren, Flocken, Dragees, Komprimate, kandierte Früchte, Krokant, Nougat-Erzeugnisse, Eiskonfekt, Marzipan, Müsliriegel, sowie Speiseeis oder alkoholische und nichtalkoholische Süßgetränke etc., die die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose, allein oder in Ver- bindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffe, enthalten, und die Herstellung dieser Süßwaren unter Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierte Palatinose, allein oder in Verbindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststof- fen und/oder mit Kulturen von probiotischen Bifido- bakterien.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose insbesondere als Wirkstoff zur Modulation der glykämi- sehen Eigenschaften, allein oder in Verbindung mit mindestens einem der vorgenannten Ballaststoffe und/oder mit Kulturen von probiotischen Bifidobak- terien, in Spezial-Ernährung, in Ernährung für Personen mit Glucoseintoleranz oder in Kinderernährung eingesetzt .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose in sauren Lebensmitteln mit einem pH-Wert von 1 bis 5, bevorzugt 2 bis 4, eingesetzt, insbesondere in Fruchtsäften oder Fruchtsaftzubereitungen, sauren Konfitüren
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der vorgenannten erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose als Süßungsmittel . Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose besitzt eine- Süßkraft von ca. 34% gegenüber Saccharose (100%) und ist daher besonders vorteilhaft nicht nur als löslicher Ballaststoff mit den damit verbundenen vorgenannten positiven Eigenschaften, sondern wird auch als Zuckeraustauschstoff und/oder Süßungsmittel insbesondere in diätetischen Produkten einge- setzt. Demgemäß ist ein Gegenstand der Erfindung auch ein Süßungsmittel enthaltend die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose.
Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsge- mäßen kondensierten Palatinose als Wirkstoff, insbesondere als therapeutischer Wirkstoff, insbesondere in Arzneimitteln, arzneimittelähnlichen Zubereitungen, Nahrungs-, Lebens- und/oder Genussmitteln sowie als Zusatz in Tierfuttermitteln zur Be- handlung von Erkrankungen. Insbesondere sind dies pharmazeutische Zusammensetzungen, ein Arzneimit- tel, das die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose enthält, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinosen zur Herstellung solcher Arzneimittel:
In einer Variante wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als Wirkstoff zur Behandlung von Darmerkrankungen verwendet. Demgemäß wird das so hergestellte Arzneimittel zur Behandlung von Darmerkrankungen eingesetzt.
In weiteren Varianten dient die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als Wirkstoff der Behandlung und/oder Vorbeugung von Verstopfung, der Wiederherstellung und Intakterhaltung einer gesunden Mikroorganismenflora im- Verdauungstrakt und der Be- handlung und/oder Vorbeugung von Verstopfung, der Wiederherstellung und Intakterhaltung einer gesunden Mikroorganismenflora im Verdauungstrakt.
In einer weiteren Variante dient die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als Wirkstoff der Ver- besserung der Resorbierung von Nahrungsbestandteilen, insbesondere von Mineralien wie Kalzium, im tierischen oder menschlichen Verdauungstrakt und verhindert und/oder verringert so insbesondere Nahrungsmittelmangelerscheinungen.
In einer weiteren Variante dient die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als Wirkstoff der Verhinderung und/oder Behandlung von Durchfallerkrankungen, insbesondere hervorgerufen durch gesteigerte Ionensekretion und/oder mangelnde Ionenresorpti- on (sekretorische Diarrhöe) , die bei den meisten Infektionen des Darms mit Mikroorganismen (=bakterielle oder virale Enteritiden) auftritt, beispielsweise die Reisediarrhoe hervorgerufen durch enterotoxinbildende E. coli-Stämme sowie ande- re darmpathogene Bakterien und Parasiten, auch Amöbenruhr.
Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose als Wirkstoff zur Prophylaxe von Infektionskrankheiten, zur Prophylaxe von Darmerkrankungen, zur Prophylaxe der Colon- carzinogenese, zur Prophylaxe von entzündlichen Erkrankungen und/oder zur Prophylaxe der Osteoporose.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose als Wirkstoff zur Stärkung der Immunabwehr gegenüber allgemeinen Infekten.
Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsge- mäßen kondensierten Palatinose als Wirkstoff zur Prophylaxe und/oder Behandlung von Krankheiten, die durch oxidativen Stress hervorgerufen werden, insbesondere Krankheiten wie Krebs, Diabetes I und II, Hypertonie, Schlaganfall, männliche Infertilität, rheumatische Erkrankungen, Koronararterien- Erkrankungen, akuten Herzinfarkt und chronischentzündliche Krankheiten.
Die Erfindung betrifft auch Arzneimittel, die die vorgenannte erfindungsgemäße kondensierte Palatino- se enthalten, gegebenenfalls zusammen mit pharmako- logisch geeigneten Träger-, Zusatz- oder Hilfsstoffen. Derartige Träger-, Zusatz- oder Hilfsstoffe können zum Beispiel Gleitmittel, Trennmittel, Ver- dickungsmittel, Stabilisatoren, Emulgatoren, Kon- servierungsstoffe, Lecithin, Intensivsüßstoffe, Süßungsmittel, Farbstoffe, Geschmacksstoffe, Aromastoffe und/oder Füllstoffe sein. Dabei können die so gewonnenen Arzneimittel insbesondere in Form von Pastillen, Kapseln, Dragees, Tabletten, Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, Tropfen, Säften, Gelees oder in Form von Injektions- oder Infusionslösungen vorliegen. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose oral verabreicht, so dass sie über den Magen-Darm-Trakt in den Dickdarm ge- langen kann. In einer weiteren Variante wird der Wirkstoff rektal verabreicht.
Die Erfindung betrifft bevorzugt auch Arzneimittel enthaltend die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als Wirkstoff für einen der vorgenannten Zwecke zusammen mit mindestens einem weiteren Wirkstoff, der entweder in der selben Darreichung oder einer getrennten Darreichung insbesondere im Sinne einer Kombinationstherapie verabreicht wird. Die kombinierte Anwendung der kondensierten Palatinose und des mindestens einen zusätzlichen Wirkstoffs kann auf die Verstärkung von therapeutischen oder prophylaktischen Wirkungen abzielen, kann jedoch auch auf verschiedene biologische Systeme im Organismus wirken und so die Gesamtwirkung verstärken. Die Auswahl des zusätzlichen Wirkstoffes hängt hauptsächlich von der zu behandelnden Krankheit und deren Schwere ab. Handelt es sich bei der Erkrankung zum Beispiel um ein manifestiertes Coloncarci- nom, so kann eine gegebenenfalls vom Arzt verordnete Basis-Chemotherapie, beispielsweise unter Anwendung von 5-Fluorouracil, durch gleichzeitige Verabreichung von kondensierter Palatinose unterstützt werden. Handelt es sich bei der Erkrankung um manifestierten Diabetes mellitus, so kann beispielsweise die medikamentöse Therapie der Makroangiopathie beim Diabetiker unter Verwendung von Plättche- naggregations-Hemmern durch gleichzeitige Verabrei- chung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose unterstützt werden.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als Wirkstoff mit praktisch dem selben Wirk- und Anwendungsspektrum wie oben ausgeführt auch bei Tieren, bevorzugt Säugetieren, insbesondere monogastrischen Tieren eingesetzt werden. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose zur Herstellung von Arznei- mittein zur Behandlung der vorgenannten Krankheiten oder ihrer tiermedizinischen Äquivalente bei Tieren.
Die Erfindung wird außerdem in den folgenden Beispielen 2 bis 12 näher beschrieben:
Beispiel 1: Herstellung kondensierter Palatinose nach dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel)
300 g kristalline Palatinose werden nach Zugabe von
90 g VE-Wasser in einem Stahlgefäß unter Rühren bei
105°C gelöst und unter anschließender Zugabe von Zitronensäure (0,02 Gew.-% bezogen auf die einge- setzte Palatinose) unter Vakuum bis zu einer Endtemperatur von 135 °C konzentriert. Nach Erreichen von 135°C wird diese Temperatur für 30 min beibehalten, anschließend abgekühlt und das Reaktionsprodukt mit vollentsalztem Wasser gelöst.
Die Zusammensetzung des Reaktionsprodukts, DP- Bereiche, wird mittels Gelpermeationschroma- tographie mit Raftilose® St als Vergleichssubstanz ermittelt. Der Bereich DP 2 entspricht dabei weitgehend unkondensierter Palatinose (Isomaltulose) .
