EP4051706A1 - Ernährungsphysiologisch optimiertes kollagenpeptid - Google Patents

Ernährungsphysiologisch optimiertes kollagenpeptid

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Publication number
EP4051706A1
EP4051706A1 EP20800597.5A EP20800597A EP4051706A1 EP 4051706 A1 EP4051706 A1 EP 4051706A1 EP 20800597 A EP20800597 A EP 20800597A EP 4051706 A1 EP4051706 A1 EP 4051706A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
collagen peptide
collagen
amino acid
synthetic
amino acids
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.)
Pending
Application number
EP20800597.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Hausmanns
Hans-Ulrich Frech
Steffen Oesser
Martin Hahn
Suzane Leser
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.)
Gelita AG
Original Assignee
Gelita 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 Gelita AG filed Critical Gelita AG
Publication of EP4051706A1 publication Critical patent/EP4051706A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/78—Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin, cold insoluble globulin [CIG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/30—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
    • A23J3/32—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents
    • A23J3/34—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes
    • A23J3/341—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes of animal proteins
    • A23J3/342—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes of animal proteins of collagen; of gelatin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/64—Proteins; Peptides; Derivatives or degradation products thereof
    • A61K8/65—Collagen; Gelatin; Keratin; Derivatives or degradation products thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
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    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
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    • A61Q3/00—Manicure or pedicure preparations
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides

Definitions

  • the present invention relates to a nutritionally optimized synthetic or recombinant collagen peptide, comprising at least one amino acid sequence motif (glycine-X-Y) n, as well as the collagen peptide according to the invention for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body and the products containing collagen peptide according to the invention.
  • a nutritionally optimized synthetic or recombinant collagen peptide comprising at least one amino acid sequence motif (glycine-X-Y) n, as well as the collagen peptide according to the invention for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body and the products containing collagen peptide according to the invention.
  • Collagen is an extracellular structural protein found in animals such as mammals, birds, and fish. It is usually found there in the connective tissue, especially as part of the extracellular matrix. Tendons, ligaments, cartilage and bones are particularly rich in collagen. However, collagens are not found in plants and unicellular organisms.
  • Collagens occur in different, structurally and functionally different types and differ in terms of their structure, function and origin, among other things.
  • the polypeptide chains that make up the collagen are individually synthesized in the cell on the ribosomes of the endoplasmic reticulum in the form of larger precursor molecules and have extensive repetitive (Gly-X-Y) n sequences, where X and Y can be any amino acid, but mostly proline and Are 4-hydroxyproline.
  • These precursor polypeptide chains are post-translationally hydroxylated on proline and lysine residues of the polypeptide chain in the endoplasmic reticulum with the formation of hydroxyproline and hydroxylysine residues.
  • the hydroxylation serves to stabilize neighboring collagen polypeptide chains of the right-handed triple helix that forms in the cell, each made up of three of the precursor polypeptide chains (procollagen).
  • the procollagen thus formed is glycosylated intracellularly, secreted by the cell in the glycosylated triple-helical form (tropocollagen) and then formed by peptidase-mediated cleavage of the terminal residues collagen. In the course of a fibrillogenesis process, this accumulates to form collagen fibrils, which are then covalently cross-linked to form collagen fibers.
  • Collagen is often used in denatured form, then known as gelatine, or its flydrolysates.
  • the amino acids essential for the human body include isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, although cysteine and tyrosine are not produced de novo in the human body, but based on methionine / homocysteine or phenylalanine can be synthesized.
  • the amino acids alanine, asparagine, aspartic acid, glutamine, glutamic acid, glycine, proline and serine are considered non-essential for the human body.
  • the present invention is based on the object of providing a nutritionally optimized synthetic or recombinant collagen peptide, in particular a synthetic or recombinant collagen peptide, which supplies the human body with a sufficient amount of the essential amino acids.
  • the present invention solves the problem on which it is based by the subject matter of the independent claims, in particular by providing a synthetic or recombinant collagen peptide comprising at least one amino acid sequence motif (glycine-XY) n, where X and Y each have one for each amino acid sequence motif (glycine-XY) are naturally occurring amino acids, where n is an integer> 1, and where the collagen peptide is at least 1.02% sulfur-containing amino acids, at least 0.73% histidine, at least 1.02% isoleucine, at least 2.24% leucine, at least 2, 07% lysine, at least 1.1% threonine, at least 0.28% tryptophan, at least 1.91% tyrosine and / or phenyla
  • the provision of the collagen peptide according to the invention advantageously allows the human body to be supplied with all essential amino acids, in particular the human body is supplied with all essential amino acids in a sufficient, preferably recommended, amount.
  • the collagen peptide comprises 10 to 30%, preferably 12 to 28%, preferably 14 to 26%, particularly preferably 16 to 24%, glycine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises at least 10%, preferably at least 12%, preferably at least 14%, preferably at least 16%, preferably at least 18%, preferably at least 20%, glycine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises 20 to 45%, preferably 25 to 40%, preferably 30 to 40%, particularly preferably 30 to 35%, glycine (based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises at least 15%, preferably at least 17.5%, preferably at least 20%, preferably at least 22.5%, preferably at least 25%, preferably at least 27.5%, preferably at least 30%, glycine (based on the total amount the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 10 to 30%, preferably 12.5 to 27.5%, particularly preferably 15 to 25%, proline (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 10%, preferably at least 12.5%, preferably at least 15%, proline (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide particularly preferably comprises 10 to 30%, preferably 12.5 to 27.5%, particularly preferably 15 to 25%, proline (based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 10%, preferably at least 12.5%, preferably at least 15%, proline (based on the total amount of the amino acids in the collagen peptide).
  • X and Y for each amino acid sequence motif are each an amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine, tyrosine and proline, in particular consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • the collagen peptide comprises one of the amino acid sequences SEQ ID NO. 1 or 2.
  • the collagen peptide comprises one of the amino acid sequences SEQ ID NO. 3 or 4.
  • the collagen peptide comprises an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO. 7 to 10, preferably consists of one of these amino acid sequences.
  • the collagen peptide preferably comprises one of the amino acid sequences SEQ ID NO. 5 to 28, preferably SEQ ID No. 5 to 22, in particular SEQ ID No. 5 to 10 and 13 to 22.
  • the collagen peptide particularly preferably consists of an amino acid sequence of SEQ ID NO. 5 to 28, preferably SEQ ID No. 5 to 22, in particular SEQ ID No. 5 to 10 and 13 to 22.
  • the variable sites X and / or Y of the at least one amino acid sequence motif (glycine-XY) n occurring in the collagen peptide are particularly preferably each occupied by an essential amino acid.
  • the collagen peptide according to the invention has a Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) of at least 0.4, preferably at least 0.5, preferably at least 0.6, preferably at least 0.7, preferably at least 0.8, preferably at least 0.9, particularly preferably 1, preferably determined using Table 1, preferably determined using Table 2.
  • PDCAAS Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score
  • each amino acid sequence motif (glycine-XY), X and / or Y occurring in the collagen peptide according to the invention, different amino acids selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, Histidine, cysteine, tyrosine and proline, in particular consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • amino acid sequence motif (glycine XY) of the collagen peptide X and / or Y a certain amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine, tyrosine and proline, in particular consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, and in at least one further amino acid sequence motif (glycine-XY) of the collagen peptide X and / or Y according to the invention another Amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and
  • At least 50%, preferably at least 60%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, preferably at least 90% of the amino acid sequence motifs present in the collagen peptide according to the invention contain at least one essential amino acid, in particular at least one amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, Methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • each amino acid sequence motif (glycine-XY) present in the collagen peptide according to the invention there is particularly preferably at least one essential amino acid, in particular at least one amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, before.
  • variable sites X and Y is at least one amino acid sequence motif (glycine-XY) selected from the group consisting of proline and hydroxyproline and the other variable site of the amino acid sequence motif (glycine-XY) selected from the group consisting of natural occurring amino acids, preferably selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • amino acid sequence motif glycine-XY
  • X is proline, preferably hydroxyproline
  • Y is an amino acid selected from the group consisting of naturally occurring amino acids, preferably selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine , Phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • Y is proline, preferably hydroxyproline
  • X is an amino acid selected from the group consisting of naturally occurring amino acids, preferably selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, Methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • Preference is in at least 10%, preferably at least 20%, preferably at least 30%, preferably at least 40%, preferably at least 50%, preferably at least 60%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, preferably at least 90%, preferably at least 95 %, of the amino acid sequence motifs (glycine-XY) occurring in the collagen peptide according to the invention, one of the variable sites X and Y selected from proline and hydroxyproline and the other variable site of the amino acid sequence motif (glycine-XY) an amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine , Lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • variable sites X and Y selected from proline and hydroxyproline and the other variable site of the amino acid sequence motif (glycine XY) selected from the group consisting of isoleucine and leucine is particularly preferred , Lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • n is an integer> 2, preferably
  • N is particularly preferably an integer in the range from 2 to 350, preferably 3 to 350, preferably 4 to 350, preferably 5 to 350, preferably 5 to 300, preferably 10 to 250, preferably 10 to 200, preferably 15 to 150, preferably 15 to 100, preferably 20 to 90, preferably 25 to 80, preferably 30 to 70, preferably 35 to 60, preferably 40 to 50.
  • the amino acid sequence of the collagen peptide according to the invention particularly preferably consists of the amino acid sequence motif (glycine-X-Y) n , where n is an integer> 1, preferably> 2, preferably> 3, preferably> 4, preferably> 5, preferably> 6, preferably> 7, preferably> 8, preferably> 9, preferred
  • the collagen peptide preferably comprises the amino acid sequence motif (glycine-XY) n at least twice, preferably at least three times, preferably at least four times, preferably at least five times, preferably at least 10 times, preferably at least 15 times, preferably at least 20 times, preferably at least 30 times , preferably at least 40 times, preferably at least 50 times, preferably at least 60 times, preferably at least 70 times, preferably at least 80 times, preferably at least 90 times, preferably at least 100 times.
  • amino acid sequence motif glycine-XY
  • amino acid sequence motif (glycine-X-Y) n occurs m times in the collagen peptide, the motif being repeated n times, which is why: m (glycine-X-Y) n.
  • X and Y can be selected independently of one another from the group consisting of naturally occurring amino acids, preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, Histidine, cysteine, tyrosine and proline, particularly preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • X and / or Y in a first amino acid sequence motif (glycine-X-Y) occurring in the amino acid sequence of the collagen peptide can be different from X and / or Y in a second amino acid sequence motif (glycine-X-Y).
  • the amino acid sequence motif (glycine-XY) is repeated n times, with a different amino acid selected from the group consisting of naturally occurring in each of the n-times recurring amino acid sequence motifs (glycine-XY) X and / or Y
  • Amino acids preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine, tyrosine and proline, particularly preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine , Tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, are.
  • X and / or Y in each amino acid sequence motif repeating n times the same amino acid selected from the group consisting of naturally occurring amino acids preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine , Tryptophan, valine, histidine, cysteine, tyrosine and proline, particularly preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • X and Y are each amino acid sequence motif occurring in the collagen peptide according to the invention (Glycine-XY) each by different amino acids selected from the group consisting of naturally occurring amino acids, preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine, tyrosine and proline, especially preferably from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • the amino acid sequence of the collagen peptide according to the invention has a homology, in particular identity, to a naturally occurring collagen, in particular collagen of types I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XIV, XXV, XXVI, XXVII, preferably type I, II or III, preferably type I, preferably type II, preferably type III, occurring amino acid sequence of at least 20%, preferably at least 25%, preferably at least 30%, preferably at least 35%, preferably at least 40%, preferably at least 45%, preferably at least 50%, preferably at least 55%, preferably at least 60% , preferably at least 65%, preferably 70%, preferably at least 75%, preferably at
  • the amino acid sequence of the collagen peptide according to the invention is the amino acid sequence of a naturally occurring collagen, in particular the amino acid sequence of a naturally occurring collagen from vertebrates, in particular from fish, amphibians, reptiles, birds and mammals, in particular in pigs and cattle , Rodent, kangaroo, horse, donkey, sheep or from invertebrates, in particular jellyfish, preferably around one in collagen of types I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XXIV, XXV, XXVI, XVII, XVII, preferably type I, II or III, preferably type I, preferably type II, preferably type III, amino acid sequence occurring , wherein in the amino acid sequence of the amino acid
  • amino acid sequence of the collagen peptide according to the invention preference is given to at least 30%, preferably at least 40%, preferably at least 50%, preferably at least 60%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, preferably at least 90%, of the non-essential amino acids present in the amino acid sequence of a naturally occurring collagen replaced by essential amino acids (each based on the number of amino acids).
  • the glycines, prolines and / or 4-hydroxyprolines present in the amino acid sequence, in particular in the amino acid sequence motifs (Gly-XY), of the naturally occurring collagen are not exchanged.
  • the collagen peptide comprises at least 15%, preferably at least 20%, preferably at least 25%, preferably at least 30%, preferably at least 35%, preferably at least 40%, preferably at least 45%, preferably at least 50%, preferably at least 60% (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide) amino acids selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • the collagen peptide comprises at least 25%, preferably at least 30%, preferably at least 35%, preferably at least 40%, preferably at least 45%, preferably at least 50%, preferably at least 60% (each based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide) amino acids selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • the collagen peptide according to the present invention has an amount of essential amino acids, in particular amino acids selected from the group consisting of isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, which meet the nutritional recommendations for corresponds to a relevant target group.
  • the collagen peptide according to the present invention has the amino acids isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, each in an amount that corresponds to the nutritional recommendations for a child, especially a child in old age from 1 to 3 Years.
  • the collagen peptide according to the present invention preferably has the amino acids isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine, each in an amount that meets the nutritional recommendations for a person over 3 years of age, especially over 18 years of age.
  • the collagen peptide according to the present invention particularly preferably has the amino acids isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine in an amount that results in a PDCAAS of the collagen peptide of at least 0.4, preferably at least 0.5, preferably at least 0.6, preferably at least 0.7, preferably at least 0.75, preferably at least 0.8, preferably at least 0.85, preferably at least 0.9, preferably at least 0.95, preferably 1, preferably determined according to Table 1, preferably determined according to Table 2, leads.