Ergebnis ;
Komponente Anteil
Polymerisationsgrad (DP) [Gew.-%]
Bereich DP 1 (Hydrolyseprodukt) 2
Bereich DP 2 (unkondensierte Palatinose) 48
Bereich DP 4 (Palatinose-Dimere) 28
Bereich DP 6 (Palatinose-Trimere) 12
Bereich DP 8 (Palatinose-Tetramere) 5
Bereich DP 10 (Palatinose-Pentamere) 5
Das Verhältnis von unkondensierter Palatinose zum Kondensations-Produkt der Palatinose-Dimere ist cirka 1,7 und liegt damit deutlich über 1. Nach gaschromatographischen Analysen (GC) ergibt sich folgende Zusammensetzung für die Palatinose- Dimere:
Beispiel 2: Herstellung von kondensierter Palatinose mittels Schmelze (erfindungsgemäß)
800 g vollentsalztes Wasser enthaltend 10 g wasserfreie Zitronensäure werden zunächst in einer Kara- melpfanne mit Rührer und einem maximalen Arbeitsvolumen von ca. 20 1 vorgelegt und auf 75 °C erwärmt. Unter Rühren werden 10 kg Palatinose portionsweise zugegeben. Nach Ende der Zugabe wird bei maximaler Heizleistung der Karamelpfanne (4,4 KW) und bei ma- ximaler Drehzahl des Rührers auf 145 °C aufgeheizt und die Reaktionstemperatur für 45 min bei 145 °C gehalten. Anschließend wird die erhaltene Schmelze mit 4 kg vollentsalztem Wasser abgelöscht und der entstehende Sirup ausgelassen. Aus dem Sirup wird die kondensierte Palatinose in an sich bekannter Weise gewonnen.
Durch Analyse mittels Gelpermeationschromatographie mit Raftilose® L 40 und Raftiline® St als Ver- gleichssubstanzen werden die Anteile der DP- Bereiche bestimmt.
Ergebnis :
Anteil [Gew -2- 1
Komponente vor nach Abtrennung von GMF
Bereich DP 1 (Hydrolyseprodukt) 1,9 2,1
Bereich DP 2 (unkond. Palatinose) 30,6 33,4
Bereich DP 3 (Trisaccharid) 7,6 8,3
Bereich DP 4 (Palatinose-Dimere) 44,0 48,0
Bereich DP 6 (Palatinose-Trimere) 3,5 3,8
Bereich DP 8 (Palatinose-Tetramere) 1,9 2,1
Bereich DP 10 (Palatinose-Pentamere) 1,2 1,3
Glucosylmethylfurfural (GMF) • 8,3 < 0,1
Das im Reaktionsprodukt enthaltene Trisaccharid ist primär ein Kondensationsprodukt aus einem der teilweisen Hydrolyse der Palatinose entstammenden Mono- saccharid und einem Palatinose-Disaccharid.
Das Verhältnis von unkondensierter Palatinose zum Kondensations-Hauptprodukt der Palatinose-Dimere ist cirka 0,7 und liegt damit deutlich unter 1.
Die erhaltenen Palatinose-Kondensate umfassen zu cirka 85 % zweifach kondensierte Palatinose- Moleküle, Dipalatinose-Dianhydrat, wobei die Kondensation zum Dimer unter Abspaltung von jeweils zwei Molekülen Wasser erfolgt.
Als Zusatzprodukt entsteht in der Schmelze Glucosylmethylfurfural (GMF) in einem Anteil von 8,3 Gew.-%. GMF kann durch Chromatographie am Kationenaustauscher in der Ca2+-Form abgetrennt werden.
Beispiel 3: Chromatographische Anreicherung von Pa- latinose-Kondensaten und Abtrennung von Verunreinigungen mittels eines Calcium-beladenem Kationenaustauscher
Zur Anreicherung von Palatinose-Kondensaten in dem nach Beispiel 2 erhaltenen Reaktionsprodukt durch Abtrennung von darin enthaltener unkondensierter Palatinose und/oder zur Abtrennung von Verunreinigungen wird anschließend an das Verfahren gemäß Beispiel 2 eine Chromatographie an einem stark sauren Kationenaustauscher in der Ca2+-Form (zum Bei- spiel Amberlite XE 594) durchgeführt.
Chromatographie :
Trennanlage: 10 m Länge, Durchmesser 25 cm
Temperatur: 55 °C
Flussrate: 100 1/h, Elutionsmedium: entgastes entionisiertes Wasser
Aufgabelösung: 34,4 kg mit 50 Gew.-% Trockensubstanz des Reaktionsprodukts (entsprechend 17,4 kg Trockensubstanz) Ergebnis :
Je nach Art und Weise der Fraktionierung im chromatographischen Schritt kann die Verunreinigung Glucosylmethylfurfural (GMF) praktisch vollständig abgetrennt (GMF-frei) oder zusätzlich der Anteil an Palatinose-Kondensaten im erhaltenen Gemisch um cirka das Eineinhalbfache (150 %) erhöht werden. Der Anteil an unkondensierter Palatinose kann auf cirka ein Drittel verringert werden Die erhaltene kondensierte Palatinose-Lösung ist somit GMF-frei oder GMF-frei und Palatinose-abgereichert .
Nach chromatographischer Abtrennung von GMF und unkondensierter Palatinose von der gemäß Beispiel 2 erhaltenen kondensierten Palatinose wird eine erfindungsgemäße kondensierte Palatinose erhalten, die bei einer Analyse mittels Gelpermeationschroma- tographie (siehe Beispiel 2) folgende Zusammensetzung aufweist:
Komponente Anteil [Gew.-%]
Bereich DP 1 (Hydrolyseprodukt) < 0,5
Bereich DP 2 (unkond. Palatinose) 11,4
Bereich DP 3 (Trisaccharid) 9,9
Bereich DP 4 (Palatinose-Dimere) 71,3
Bereich DP 6 (Palatinose-Trimere) 5,1
Bereich DP >8 1,6
Das Verhältnis von unkondensierter Palatinose zum Kondensations-Hauptprodukt (Palatinose-Dimere) hat sich gegenüber Beispiel 2 noch verringert und beträgt cirka 0,16. In der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose ist also der Anteil an Palatinose-Dimeren etwa 6,25-mal so hoch wie der Anteil an unkondensierter Palatinose.
Nach gaschromatographischen Analysen (GC) ergibt sich folgende Zusammensetzung für die Palatinose- Dimere:
Der Anteil an Dipalatinose-Dianhydride ist gegenüber der kondensierten Palatinose aus dem Vergleichsbeispiel (Beispiel 1) cirka 6-fach so hoch.
Beispiel 4 : pH-Stabilität von kondensierter Palatinose
Um die pH-Stabilität von kondensierten Palatinose- Produkten zu vergleichen, werden die Reaktionsgemi- sehe erhalten nach Beispiel 1 (Vergleich) beziehungsweise nach Beispiel 2 (erfindungsgemäß) als jeweils 0,9%ige Lösungen in 0,1 N Salzsäure (pH 1,0) bei 80°C für 15 bis 120 min inkubiert. Dabei werden neben den Anteilen an Kondensationsprodukten (DP 3 bis DP 10) auch die Anteile an unkondensierten Bestandteilen (DP 2) und den im kondensierten Palatinose-Reaktionsprodukt ebenfalls enthaltenen Monosacchariden bestimmt. Ergebnis :
Nach einer Reaktionszeit von 120 min bei 80 °C und pH 1,0 weist die erfindungsgemäß hergestellte kon- densierte Palatinose (Beispiel 2) noch einen 10- fach höheren Anteil an Palatinose-Kondensaten (DP 3 bis DP 10) , die erfindungsgemäß nach Abtrennung von GMF und Palatinose erhaltene kondensierte Palatino- se (Beispiel 3) einen fast 13-fach höheren Anteil an Palatinose-Kondensaten (DP 3 bis DP 10) gegenüber herkömmlicher kondensierter Palatinose (Beispiel 1, Vergleichsbeispiel) auf.
Das vorgenannte Ergebnis zeigt deutlich, dass die erfindungsgemäßen, im Vergleich zu der bekannten kondensierten Palatinose im Gehalt an Palatinose- Dimeren angereicherten und im Gehalt an unkondensierter Palatinose abgereicherten Palatinosen eine deutlich erhöhte pH-Stabilität aufweisen.
Beispiel 5: Stabilität der kondensierten Palatinose in Magen und Dünndarm
a) Stabilität im Magen
Die Stabilität einer Substanz in der Magen-Passage kann durch Bestimmung der Hydrolyserate bei pH 2,0 simuliert werden. Als Kontrolle werden Saccharose sowie 1-Kestose verwendet.
Eine l%ige Lösung kondensierter Palatinose wird mit 10 mM Salzsäure (pH 2,0) bei 37 °C für 3 Stunden in- kubiert. Aus dem Reaktionsansatz werden nach jeweils 60, 120 und 180 min Proben entnommen, die mittels basischer Anionenaustausch-Chromatographie, HPAEC, analysiert werden. Ergebnis
Kondensierte Palatinose, hergestellt nach dem Stand der Technik nach Beispiel 1, weist eine geringere pH-Stabilität auf als die erfindungsgemäß mittels Schmelze hergestellte kondensierte Palatinose nach Beispiel 2. Im Vergleich weisen Saccharose mit einer Hydrolyserate von 8 % und 1-Kestose mit 36 % ebenfalls eine geringe pH-Stabilität auf.
b) Stabilität gegenüber Pankreas-Enzymen
Das Pankreas-Sekret enthält eine große Anzahl von Hydrolasen, unter anderem auch Kohlenhydrat- spaltende Enzyme wie o.-Amylase, welche α-1, 4- Glucane (Stärke, Glykogen) bevorzugt zu Maltose und Maltooligosacchariden spaltet.
Die Prüfung der Stabilität von Sacchariden gegenüber diesen Pankreas-Enzymen wird wie folgt durchgeführt: Eingesetzte Lösungen:
Lösung 1: 20 M Na-Phosphat-Puffer mit pH 7,0 und mit 6 mM NaCl
Lösung 2: l%ige Lösung erfindungsgemäßer konden- sierter Palatinose hergestellt nach Beispiel 2 in Lösung 1
Lösung 3: l%ige Lösung herkömmlicher kondensierter Palatinose hergestellt nach Beispiel 1 in Lösung 1
Lösung 4: l%ige Stärkelösung (lösliche Stärke nach Zulkowski) in Lösung 1
Lösung 5: 0,2 % Pankreatin-Enzym (Fa. Sigma) gelöst in Lösung 1
Pro Ansatz wird je 3,0 ml einer der Kohlenhydratlö- sungen (Lösung 2 bis Lösung 4) mit je 0,1 ml der Enzymlösung (Lösung 5) vermischt.
Nach 210 Minuten Inkubation im Thermomixer (Inter- vall-Schütteln) bei 37 °C wird die Reaktion durch Erhitzen für 15 min auf 95°C beendet und die Proben mittels HPAEC analysiert. Die stärkehaltige Probe (Lösung 4 4- Lösung 5) wird vor der HPAEC-Analyse durch 3-stündiges Erhitzen in 1 M Salzsäure bei 95 °C vollständig hydrolysiert und die daraus entstehende Glucose ermittelt, um den Stärkegehalt der Probe zu errechnen. Ergebnis :
Sowohl die erfindungsgemäße als auch die herkömmliche kondensierte Palatinose werden durch die einge- setzten Pankreas-Enzyme nicht gespalten. Hingegen wird die lösliche Stärke zu 85 % gespalten.
c) Stabili tät gegenüber Dünndarm- -Glucosidasen
Die im Dünndarm vorhandenen Mucosa-ständigen Enzym- Komplexe Saccharase/Isomaltase und Glucoamyla- se/Maltase sorgen in vivo dafür, dass in den Dünndarm gelangten Disaccharide wie Maltose und Saccharose und zum Teil auch Maltooligosaccharide zu Mo- nosacchariden gespalten werden und als solche über die Darmwand in den Blutkreislauf aufgenommen wer- den.
Die Prüfung der Stabilität kondensierter Palatinose gegenüber diesen Enzymen wurde wie folgt durchgeführt:
Die Enzym-Komplexe Saccharase/Isomaltase (SI- Komplex) und Glucoamylase/Maltase (GM-Komplex) werden aus Schweine-Dünndarm nach der Methode von H. Heymann (Dissertation, Hannover, 1991) isoliert. Lösung 1: 0,1 M Triethanolamin (TEA) -Puffer mit pH 7,0
Lösung 2: l%ige Lösung erfindungsgemäßer kondensierter Palatinose hergestellt nach Bei- spiel 2 in Lösung 1
Lösung 3: l%ige Lösung erfindungsgemäßer kondensierter Palatinose nach Abtrennung von GMF und Palatinose hergestellt nach Beispiel 3 in Lösung 1
Lösung 4: l%ige Lösung herkömmlicher kondensierter Palatinose hergestellt nach Beispiel 1, in Lösung 1 (Vergleichsbeispiel)
Lösung 5: l%ige Lösung von Maltose in Lösung 1
Lösung 6: l%ige Lösung von Saccharose in Lösung 1
Lösung 7: Saccharase/Isomaltase-Enzymkomplex in Lösung 1
Lösung 8: Glucoamylase/Maltase-Enzymkomplex in Lösung 1
Zu je 1,2 ml einer auf 37 °C temperierten Kohlenhyd- ratlösung (Lösung 2 bis Lösung 6) werden jeweils 0,7 U des Enzymkomplexes Saccharase/Isomaltase (Lösung 7) beziehungsweise Glucoamylase/Maltase (Lösung 8) zugegeben, gemischt und bei 37 °C inkubiert. Die Reaktion wird nach 2 Stunden durch Erhitzen für 15 min auf 95°C gestoppt. Die dabei gebildeten Mo- nosaccharide sowie die nicht abgebauten Saccharide der jeweiligen Ansätze werden mittels HPAEC quantitativ bestimmt.
Ergebnis :
Unter den gewählten Bedingungen kommt es zu einer fast vollständigen Hydrolyse von Saccharose und Maltose durch den Saccharase/Isomaltase-Enzym- komplex sowie von Maltose durch den Glucoamyla- se/Maltase-Enzymkomplex. Die kondensierte Palatino- se aus Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 wird durch beide Enzymkomplexe nur geringfügig gespalten. Es zeigt sich jedoch, dass die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose aus Beispiel 2 und Beispiel 3 besonders vorteilhaft von beiden Enzymkom- plexen jeweils zu einem geringeren Grad gespalten wird im Vergleich zu der herkömmlichen kondensierten Palatinose aus Beispiel 1. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose aus Beispiel 2 und vor allem aus Beispiel 3 ist also gegenüber Dünndarm-α- Glucosidasen stabiler; ihre Verfügbarkeit im Dickdarm ist daher höher als bei der bekannten kondensierten Palatinose.
Die gefundenen erfindungsgemäßen Vorteile der erhöhten Stabilität gegenüber Verdauungsenzymen bei der erfindungsgemäß nach Beispiel 2 oder Beispiel 3 erhältlichen kondensierten Palatinose lässt sich auf ihren gegenüber herkömmlicher kondensierter Palatinose erhöhten Gehalt an Palatinose-Dimeren und verringerten Gehalt an unkondensierter Palatinose zurückführen. Experimentell zeigt sich, dass die Enzymstabilität der in einem weiteren Verfahrensschritt gemäß Beispiel 3 im Gehalt an Palatinose- Dimeren noch weiter angereicherten und im Gehalt an unkondensierter Palatinose noch weiter abgereicher- ten erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose gegenüber noch weiter erhöht wird.
Beispiel 6: Fermentation kondensierter Palatinose in Human-Fäzes
Die Inkubation von Kohlenhydraten mit Human-Fäzes erlaubt Aussagen zur Geschwindigkeit der Verstoff- wechselung durch die Bakterienpopulation sowie zur Bildung der kurzkettigen Fettsäure Buttersäure. Zur Untersuchung der Fermentierbarkeit in einem in vitro-Fermentationsexperiment werden neben kondensierter Palatinose zum Vergleich auch Raftilose® P 95 (Fructooligosaccharide) als ein bekanntermaßen schnell fermentierbares Kohlenhydrat sowie resistente Stärke als ein bekanntermaßen langsam fermentierbares Kohlenhydrat eingesetzt.