  • the collagen peptide comprises at least 1.27% sulfur-containing amino acids, at least 0.91% histidine, at least 1.27% isoleucine, at least 2.79% leucine, at least 2.59% lysine, at least 1.37% threonine, at least 0.36% tryptophan, at least 2.39% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 1.63% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 1.27 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 0.91 to 4.0% histidine, 1.27 to 5.0% isoleucine, 2.79 to 16.0% leucine, 2.59 to 7 , 8% lysine, 1.37 to 5.8% threonine, 0.36 to 3.0% tryptophan, 2.39 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 1.63 to 5.0% valine ( in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 1.52% sulfur-containing amino acids, at least 1.1% histidine, at least 1.52% isoleucine, at least 3.35% leucine, at least 3.11% lysine, at least 1, 65% threonine, at least 0.43% tryptophan, at least 2.87% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 1.95% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 1.52 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.1 to 4.0% histidine, 1.52 to 5.0% isoleucine, 3.35 to 16.0% leucine, 3.11 to 7 , 8% lysine, 1.65 to 5.8% threonine, 0.43 to 3.0% tryptophan, 2.87 to 7.7% tyrosine and / or Phenylalanine, and 1.95 to 5.0% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises at least 1.78% sulfur-containing amino acids, at least 1.28% histidine, at least 1.78% isoleucine, at least 3.91% leucine, at least 3.63% lysine, at least 1.92% threonine, at least 0, 5% tryptophan, at least 3.34% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 2.28% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide particularly preferably comprises 1.78 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.28 to 4.0% histidine, 1.78 to 5.0% isoleucine, 3.91 to 16.0% leucine, 3.63 to 7.8% lysine, 1.92 to 5.8% threonine, 0.5 to 3.0% tryptophan, 3.34 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 2.28 to 5.0% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 2.03% sulfur-containing amino acids, at least 1.46% histidine, at least 2.03% isoleucine, at least 4.47% leucine, at least 4.15% lysine, at least 2.2% threonine , at least 0.57% tryptophan, at least 3.82% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 2.6% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 2.03 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.46 to 4.0% histidine, 2.03 to 5.0% isoleucine, 4.47 to 16.0% leucine, 4.15 to 7 , 8% lysine, 2.2 to 5.8% threonine, 0.57 to 3.0% tryptophan, 3.82 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 2.6 to 5.0% valine ( in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide particularly preferably comprises at least 2.29% sulfur-containing amino acids, at least 1.65% histidine, at least 2.29% isoleucine, at least 5.03% leucine, at least 4.66% lysine, at least 2.47% threonine, at least 0 , 64% tryptophan, at least 4.3% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 2.93% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 2.29 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.65 to 4.0% histidine, 2.29 to 5.0% isoleucine, 5.03 to 16.0% leucine, 4.66 to 7 , 8% lysine, 2.47-5.8% threonine, 0.64 up to 3.0% tryptophan, 4.3 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 2.93 to 5.0% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 2.54% sulfur-containing amino acids, at least 1.83% histidine, at least 2.54% isoleucine, at least 5.59% leucine, at least 5.18% lysine, at least 2, 74% threonine, at least 0.71% tryptophan, at least 4.78% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 3.25% valine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 2.54 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.83 to 4.0% histidine, 2.54 to 5.0% isoleucine, 5.59 to 16.0% leucine, 5.18 to 7 , 8% lysine, 2.74 to 5.8% threonine, 0.71 to 3.0% tryptophan, 4.78 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 3.25 to 5.0% valine ( in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide according to the invention is distinguished by a particularly high content of the essential amino acid leucine, which is important for muscle building.
  • the collagen peptide according to the invention comprises at least 8%, preferably at least 9%, preferably at least 10%, preferably at least 11%, particularly preferably at least 12%, leucine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the collagen peptide according to the invention comprises 6 to 20%, preferably 8 to 18%, particularly preferably 10 to 16% leucine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide).
  • the present invention relates to a collagen peptide, in particular a collagen peptide, which is a synthetic or recombinant collagen peptide and comprises at least one amino acid sequence motif (glycine-XY) n, where X and Y are independent for each amino acid sequence motif (glycine-XY) are from each other a naturally occurring amino acid, where n is an integer> 1, and where the collagen peptide is at least 1.02% sulfur-containing amino acids, at least 0.73% histidine, at least 1.02% isoleucine, at least 2.24% leucine, at least 2.07% lysine, at least 1.1% threonine, at least 0.28% tryptophan, at least 1.91% tyrosine and / or Phenylalanine, and at least 1.3% valine (in each case wt .-% based on the total weight of the collagen peptide), wherein the collagen peptide is a synthetic or recombinant collagen peptide and
  • the collagen peptide preferably comprises 1.1 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 0.8 to 4.0% histidine, 1.2 to 5.0% isoleucine, 2.7 to 16.0% leucine, 2.4 to 7 , 8% lysine, 1.4 to 5.8% threonine, 0.5 to 3.0% tryptophan, 2.6 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 1.5 to 5.0% valine ( each based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 1.3% sulfur-containing amino acids, at least 1.0% histidine, at least 1.5% isoleucine, at least 3.4% leucine, at least 3.0% lysine, at least 1.8% threonine, at least 0.6% tryptophan, at least 3.3% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 1.8% valine (each based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 1.3 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.0 to 4.0% histidine, 1.5 to 5.0% isoleucine, 3.4 to 16.0% leucine, 3.0 to 7 , 8 lysine, 1.8 to 5.8% threonine, 0.6 to 3.0% tryptophan, 3.3 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 1.8 to 5.0% valine (respectively based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 1.6% sulfur-containing amino acids, at least 1.2% histidine, at least 1.8% isoleucine, at least 4.1% leucine, at least 3.6% lysine, at least 2, 1% threonine, at least 0.7% tryptophan, at least 3.9% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 2.2% valine (based on the total amount of the amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 1.6 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.2 to 4.0% histidine, 1.8 to 5.0% isoleucine, 4.1 to 16.0% leucine, 3.6 to 7.8% lysine, 2.1 to 5.8% threonine, 0.7 to 3.0% tryptophan, 3.9 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 2.2 to 5.0% valine (in each case based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises at least 1.8% sulfur-containing amino acids, at least 1.4% histidine, at least 2.0% isoleucine, at least 4.7% leucine, at least 4.2% lysine, at least 2.5% threonine, at least 0, 8% tryptophan, at least 4.5% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 2.5% valine (each based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide particularly preferably comprises 1.8 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.4 to 4.0% histidine, 2.0 to 5.0% isoleucine, 4.7 to 16.0% leucine, 4.2 to 7.8% lysine, 2.5 to 5.8% threonine, 0.8 to 3.0% tryptophan, 4.5 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 2.5 to 5.0% valine (each based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide comprises at least 2.1% sulfur-containing amino acids, at least 1.6% histidine, at least 2.3% isoleucine, at least 5.4% leucine, at least 4.8% lysine, at least 2.8% threonine , at least 0.9% tryptophan, at least 5.1% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 2.9% valine (in each case based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 2.1 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.6 to 4.0% histidine, 2.3 to 5.0% isoleucine, 5.4 to 16.0% leucine, 4.8 to 7 , 8% lysine, 2.8 to 5.8% threonine, 0.9 to 3.0% tryptophan, 5.1 to 7.7% tyrosine and / or phenylalanine, and 2.9 to 5.0% valine ( each based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide particularly preferably comprises at least 2.3% sulfur-containing amino acids, at least 1.8% histidine, at least 2.6% isoleucine, at least 6.1% leucine, at least 5.4% lysine, at least 3.2% threonine, at least 1 , 1% tryptophan, at least 5.8% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 3.3% valine (each based on the total amount of amino acids in the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 2.3 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 1.8 to 4.0% histidine, 2.6 to 5.0% isoleucine, 6.1 to 16.0% leucine, 5.4 to 7.8% lysine, 3.2 to 5.8% threonine, 1.1 to 3.0% tryptophan,
  • the collagen peptide comprises at least 2.6% sulfur-containing amino acids, at least 2.0% histidine, at least 2.9% isoleucine, at least 6.7% leucine, at least 5.9% lysine, at least 3, 5% threonine, at least 1.2% tryptophan, at least 6.5% tyrosine and / or phenylalanine, and at least 3.6% valine (each based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide preferably comprises 2.6 to 4.0% sulfur-containing amino acids, 2.0 to 4.0% histidine,
  • the collagen peptide according to the invention is distinguished by a particularly high content of the essential amino acid leucine, which is important for muscle building.
  • the collagen peptide according to the invention comprises at least 8%, preferably at least 9%, preferably at least 10%, preferably at least 11%, particularly preferably at least 12%, leucine (in each case based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide according to the invention comprises 6 to 20%, preferably 8 to 18%, particularly preferably 10 to 16% leucine (in each case based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide).
  • the collagen peptide is non-hydroxylated.
  • the collagen peptide is preferably hydroxylated.
  • this relates to synthetic or recombinant collagen peptides according to the invention which are hydroxylated, in particular where some or all of the prolines present are hydroxylated, that is to say the prolines are partially or completely hydroxylated, that is as hydroxyproline, in particular 4-hydroxyproline.
  • the present invention also relates to collagen peptides in which the prolines present therein are partially or completely hydroxylated.
  • the present invention also relates to proline-hydroxylated collagen peptides, comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO. 2, 4, 7 to 10 and 19 to 22, the collagen peptide preferably consists of one of the amino acid sequences mentioned.
  • the collagen peptides with the amino acid sequences according to SEQ ID no. 19 to 22 are proline-hydroxylated variants of the collagen peptides according to the invention with the amino acid sequences SEQ ID NO. 5, 6, 11 and 12.
  • the collagen peptide is non-glycosylated.
  • the collagen peptide is preferably glycosylated.
  • the collagen peptide is preferably hydroxylated and glycosylated. In a further preferred embodiment of the present invention, the collagen peptide is neither hydroxylated nor glycosylated.
  • the collagen peptide according to the invention is a synthetically produced collagen peptide, preferably a collagen peptide produced by chemical synthesis, in particular solid phase synthesis, preferably Merrifield synthesis, Bailey peptide synthesis or chemoenzymatic synthesis.
  • the collagen peptide according to the invention is a recombinantly produced collagen peptide.
  • the collagen peptide according to the invention is a synthetically or recombinantly produced collagen peptide which was obtained from a synthetically or recombinantly produced precursor peptide by cleavage, in particular enzymatic cleavage.
  • the collagen peptide according to the invention is able to synthesize extracellular matrix proteins such as collagen, proteoglycan and / or elastin, in particular collagen and / or proteoglycan, in connective tissue cells, in particular in osteoblasts, chondrocytes and / or fibroblasts, to stimulate.
  • the collagen peptide according to the invention particularly preferably has a biological effectiveness, preferably the same biological effectiveness as collagen peptides of the same molecular weight obtained from natural sources and / or mixtures of collagen peptides obtained from natural sources with a comparable average molecular weight, particularly preferably better biological effectiveness than from collagen peptides obtained from natural sources of the same molecular weight and / or mixtures of collagen peptides obtained from natural sources with a comparable average molecular weight.
  • the present invention also relates to the collagen peptide according to the invention for non-therapeutic use on the human or animal body.
  • the human or animal bodies which have not been therapeutically treated in connection with the present invention are preferably healthy human or animal bodies.
  • the present invention also relates to the collagen peptide according to the invention for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body.
  • the present invention also relates to the collagen peptide according to the invention for use in a method for the preventive treatment of the human or animal body.
  • the present invention also relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of bone diseases, in particular osteoporosis.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of sarcopenia.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of degenerative loss of muscle mass.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of cartilage diseases, in particular osteoarthritis or arthritis.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for improving muscle strength.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention, in particular a synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention, comprising at least 10% leucine (% by weight based on the total weight of the collagen peptide), for use in a method for building muscle.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention, in particular a synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention, comprising at least 10% leucine (based on the total amount of the amino acids of the collagen peptide), for use in a method for building muscle.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of a pathological condition due to reduced mitochondrial activity, in particular for Prevention and / or treatment of a pathological condition due to decreased endurance capacity.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for stimulating fat breakdown.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for reducing body weight.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of degenerative joint diseases, in particular osteoarthritis, rheumatoid arthritis, rheumatic diseases, spondylitis and / or fibromyalgia.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of diseases of the tendons or ligaments.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of flood diseases, in particular psoriasis vulgaris, acne, atopic dermatitis, chronic pruritus and / or rosacea.
  • flood diseases in particular psoriasis vulgaris, acne, atopic dermatitis, chronic pruritus and / or rosacea.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for treating wounds, in particular chronic wounds, acute wounds and / or burns.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of degenerative nerve diseases.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of dementia.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of Alzheimer's disease.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of a pathological condition due to a reduction in mental performance.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of diseases associated with malfunctions of the blood-brain barrier, in particular the structure and / or function of the meninges.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of bowel diseases, in particular chronic inflammatory bowel diseases.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of diseases of the cardiovascular system, in particular the structure and / or function of the blood vessels, in particular the vascular wall, in particular for prevention and / or treatment of high blood pressure and / or circulatory disorders.
  • the present invention relates to the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention for use in a method for the prevention and / or treatment of diseases of the tooth supporting apparatus.
  • the present invention also relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention for the visual and structural improvement of the skin, in particular for reducing wrinkling, improving skin elasticity, increasing the elasticity of the skin, increasing the moisture content of the skin, reducing cellulite and / or reduction of stretch marks, especially stretch marks.
  • the present invention relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention for accelerating the growth of nails and / or reducing the fragility of nails.
  • the present invention also relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention for the optical and structural improvement of the hair, in particular for improving the hair quality, reducing split ends and / or reducing / retarding
  • the present invention relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention for
  • the present invention relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention for
  • the present invention relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention for
  • the present invention relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention, in particular a collagen peptide according to the invention, comprising at least 8%, preferably at least 9%, preferably at least 10%, preferably at least 11%, preferably at least 12% leucine (in each case% by weight based on the total weight of the collagen peptide) for muscle building.
  • the present invention relates to the non-therapeutic use of the collagen peptide according to the invention, in particular a collagen peptide according to the invention, comprising at least 8%, preferably at least 9%, preferably at least 10%, preferably at least 11%, preferably at least 12% leucine (based on the total amount of amino acids in the collagen peptide) to build muscle.
  • the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention is used alone, that is to say without further substances, for use in one of the applications provided according to the invention.
  • the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention is used as the only agent exhibiting biological activity in an application provided according to the invention.
  • the present invention also relates to methods for the prevention and / or treatment of the aforementioned indications, in particular the aforementioned therapeutic indications, according to which the human or animal body is administered an amount of at least synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention, optionally with an additive, sufficient for the therapeutic purpose .
  • the present invention also relates to a non-therapeutic method for improving muscle strength, increasing muscle mass, stimulating fat loss, reducing body weight, maintaining and / or improving bone health, maintaining and / or improving skin health, for maintaining and / or improving the intestinal health, for maintaining and / or improving the blood vessel structure, for maintaining and or improving the health of the cardiovascular system, for maintaining and / or improving the tooth support system, for maintaining and / or for improving the Health of the nails and hair of a human or animal body, to maintain and / or increase the number of mitochondria and / or mitochondrial activity, to maintain and / or improve endurance performance or to maintain and / or improve mental performance, with the human or animal Body is administered at least one collagen peptide according to the invention.
  • the synthetic or recombinant collagen peptide according to the invention is used together with at least one further agent, in particular a further biologically active agent, in an application provided according to the invention.