Bei der verwendeten resistenten Stärke handelt es sich um Novelose® 240 (Fa. National Starch) , deren Anteil an resistenter Stärke zuvor durch enzymati- sche Behandlung mittels α-Amylase/Amyloglucosidase und durch Rückgewinnung des unlöslichen Anteils auf 83 % erhöht wird.
Bei der kondensierten Palatinose gemäß Beispiel 1 (Vergleich) und bei der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose wird zuvor mittels Gelpermeati- onschromatographie GMF und die Mono- und Disaccharide abgetrennt (Beispiel 3) , so dass der Restgehalt an unkondensierter Palatinose 2,3 % beträgt. Dadurch wird eine in vitro-Bedingung geschaffen, die der Fermentationsbedingung im Colon des lebenden Organismus gleichkommt, da die normalerweise bereits im Dünndarm vollkommen beziehungsweise partiell verdauten Mono- und Disaccharide im Colon nicht mehr für die Verstoffwechselung zur Verfügung stehen.
Für die in vitro-Fermentationsexperimente wird ein anaerobes Medium in folgender Zusammensetzung eingesetzt : Trypton 1, 5 g
Hefe-Extrakt 1,5 g
KH2P0 0,24 g
Na2HP04 0,24 g (NH4) 2S04 1,24 g
NaCl 0 , 8 g
MgS04 x 7 H20 0,10 g
CaCl2 x 2 H20 0,06 g
FeS04 x 7 H20 2,0 mg Resazurin 1,0 mg
Cystein/HCl 0,5 g
Vitaminlösung (nach DSM 141) 0,5 ml
Spurenelementelösung (nach DSM 141) 9,0 ml
NaHC03 2,0 g H20 dest. ad 1000 ml, pH 7,0
Kultivierung von Darmbakterien auf den zu testenden Oligosacchariden:
9 ml des unter Punkt 1, vorstehend, beschriebenen anaeroben Mediums wird mit 0,5 % (w/v) des zu testenden Oligosaccharids versetzt und anschließend mit 1 ml einer 10%igen Fäzes-Suspension (Mischfäzes zweier Probanden) in anaeroben 50 mM Phosphatpuffer, pH 7,0, dem zuvor 0,5 g/1 Cystein/HCl als Re- duktionsmittel zugesetzt wird, beimpft.
Anschließend werden „Hungate"-Röhrchen für maximal 48 Stunden unter Schütteln bei 37 °C inkubiert. Zu unterschiedlichen Zeitpunkten werden Proben daraus entnommen und diese auf den Anteil restlicher Oli- gosaccharide, kurzkettige Fettsäuren, Milchsäure und pH-Wert untersucht. Ergebnis:
Die Fructooligosaccharide (Raftilose®P95) sind bereits nach 7 Stunden vollkommen verstoffwechselt . Herkömmliche kondensierte Palatinose (hergestellt nach Beispiel 1) wird nach Abtrennung der Mono- und Disaccharide innerhalb von 28 Stunden mit 97 % nahezu vollständig fermentiert. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose (hergestellt nach Beispiel 2) nach Abtrennung der Mono-/Disaccharide ist lediglich zu 85 % abgebaut, die auf 83 % angereicherte resistente Stärke besitzt eine ähnlich geringere Raten der Verstoffwechselung von 89 %. Sowohl die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose als auch die resistente Stärke weisen nach 28 Stunden immer noch signifikante Gehalte an nicht fermentierten Kohlenhydraten auf.
Der Gehalt an gebildetem Butyrat zum Endpunkt der
Fermentation (nach maximal 48 h) ist für resistente Stärke sowie für die erfindungsgemäße als auch für die herkömmliche kondensierte Palatinose, jeweils nach Abtrennung der Mono-/Disaccharide, ähnlich hoch. Bei der Fermentation von Raftilose®P95 wird hingegen eine deutlich geringere Menge an Butyrat gebildet.
Die Vorteile der nach Beispiel 2 erhältlichen erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose sind primär auf die im Vergleich zur herkömmlichen kondensierten Palatinose erhöhten Gehalt an kondensierten Palatinose-Dimeren und erniedrigtem Gehalt an unkondensierter Palatinose zurückzuführen. Daher sind die gefundenen vorteilhaften Effekte bei der nach Beispiel 3 erhältlichen erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose, die in ihrem Gehalt an Palati- nose-Dimeren noch weiter erhöht und in ihrem Gehalt an unkondensierter Palatinose noch weiter vermindert ist, gegenüber der erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose gemäß Beispiel 2 noch weiter erhöht.
Beispiel 7: Einfluss des Fermentationsüberstandes von kondensierter Palatinose (> DP 2) auf Glutathi- on-S-Transferase-Aktivität und Glutathion-Gehalt bei der Zelllinie HT 29
Die HT 29 Zellen werden für 48 Stunden vorinkubiert bevor die Fermentationsüberstände (10 % Vol.) beziehungsweise 10 % Vol. Medium (Kontrolle) hinzugegeben werden. Die sich anschließende Inkubation der HT29 Zellen mit den Fermentationsüberständen er- folgt für weitere 72 Stunden. Die HT 29 Zellen werden vor Bestimmung der GST- Aktivität und GSH-Gehalt wie folgt behandelt: Die Zellen aus den behandelten Inkubationsansätzen (ca. 6 x 106 Zellen / 2,5 ml Ansatz) werden in einem Ex- traktionspuffer (20 mM Tris-HCl, 250 mM Saccharose, 1 mM Dithiothreitol, 1 mM PMSF, 1 mM EDTA, pH 7,4) suspendiert und 1 Minute mit einem Ultra-Turrax behandelt.
Die Bestimmung der GST-Gesamtaktivität erfolgt nach Habig et al. (J. Biol. Chem. 249, 7130-7139, 1974) mit l-Chlor-2, 4-dinitrobenzol (1 mM) . In Gegenwart von GSH (1 mM) findet die Umsetzung bei 30 °C und pH 6,5 statt. Das gebildete Konjugat wird bei 340 nm spektrophotometrisch detektiert und dient zur Berechnung der Aktivität. .1 μMol Konjugat pro Minute entspricht einer arbiträren Aktivitätseinheit.
Intrazelluläres GSH wird bestimmt mittels eines ko- lorimetrischen Testes (Glutathion Assay-Kit, Fa. Calbiochem/Novabiochem) .
Ergebnis: Einfluss von Fermentationsüberständen auf Inhaltsstoffe der Colonkarzinom-Zelllinie HAT 29
* signifikant
Bei kondensierter Palatinose ist sowohl die intrazelluläre Glutathion-S-transferase-Aktivität als auch der Glutathion-Gehalt gegenüber der Kontrolle um 70 % beziehungsweise 60 % erhöht. Die zum Vergleich eingesetzte resistente Stärke weist diese signifikanten Erhöhungen nicht auf.
Beispiel 8: Herstellung von kondensierter Palatino- se mittels Schmelze in Gegenwart von sauren Katalysatoren (erfindungsgemäß)
50 g Palatinose werden mit 50 mg des jeweiligen sauren Katalysator sehr fein verrieben. 2 g davon anschließend in ein zylindrisches Edelstahl- Röhrchen überführt und im Ölbad für 60 Minuten auf 160°C erhitzt. Die Schmelze wird danach gekühlt und in 10 ml vollentsalztem Wasser gelöst.
Die Lösungen werden geeignet verdünnt mittels HPAEC analysiert und die Peak-Flächen im Bereich DP 4 der zweifach kondensierten Palatinose-Dimere, Dipalatinose-Dianhydride, mit jenen aus Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel) und Beispiel 2 (erfindungsgemäß) verglichen. Ergebnisse:
Die Ergebnisse besagen, dass Palatinose-Schmelzen auch in Gegenwart von weiteren aziden Katalysatoren relativ hohe Gehalte an Dipalatinose-Dianhydriden ergeben. Beispiel 9: Kontinuierliche Herstellung von kondensierter Palatinose (erfindungsgemäß)
Eine gut verriebene Mischung aus Palatinose und Zitronensäure, etwa 0,1 Gew.-% bezogen auf Palati- nose, wird kontinuierlich einem auf 200°C temperierten Extruder zugeführt. Bei dem Versuch wird die Kontaktzeit von 0,5 bis 5 Minuten variiert. Die dabei anfallenden Produkt werden per HPAEC analysiert.