  • the present invention also relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising at least one collagen peptide according to the invention and at least one pharmaceutically acceptable additive, as well as the pharmaceutical composition for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body, in particular for use in at least one of the aforementioned indications.
  • the collagen peptide according to the invention is administered in the form of a pharmaceutical composition.
  • the pharmaceutical composition according to the invention is administered particularly advantageously, for example, in the form of tablets, lozenges, chewable tablets, capsules, bite capsules, coated tablets, lozenges, juices, gels or ointments.
  • the present invention also relates to a food supplement comprising at least one collagen peptide according to the invention and at least one food-acceptable additive, as well as the food supplement for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body, in particular for use in at least one of the aforementioned indications.
  • the collagen peptide according to the invention is administered in the form of a food supplement.
  • the food supplement according to the invention is particularly advantageously in the form of a tablet, coated tablet, lozenge, sachet, solution, suspension or gel, for example in an ampoule, as granules or powder. Because of its good solubility the collagen peptide according to the invention can also be added to various drinks without causing turbidity.
  • the present invention also relates to a cosmetic product comprising at least one collagen peptide according to the invention and at least one skin-compatible additive, as well as the cosmetic product for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body, in particular for use in at least one of the aforementioned indications.
  • the collagen peptide according to the invention is administered in the form of a cosmetic composition.
  • the cosmetic composition according to the invention is particularly advantageously administered, for example, in the form of lotions, ointments, creams, gels, powders, syringes or sprays.
  • the invention also relates to a food or luxury item comprising a collagen peptide according to the invention, as well as the food or luxury item for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body, in particular for use in at least one of the aforementioned indications.
  • the food or luxury item is a chocolate bar, protein bar, cereal bar, instant powder for the preparation of beverages, milk, milk products, for example yogurt, whey or quark and milk substitutes, for example soy milk, rice milk, almond milk and coconut milk ( so-called functional food) or a drink, e.g. soft drink or fitness drink.
  • the collagen peptide is not used as the only physiologically active component of a product, in particular a pharmaceutical composition, a food supplement, a cosmetic composition or a food or luxury item, it can be combined with one or more other components that have a positive effect on general health, especially endurance performance.
  • Such components are preferably selected from the group consisting of vitamin C, vitamins of the B, D, E and K series, omega-3 fatty acids, omega-6 fatty acids, conjugated linolenic acids, caffeine and its derivatives, guarana extract, Rose hip extract, green tea extract, epigallocatechin gallate, creatine, L-carnitine, a-lipoic acid, N-acetylcysteine, NADH, D-ribose, magnesium aspartate, antioxidants such as anthocyanins, carotenoids, flavonoids, resveratrol, glutathione and superoxide dismutase (CBD) cannabis ), Adaptogens such as Rhodiola rosea, Panax Ginseng, Withania somnifera, Shiitake, Ganoderma lucidum Lepidium meyenii, minerals such as iron, magnesium, calcium, zinc, selenium and phosphorus, as well as other proteins, hydrolysates and peptides such as soy, wheat and
  • the products according to the invention in particular the pharmaceutical composition, the food supplement, food or luxury goods, the cosmetic product besides the collagen peptide according to the invention contain no further proteins or peptides, in particular no further collagen peptides.
  • the collagen peptide is administered in an amount from 1 to 40 g per day, preferably from 1 to 30 g per day, preferably from 1 to 20 g per day, preferably from 1 to 15 g per day, preferably from 2.5 to 30 g per day, preferably 2.5 to 20 g per day, preferably 2.5 to 15 g per day, preferably 2.5 to 10 g per day, preferably 4 to 15 g per day, preferably 4 to 12 g per day, more preferably from 5 to 25 g per day, preferably from 5 to 15 g per day, preferably from 10 to 25 g per day, preferably from 12 to 22 g per day, preferably from 6 to 15 g per day, in particular from 2 , 5 to 7.5 g per day, preferably 2.5 to 5 g per day.
  • the term “biological effectiveness” preferably means the ability of the collagen peptides according to the invention to stimulate the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen,
  • Proteoglycans and / or elastin, in cells in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes.
  • a “biological effectiveness” is preferably present when the incubation of cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, with the collagen peptides according to the invention to stimulate the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen,
  • Proteoglycans and / or elastin preferably measurable in at least one, preferably at least two, preferably in all of the examples 7 to 10 shown in vitro tests for stimulating the synthesis of extracellular matrix proteins in osteoblasts, fibroblasts and chondrocytes, compared to untreated cells and / or cells treated with a biologically inactive agent, in particular untreated osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, or with a biologically inactive agent treated osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes.
  • a “biologically inactive agent” is understood to mean 160 Bloom gelatin from pig skin or 260 Bloom gelatin from beef split.
  • “equal biological effectiveness” is preferably understood to mean that the collagen peptides according to the invention stimulate the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen, proteoglycans and / or elastin, in cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, which is comparable to the stimulation of cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, which when incubated with a mixture of collagen peptides obtained from natural sources, in particular when incubated with a mixture of collagen peptides obtained from natural sources with a comparable average molecular weight, in particular with Verisol, produced according to EP 2640352 B1, Fortigel, produced according to WO 2010/149596 or Fortibone, produced according to WO 2014/072235 (EP 2916855 B1).
  • a “comparable stimulation” preferably denotes a stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen, proteoglycans and / or elastin, in cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, preferably measurable in at least one, preferably at least two, preferably in all of the in vitro tests shown in Examples 7 to 10 for the stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins in osteoblasts, fibroblasts and chondrocytes, which deviate by at most 2%, preferably at most 1.5%, preferably at most 1% from the Stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen, proteoglycans and / or elastin, in cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, which are obtained by incubating the cells with a mixture of natural sources Collagen peptides, in particular by incubating the cells with
  • the term “better biological effectiveness” is preferably understood to mean that the collagen peptides according to the invention have a stronger stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen, proteoglycans and / or elastin, in cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, cause, as a mixture of collagen peptides obtained from natural sources, in particular a mixture of collagen peptides obtained from natural sources with a comparable average molecular weight, in particular with Verisol, produced according to EP 2640352 B1, Fortigel, produced according to WO 2010/149596 or Fortibone, produced according to WO 2014/072235 (EP 2916855 B1).
  • an increase in the stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen, proteoglycans and / or elastin, in cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, by the collagen peptides according to the invention is preferred under a “better biological effectiveness” than 2%, preferably at least 3%, preferably at least 4%, preferably at least 5%, compared to the stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins, in particular the synthesis of collagen, proteoglycans and / or elastin, in cells, in particular osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, by a mixture of collagen peptides obtained from natural sources, in particular with Verisol, produced according to EP 2640352 B1, Fortigel, produced according to WO 2010/149596 or Fortibone, produced according to WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), where the Increase in synthesis in at least one
  • a “biological effectiveness”, an “equal biological effectiveness” or a “better biological effectiveness” can accordingly be present when the collagen peptides according to the invention are used to stimulate the Are able to synthesize an extracellular matrix protein, preferably when at least the synthesis of one of the extracellular matrix proteins collagen, proteoglycan or elastin, preferably two or three of these extracellular matrix proteins, is stimulated in cells, preferably in at least one of the cell types osteoblasts, Fibroblasts or chondrocytes, preferably in two or three of these cell types.
  • biological effectiveness can also be present in one embodiment of the present invention if only the synthesis of an extracellular matrix protein is stimulated, in particular, for example, an extracellular matrix protein selected from the group consisting of collagen, proteoglycan and elastin, while for other extracellular matrix proteins there is no stimulation of the Synthesis is detected in the cells concerned.
  • Biological effectiveness or the same or better biological effectiveness, can also be present if stimulation of the synthesis of at least one extracellular matrix protein is found in only one cell type, in particular one cell type selected from the group consisting of osteoblasts, fibroblasts and chondrocytes, even if in other cell types such stimulation does not occur.
  • extracellular matrix protein in particular of one or more of the explicitly mentioned extracellular matrix proteins selected from the group consisting of collagen, proteoglycan and elastin, in cells, in particular in at least one of the cell types osteoblasts, fibroblasts or chondrocytes , particularly in two or three of these cell types.
  • a “biological effectiveness”, “equal biological effectiveness” or “better biological effectiveness” of the collagen peptides according to the invention in osteoblasts after incubation of the cells with the collagen peptides according to the invention by determining the expression of the mRNA of the corresponding extracellular matrix proteins, in particular selected from the group consisting of collagen, proteoglycan and elastin, in comparison to the expression of the mRNA of the corresponding extracellular matrix proteins, in particular selected from the group consisting of collagen, proteoglycan and elastin, can be determined in suitable controls by means of real-time PCR, in particular by the in example 7 listed in vitro test.
  • a “biological effectiveness”, “equal biological effectiveness” or “better biological effectiveness” of the collagen peptides according to the invention in fibroblasts can be selected in particular by determining the expression of the mRNA of the corresponding extracellular matrix proteins from the group consisting of collagen, biglycan and versican, in comparison to the expression of the mRNA of the corresponding extracellular matrix proteins, in particular selected from the group consisting of collagen, biglycan and versican, can be detected in suitable controls by means of real-time PCR, in particular by the in example 8 listed in vitro test.
  • GAG glycosaminoglycans
  • a “biological effectiveness”, an “equal biological effectiveness” or a “better biological effectiveness” of the collagen peptides according to the invention in osteoblasts, fibroblasts and chondrocytes, in particular in fibroblasts and chondrocytes, can be determined according to the present invention after incubation of the cells with the collagen peptides according to the invention the amount of synthesized extracellular matrix proteins, in particular selected from the group consisting of collagen, proteoglycan and elastin, particularly preferably selected from the group consisting of collagen and proteoglycan, compared to the determination of the amount of synthesized extracellular matrix proteins, in particular selected from the group consisting of Collagen, proteoglycan and elastin, particularly preferably selected from the group consisting of collagen and proteoglycan, in suitable controls by means of photometric determination of the amount of synthesized extracellular labeled with dye ary matrix proteins, in particular selected from the group consisting of collagen, Proteoglycan and elastin, particularly
  • the term "biological effectiveness in at least one, preferably in at least two, preferably in all, of the in vitro tests shown in Examples 7 to 10 for stimulating the synthesis of extracellular matrix proteins in osteoblasts, fibroblasts and chondrocytes” means that the biological effectiveness of the collagen peptides according to the invention can be shown with one of the assays explicitly carried out in Examples 7 to 10.
  • the individual process parameters listed in Examples 7 to 10 can optionally be varied in accordance with the expert understanding without influencing the fundamental informative value of the test results.
  • the collagen peptides according to the invention show a biological activity in at least one, preferably in at least two, preferably in all of the in vitro tests shown in Examples 7 to 10 for stimulating the synthesis of extracellular matrix proteins in osteoblasts, fibroblasts and Chondrocytes under exactly the process parameters listed in these examples.
  • the biological effectiveness of the collagen peptides according to the invention can also be demonstrated with further tests known to the person skilled in the art, in particular in vitro tests, preferably in vitro tests for stimulating the synthesis of extracellular matrix proteins in osteoblasts, fibroblasts and chondrocytes.
  • stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins is used according to the invention to stimulate the biosynthesis of at least one protein of the extracellular matrix in cells, preferably in osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, and / or stimulate the biosynthesis of at least one protein of the mRNA encoding extracellular matrix in cells, preferably in osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, understood through exogenous influences, in particular through the collagen peptides according to the invention.
  • stimulation of the synthesis of extracellular matrix proteins is used according to the invention to increase the concentration of cells, preferably osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, secreted amount of at least one protein of the extracellular matrix and / or an increase in the amount of at least one mRNA encoding a protein of the extracellular matrix synthesized in cells, preferably in osteoblasts, fibroblasts and / or chondrocytes, by exogenous influences, in particular by the collagen peptides according to the invention.
  • the term “collagen” is understood in a manner customary in the art, in particular as defined, for example, in WO 01/34646.
  • the term “collagen” relates to collagen types I to XXVII.
  • the term “collagen” is understood to mean a peptide having the sequence glycine-proline, glycine-4-hydroxyproline or glycine-X-4-hydroxyproline, preferably the repetitive motif (Gly-XY) n, where X and Y can be any amino acid, preferably proline and 4-hydroxylproline.
  • the term “collagen” is particularly preferably understood to mean a peptide having the repetitive motif (Gly-Pro-Y) n and / or (Gly-X-Hyp) m, where X and Y can be any amino acid.
  • the term “gelatin” is understood in a manner customary in the art, in particular as defined, for example, in WO 01/34646.
  • collagen peptide is understood to mean a peptide which has an amino acid sequence occurring in collagen according to the above definition, the peptide being at least one dipeptide, preferably an oligopeptide or polypeptide.
  • the collagen peptide can in particular be present in an iron-modified form, in particular hydroxylated and / or glycosylated form, or be unmodified.
  • an “essential amino acid” is understood to mean the amino acids isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, histidine, cysteine and tyrosine.
  • the term “Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS)” is a value used to determine the physiological quality of proteins, which is derived from the content and amount of for humans essential amino acids in proteins on the one hand and from the digestibility of proteins on the other hand.
  • the PDCAAS can assume values between 0 and 1, whereby a value of 1 means that the protein provides all the amino acids essential for humans in the required amount after digestion.
  • the PDCAAS is calculated according to the invention from the amount of each individual essential amino acid in one g of the protein in question in relation to the amount of the recommended amount of the essential amino acid in question in one g of a reference protein, the quotient obtained being multiplied by the fecal digestibility of the protein in question :
  • PDCAAS [mg of an essential amino acid per g of test protein / recommended amount of the same essential amino acid per g of protein] * fecal digestibility of the test protein
  • the protein concerned has a PDCAAS of 1. If the protein concerned lacks one or more amino acids essential for humans, the PDCAAS has, by definition, a value of 0.
  • the lowest specific value of the individual amino acids is decisive.
  • the recommended amounts of amino acids essential for humans on which the calculation of the PDCAAS is based according to the invention was based on the recommendations of the Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (2005) and the joint report by Taken from FAO / WFIO for the evaluation of protein quality (1991).
  • Table 1 Requirements of 1 to 3 year old children for essential amino acids according to DRI (2005)
  • Table 2 Requirements of 2- to 5-year-old children for essential amino acids according to FAO / WHO (1991)
  • a “synthetic or recombinant collagen peptide” or a “synthetically or recombinantly produced collagen peptide” is understood to mean a collagen peptide obtained by chemical synthesis, in particular solid phase synthesis, or by biotechnological recombinant production using an expression system.
  • the “synthetic collagen peptide” or the “synthetically produced collagen peptide” and the “recombinant collagen peptide” or the “recombinantly produced collagen peptide” have in common that they are not obtained from natural sources.
  • the terms “comprising” and “having” are understood to mean that, in addition to the elements explicitly covered by these terms, further elements that are not explicitly mentioned can be added. In connection with the present invention, these terms are also understood to mean that only the explicitly named elements are included and no further elements are present. In this particular embodiment, the meaning of the terms “comprising” and “having” is synonymous with the term “consisting of”. In addition, the terms “comprising” and “having” also include compositions which, in addition to the explicitly named elements, also contain other non-named elements, but which are functionally and qualitatively subordinate in nature. In this embodiment, the terms “comprising” and “having” are synonymous with the term “consisting essentially of”.