Ergebnisse:
Die Ergebnisse zeigen, dass bereits eine Kontaktzeit von 2 Minuten ausreicht, um kondensierte Palatinose mit einem Anteil von über 54 % Dipalatinose- Dianhydriden zu produzieren.
Beispiel 10: Bifidogene Eigenschaften von kondensierter Palatinose
Bifidobakterien aus humanem Fäzes werden unter anaeroben Bedingungen in Nährmedium (Zusammensetzung siehe unten) bebrütet, dem kondensierte Palatinose, hergestellt nach Beispiel 3, als einzige Kohlenstoffquelle zugesetzt ist. Das Wachstum der Bakterien wird durch die Erhöhung der optischen Dichte OD58, gemessen bei 578 nm, verfolgt. Nach 48 h Inkubationszeit werden die Parameter optische Dichte (0D578) , pH-Wert, die Bildung von Acetat und Lactat sowie der Restgehalt der eingesetzten erfindungsgemäßen kondensierten Palatinose bestimmt.
Fermentationsmedium:
Das eingesetzte Nährmedium entsprach dem DSMZ Medi- um Nr. 58 und hatte folgende Zusammensetzung:
Caseinpeptone, tryptisch verdaut 10,0 g
Fleischextrakt 5,0 g
Hefeextrakt _ _ 5,0 g K2HP04 3,0 g Tween 80 1,0 ml
Spurenelementlösung nach DSM Medium 141 9,0 ml
Vitaminlösung nach DSM Medium 141 1,0 ml
Resazurin 1,0 mg
Cystein/HCl 0,5 g H20 demin. ad 1000 ml, pH 6,8 Ergebnis :
Der nachfolgenden Tabelle ist zu entnehmen, dass von 25 getesteten humanen Bifidobakterien (Bifi- dusflora) 7 Stämme in der Lage sind, kondensierte Palatinose zu verstoffwechseln. Während der Kultivierung der einzelnen Stämme kann durch den Abbau der Kohlenhydrate die Bildung von kurzkettigen Fettsäuren wie Acetat und Lactat nachgewiesen werden. Im Zuge dieser Fermentation geht daher der auf pH 6,8 eingestellte pH-Wert nach 48 h auf Werte von pH 4,5 bis 5,0 zurück. Die Nährmedien werden mit einer optischen Dichte von ca. OD 0,15 beimpft, nach 48 h Bebrütungszeit ist ein Anstieg der Werte auf OD 1,0 bis OD 2,3 zu beobachten. Das bedeutet, dass sich der Gehalt an Bifidobakterien in den Kulturgefäßen erhöht hat, die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose wirkt somit bifidogen.
*KH = Kohlenhydrat Beispiel 11: Geschmacksprüfung
In einem Panel von 10 Personen (Prüfer) wird eine Unterschiedsprüfung bezüglich Geschmack durchgeführt. Es werden folgende zwei Proben als jeweils 20 %-ige, wässrige Lösung miteinander verglichen:
Probe 1: herkömmliche kondensierte Palatinose, nach Beispiel 1
Probe 2: kondensierte Palatinose, erfindungsgemäß, hergestellt nach Beispiel 3
10 von 10 Personen (Prüfer) bewerten Probe 1 als bitter. Nach Aussage der Prüfer hat Probe 1 außerdem einen unangenehmen, lang anhaltenden Beigeschmack. Dagegen hat die Probe 2 einen angenehm süßen, insbesondere als karamellig empfundenen Ge- schmack.
Beispiel 12: Bestimmung der Süßkraft von kondensierter Palatinose
Für die Bestimmung der Süßkraft von kondensierter Palatinose wird die kondensierte Palatinose mit Trinkwasser auf eine jeweils 18 %ige, 19 %ige, 20 %ige, 21 %ige, 22 %ige, 23 %ige, 24 %ige, 25 %ige, 26 %ige, 27 %ige und 28 %ige Lösung verdünnt und diese anschließend jeweils über einen 0,45 μm-Membranfilter gegeben. Als Vergleichsstandard wird eine 8 %ige wässrige Saccharose-Lösung hergestellt. Bei der ersten Verkostung werden die Proben in der oben aufgeführten Reihenfolge gereicht. Die Prüfer, 9 Personen, sollen erst den Vergleichsstandard und anschließend jeweils eine der Proben verkosten und angeben, ob der Zuckerstandard oder die Probe süßer ist beziehungsweise ob sie keinen Unterschied feststellen können. Zum Neutralisieren zwischen den Verkostungen wurde Trinkwasser verwendet.
Aufgrund des Ergebnisses der ersten Verkostung kann die Zahl der zu testenden Proben für die zweite Verkostung reduziert werden. Es werden die 27 %ige bis 20 %ige wässrigen kondensierte Palatinose- Lösungen, beginnend mit der höchsten Konzentration, gegen den Vergleichsstandard, unter den oben be- schriebenen Bedingungen, von 8 Prüfern verkostet.
Berechnung der Süßkraft:
Xi = Umschlagpunkt, an dem eine Änderung von „Standard ist süßer" zu „kein Unterschied in der Süßkraft feststellbar" beziehungsweise von „kein Unterschied in der Süßkraft feststellbar" zu „Standard ist süßer" stattfindet.
Xu = Umschlagpunkt, an dem eine Änderung von „kein Unterschied in der Süßkraft feststellbar" zu „Probe ist süßer" beziehungsweise von „Probe ist süßer" zu „kein Unterschied in der Süßkraft feststellbar" stattfindet. untere Schwelle : L, = —
N
obere Schwelle : L„ = — Σ X
N
Äquivalenzreiz = (Lu + Li) /2
Unbestimmheitsbereich = Lu - Li
, _., Zuckerkonzentration .,„„„ Süßkraft = • 100%
Äquivalenzreiz
Ergebnis :
Als Ergebnis aus zwei Verkostungen wurde die Süßkraft der erfindungsgemäßen kondensieren Palatinose mit ca. 34 % + 2 % ermittelt.
Anwendungsbeispiel 1: Süßwaren
Weingummi
Gelatine mit Wasser einweichen beziehungsweise lösen; Zucker, Glukosesirup und kondensierte Palatinose auf die vorgeschriebene Temperatur kochen, etwas abkühlen lassen; Gelatine, Fruchtsäure und Glycerin zugeben; Masse gießen, in Wärmekammer geben, auspudern und ölen.
Gummi Arabicum über Nacht in Wasser lösen, über ein Haarsieb geben; Zucker, Glukosesirup und kondensierte Palatinose auf die vorgeschriebene Temperatur kochen, etwas abkühlen lassen; die Gummilösung, Glycerin und Fruchtsäure zugeben; Masse gießen, in Wärmekammer geben, auspudern und ölen. Geleefrüchte
25 kg Zucker
25 kg kondensierte Palatinose
0,8 kg Agar-Agar 30 kg Wasser
11 kg Apfelmark
0,5 kg Weinsäure
0,06 kg Aroma, Essenzen oder Farbe
Agar in Wasser einweichen, auflösen, Zucker und weitere Zutaten zugeben und auf 105°C kochen. Die Masse in die entsprechenden Formen gießen.
Hartkaramellen
Rezeptur 1:
Kondensierte Palatinose und Wasser werden auf 160 °C gekocht und dann evakuiert (-0,9 bar). Nach Abkühlen auf 120 °C werden die vorgelöste DL-Äpfelsäure, Aroma und Farbe eingerührt. Die Schmelze wird geprägt oder gegossen. Rezeptur 2 :
Saccharose, Glukosesirup, kondensierte Palatinose und Wasser werden auf 135°C gekocht und dann evakuiert. Nach Abkühlen auf 120°C werden die vorgelöste DL-Äpfelsäure, Aroma und Farbe eingerührt. Die Schmelze wird geprägt oder gegossen.
Weichkaramellen
Kondensierte Palatinose, Lycasin, Süßstoff und Wasser lösen; bei 120 °C Toffix, Lecithin und Monomuls einrühren; bei 125 °C Gelatine, Calciumcarbonat und Aroma einrühren; formen. Anwendungsbeispiel 2 : Hundenahrung
Hundekuchen
150 g Quark
90 g Milch
90 g Speiseöl
1 Eigelb
75 g kondensierte Palatinose
200 g Hundeflocken
Die Zutaten mischen, kleine Kugeln formen und 200 °C 20 Minuten backen.