  • the term “and / or” is understood to mean that all members of a group identified by the term “and / or” are connected, are disclosed both alternatively to one another and in each case cumulatively with one another in any combination.
  • A, B and / or C this means that the following disclosure content is to be understood: a) A or B or C or b) (A and B) or c) (A and C) or d) ( B and C) or e) (A and B and C).
  • the first and second decimal places or the second decimal places are / is not specified, these are / is to be set as 0.
  • FIG. 1A shows the stimulation of the collagen synthesis of human dermal fibroblasts by the collagen peptides according to the invention of SEQ ID NO. 7, SEQ ID No. 8, SEQ ID No. 9 and SEQ ID No. 10 in comparison with a mixture of collagen peptides obtained from natural sources with a comparable average molecular weight (Verisol) according to Example 10.
  • the figure shows the factor for the quantitative determination of collagen synthesis compared to an untreated sample.
  • the error bars show the standard error (SEM).
  • FIG. 1B the stimulation of the synthesis of proteoglycans of human dermal fibroblasts by the collagen peptides according to the invention of SEQ ID NO. 7, SEQ ID No. 8, SEQ ID No. 9 and SEQ ID No. 10 in comparison with a mixture of collagen peptides obtained from natural sources with a comparable average molecular weight (Verisol) according to Example 10.
  • the figure shows the factor for the quantitative determination of collagen synthesis compared to an untreated sample.
  • the error bars show the standard error (SEM).
  • Collagen peptides according to the invention of SEQ ID no. 5 to 12 were obtained by solid phase synthesis (Merrifield synthesis) on a polystyrene resin.
  • Collagen peptides according to the invention were additionally obtained by recombinant expression in Pichia pastoris.
  • Example 5 Nutritionally optimized collagen peptide with increased leucine content
  • the essential amino acid leucine is of particular importance for muscle building. For the greatest possible effect of the amino acid on muscle building, an amount of at least 100 mg per g of total protein is recommended.
  • a further amino acid exchange was carried out in order to achieve a leucine content of at least 100 mg / g total protein (SEQ ID NO. 16).
  • SEQ ID NO. 17 and 18 are the two 507 amino acid halves of the collagen peptide according to SEQ ID NO. 16.
  • Example 6 Nutritionally optimized collagen peptides of the bovine a1 chain of collagen type I with a defined minimum PDCAAS value
  • Example 4 starting from the natural amino acid sequence of the a1 chain of bovine collagen type I, a conservative amino acid exchange of non-essential amino acids was carried out, that is, non-essential hydrophobic amino acids were preferably exchanged for hydrophobic essential amino acids.
  • the exchange for polar, aliphatic and aromatic amino acids was carried out in the same way. Care was also taken to ensure that the amino acid motif (Gly-XY) remains intact and that the proline or 4-hydroxyproline located in the natural sequence at the variable positions X and Y are not exchanged.
  • the aim of the amino acid exchange was to provide collagen peptides with a PDCAAS value of at least 0.4 or at least 0.6 (each determined according to Table 1). As in Example 4, the approx.
  • 90 kDa collagen peptides according to the invention obtained in this way comprising 1014 amino acids (PDCAAS value at least 0.4: SEQ ID No. 23, PDCAAS value at least 0.6: SEQ ID No. 23) were used. 26) and for the two halves each comprising 507 amino acids (PDCAAS value at least 0.4: SEQ ID No. 24 and 25, PDCAAS value at least 0.6: SEQ ID No. 27 and 28) the percentage of essential amino acids (% by weight based on the total weight of the collagen peptide) calculated (see Table 6).
  • the collagen peptide according to the invention To analyze the biological effectiveness of the collagen peptide according to the invention in terms of maintaining bone health and the prophylaxis and treatment of bone diseases, its stimulating effect on the synthesis of extracellular matrix proteins and enzymes that play a role in the structure and mineralization of the matrix is carried out by osteoblasts in examined in vitro. This is done by determining the expression of the corresponding mRNA using real-time PCR and a semiquantitative evaluation (based on a control without collagen peptide).
  • human osteoblasts are first isolated from knee joints by incubating bone material under vigorous agitation at 37 ° C. for 1 h in Hanks' solution, supplemented with 7 mg / ml hyaluronidase type I and III-S and 5 mg / ml pronase. The digestion is then continued at 37 ° C. for 3-5 h in Hanks' solution supplemented with 16 mg / ml collagenase type CLS IV.
  • the primary osteoblasts obtained are after enzymatic digestion in Ham's F12 medium, supplemented with 10% fetal calf serum, 20 U / ml penicillin Streptomycin, 50 pg / ml partricin, 0.05 mg / ml ascorbic acid and 0.15 mg / ml glutamine.
  • primary osteoblasts (Article No. C-12760; 2019) can also be obtained from PromoCell GmbH, Heidelberg, Germany, for testing the biological effectiveness.
  • the cells are then cultivated in Harn's F12 medium, supplemented with 10% fetal calf serum, 20 U / ml penicillin-streptomycin, 50 pg / ml partricin and 0.15 mg / ml glutamine.
  • monolayer cell cultures of the isolated human osteoblasts are incubated for a period of 24 hours in a medium which is supplemented with 0.5 mg / ml of the respective collagen peptide.
  • a control is incubated in each case in medium without peptide. The respective mRNA expression is then determined.
  • the stimulation of the synthesis of collagen (type I) and the proteoglycans biglycan and versican is investigated in vitro on human dermal fibroblasts (skin cells).
  • the cells are incubated for 24 hours with 0.5 mg / ml each of a low molecular weight collagen peptide or the collagen peptide according to the invention and then the expression of collagen RNA, biglycan RNA and versican RNA is determined using real-time PCR and semiquantitatively (based on a control without peptide).
  • porcine or human chondrocytes are isolated from cartilage tissue in a known manner and sown on culture plates at a density of approx. 350,000 cells / cm 2. Harn's F12 medium with 10% fetal calf serum, 10 pg / ml gentamicin and 5 pg / ml amphotericin B is used as the culture medium. As an alternative to 10 pg / ml gentamicin, 10 pg / ml penicillin-streptomycin can also be used. The cultivation took place at 37 ° C in an oxygen-reduced atmosphere (5% O2, 5% CO2 and 90% N2).
  • Determination of collagen biosynthesis The quantification of the collagen synthesized by the chondrocytes (essentially type II) is carried out by radioactive labeling with 14 C-proline, which is incorporated into the collagen.
  • First radioactive 14 C-proline is added to the culture medium and the chondrocytes are cultivated under these conditions until the time of the determination.
  • the isotope-containing culture medium is then replaced by pure culture medium for a period of 3 days.
  • the culture medium is then discarded and the adherent cell lawn is mixed with distilled water in order to destroy the cell membranes through osmotic stress and to release cytosolic, unbound 14 C-proline.
  • the cell debris with the synthesized extracellular matrix is pelleted by centrifugation. The pellet is resuspended in fresh distilled water and a xylene scintillation cocktail is added.
  • the amount of synthesized collagen can then be quantified by detecting the 14 C-proline with a beta counter.
  • the quantification can be carried out using the Sircol Collagen Assay Kit (Article No. 054S5000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Germany, or Biocolor Ltd., UK) according to the manufacturer's instructions (see Example 10).
  • the proteoglycans synthesized by the chondrocytes are quantified by means of Alcian blue staining and photometric determination of the glycosaminoglycans (GAG), which are components of the proteoglycans.
  • GAG glycosaminoglycans
  • the culture medium is first discarded and the adherent cell lawn is rinsed with PBS buffer (pH 7).
  • the cells are then fixed at 4 ° C. for 2 hours in a 10% formaldehyde solution in PBS.
  • the Alcian blue staining reagent (5% Alcian blue in 3% acetic acid) is applied to the cell lawn and incubated at 4 ° C. overnight. Unbound Alcian blue is discarded and washed three to four times carefully with PBS washed out.
  • acidic guanidine solution 8 mol / l
  • the amount of glycosaminoglycans can then be quantified photometrically at a wavelength of 620 nm.
  • the quantification can be carried out using the Blyscan Glycosaminoglycan Assay Kit (Article No. 054B3000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Germany, or Biocolor Ltd., UK) according to the manufacturer's instructions (see Example 10).
  • the human cells used were obtained from tebu-bio GmbH, Offenbach, Germany.
  • the chondrocytes (Cat. No. 402-05a) or dermal fibroblasts (Cat. No. 106-05a) were first sown in 12-well culture plates and cultivated at 37 ° C., 5% CO2 in Ham's F12 medium, the 10% fetal calf serum, 20 U / ml penicillin-streptomycin and 50 pg / ml ascorbic acid were added.
  • the culture medium was replaced with new culture medium on every other day until the cells had reached 80% confluence.
  • the cell culture medium was then replaced by a special stimulation medium to which 0.5 mg / ml of the collagen peptides according to the invention were added.
  • the amount of newly synthesized collagen was determined after stimulating the cells with 0.5 mg / ml BCP for three weeks.
  • the synthesized collagen was isolated using the Sircol assay (Article No. 054S5000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Germany, or Biocolor Ltd., UK) according to the manufacturer's instructions.
  • the culture medium was initially discarded and the adherent cell layers were digested with 0.1 mg pepsin solution in 0.5 M acetic acid at 4 ° C. overnight.
  • the cell suspensions were neutralized by adding 100 ⁇ l of an acid Neutralized reagent.
  • the synthesized collagen was then separated off by adding 200 ml of an isolation and concentration solution with vigorous shaking at 4 ° C. overnight.
  • the isolated collagen was resuspended in 1 ml of Sircol dye solution. After 30 minutes of shaking and another centrifugation, the collagen pellet was covered with 750 ml of cold acidic solid washing reagent. After another centrifugation, the supernatant was again discarded and the accumulated collagen was taken up in 250 ml of alkaline solution. In each case 200 ml of the sample solutions were used for photometric quantification of the synthesized collagen. The absorbance was measured at a wavelength of 492 nm. The amount of collagen synthesized in each case was determined on the basis of standardized collagen solutions.
  • the Blyscan glycosaminoglycan assay (Article No. 054B3000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Germany, or Biocolor Ltd., UK) was used to determine proteoglycans.
  • the biosynthesis of proteoglycans was determined after stimulating dermal fibroblasts for two weeks. According to the manufacturer's instructions, after discarding the culture medium, the cell layers were covered with 1 ml of papain extraction solution and incubated for three hours at 65 ° C. with vigorous shaking. The cell suspensions were then centrifuged (10,000 g, 10 min) and the supernatants were collected.

Abstract

Ernährungsphysiologisch optimiertes Kollagenpeptid Die vorliegende Erfindung betrifft ein ernährungsphysiologisch optimiertes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n, sowie das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers und das erfindungsgemäße Kollagenpeptid enthaltende Produkte.

Description

BESCHREIBUNG
Ernährungsphysiologisch optimiertes Kollagenpeptid
Die vorliegende Erfindung betrifft ein ernährungsphysiologisch optimiertes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n, sowie das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers und das erfindungsgemäße Kollagenpeptid enthaltende Produkte.
Kollagen ist ein extrazelluläres Strukturprotein, das in Tieren vorkommt, zum Beispiel in Säugetieren, Vögeln und Fischen. Es findet sich dort in der Regel im Bindegewebe, insbesondere als Bestandteil der extrazellulären Matrix. Besonders reich an Kollagen sind Sehnen, Bänder, Knorpel und Knochen. In Pflanzen und einzelligen Organismen sind Kollagene hingegen nicht anzutreffen.
Kollagene treten in verschiedenen, strukturell und funktionell unterschiedlichen Typen auf und unterscheiden sich unter anderem in Hinblick auf ihre Struktur, Funktion und Herkunft. Die das Kollagen aufbauenden Polypeptidketten werden in der Zelle einzeln an den Ribosomen des endoplasmatischen Retikulums in Form größerer Vorläufermoleküle synthetisiert und weisen umfangreiche repetitive (Gly-X- Y)n-Sequenzen auf, wobei X und Y jede Aminosäure sein können, meist allerdings Prolin und 4-Hydroxyprolin sind.
Diese Vorläufer-Polypeptidketten werden im endoplasmatischen Retikulum unter Bildung von Hydroxyprolin- und Hydroxylysinresten posttranslational an Prolin- und Lysinresten der Polypeptidkette hydroxyliert. Die Hydroxylierung dient der Stabilisierung benachbarter Kollagen-Polypeptidketten der sich in der Zelle bildenden rechtsgängigen Tripel-Helix aus jeweils drei der Vorläufer-Polypeptidketten (Prokollagen). Das so gebildete Prokollagen wird intrazellulär glykosyliert, in der glykosylierten tripelhelikalen Form (Tropokollagen) von der Zelle sezerniert und anschließend durch Peptidase-vermittelte Abspaltung der terminalen Reste Kollagen gebildet. Dieses lagert sich im Rahmen eines Fibrillogenese-Prozesses zu Kollagenfibrillen zusammen, die anschließend kovalent quervernetzt werden und Kollagenfasern bilden.
Kollagen wird häufig auch in denaturierter und dann als Gelatine bezeichneter Form oder deren Flydrolysate genutzt.
Mit Blick auf die in weiten Teilen der Bevölkerung gestiegenen Ansprüche in Hinblick auf Gesundheit, attraktives äußeres Erscheinungsbild, Mobilität und Fitness, jeweils auch im fortgeschrittenen Alter, besteht ein großer Bedarf an Nahrungsmitteln und Präparaten für die Verbesserung und/oder den Erhalt der Gesundheit.
Neben den positiven Effekten von Kollagenpeptiden auf die Gesundheit von Menschen besteht zudem ein besonderes Interesse daran, den Körper schnell, einfach und effizient mit für den Erhalt oder die Verbesserung der Gesundheit notwendigen Nährstoffen zu versorgen. So kann es beispielsweise zu einer Beeinträchtigung unterschiedlichster Körperfunktionen kommen, wenn der Körper über die Nahrung nicht oder nicht in ausreichender Menge mit Aminosäuren versorgt wird, zu deren Synthese der Körper selbst generell oder in einer bestimmten Lebenslage nicht in der Lage ist. Zu den für den menschlichen Körper essentiellen Aminosäuren gehören Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, wobei Cystein und Tyrosin im menschlichen Körper zwar nicht de novo hergestellt, jedoch ausgehend von Methionin/Homocystein beziehungsweise Phenylalanin synthetisiert werden können. Als für den menschlichen Körper nicht-essentiell gelten die Aminosäuren Alanin, Asparagin, Asparaginsäure, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Prolin und Serin.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ernährungsphysiologisch optimiertes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid bereitzustellen, insbesondere ein synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid bereitzustellen, das den menschlichen Körper mit einer ausreichenden Menge der essentiellen Aminosäuren versorgt. Die vorliegende Erfindung löst das ihr zugrundeliegende Problem durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche, insbesondere durch die Bereitstellung eines synthetischen oder rekombinanten Kollagenpeptids, umfassend mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,02 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,73 % Histidin, mindestens 1,02 % Isoleucin, mindestens 2,24 % Leucin, mindestens 2,07 % Lysin, mindestens 1,1 % Threonin, mindestens 0,28 % Tryptophan, mindestens 1,91 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,3 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) aufweist.
Die Bereitstellung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids erlaubt vorteilhafterweise die Versorgung des menschlichen Körpers mit allen essentiellen Aminosäuren, insbesondere die Versorgung des menschlichen Körpers mit allen essentiellen Aminosäuren in einer ausreichenden, bevorzugt empfohlenen, Menge.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid 10 bis 30 %, bevorzugt 12 bis 28 %, bevorzugt 14 bis 26 %, besonders bevorzugt 16 bis 24 %, Glycin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 12 %, bevorzugt mindestens 14 %, bevorzugt mindestens 16 %, bevorzugt mindestens 18 %, bevorzugt mindestens 20 %, Glycin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid 20 bis 45 %, bevorzugt 25 bis 40 %, bevorzugt 30 bis 40 %, besonders bevorzugt 30 bis 35 %, Glycin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 17,5 %, bevorzugt mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 22,5 %, bevorzugt mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 27,5%, bevorzugt mindestens 30 %, Glycin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 10 bis 30 %, bevorzugt 12,5 bis 27,5 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 %, Prolin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 12,5 %, bevorzugt mindestens 15 %, Prolin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 10 bis 30 %, bevorzugt 12,5 bis 27,5 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 %, Prolin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 12,5 %, bevorzugt mindestens 15 %, Prolin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 1 oder 2.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 3 oder 4.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID No. 7 bis 10, bevorzugt besteht aus einer dieser Aminosäuresequenzen.
Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 5 bis 28, bevorzugt SEQ ID No. 5 bis 22, insbesondere SEQ ID No. 5 bis 10 und 13 bis 22. Besonders bevorzugt besteht das Kollagenpeptid aus einer Aminosäuresequenz der SEQ ID No. 5 bis 28, bevorzugt SEQ ID No. 5 bis 22, insbesondere SEQ ID No. 5 bis 10 und 13 bis 22. Besonders bevorzugt sind die variablen Stellen X und/oder Y des mindestens einen in dem Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n jeweils mit einer essentiellen Aminosäure besetzt.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäße Kollagenpeptid einen Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) von mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 0,6, bevorzugt mindestens 0,7, bevorzugt mindestens 0,8, bevorzugt mindestens 0,9, besonders bevorzugt 1, bevorzugt bestimmt anhand Tabelle 1 , bevorzugt bestimmt anhand Tabelle 2.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass in jedem in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y), X und/oder Y unterschiedliche Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sind. So kann beispielsweise in mindestens einem Aminosäuresequenzmotiv (Glycin- X-Y) des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids X und/oder Y eine bestimmte Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sein und in mindestens einem weiteren Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids X und/oder Y eine andere Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt in mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, der in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorliegenden Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) mindestens eine essentielle Aminosäure, insbesondere mindestens eine Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, vor. Besonders bevorzugt kommt in jedem in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorliegenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) mindestens eine essentielle Aminosäure, insbesondere mindestens eine Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, vor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine der variablen Stellen X und Y mindestens eines Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Prolin und Hydroxyprolin und die andere variable Stelle des Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei X um Prolin, bevorzugt um Hydroxyprolin, und bei Y um eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei Y um Prolin, bevorzugt um Hydroxyprolin, und bei X um eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.
Bevorzugt ist in mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 95 %, der in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) eine der variablen Stellen X und Y ausgewählt aus Prolin und Hydroxyprolin und die andere variable Stelle des Aminosäuresequenzmotivs (Glycin- X-Y) eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. Besonders bevorzugt ist in allen der in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) eine der variablen Stellen X und Y ausgewählt aus Prolin und Hydroxyprolin und die andere variable Stelle des Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist n eine ganze Zahl > 2, bevorzugt
> 3, bevorzugt > 4, bevorzugt > 5, bevorzugt > 6, bevorzugt > 7, bevorzugt > 8, bevorzugt > 9, bevorzugt > 10, bevorzugt > 15, bevorzugt > 20, bevorzugt > 25, bevorzugt > 30, bevorzugt > 35. Besonders bevorzugt ist n eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 350, bevorzugt 3 bis 350, bevorzugt 4 bis 350, bevorzugt 5 bis 350, bevorzugt 5 bis 300, bevorzugt 10 bis 250, bevorzugt 10 bis 200, bevorzugt 15 bis 150, bevorzugt 15 bis 100, bevorzugt 20 bis 90, bevorzugt 25 bis 80, bevorzugt 30 bis 70, bevorzugt 35 bis 60, bevorzugt 40 bis 50.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 95 %, der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids aus dem Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) (jeweils bezogen auf Anzahl der Aminosäuren). Besonders bevorzugt besteht die Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids aus dem Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X- Y)n, wobei n eine ganze Zahl > 1, bevorzugt > 2, bevorzugt > 3, bevorzugt > 4, bevorzugt > 5, bevorzugt > 6, bevorzugt > 7, bevorzugt > 8, bevorzugt > 9, bevorzugt
> 10, bevorzugt > 15, bevorzugt > 20, bevorzugt > 25, bevorzugt > 30, bevorzugt > 35, ist.
Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid das Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n mindestens zwei Mal, bevorzugt mindestens drei Mal, bevorzugt mindestens vier Mal, bevorzugt mindestens fünf Mal, bevorzugt mindestens 10 Mal, bevorzugt mindestens 15 Mal, bevorzugt mindestens 20 Mal, bevorzugt mindestens 30 Mal, bevorzugt mindestens 40 Mal, bevorzugt mindestens 50 Mal, bevorzugt mindestens 60 Mal, bevorzugt mindestens 70 Mal, bevorzugt mindestens 80 Mal, bevorzugt mindestens 90 Mal, bevorzugt mindestens 100 Mal.
Demnach ist es erfindungsgemäß beispielsweise denkbar, dass das Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n in dem Kollagenpeptid m Mal vorkommt, wobei sich das Motiv jeweils n Mal wiederholt, weshalb gilt: m (Glycin-X-Y)n. Dabei können in jedem einzelnen Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) X und Y jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. So können beispielsweise X und/oder Y in einem ersten in der Aminosäuresequenz des Kollagenpeptids auftretenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) unterschiedlich sein von X und/oder Y in einem zweiten Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y). Es ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass sich das Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) n mal wiederholt, wobei in jeder den sich n Mal wiederholenden aufeinanderfolgende Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) X und/oder Y eine andere Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sind. Ebenso kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass X und/oder Y in jedem sich n Mal wiederholenden Aminosäuresequenzmotiv die gleiche Aminosäure jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei X und Y jedes in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y) jeweils um unterschiedliche Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids eine Homologie, insbesondere Identität, zu einer in natürlich vorkommendem Kollagen, insbesondere Kollagen der Typen I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XXIV, XXV, XXVI, XXVII, bevorzugt Typ I, II oder III, bevorzugt Typ I, bevorzugt Typ II, bevorzugt Typ III, vorkommenden Aminosäuresequenz von mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 55 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 65 %, bevorzugt 70 %, bevorzugt mindestens 75 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids um die Aminosäuresequenz eines natürlich vorkommenden Kollagens, insbesondere um die Aminosäuresequenz eines natürlich vorkommenden Kollagens aus Wirbeltieren, insbesondere aus Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren, insbesondere in Schwein, Rind, Nagetier, Känguru, Pferd, Esel, Schaf oder aus Wirbellosen, insbesondere Qualle, bevorzugt um eine in Kollagen der Typen I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XXIV, XXV, XXVI, XXVII, bevorzugt Typ I, II oder III, bevorzugt Typ I, bevorzugt Typ II, bevorzugt Typ III, vorkommende Aminosäuresequenz, wobei in der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids nicht-essentielle Aminosäuren durch essentielle Aminosäuren ausgetauscht sind.
Bevorzugt sind in der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, der in der Aminosäuresequenz eines natürlich vorkommenden Kollagens vorliegenden nicht-essentiellen Aminosäuren durch essentielle Aminosäuren ausgetauscht (jeweils bezogen auf Anzahl der Aminosäuren). Besonders bevorzugt sind in der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids die in der Aminosäuresequenz, insbesondere in den Aminosäuresequenzmotiven (Gly-X-Y), des natürlich vorkommenden Kollagens vorliegenden Glycine, Proline und/oder 4-Hydroxyproline nicht ausgetauscht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 % (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 % (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids) Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.
Erfindungsgemäß weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung eine Menge an essentiellen Aminosäuren, insbesondere Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, auf, die den Ernährungsempfehlungen für eine betreffende Zielgruppe entspricht. Besonders bevorzugt weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin jeweils in einer Menge auf, die den Ernährungsempfehlungen für ein Kind, insbesondere ein Kind im Alter von 1 bis 3 Jahren, entspricht. Bevorzugt weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin jeweils in einer Menge auf, die den Ernährungsempfehlungen für einen Menschen im Alter von über 3 Jahren, insbesondere von über 18 Jahren, entspricht.
Besonders bevorzugt weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin in einer Menge auf, die zu einem PDCAAS des Kollagenpeptids von mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 0,6, bevorzugt mindestens 0,7, bevorzugt mindestens 0,75, bevorzugt mindestens 0,8, bevorzugt mindestens 0,85, bevorzugt mindestens 0,9, bevorzugt mindestens 0,95, bevorzugt 1, bevorzugt bestimmt nach Tabelle 1, bevorzugt bestimmt nach Tabelle 2, führt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,27 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,91 % Histidin, mindestens 1,27 % Isoleucin, mindestens 2,79 % Leucin, mindestens 2,59 % Lysin, mindestens 1,37 % Threonin, mindestens 0,36 % Tryptophan, mindestens 2,39 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,63 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,27 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 0,91 bis 4,0 % Histidin, 1,27 bis 5,0 % Isoleucin, 2,79 bis 16,0 % Leucin, 2,59 bis 7,8 % Lysin, 1,37 bis 5,8 % Threonin, 0,36 bis 3,0 % Tryptophan, 2,39 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,63 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,52 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,1 % Histidin, mindestens 1,52 % Isoleucin, mindestens 3,35 % Leucin, mindestens 3,11 % Lysin, mindestens 1,65 % Threonin, mindestens 0,43 % Tryptophan, mindestens 2,87 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,95 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,52 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,1 bis 4,0 % Histidin, 1,52 bis 5,0 % Isoleucin, 3,35 bis 16,0 % Leucin, 3,11 bis 7,8 % Lysin, 1,65 bis 5,8 % Threonin, 0,43 bis 3,0 % Tryptophan, 2,87 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,95 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,78 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,28 % Histidin, mindestens 1,78 % Isoleucin, mindestens 3,91 % Leucin, mindestens 3,63 % Lysin, mindestens 1,92 % Threonin, mindestens 0,5 % Tryptophan, mindestens 3,34 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,28 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,78 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,28 bis 4,0 % Histidin, 1,78 bis 5,0 % Isoleucin, 3,91 bis 16,0 % Leucin, 3,63 bis 7,8 % Lysin, 1,92 bis 5,8 % Threonin, 0,5 bis 3,0 % Tryptophan, 3,34 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,28 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,03 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,46 % Histidin, mindestens 2,03 % Isoleucin, mindestens 4,47 % Leucin, mindestens 4,15 % Lysin, mindestens 2,2 % Threonin, mindestens 0,57 % Tryptophan, mindestens 3,82 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,6 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,03 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,46 bis 4,0 % Histidin, 2,03 bis 5,0 % Isoleucin, 4,47 bis 16,0 % Leucin, 4,15 bis 7,8 % Lysin, 2,2 bis 5,8 % Threonin, 0,57 bis 3,0 % Tryptophan, 3,82 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,6 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,29 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,65 % Histidin, mindestens 2,29 % Isoleucin, mindestens 5,03 % Leucin, mindestens 4,66 % Lysin, mindestens 2,47 % Threonin, mindestens 0,64 % Tryptophan, mindestens 4,3 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,93 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,29 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,65 bis 4,0 % Histidin, 2,29 bis 5,0 % Isoleucin, 5,03 bis 16,0 % Leucin, 4,66 bis 7,8 % Lysin, 2,47 bis 5,8 % Threonin, 0,64 bis 3,0 % Tryptophan, 4,3 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,93 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,54 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,83 % Histidin, mindestens 2,54 % Isoleucin, mindestens 5,59 % Leucin, mindestens 5,18 % Lysin, mindestens 2,74 % Threonin, mindestens 0,71 % Tryptophan, mindestens 4,78 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 3,25 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,54 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,83 bis 4,0 % Histidin, 2,54 bis 5,0 % Isoleucin, 5,59 bis 16,0 % Leucin, 5,18 bis 7,8 % Lysin, 2,74 bis 5,8 % Threonin, 0,71 bis 3,0 % Tryptophan, 4,78 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 3,25 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich das erfindungsgemäße Kollagenpeptid durch einen besonders hohen Gehalt an der für den Muskelaufbau wichtigen essentiellen Aminosäure Leucin aus. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, besonders bevorzugt mindestens 12 %, Leucin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid 6 bis 20 %, bevorzugt 8 bis 18 %, besonders bevorzugt 10 bis 16 % Leucin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Kollagenpeptid, insbesondere ein Kollagenpeptid, welches ein synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid ist und mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n umfasst, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X- Y) jeweils unabhängig voneinander eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,02 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,73 % Histidin, mindestens 1,02 % Isoleucin, mindestens 2,24 % Leucin, mindestens 2,07 % Lysin, mindestens 1,1 % Threonin, mindestens 0,28 % Tryptophan, mindestens 1,91 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,3 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) aufweist, wobei das Kollagenpeptid ein synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid ist und mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n umfasst, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils unabhängig voneinander eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,1 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,8 % Histidin, mindestens 1,2 % Isoleucin, mindestens 2,7 % Leucin, mindestens 2,4 % Lysin, mindestens 1,4 % Threonin, mindestens 0,5 % Tryptophan, mindestens 2,6 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,5 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids) aufweist. Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,1 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 0,8 bis 4,0 % Histidin, 1,2 bis 5,0 % Isoleucin, 2,7 bis 16,0 % Leucin, 2,4 bis 7,8 % Lysin, 1,4 bis 5,8 % Threonin, 0,5 bis 3,0 % Tryptophan, 2,6 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,5 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,3 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,0 % Histidin, mindestens 1,5 % Isoleucin, mindestens 3,4 % Leucin, mindestens 3,0 % Lysin, mindestens 1,8 % Threonin, mindestens 0,6 % Tryptophan, mindestens 3,3 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,8 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,3 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,0 bis 4,0 % Histidin, 1,5 bis 5,0 % Isoleucin, 3,4 bis 16,0 % Leucin, 3,0 bis 7,8 Lysin, 1,8 bis 5,8 % Threonin, 0,6 bis 3,0 % Tryptophan, 3,3 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,8 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,6 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,2 % Histidin, mindestens 1,8 % Isoleucin, mindestens 4,1 % Leucin, mindestens 3,6 % Lysin, mindestens 2,1 % Threonin, mindestens 0,7 % Tryptophan, mindestens 3,9 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,2 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,6 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,2 bis 4,0 % Histidin, 1,8 bis 5,0 % Isoleucin, 4,1 bis 16,0 % Leucin, 3,6 bis 7,8 % Lysin, 2,1 bis 5,8 % Threonin, 0,7 bis 3,0 % Tryptophan, 3,9 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,2 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,8 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,4 % Histidin, mindestens 2,0 % Isoleucin, mindestens 4,7 % Leucin, mindestens 4,2 % Lysin, mindestens 2,5 % Threonin, mindestens 0,8 % Tryptophan, mindestens 4,5 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,5 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,8 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,4 bis 4,0 % Histidin, 2,0 bis 5,0 % Isoleucin, 4,7 bis 16,0 % Leucin, 4,2 bis 7,8 % Lysin, 2,5 bis 5,8 % Threonin, 0,8 bis 3,0 % Tryptophan, 4,5 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,5 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,1 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,6 % Histidin, mindestens 2,3 % Isoleucin, mindestens 5,4 % Leucin, mindestens 4,8 % Lysin, mindestens 2,8 % Threonin, mindestens 0,9 % Tryptophan, mindestens 5,1 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,9 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,1 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,6 bis 4,0 % Histidin, 2,3 bis 5,0 % Isoleucin, 5,4 bis 16,0 % Leucin, 4,8 bis 7,8 % Lysin, 2,8 bis 5,8 % Threonin, 0,9 bis 3,0 % Tryptophan, 5,1 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,9 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,3 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,8 % Histidin, mindestens 2,6 % Isoleucin, mindestens 6,1 % Leucin, mindestens 5,4 % Lysin, mindestens 3,2 % Threonin, mindestens 1,1 % Tryptophan, mindestens 5,8 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 3,3 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,3 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,8 bis 4,0 % Histidin, 2,6 bis 5,0 % Isoleucin, 6,1 bis 16,0 % Leucin, 5,4 bis 7,8 % Lysin, 3,2 bis 5,8 % Threonin, 1,1 bis 3,0 % Tryptophan,
5.8 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 3,3 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,6 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 2,0 % Histidin, mindestens 2,9 % Isoleucin, mindestens 6,7 % Leucin, mindestens 5,9 % Lysin, mindestens 3,5 % Threonin, mindestens 1,2 % Tryptophan, mindestens 6,5 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 3,6 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,6 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 2,0 bis 4,0 % Histidin,
2.9 bis 5,0 % Isoleucin, 6,7 bis 16,0 % Leucin, 5,9 bis 7,8 % Lysin, 3,5 bis 5,8 % Threonin, 1,2 bis 3,0 % Tryptophan, 6,5 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 3,6 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich das erfindungsgemäße Kollagenpeptid durch einen besonders hohen Gehalt an der für den Muskelaufbau wichtigen essentiellen Aminosäure Leucin aus. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, besonders bevorzugt mindestens 12 %, Leucin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid 6 bis 20 %, bevorzugt 8 bis 18 %, besonders bevorzugt 10 bis 16 % Leucin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kollagenpeptid nicht-hydroxyliert.