Cookies
150 g Weizenvollkornmehl
200 g Vollkornhaferflocken
30 g Honig
50 g kondensierte Palatinose
5 g gekörnte Brühe
100 g Vollei
150 g Milch
Die Zutaten mischen, Kugeln formen und bei 220°C 15 Minuten backen.
Anwendungsbeispiel 3: Müsli
Müsliriegel
200 g Haferflocken 100 g Cornflakes 100 g Haselnüsse
50 g Sonnenblumenkerne
30 g Kokosraspel
75 g brauner Zucker 75 g Honig
100 g kondensierte Palatinose
50 g Butter
^_ Zitrone
Zucker, Honig, kondensierte Palatinose, Butter und den Saft der halben Zitrone karamellisieren. Haferflocken, Cornflakes, Nüsse, Sonnenblumenkerne und Kokosraspel mischen und dazugeben. Masse gut durchmischen und auf ein Backblech geben. Riegel ausschneiden und trocken lagern.
Winter-Birchermüsli
4 EL Haferflocken
2 EL Hirseflocken
1 EL Weizenkeimflocken
Saft von 1 Zitrone 150 g Joghurt
1 EL Sanddorn
50 g gehackte Nüsse
10 g Rosinen
400 g Äpfel
200 g Birnen
300 g Orangen
150 g Banane
80 g kondensierte Palatinose
(EL = schwach gehäufter Esslöffel) Flocken, Joghurt und Sanddorn vermischen, die Nüsse zugeben. Den Apfel grob reiben und die übrigen Früchte fein würfeln, Zitronensaft über den Apfel geben und kondensierte Palatinose zugeben.
Sommermüsli
150 g Aprikosen, gewürfelt
150 g fettarmer Joghurt
40 g kondensierte Palatinose
30 g Cornflakes
Frühstü ;ckszeralien
69,3 g Weizenmehl Typ 405
15 g Hafermehl i g Malz, hell
2,1 g Malz, dunkel
0,6 g Salz
10 g Wasser
12 g kondensierte Palatinose
Weizenmehl, Hafermehl, helles und dunkles Malz, kondensierte Palatinose und Salz mischen. Die Zuga- be des Wassers erfolgt im Extruder. Der Teig wird dort gemischt, geschert, gekocht, plastifiziert und durch Ringdüsen extrudiert. Anschließend werden die Ringe getrocknet und gekühlt. Anwendungsbeispiel 4: Getränke
Power-Drink
3 Orangen 2 EL Weizenkeime 35 g kondensierte Palatinose
200 g Joghurt
(EL = schwach gehäufter Esslöffel)
Orangen auspressen, mit Weizenkeimen und kondensierter Palatinose verquirlen und Joghurt unterrüh- ren.
Hobbythek-Drink
150 ml Orangensaft
50 ml Mineralwasser
1 Prise Multivitaminpulver HT 1 TL Multimineralpulver HT
5 g Apfel-Weizen-Ballast HT
7,5 g kondensierte Palatinose (TL = schwach gehäufter Teelöffel)
Driver 1
200 ml Hagebuttentee
100 ml Traubensaft
5 g Apfel-Weizen-Ballast HT
1 TL Honig
5 g kondensierte Palatinose (TL = schwach gehäufter Teelöffel) Driver 2
300 ml Hagebuttentee
5 g Apfel-Weizen-Ballast HT
1 EL Quark
100 ml Traubensaft
10 g kondensierte Palatinose
(EL = schwach gehäufter Esslöffel)
Ballastgetränk Aronia-Apfel
200 ml Mineralwasser 1 ^ TL Fruchtsirup Aronia
1 TL Fruchtsirup Apfel
2 TL Apfelfaser HT
10 g kondensierte Palatinose (TL = schwach gehäufter Teelöffel)
Sportlercocktail
2 Tomaten Salatgurke
250 g Möhren 250 g Äpfel 4 EL Sahne
Petersilie 50 g kondensierte Palatinose (EL = schwach gehäufter Esslöffel)
Tomaten, Gurke, Möhre und Äpfel entsaften, Sahne, Petersilie und kondensierte Palatinose hinzufügen. Tomatencocktail
6 Tomaten
4 EL Sahne
Saft von 1 Orange
1 Prise Salz
1 , ■5 g kondensierte Palatinose
1 Prise Paprika
2 Spritzer Tabasco (EL = ca. 12 ml)
Tomaten pürieren und mit restlichen Zutaten verrühren.
Orangennektar mit 50% Fruchtgehalt:
120 kg Orangennektar-Grundstoff 50:11;
Saftgehalt 400%; Extraktgehalt 50 % 48 kg Zuckersirup 65 % TS
60 kg kondensierte Palatinose
820 kg Trinkwasser
Zitronenlimonade
4,5 kg Limonaden-Grundstoff 3:100; Extraktgehalt 40 %
60 kg Zuckersirup 65 % TS
75 kg kondensierte Palatinose
888,5 kg Trinkwasser
8 kg C02 Anwendungsbeispiel 5: Fruchtzubereitungen
Rote Grütze
330 g Sauerkirschen
150 g Heidelbeeren
300 g Himbeeren
300 g Erdbeeren
60 g Stärke
1 1 Fruchtsaft
60 g Zucker
50 g kondensierte Palatinose
Die Stärke mit etwas kaltem Fruchtsaft anrühren und in den kochenden Fruchtsaft einrühren. 5 Minuten kochen lassen. Die Früchte, den Zucker und die kondensierte Palatinose zugeben.
Rhabarberkaltschale
750 g Rhabarber . 1 Wasser Saft von Zitrone 120 g Zucker 75 g kondensierte Palatinose 0,2 1 Weißwein
Rhabarber waschen, schneiden mit Wasser und dem Zitronensaft weich dünsten. Noch warm mit Zucker und kondensierter Palatinose verrühren, abkühlen lassen und Weißwein einrühren. Fruchtpüree
750 g Früchte
30 g Fruchtsaft
50 g kondensierte Palatinose
3 ml Rum
Die Zutaten im Mixer pürieren,
Erdbeercreme
375 g Erdbeeren 50 g kondensierte Palatinose 1 Päckchen Vanillezucker 2 Blatt Gelatine weiß 2 Blatt Gelatine rot 250 ml Sahne
Beeren pürieren, kondensierte Palatinose und Vanil- lezucker zugeben, aufgelöste Gelatine zugeben und kaltstellen. Die Sahne steif schlagen und unterheben.
Aprikosencreme
100 g Aprikosen 375 ml Wasser
30 g Zucker
50 g kondensierte Palatinose
1 Päckchen Vanillezucker
4 Blatt weiße Gelatine 1 Blatt rote Gelatine
250 ml Sahne Aprikosen, Wasser, Zucker, kondensierte Palatinose und Vanillezucker 30 Minuten kochen. Gelatine in Aprikosenkompott auflösen, Masse pürieren und kalt stellen. Sahne steif schlagen und unterheben.
Anwendungsbeispiel 6: Joghurt
Joghurt-Zitronenshake
600 g MagerJoghurt Saft von 4 Zitronen 4 TL Honig
30 g kondensierte Palatinose
4 Eigelb Zutaten mischen.
Zitronenjoghurtcreme
4 Eier
40 g Zucker
40 g kondensierte Palatinose
25 ml Zitronensaft
300 g Joghurt 6 g Gelatinepulver
Die Gelatine einweichen. Eigelb vom Eiklar trennen. Joghurt, Eigelb, Zucker, kondensierte Palatinose und Zitronensaft mischen. Die Gelatine auflösen und zugeben. Das Eiklar zu Schnee schlagen und unterhe- ben. Anwendungsbeispiel 7 : Konfitüre
Südzucker-Gelierzucker-Rezepturen
Kochzeit jeweils 4 Minuten (außer GZmZ) GZmZ: Kochzeit 5 Minuten Sauerkirschkonfitüre mit Amaretto und Vanille
1 kg Sauerkirschen
3 Vanillestangen
500 g Gelierzucker 2:1 40 ml Amaretto (Mandellikör)
Die Hälfte der Sauerkirschen im Mixer gut zerkleinern. Das Fruchtmus mit den restlichen Kirschen, dem Mark der Vanillestangen und Gelierzucker vermischen und unter Rühren zum Kochen bringen. 4 Minu- ten sprudelnd kochen lassen. Den Amaretto zufügen. Die Konfitüre heiß in Gläser füllen und sofort verschließen.