Bevorzugt ist das Kollagenpeptid hydroxyliert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft diese erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptide, die hydroxyliert sind, insbesondere wobei ein Teil der oder alle vorliegenden Proline hydroxyliert sind, das heißt die Proline partiell oder vollständig hydroxyliert sind, also als Hydroxyprolin, insbesondere 4-Hydroxyprolin, vorliegen. In besonders bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung auch Kollagenpeptide, in denen die darin vorliegenden Proline partiell oder vollständig hydroxyliert sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung auch Prolin- hydroxylierte Kollagenpeptide, umfassend eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID No. 2, 4, 7 bis 10 und 19 bis 22, bevorzugt besteht das Kollagenpeptid aus einer der genannten Aminosäuresequenzen.
Die Kollagenpeptide mit den Aminosäuresequenzen gemäß der SEQ ID No. 19 bis 22 sind Prolin-hydroxylierte Varianten der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide mit den Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 5, 6, 11 und 12.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kollagenpeptid nicht-glykosyliert.
Bevorzugt ist das Kollagenpeptid glykosyliert.
Bevorzugt ist das Kollagenpeptid hydroxyliert und glykosyliert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kollagenpeptid weder hydroxyliert noch glykosyliert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid ein synthetisch hergestelltes Kollagenpeptid, bevorzugt ein durch chemische Synthese, insbesondere Festphasensynthese, bevorzugt Merrifield-Synthese, Bailey-Peptid-Synthese oder chemoenzymatische Synthese hergestelltes Kollagenpeptid.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid ein rekombinant hergestelltes Kollagenpeptid.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid ein synthetisch oder rekombinant hergestelltes Kollagenpeptid, das durch Spaltung, insbesondere enzymatische Spaltung, aus einem synthetisch oder rekombinant hergestellten Vorläuferpeptid erhalten wurde. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid dazu in der Lage, die Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, wie Kollagen, Proteoglykan und/oder Elastin, insbesondere von Kollagen und/oder Proteoglykan, in Bindegewebszellen, insbesondere in Osteoblasten, Chondrocyten und/oder Fibroblasten, zu stimulieren.
Besonders bevorzugt weist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid eine biologische Wirksamkeit auf, bevorzugt die gleiche biologische Wirksamkeit auf wie aus natürlichen Quellen gewonnene Kollagenpeptide des gleichen Molekulargewichts und/oder Gemische von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, besonders bevorzugt eine bessere biologische Wirksamkeit auf als aus natürlichen Quellen gewonnene Kollagenpeptide des gleichen Molekulargewichts und/oder Gemische von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur nicht-therapeutischen Verwendung am menschlichen oder tierischen Körper. Bevorzugt sind die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht therapeutisch behandelten menschlichen oder tierischen Körper gesunde menschliche oder tierische Körper.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur präventiven Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einer bevorzugten Ausführungsform zudem das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Knochenerkrankungen, insbesondere Osteoporose. In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Sarkopenie.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von degenerativem Verlust von Muskelmasse.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Knorpelerkrankungen, insbesondere Arthrose oder Arthritis.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Verbesserung der Muskelkraft.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid, insbesondere ein erfindungsgemäßes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 10 % Leucin (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids), zur Anwendung in einem Verfahren zum Muskelaufbau. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid, insbesondere ein erfindungsgemäßes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 10 % Leucin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids), zur Anwendung in einem Verfahren zum Muskelaufbau.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung eines pathologischen Zustandes aufgrund einer verminderten mitochondrialen Aktivität, insbesondere zur Prävention und/oder Behandlung eines pathologischen Zustandes durch eine verminderte Ausdauerleistungsfähigkeit.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Stimulation des Fettabbaus.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Reduktion des Körpergewichtes.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von degenerativen Gelenkerkrankungen, insbesondere Arthrose, rheumatoider Arthritis, rheumatischen Erkrankungen, Spondylitis und/oder Fibromyalgie.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen der Sehnen oder Bänder.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Flauterkrankungen, insbesondere Psoriasis vulgaris, Akne, atopische Dermatitis, chronische Pruritus und/oder Rosazea.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Behandlung von Wunden, insbesondere von chronischen Wunden, akuten Wunden und/oder Brandwunden.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von degenerativen Nervenerkrankungen.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Demenz.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung der Alzheimer-Erkrankung.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung eines pathologischen Zustandes aufgrund einer Verminderung der mentalen Leistungsfähigkeit.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von mit Fehlfunktionen der Blut-Hirn-Schranke, insbesondere der Struktur und/oder Funktion der Hirnhaut, zusammenhängenden Krankheiten.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Darmerkrankungen, insbesondere chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems, insbesondere der Struktur und/oder Funktion der Blutgefäße, insbesondere der Gefäßwand, insbesondere zur Prävention und/oder Behandlung von Bluthochdruck und/oder Durchblutungsstörungen.
In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen des Zahnhalteapparats.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einer bevorzugten Ausführungsform ferner die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur optischen und strukturellen Verbesserung der Haut, insbesondere zur Reduktion der Faltenbildung, Verbesserung der Hautelastizität, Erhöhung der Spannkraft der Haut, Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts der Haut, Reduktion von Cellulite und/oder Reduktion von Dehnungssteifen, insbesondere Schwangerschaftsstreifen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur Beschleunigung des Wachstums der Nägel und/oder Reduktion der Brüchigkeit von Nägeln.
In bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung zudem die nicht therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur optischen und strukturellen Verbesserung der Haare, insbesondere zur Verbesserung der Haarqualität, Verminderung von Spliss und/oder ReduktionA/erzögerung von
Haarausfall.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur
Steigerung der Mitochondrienzahl und/oder Mitochondrienaktivität.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur
Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur
Verbesserung der mentalen Leistungsfähigkeit.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids, insbesondere eines erfindungsgemäßes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, bevorzugt mindestens 12 % Leucin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids), zum Muskelaufbau. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids, insbesondere eines erfindungsgemäßes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, bevorzugt mindestens 12 % Leucin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids), zum Muskelaufbau.
In bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid allein, das heißt ohne weitere Stoffe, zur Anwendung in einer der erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendungen eingesetzt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid als das einzige biologische Wirksamkeit aufweisende Agens in einer erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendung eingesetzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung der vorgenannten Indikationen, insbesondere der vorgenannten therapeutischen Indikationen, gemäß denen dem menschlichen oder tierischen Körper eine für den therapeutischen Zweck ausreichende Menge mindestens erfindungsgemäßen synthetischen oder rekombinanten Kollagenpeptids, gegebenenfalls mit einem Zusatzstoff, verabreicht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein nicht-therapeutisches Verfahren zur Verbesserung der Muskelkraft, zur Vermehrung der Muskelmasse, zur Stimulation des Fettabbaus, zur Reduktion des Körpergewichtes, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Knochengesundheit, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Hautgesundheit, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Darmgesundheit, zum Erhalt und/oder Verbesserung der Blutgefäßstruktur, zum Erhalt und oder Verbesserung der Gesundheit des Herzkreislaufsystems, zum Erhalt und/oder Verbesserung des Zahnhalteapparates, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Gesundheit der Nägel und Haare eines menschlichen oder tierischen Körpers, zum Erhalt und/oder zur Steigerung der Mitochondrienzahl und/oder Mitochondrienaktivität, zum Erhalt und/oder Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit oder zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der mentalen Leistungsfähigkeit, wobei dem menschlichen oder tierischen Körper mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid verabreicht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid gemeinsam mit mindestens einem weiteren Agens, insbesondere einem weiteren biologisch wirkenden Agens in einer erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendung eingesetzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid und mindestens einen pharmazeutisch akzeptablen Zusatzstoff, sowie die pharmazeutische Zusammensetzung zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Demnach kann vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Kollagenpeptid in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung zu verabreichen. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung beispielsweise im Formen von Tabletten, Lutschtabletten, Kautabletten, Kapseln, Beißkapseln, Dragees, Pastillen, Säften, Gels oder Salben verabreicht.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Nahrungsergänzungsmittel, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid und mindestens einen Nahrungsmittel-akzeptablen Zusatzstoff, sowie das Nahrungsergänzungsmittel zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Demnach kann vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Kollagenpeptid in Form eines Nahrungsergänzungsmittels zu verabreichen. Besonders vorteilhaft liegt das erfindungsgemäße Nahrungsergänzungsmittel als Tablette, Dragee, Pastille, Sachet, Lösung, Suspension oder Gel, zum Beispiel in einer Ampulle, als Granulat oder Pulver vor. Auf Grund seiner guten Löslichkeit kann das erfindungsgemäße Kollagenpeptid auch verschiedenen Getränken zugesetzt werden, ohne eine Trübung zu verursachen.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein kosmetisches Produkt, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid und mindestens einen hautverträglichen Zusatzstoff, sowie das kosmetische Produkt zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Demgemäß kann es vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Kollagenpeptid in Form einer kosmetischen Zusammensetzung zu verabreichen. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße kosmetische Zusammensetzung beispielsweise im Formen von Lotionen, Salben, Cremes, Gelen, Puder, Spritzen oder Sprays verabreicht.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Lebensmittel oder Genussmittel, umfassend ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid, sowie das Lebensmittel oder Genussmittel zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Lebensmittel oder Genussmittel um einem Schokoriegel, Proteinriegel, Cerealienriegel, Instantpulver zur Zubereitung von Getränken, Milch, Milchprodukte, zum Beispiel Joghurt, Molke oder Quark und Milchersatz, zum Beispiel Sojamilch, Reismilch, Mandelmilch und Kokosmilch (sog. Functional Food) oder ein Getränk, z.B. Erfrischungs- oder Fitnessgetränk.
Sofern das Kollagenpeptid gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht als einziger physiologisch aktiver Bestandteil eines Produktes, insbesondere einer pharmazeutischen Zusammensetzung, eines Nahrungsergänzungsmittels, einer kosmetischen Zusammensetzung oder eines Lebensmittels oder Genussmittels, eingesetzt wird, kann es mit einer oder mehreren weiteren Komponenten kombiniert werden, die einen positiven Effekt auf die allgemeine Gesundheit aufweisen, insbesondere auf die Ausdauerleistungsfähigkeit. Solche Komponenten sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vitamin C, Vitaminen der B-, D-, E- und K-Reihe, Omega-3-Fettsäuren, Omega-6-Fettsäuren, konjugierten Linolensäuren, Coffein und dessen Derivaten, Guaranäextrakt, Hagebuttenextrakt, Grünteeextrakt, Epigallocatechingallat, Kreatin, L-Carnitin, a- Liponsäure, N-Acetylcystein, NADH, D-Ribose, Magnesiumaspartat, Antioxidantien wie Anthocyane, Carotinoide, Flavonoide, Resveratrol, Glutathion und Superoxiddismutase (SOD), Cannabinoide wie Cannabidiol (CBD), Adaptogene wie Rhodiola rosea, Panax Ginseng, Withania somnifera, Shiitake, Ganoderma lucidum Lepidium meyenii, Mineralstoffen wie Eisen, Magnesium, Calcium, Zink, Selen und Phosphor, sowie weiteren Proteinen, Hydrolysaten und Peptiden wie Soja-, Weizen- und Molkenprotein.
In bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Produkte, insbesondere die pharmazeutische Zusammensetzung, das Nahrungsergänzungsmittel, Lebensmittel oder Genussmittel, das kosmetische Produkt neben dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid keine weiteren Proteine oder Peptide, insbesondere keine weiteren Kollagenpeptide.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Kollagenpeptid in einer Menge von 1 bis 40 g pro Tag verabreicht, bevorzugt von 1 bis 30 g pro Tag, bevorzugt von 1 bis 20 g pro Tag, bevorzugt von 1 bis 15 g pro Tag, bevorzugt von 2,5 bis 30 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 20 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 15 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 10 g pro Tag, bevorzugt 4 bis 15 g pro Tag, bevorzugt 4 bis 12 g pro Tag, weiter bevorzugt von 5 bis 25 g pro Tag, bevorzugt 5 bis 15 g pro Tag, bevorzugt 10 bis 25 g pro Tag, bevorzugt 12 bis 22 g pro Tag, bevorzugt 6 bis 15 g pro Tag, insbesondere von 2,5 bis 7,5 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 5 g pro Tag.
Unter dem Begriff „biologische Wirksamkeit“ wird erfindungsgemäß bevorzugt die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen,
Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, bezeichnet. Dabei liegt eine „biologische Wirksamkeit“ erfindungsgemäß bevorzugt dann vor, wenn es durch die Inkubation von Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden zur einer Stimulierung der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen,
Proteoglykanen und/oder Elastin, vorzugsweise messbar in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, im Vergleich zu unbehandelten Zellen und/oder mit einem biologisch nicht wirksamen Agens behandelten Zellen kommt, insbesondere unbehandelten Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, oder mit einem biologisch nicht wirksamen Agens behandelten Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter einem „biologisch nicht wirksamen Agens“ 160 Bloom Gelatine aus Schweineschwarten oder eine 260 Bloom Gelatine aus Rinderspalt verstanden.
Unter einer „gleichen biologischen Wirksamkeit“ wird erfindungsgemäß bevorzugt verstanden, dass die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide eine Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, bewirken, die mit der Stimulation von Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, vergleichbar ist, die bei Inkubation mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere bei Inkubation mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), gemessen werden kann. Eine „vergleichbare Stimulation“ bezeichnet erfindungsgemäß bevorzugt eine Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, vorzugsweise messbar in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, die um höchstens 2%, bevorzugt höchstens 1,5%, bevorzugt höchstens 1% abweicht von der Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, die durch Inkubation der Zellen mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere durch Inkubation der Zellen mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), bewirkt wird.
Unter dem Begriff „bessere biologische Wirksamkeit“ wird erfindungsgemäß bevorzugt verstanden, dass die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide eine stärkere Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, bewirken, als ein Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere ein Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1). Erfindungsgemäß bevorzugt wird unter einer „besseren biologischen Wirksamkeit“ eine Steigerung der Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide um mehr als 2%, bevorzugt mindestens 3%, bevorzugt mindestens 4%, bevorzugt mindestens 5%, im Vergleich zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, durch ein Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), verstanden, wobei die Steigerung der Synthese in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, messbar ist.
Eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ kann erfindungsgemäß demgemäß dann vorliegen, wenn die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide zur Stimulation der Synthese von einem extrazellulären Matrixprotein in der Lage sind, vorzugsweise dann, wenn zumindest die Synthese eines der extrazellulären Matrixproteine Kollagen, Proteoglykan oder Elastin, vorzugsweise von zwei oder drei dieser extrazellulären Matrixproteine stimuliert wird und zwar in Zellen, vorzugsweise in zumindest einem der Zelltypen Osteoblasten, Fibroblasten oder Chondrocyten, vorzugsweise in zwei oder drei dieser Zelltypen. Demgemäß kann eine biologische Wirksamkeit in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch dann vorliegen, wenn lediglich die Synthese eines extrazellulären Matrixproteins stimuliert wird, insbesondere beispielsweise ein extrazelluläres Matrixprotein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, während für andere extrazellulären Matrixproteine keine Stimulation der Synthese in den betreffenden Zellen festgestellt wird. Ebenso kann eine biologische Wirksamkeit, beziehungsweise eine gleiche oder bessere biologische Wirksamkeit vorliegen, wenn in lediglich einem Zelltyp, insbesondere einem Zelltyp ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, eine Stimulation der Synthese mindestens eines extrazellulären Matrixproteins festgestellt wird, selbst wenn in anderen Zelltypen eine solche Stimulation nicht auftritt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Synthese von mehr als einem extrazellulären Matrixprotein, insbesondere von einem oder mehreren der explizit genannten extrazellulären Matrixproteine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, in Zellen, insbesondere in mindestens einem der Zelltypen Osteoblasten, Fibroblasten oder Chondrocyten, insbesondere in zwei oder drei dieser Zelltypen, stimuliert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Osteoblasten nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch Bestimmung der Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, im Vergleich zur Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, in geeigneten Kontrollen mittels Realtime-PCR bestimmt werden, insbesondere durch den in Beispiel 7 aufgeführten in vitro-Test. Eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Fibroblasten kann gemäß der vorliegenden Erfindung nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch Bestimmung der Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Biglykan und Versican, im Vergleich zur Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Biglykan und Versican, in geeigneten Kontrollen mittels Realtime-PCR nachgewiesen werden, insbesondere durch den in Beispiel 8 aufgeführten in vitro-Test.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Chondrocyten nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch radioaktive Markierung und Detektion der Menge an synthetisiertem radioaktiv markiertem Kollagen und/oder durch Alcianblau-Färbung und photometrischer Bestimmung der Glykosaminoglykane (GAG) von synthetisierten Proteoglykanen jeweils im Vergleich zu geeigneten Kontrollen bestimmt werden, insbesondere durch die in Beispiel 9 aufgeführten in vitro-Tests.
Eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, insbesondere in Fibroblasten und Chondrocyten, kann gemäß der vorliegenden Erfindung nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch Bestimmung der Menge an synthetisierten extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen und Proteoglykan, im Vergleich zur Bestimmung der Menge an synthetisierten extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen und Proteoglykan, in geeigneten Kontrollen mittels photometrischer Bestimmung der Menge an mit Farbstoff markierten synthetisierten extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen und Proteoglykan, bestimmt werden, insbesondere durch die in Beispiel 10 aufgeführten in vitro-Tests.
Erfindungsgemäß wird unter der Bezeichnung „biologische Wirksamkeit in mindestens einem, bevorzugt in mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten“ verstanden, dass die biologische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide mit einem der in den Beispielen 7 bis 10 explizit ausgeführten Assays gezeigt werden kann. Dabei können die einzelnen in den Beispielen 7 bis 10 aufgeführten Verfahrensparameter gegebenenfalls entsprechend dem fachmännischen Verständnis variiert werden, ohne die grundlegende Aussagekraft der Versuchsergebnisse zu beeinflussen. In bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide eine biologische Wirksamkeit in mindestens einem, bevorzugt in mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten unter exakt den in diesen Beispielen aufgeführten Verfahrensparametern. Ferner kann die biologische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide auch mit weiteren dem Fachmann bekannten Tests, insbesondere in vitro-Tests, bevorzugt in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, nachgewiesen werden.
Unter der Bezeichnung „Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen“ wird erfindungsgemäß eine Anregung der Biosynthese von mindestens einem Protein der extrazellulären Matrix in Zellen, bevorzugt in Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, und/oder eine Anregung der Biosynthese von mindestens einer ein Protein der extrazellulären Matrix codierenden mRNA in Zellen, bevorzugt in Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, durch exogene Einflüsse, insbesondere durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide, verstanden. Insbesondere wird unter der Bezeichnung „Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen“ erfindungsgemäß eine Steigerung der von Zellen, bevorzugt Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, sezernierten Menge mindestens eines Protein der extrazellulären Matrix und/oder eine Steigerung der in Zellen, bevorzugt in Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, synthetisierten Menge mindestens einer ein Protein der extrazellulären Matrix codierenden mRNA durch exogene Einflüsse, insbesondere durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide, verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „Kollagen“ in fachüblicher Weise verstanden, insbesondere so wie beispielsweise in der WO 01/34646 definiert. In bevorzugter Ausführungsform betrifft der Begriff „Kollagen“ die Kollagen-Typen I bis XXVII. In weiterer bevorzugter Ausführungsform wird unter dem Begriff „Kollagen“ ein die Sequenz Glycin-Prolin, Glycin-4-Hydroxyprolin oder Glycin- X-4-Hydroxyprolin, bevorzugt das repetitive Motiv (Gly-X-Y)n, aufweisendes Peptid verstanden, wobei X und Y jede Aminosäure sein können, vorzugsweise Prolin und 4-Hydroxylprolin sind. Besonders bevorzugt wird unter dem Begriff „Kollagen“ ein das repetitive Motiv (Gly-Pro-Y)n und/oder (Gly-X-Hyp)m aufweisendes Peptid verstanden, wobei X und Y jede Aminosäure sein können.
Der Begriff „Gelatine“ wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung in fachüblicher Weise verstanden, insbesondere so wie beispielsweise in der WO 01/34646 definiert.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Kollagenpeptid“ ein Peptid verstanden, das eine in Kollagen gemäß vorstehender Definition vorkommende Aminosäuresequenz aufweist, wobei es sich bei dem Peptid mindestens um ein Dipeptid, bevorzugt um ein Oligopeptid oder Polypeptid, handelt. Dabei kann das Kollagenpeptid insbesondere in ehern isch-modifizierter Form, insbesondere hydroxylierter und/oder glykosylierter Form, vorliegen oder nicht modifiziert sein.
Unter einer „essentiellen Aminosäure“ werden erfindungsgemäß die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin verstanden.
Bei dem Begriff „Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS)” handelt es sich um einen zur Bestimmung der physiologischen Qualität von Proteinen verwendeten Wert, der sich aus dem Gehalt und der Menge an für den Menschen essentiellen Aminosäuren in Proteinen einerseits und aus der Verdaulichkeit der Proteine andererseits ergibt. Der PDCAAS kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen, wobei ein Wert von 1 bedeutet, dass das Protein nach dessen Verdau alle für den Menschen essentiellen Aminosäuren in der benötigten Menge bereitstellt. Dabei berechnet sich der PDCAAS erfindungsgemäß aus der Menge jeder einzelnen essentiellen Aminosäure in einem g des betreffenden Proteins im Verhältnis zu der Menge der empfohlenen Menge der betreffenden essentiellen Aminosäure in einem g eines Referenzproteins, wobei der erhaltene Quotient mit der fäkalen Verdaulichkeit des betreffenden Proteins multipliziert wird:
PDCAAS = [mg einer essentiellen Aminosäure pro g Testprotein / empfohlene Menge derselben essentiellen Aminosäure pro g Protein] * fäkale Verdaulichkeit des Testproteins
Ergibt die Berechnung des PDCAAS für alle essentiellen Aminosäuren einen Wert von 1 oder mehr, so besitzt das betreffenden Proteins einen PDCAAS von 1. Fehlen dem betreffenden Protein eine oder mehrere für den Menschen essentielle Aminosäuren, so hat der PDCAAS definitionsgemäß einen Wert von 0. Für den PDCAAS des Gesamtproteins ist der niedrigste bestimmte Wert der einzelnen Aminosäuren entscheidend. Die erfindungsgemäß zur Berechnung des PDCAAS zugrunde gelegte empfohlene Mengen an für den Menschen essentiellen Aminosäuren wurde den Empfehlungen der Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (2005) sowie dem gemeinsamen Bericht der FAO/WFIO zur Evaluation der Proteinqualität (1991) entnommen.
Tabelle 1: Bedarf 1- bis 3-jähriger Kinder an essentiellen Aminosäuren gemäß DRI (2005) Tabelle 2: Bedarf 2- bis 5-jähriger Kinder an essentiellen Aminosäuren gemäß FAO/WHO (1991)
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem „synthetischen oder rekombinanten Kollagenpeptid“ beziehungsweise unter einem „synthetisch oder rekombinant hergestellten Kollagenpeptid“ ein durch chemische Synthese, insbesondere Festphasensynthese, oder durch biotechnologische rekombinante Herstellung mittels eines Expressionssystems gewonnenes Kollagenpeptid verstanden. Erfindungsgemäß ist dem „synthetischen Kollagenpeptid“ bzw. dem „synthetisch hergestellten Kollagenpeptid“ und dem „rekombinanten Kollagenpeptid“ bzw. dem „rekombinant hergestellten Kollagenpeptid“ gemein, dass diese nicht aus natürlichen Quellen gewonnen werden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter den Begriffen „umfassend“ und „aufweisend“ verstanden, dass zusätzlich zu den von diesen Begriffen explizit erfassten Elementen noch weitere, nicht explizit genannte Elemente hinzutreten können. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter diesen Begriffen auch verstanden, dass allein die explizit genannten Elemente erfasst werden und keine weiteren Elemente vorliegen. In dieser besonderen Ausführungsform ist die Bedeutung der Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „bestehend aus“. Darüber hinaus erfassen die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ auch Zusammensetzungen, die neben den explizit genannten Elementen auch weitere nicht genannte Elemente enthalten, die jedoch von funktionell und qualitativ untergeordneter Natur sind. In dieser Ausführungsform sind die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „im Wesentlichen bestehend aus“.
Unter dem Begriff „und/oder“ wird in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass alle Mitglieder einer Gruppe, welche durch den Begriff „und/oder“ verbunden sind, sowohl alternativ zueinander als auch jeweils untereinander kumulativ in einer beliebigen Kombination offenbart sind. Dies bedeutet für den Ausdruck „A, B und/oder C“, dass folgender Offenbarungsgehalt darunter zu verstehen ist: a) A oder B oder C oder b) (A und B) oder c) (A und C) oder d) (B und C) oder e) (A und B und C).
Sofern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die erste und zweite Nachkommastelle oder die zweite Nachkommastelle nicht angegeben sind/ist, sind/ist diese als 0 zu setzen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand beispielhafter Sequenzen, Figuren und Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigt
Figur 1A die Stimulation der Kollagensynthese von humanen dermalen Fibroblasten durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide der SEQ ID No. 7, SEQ ID No. 8, SEQ ID No. 9 und SEQ ID No. 10 im Vergleich zu einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht (Verisol) gemäß Beispiel 10. Dargestellt ist der Faktor der quantitativen Bestimmung der Kollagensynthese gegenüber einer unbehandelten Probe. Die Fehlerbalken zeigen jeweils den Standardfehler (SEM).
Figur 1B die Stimulation der Synthese von Proteoglykanen von humanen dermalen Fibroblasten durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide der SEQ ID No. 7, SEQ ID No. 8, SEQ ID No. 9 und SEQ ID No. 10 im Vergleich zu einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht (Verisol) gemäß Beispiel 10. Dargestellt ist der Faktor der quantitativen Bestimmung der Kollagensynthese gegenüber einer unbehandelten Probe. Die Fehlerbalken zeigen jeweils den Standardfehler (SEM).
Beispiele: Beispiel 1 - Festphasensynthese
Erfindungsgemäße Kollagenpeptide der SEQ ID No. 5 bis 12 wurden durch Festphasensynthese (Merrifield-Synthese) an einem Polystyrol-Harz gewonnen.