Rhabarber-Erdbeer-Konfitüre
750 g Rhabarber 250 g Erdbeeren
1000 g Gelierzucker 1:1
3 Päckchen Vanillezucker
1 EL feingehackte Zitronenmelisse
Rhabarber und Erdbeeren in Stücke schneiden. Die Früchte mit Gelier- und Vanillezucker mischen und zugedeckt 3 bis 4 Stunden durchziehen lassen. Dann unter Rühren zum Kochen bringen, 4 Minuten sprudelnd kochen lassen. Die Zitronenmelisse unterrühren. Die Konfitüre heiß in Gläser füllen und sofort verschließen.
Kürbisgelee
1,5 kg Kürbis 1,2 1 Wasser 1 kg Gelierzucker 1:1
Saft von 2 Zitronen
1 TL gehackte Minze
Den Kürbis in Würfel schneiden und mit dem Wasser 20 bis 30 Minuten weichkochen. Den Saft durch ein Tuch ablaufen lassen. 750 ml kalten Saft mit Gelierzucker und Zitronensaft mischen und unter Rühren zum Kochen bringen. 4 Minuten sprudelnd kochen lassen. Die Minze unterrühren. Das Gelee heiß in Gläser füllen und sofort verschließen.
Erdbeerkonfitüre mit Grand Marnier
1 kg Erdbeeren 1 kg Gelierzucker 1 unbehandelte Orange 65 g Grand Marnier (Orangenlikör)
Die Erdbeeren zerdrücken, Gelierzucker und die abgeriebene Schale der Orange hinzfügen und alles gut vermischen. Unter Rühren zum Kochen bringen, 4 Minuten sprudelnd kochen lassen. Grand Marnier unter- rühren. Heiß in Gläser füllen und sofort verschließen.
Änwendungsbeispiel 8: Backwaren
In den aufgeführten Rezepturen wird Hefe als Back- triebmittel eingesetzt. Die erfindungsgemäße kondensierte Palatinose kann von Backhefe nur bedingt als Substrat genutzt werden. Daher wird nur ein Teil des Zuckers gegen kondensierte Palatinose ausgetauscht .
Frühstückshörnchen
Hefe, laufwarme Sahne, 1 Prise Salz und 1 Prise Mehl verrühren. 10 Minuten gehen lassen. Mit weiteren Zutaten verkneten und 20 Minuten gehen lassen. Teig durchkneten, ausrollen, 15 Dreiecke ausschneiden und zu Hörnchen aufrollen. Kurz aufgehen lassen und 10 Min. bei 200°C backen.
Weißbrot
Hefe mit Zucker in laufwarme Milch einrühren und 10 Minuten gehen lassen. Mit den weiteren Zutaten kneten und 20 Minuten gehen lassen. In einer Brotbackform 45 Minuten bei 175°C backen.
Sesambrot
Herstellung siehe Weißbrot Grundrezept Mürbeteig
Alle Zutaten mit Knethaken auf niedrigster Stufe kurz vermischen und dann auf höherer Stufe gut verkneten. Teig vor dem Abbacken kaltstellen.
Grundrezept Rührmasse
Alle Zutaten mit dem Schneebesen zunächst auf kleiner Stufe, dann auf höchster Stufe rühren. Die beiden so hergestellten Rührmassen zeigen eine stärkere Bräunung als eine Rührmasse mit Zucker und sind weniger süß. Daher wird empfohlen, die beiden oben aufgeführten Rührmassen bei Bedarf mit einem Süßstoff aufzusüßen.
Grundrezept Biskuit
Eigelb, Wasser, Zucker, kondensierte Palatinose und Salz mit dem Schneebesen schaumig schlagen. Sehr steif geschlagenes Eiweiß auf die Eigelbmasse geben. Mehl, Speisestärke und Backpulver mischen, auf den Schnee sieben und vorsichtig unterziehen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von kondensierter Palatinose aus Palatinose mittels Schmelze, wobei Palatinose einer Lösung einer katalytisch wirkenden aziden Substanz in Wasser zugesetzt, das erhaltene Gemisch erhitzt und eine Schmelze aus kondensierter Palatinose erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Wasser im Gemisch in Anteilen von 4 Gew.-% bis 12 Gew.-% enthalten ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die katalytisch wirkende azide Substanz im Gemisch in Anteilen von 0,05 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 Gew.-%, bezogen auf die Einwaage der Palatinose, enthalten ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die katalytisch wirkende azide Substanz eine organische Säure, Borsäure, eine Kombination von Phosphorsäure mit Kaliumdihydrogenphosphat oder Ammoniumsulfat ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die organische Säure eine wenig flüchtige organische Säure ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die wenig flüchtige organische Säure Zitronensäure ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Palatinose der Lösung der katalytisch wirkenden aziden Substanz in Wasser unter Rühren hinzugefügt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 , wobei das Gemisch unter Rühren bis zur Schmelze erhitzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schmelze auf eine Temperatur von 130 °C bis 200°C, insbesondere 140°C bis 155°C, erhitzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wo- bei die kondensierte Palatinose in der Schmelze nach einer Zeit von mehr als 2 min erhalten wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schmelze nach Ablauf der Reaktion mit Wasser abgelöscht und ein Sirup erhalten wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Wasser zum Ablöschen der Schmelze in einem Gewichtsverhältnis Schmelze zu Wasser von 10:1 bis 1:2, bevorzugt von 5:1 bis 1:1, zugegeben wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gemisch einem erhitzten Extruder zugeführt wird und nach einer Kontaktzeit von mindestens einer Minute die kondensierte Palatino- se kontinuierlich erhalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der erhitzte Extruder eine Temperatur von 150 bis 250 °C, bevorzugt 180 bis 220 °C, besonders bevorzugt ca . 200°C besitzt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Kontaktzeit 1 bis 15 min, bevorzugt 1 bis 6 min, besonders bevorzugt 2 min beträgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei aus der erhaltenen kondensierten Palati- nose mindestens eine Begleitkomponente abgetrennt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die mindestens eine Begleitkomponente mittels einer chromatographischen Trennung aus der erhaltenen kondensierten Palatinose abgetrennt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die chromatographische Trennung an einem Kationenaustauscher erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Begleitkomponente Glucosylmethylfurfural ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei in der erhaltenen kondensierten Palatinose der Anteil an unkondensierter Palatinose ab- gereichert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Abreiche- rung der unkondensierten Palatinose durch eine chromatographische Trennung der unkondensierten Palatinose aus der erhaltenen kondensierten Palatinose erreicht wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die chromatographische Trennung an einem Kationenaustauscher erfolgt.
23. Kondensierte Palatinose erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22.
24. Kondensierte Palatinose mit einem Anteil an unkondensierter Palatinose von 15 Gew.-% bis 45 Gew.-%, an Palatinose-Dimeren von 35 Gew.-% bis 60 Gew.-%, an Palatinose-Trimeren von bis zu 10 Gew.-%, an Palatinose-Tetrameren und Pa- latinose-Pentameren von bis zu 5 Gew.-% und an Trisacchariden von mindestens 5 Gew.-%.
25. Produkt nach Anspruch 24, wobei der Anteil an unkondensierter Palatinose von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% beträgt.
26. Produkt nach Anspruch 24 oder 25, wobei der Anteil an Palatinose-Dimeren 40 Gew.-% bis 53 Gew.-% beträgt.
27. Produkt nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wo- bei der Anteil an Palatinose-Trimeren 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% beträgt.
28. Produkt nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei der Anteil an Palatinose-Tetrameren und Pa- latinose-Pentameren 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% be- trägt.
29. Produkt nach einem der Ansprüche 24 bis 28, wobei der Anteil an Trisacchariden 7 Gew.-% bis 10 Gew.-% beträgt.
30. Produkt nach einem der Ansprüche 24 bis 29, wo- bei ein Anteil von weniger als 0,4 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,25 Gew.-% Glucosylmethylfurfural enthalten ist.
31. Produkt nach einem der Ansprüche 24 bis 30, wobei die Palatinose-Dimere zu einem Anteil von mindestens 70%, insbesondere von 80% bis 90% als zweifach kondensiertes Dipalatinose- dianhydrat vorliegen.
32. Kondensierte Palatinose mit einem Anteil von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-% unkondensierte Palatinose, von 45 Gew.-% bis 80 Gew.-% Palatinose- Dimere, von bis zu 10 Gew.-% Palatinose- Trimere, von bis zu 5 Gew.-% Palatinose- Tetramere und -Pentamere und von mindestens 5 Gew.-% Trisaccharide.
33. Produkt nach Anspruch 32, wobei der Anteil an unkondensierter Palatinose von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% beträgt.
34. Produkt nach Anspruch 32 oder 33, wobei der Anteil an Palatinose-Dimeren 54 Gew.-% bis 75 Gew.-% beträgt.
35. Produkt nach einem der Ansprüche 32 bis 34, wo- bei der Anteil an Palatinose-Trimeren 2 Gew.-% bis 9 Gew.-% beträgt.
36. Produkt nach einem der Ansprüche 32 bis 35, wobei der Anteil an Palatinose-Tetrameren und -Pentameren 0,5 Gew.-% bis 3,5 Gew.-% beträgt.
37. Produkt nach einem der Ansprüche 32 bis 36, wobei der Anteil an Trisacchariden 8 Gew.-% bis 12 Gew.-% beträgt.
38. Produkt nach einem der Ansprüche 32 bis 37, wobei ein Anteil von weniger als 0,4 Gew.-%, be- vorzugt weniger als 0,25 Gew.-% Glucosylmethylfurfural enthalten ist.
39. Produkt nach einem der Ansprüche 32 bis 38, wobei die Palatinose-Dimere zu einem Anteil von 80% bis 90% als zweifach kondensiertes Dipala- tinose-dianhydrat vorliegen.
40. Kondensierte Palatinose mit einem Anteil an Palatinose-Dimeren von weniger als 73 Gew.-%, wobei mindestens 70% der Palatinose-Dimere als zweifach kondensiertes Dipalatinose-dianhydrat vorliegen.
41. Produkt nach Anspruch 40, wobei 80% bis 90% der Palatinose-Dimere als zweifach kondensiertes Dipalatinose-dianhydrat vorliegen.
42. Zusammensetzung enthaltend kondensierte Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 und Kulturen von Bifidobakterien.
43. Zusammensetzung enthaltend ein Produkt nach einem der Ansprüche 23 bis 42 und mindestens einen weiteren Ballaststoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus kurzkettigen Fructo-Oligo- sacchariden, langkettigen Fructo-Oligosaccha- riden, Galacto-Oligosacchariden, hydrolysiertem Guar Gum, Lactulose, Xylo-Oligosacchariden, Lactosucrose, Malto-Oligosacchariden, Isomalto- Oligosacchariden, Gentio-Oligosacchariden, Glu- cosyl-Sucrose, Sojabohnen-Oligosacchariden, Chito-Oligosacchariden, Chitosan-Oligosacchari- den, resistenter Stärke, Haferfasern, Weizenfasern, Gemüsefasern, Fruchtfasern, Cellulosen und Zuckerrübenfasern.
44. Nahrungs-, Lebens- oder Genussmittel, enthaltend ein Produkt nach einem der Ansprüche 23 bis 43.
45. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Milcherzeugnisse und Milchprodukte handelt, insbesondere Käse-, Butter-, Joghurt-, Kefir-, Quark-, Sauermilch-, Buttermilch-, Sahne-, Kondensmilch-, Trockenmilch-, Molken-, Milchzu- cker-, Milcheiweiß-, Milchmisch-, Milchhalbfett-, Molkenmisch- oder Milchfett-Produkte o- der -Zubereitungen.
46. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Backwaren handelt, insbesondere um Brot ein- schließlich Kleingebäck und feine Backwaren einschließlich Dauerbackwaren, Keksprodukte und Waffeln.
47. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Brotaufstriche handelt.
48. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Margarine-Erzeugnisse und Backfette handelt.
49. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Instantprodukte und Brüherzeugnisse handelt.
50. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Obstprodukte oder -Zubereitungen handelt, insbesondere um Konfitüren, Marmeladen, Gelees, Obstkonserven, Fruchtpulpe, Fruchtmark, Frucht- safte, Fruchtsaftkonzentrate, Fruchtnektar und Fruchtpulver.
51. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Gemüseerzeugnisse oder -Zubereitungen handelt, insbesondere um Gemüsekonserven, Gemüsesäfte und Gemüsemark.
52. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Gewürzmischungen handelt.
53. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um Müsli und Müsli-Mischungen, sowie fertig zube- reitete Müsli enthaltende Produkte handelt.
54. Lebensmittel nach Anspruch 44, wobei es sich um nicht-alkoholische Getränke, Getränkegrundstoffe und Getränkepulver handelt.
55. Süßwaren, enthaltend ein Produkt nach einem der Ansprüche 23 bis 43.
56. Süßwaren nach Anspruch 55, wobei es sich um Schokolade, Hartkaramellen, Weichkaramellen, Kaugummi, Dragees, Fondant-Erzeugnisse, Gelee- Erzeugnisse, Lakritzen, Schaumzuckerwaren, Flo- cken, Dragees, Komprimate, kandierte Früchte, Krokant, Nougat-Erzeugnisse, Eiskonfekt, Marzipan, Müsliriegel, sowie Speiseeis oder alkoholische und nicht-alkoholische Süßgetränke handelt.
57. Tierfuttermittel, enthaltend ein Produkt nach einem der Ansprüche 23 bis 43.
58. Diätetische Spezial-Ernährung, insbesondere Ernährung für Personen mit Glucoseintoleranz, enthaltend kondensierte Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41.
59. Kinderernährung, enthaltend kondensierte Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41.
60. Süßungsmittel, enthaltend kondensierte Palati- nose nach einem der Ansprüche 23 bis 41.
61. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend kondensierte Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41.
62. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung von
Nahrungs-, Lebens-, Genuss- oder Tierfuttermitteln.
63. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Süßungsmittel.
64. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung sauren Lebensmitteln mit einem pH-Wert von 2 bis 5, bevorzugt von 2 bis 4, insbesondere von Fruchtsäften oder Fruchtsaftzubereitungen.
65. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als diätetische Faserquelle .
66. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Behandlung von Darmerkrankungen.
67. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Darmerkrankun- gen.
68. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Behandlung und/oder Vorbeugung von Verstopfung, der Wiederherstellung und Intakterhaltung einer gesunden Mikroorganismenflora im Verdauungstrakt .
69. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Vorbeu- gung von Verstopfung, der Wiederherstellung und Intakterhaltung einer gesunden Mikroorganismenflora im Verdauungstrakt.
70. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Ver- besserung der Resorbierung von Nahrungsbestandteilen im tierischen oder menschlichen Verdauungstrakt.
71. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verbesserung der Resorbierung von Nahrungsbestandteilen im tierischen oder menschlichen Verdauungstrakt.
72. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Verhinderung und/oder Behandlung von Durchfallerkrankungen, insbesondere solche die durch In- fektion mit Mikroorganismen hervorgerufen werden.
73. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verhinderung und/oder Behand- lung von Durchfallerkrankungen, insbesondere solche die durch Infektion mit Mikroorganismen hervorgerufen werden.
74. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als löslicher Ballast- stoff, insbesondere als präbiotischer Ballaststoff.
75. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Modulation der glykämischen Eigenschaften von Le- bens- oder Genussmitteln, insbesondere in Spe- zial-Ernährung, Kinderernährung oder Ernährung für Personen mit Glucoseintoleranz.
76. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Prophylaxe von Infektionskrankheiten, zur Prophylaxe von Darmerkrankungen, zur Prophylaxe der Coloncarzinogenese, zur Prophylaxe von entzündlichen Erkrankungen und/oder zur Prophylaxe der Osteoporose.
77. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Stär- kung der Immunabwehr gegenüber allgemeinen Infekten.
78. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Stärkung der Immunabwehr ge- genüber allgemeinen Infekten.
79. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 als Wirkstoff zur Prophylaxe und/oder Behandlung von Krankheiten, die durch oxidativen Stress hervorgerufen wer- den.
80. Verwendung kondensierter Palatinose nach einem der Ansprüche 23 bis 41 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Prophylaxe und/oder Behandlung von Krankheiten, die durch oxidativen Stress hervorgerufen werden. Verwendung nach Anspruch 78 oder 79, wobei es sich bei den Krankheiten um Krebserkrankungen, Diabetes I und II, Hypertonie, Schlaganfall, männliche Infertilität, rheumatische Erkrankungen, Koronararterien-Erkrankungen, akuten Herzinfarkt und chronisch-entzündliche Krankheiten handelt.
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