Beispiel 2 - rekombinante Herstellung
Erfindungsgemäße Kollagenpeptide wurden zusätzlich durch rekombinante Expression in Pichia pastoris gewonnen.
Beispiel 3 - Anteil an essentiellen Aminosäuren
Für die synthetisch oder rekombinant hergestellten hydroxylierten und nicht- hydroxylierten Kollagenpeptide der SEQ ID No. 5 bis 12 aus Beispiel 1 und der SEQ ID No. 19 bis 22 (Hydroxyprolin-haltige Formen von SEQ ID No. 5, 6, 11 und 12) wurde der prozentuale Anteil (Gew.-%) an essentiellen Aminosäuren berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3: Synthetisch oder rekombinant hergestellte erfindungsgemäße Kollagenpeptide
[P] bezeichnet 4-Hydroxyprolin; essentielle Aminosäuren sind fett gedruckt dargestellt. Beispiel 4 - Ernährungsphysiologische Optimierung der bovinen a1 -Kette von
Kollagen Typ I
Ausgehend von der natürlichen Aminosäuresequenz der a1 -Kette von bovinen Kollagen Typ I wurde zur Bereitstellung eines ernährungsphysiologisch optimierten Kollagenpeptids ein konservativer Aminosäureaustausch von nicht-essentiellen Aminosäuren vorgenommen, das heißt, es wurden bevorzugt nicht-essentielle hydrophobe Aminosäuren durch hydrophobe essentielle Aminosäuren ausgetauscht. In gleicher Weise wurde der Austausch für polare, aliphatische und aromatische Aminosäuren durchgeführt. Es wurde ferner darauf geachtet, dass das Aminosäuremotiv (Gly-X-Y) intakt bleibt und die in der natürlichen Sequenz an den variablen Stellen X und Y lokalisierten Proline beziehungsweise 4-Hydroxyproline nicht ausgetauscht werden. Für das auf diese Weise erhaltene erfindungsgemäße ca. 90 kDa große Kollagenpeptid, umfassend 1014 Aminosäuren (SEQ ID No. 13) sowie die beiden jeweils 507 Aminosäuren umfassenden Hälften (SEQ ID No. 14 und 15) wurde der prozentuale Anteil essentieller Aminosäuren (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) berechnet (siehe Tabelle 4)
Tabelle 4: Von bovinem Kollagen Typ I abgeleitete ernährungsphysiologisch optimierte
Kollagenpeptide
Beispiel 5 - Ernährungsphysiologisch optimiertes Kollagenpeptid mit erhöhtem Leucin-Gehalt
Der essentiellen Aminosäure Leucin wird eine besondere Bedeutung für den Muskelaufbau zugeschrieben. Für einen größtmöglichen Effekt der Aminosäure auf den Muskelaufbau gilt eine Menge von mindestens 100 mg pro g Gesamtprotein als empfehlenswert. Für die Bereitstellung eines ernährungsphysiologisch optimierten Kollagenpeptids mit erhöhtem Leucin-Gehalt wurde ausgehend von dem von der a1- Kette von bovinem Typ I Kollagen abgeleiteten ernährungsphysiologisch optimierten Kollagenpeptid gemäß SEQ ID No. 13 ein weiterer Aminosäureaustausch vorgenommen, um einen Leucin-Gehalt von mindestens 100 mg/g Gesamtprotein zu erreichen (SEQ ID NO. 16). SEQ ID NO. 17 und 18 sind die beiden 507 Aminosäuren großen Hälften des Kollagenpeptids gemäß SEQ ID No. 16.
Tabelle 5: Erfindungsgemäße Kollagenpeptide mit erhöhtem Leucin-Gehalt
Beispiel 6 - Ernährungsphysiologisch optimierte Kollagenpeptide der bovinen a1- Kette von Kollagen Typ I mit definiertem Mindest-PDCAAS-Wert
Wie in Beispiel 4 beschrieben, wurde ausgehend von der natürlichen Aminosäuresequenz der a1 -Kette von bovinen Kollagen Typ I ein konservativer Aminosäureaustausch von nicht-essentiellen Aminosäuren vorgenommen, das heißt, es wurden bevorzugt nicht-essentielle hydrophobe Aminosäuren durch hydrophobe essentielle Aminosäuren ausgetauscht. In gleicher Weise wurde der Austausch für polare, aliphatische und aromatische Aminosäuren durchgeführt. Es wurde ferner darauf geachtet, dass das Aminosäuremotiv (Gly-X-Y) intakt bleibt und die in der natürlichen Sequenz an den variablen Stellen X und Y lokalisierten Proline beziehungsweise 4-Hydroxyproline nicht ausgetauscht werden. Ziel des Aminosäureaustausches war die Bereitstellung von Kollagenpeptiden mit einem PDCAAS-Wert von mindestens 0,4 bzw. mindestens 0,6 (jeweils bestimmt nach Tabelle 1). Wie in Beispiel 4, wurde für die auf diese Weise erhaltenen erfindungsgemäßen ca. 90 kDa große Kollagenpeptide, umfassend 1014 Aminosäuren (PDCAAS-Wert mindestens 0,4: SEQ ID No. 23, PDCAAS-Wert mindestens 0,6: SEQ ID No. 26) sowie für die beiden jeweils 507 Aminosäuren umfassenden Hälften (PDCAAS-Wert mindestens 0,4: SEQ ID No. 24 und 25, PDCAAS-Wert mindestens 0,6: SEQ ID No. 27 und 28) der prozentuale Anteil essentieller Aminosäuren (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) berechnet (siehe Tabelle 6).
Tabelle 6: Von bovinem Kollagen Typ I abgeleitete ernährungsphysiologisch optimierte Kollagenpeptide mit PDCAAS-Wert von mindestens 0,4 (SEQ ID No. 23, 24, 25) und PDCAAS- Wert von mindestens 0,6 (SEQ ID No. 26, 27, 28)
Beispiel 7 - Knochenqesundheit:
Zur Analyse der biologischen Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids in Hinblick auf den Erhalt der Knochengesundheit und die Prophylaxe und Behandlung von Knochenerkrankungen wird dessen stimulierende Wirkung auf die Synthese von extrazellulären Matrixproteinen und Enzymen, die beim Aufbau und der Mineralisation der Matrix eine Rolle spielen, durch Osteoblasten in vitro untersucht. Dies erfolgt durch eine Bestimmung der Expression der entsprechenden mRNA mittels Realtime-PCR und eine semiquantitative Auswertung (bezogen auf eine Kontrolle ohne Kollagenpeptid).
Dazu werden zunächst humane Osteoblasten aus Kniegelenken isoliert, indem Knochenmaterial unter starker Agitation bei 37 °C für 1 h in Hanks-Lösung inkubiert wird, supplementiert mit 7 mg/ml Hyaluronidase Typ I und lll-S und 5 mg/ml Pronase. Der Aufschluss wird anschließend bei 37 °C für 3-5 h in Hanks-Lösung, supplementiert mit 16 mg/ml Kollagenase Typ CLS IV, fortgesetzt. Die erhaltenen primäre Osteoblasten werden nach dem enzymatischen Aufschluss in Ham's F12- Medium, supplementiert mit 10% fötalem Kälberserum, 20 U/ml Penicillin- Streptomycin, 50 pg/ml Partricin, 0,05 mg/ml Ascorbinsäure und 0,15 mg/ml Glutamin kultiviert. Alternativ können primäre Osteoblasten (Artikel-Nr. C-12760; 2019) zur Untersuchung der biologischen Wirksamkeit auch von der PromoCell GmbH, Heidelberg, Deutschland, bezogen werden. Die Kultivierung der Zellen erfolgt dann in Harn's F12-Medium, supplementiert mit 10% fötalem Kälberserum, 20 U/ml Penicillin-Streptomycin, 50 pg/ml Partricin und 0,15 mg/ml Glutamin.
Für die Untersuchung der biologischen Wirksamkeit werden Monolayer-Zellkulturen der isolierten humanen Osteoblasten für einen Zeitraum von 24 h in einem Medium inkubiert, welches mit 0,5 mg/ml des jeweiligen Kollagenpeptids supplementiert ist. Eine Kontrolle wird jeweils in Medium ohne Peptid inkubiert. Anschließend erfolgt die Bestimmung der jeweiligen mRNA-Expression.
Beispiel 8 - Hautqesundheit:
Die Stimulation der Synthese von Kollagen (Typ I) sowie der Proteoglykane Biglykan und Versican wird in vitro an humanen dermalen Fibroblasten (Hautzellen) untersucht. Hierfür werden die Zellen für 24 Stunden mit jeweils 0,5 mg/ml eines niedermolekularen beziehungsweise des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids inkubiert und anschließend die Expression von Kollagen-RNA, Biglykan-RNA und Versican-RNA mittels Realtime-PCR bestimmt und semiquantitativ (bezogen auf eine Kontrolle ohne Peptid) ausgewertet.
Beispiel 9 - Knorpelqesundheit:
Für die Zellkulturen werden porcine bzw. humane Chondrocyten auf bekannte Weise aus Knorpelgewebe isoliert und mit einer Dichte von ca. 350.000 Zellen/cm2 auf Kulturplatten ausgesät. Als Kulturmedium wird Harn's F12-Medium mit 10 % fötalem Kälberserum, 10 pg/ml Gentamycin und 5 pg/ml Amphotericin B verwendet. Alternativ zu 10 pg/ml Gentamycin können auch 10 pg/ml Penicillin-Streptomycin verwendet werden. Die Kultivierung erfolgte bei 37 °C in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre (5 % O2, 5 % CO2 und 90 % N2).
Bestimmung der Kollagen-Biosynthese: Die Quantifizierung des von den Chondrocyten synthetisierten Kollagens (im Wesentlichen Typ II) erfolgt durch radioaktive Markierung mit 14C-Prolin, welches in das Kollagen eingebaut wird.
Dem Kulturmedium wird zunächst radioaktives 14C-Prolin zugesetzt und die Chondrocyten werden unter diesen Bedingungen bis zum Zeitpunkt der Bestimmung kultiviert. Um bei der Detektion das eingebaute von nicht eingebautem 14C-Prolin unterscheiden zu können, wird das isotopenhaltige Kulturmedium dann für einen Zeitraum von 3 Tagen durch reines Kulturmedium ersetzt. Anschließend wird das Kulturmedium verworfen und der adhärente Zellrasen wird mit destilliertem Wasser versetzt, um durch osmotischen Stress die Zellmembranen zu zerstören und cytosolisches, nicht gebundenes 14C-Prolin freizusetzen. Durch Zentrifugation werden die Zelltrümmer mit der synthetisierten extrazellulären Matrix pelletiert. Das Pellet wird in frischem destillierten Wasser resuspendiert und mit einem Xylen- Scintillations-Cocktail versetzt. Durch Detektion des 14C-Prolins mit einem Betacounter kann dann die Menge des synthetisierten Kollagens quantifiziert werden.
Alternativ kann die Quantifizierung mit Hilfe des Sircol Collagen Assay Kits (Artikel- Nr. 054S5000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) nach Herstellerangaben durchgeführt werden (siehe Beispiel 10).
Bestimmung der Proteoglykan-Biosynthese:
Die Quantifizierung der von den Chondrocyten synthetisierten Proteoglykane erfolgt durch eine Alcianblau-Färbung und photometrische Bestimmung der Glykosaminoglykane (GAG), welche Bestandteile der Proteoglykane sind.
Um den Gehalt an GAG in der Zellkultur zu bestimmen, wird zunächst das Kulturmedium verworfen und der adhärente Zellrasen wird mit PBS-Puffer (pH 7) gespült. Anschließend werden die Zellen bei 4 °C für 2 Stunden in einer 10 %-igen Formaldehydlösung in PBS fixiert. Nach Entfernen des Formaldehyds wird das Alcianblau-Färbereagenz (5 % Alcianblau in 3 %-iger Essigsäure) auf den Zellrasen gegeben und über Nacht bei 4 °C inkubiert. Nicht gebundenes Alcianblau wird verworfen und durch drei- bis viermaliges vorsichtiges Spülen mit PBS ausgewaschen. Durch Zugabe von saurer Guanidinlösung (8 mol/l) werden die GAG- Komplexe aus dem Zellrasen herausgelöst. Die Menge an Glykosaminoglykanen kann dann photometrisch bei einer Wellenlänge von 620 nm quantifiziert werden.
Alternativ kann die Quantifizierung mit Hilfe des Blyscan Glycosaminoglycan Assay Kits (Artikel-Nr. 054B3000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) nach Herstellerangaben durchgeführt werden (siehe Beispiel 10).
Beispiel 10 - Einfluss erfindungsgemäßer synthetischer Kollagenpeptide auf die Biosynthese von Matrixproteinen
Zellkultur:
Die verwendeten humanen Zellen wurden von tebu-bio GmbH, Offenbach, Deutschland erhalten. Die Chondrocyten (Kat.-Nr. 402-05a) bzw. dermalen Fibroblasten (Kat.-Nr. 106-05a) wurden zunächst in 12-well Kulturplatten ausgesät und bei 37 °C, 5% CO2 in Ham’s F12 Medium kultiviert, dem 10% fötales Kälberserum, 20 U/ml Penicillin-Streptomycin und 50 pg/ml Ascorbinsäure zugegeben wurden. An jedem zweiten Tag wurde das Kulturmedium durch neues Kulturmedium ersetzt bis eine Konfluenz der Zellen von 80% erreicht war. Zur Untersuchung des Einflusses der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide der SEQ ID No. 7, 8, 9 und 10 auf die Biosynthese von Matrixproteinen wurde im Anschluss das Zellkulturmedium durch ein spezielles Stimulationsmedium, dem 0,5 mg/ml der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide zugegeben waren, ersetzt.
Kollagen-Assay:
Zur Untersuchung des Kollagenmetabolismus wurde die Menge an neu synthetisiertem Kollagen nach dreiwöchiger Stimulation der Zellen mit 0,5 mg/ml BCP bestimmt. Das synthetisierte Kollagen wurde mittels des Sircol-Assays (Artikel- Nr. 054S5000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) gemäß den Angaben des Herstellers isoliert. Kurz gefasst wurde zunächst jeweils das Kulturmedium verworfen und die adhärente Zellschichten mit 0,1 mg Pepsin-Lösung in 0,5 M Essigsäure bei 4 °C über Nacht verdaut. Die Zellsuspensionen wurden durch die Zugabe von 100 pl einer Säure-neutralisierenden Reagenz neutralisiert. Das synthetisierte Kollagen wurde anschließend durch die Zugabe von 200 mI einer Isolierungs- und Konzentrations-Lösung unter kräftigem Schütteln bei 4 °C über Nacht abgetrennt. Nach Zentrifugation (12 000 rpm, 10 min) und Verwerfen des Überstandes wurde das isolierte Kollagen in 1 ml Sircol-Farbstoff- Lösung resuspendiert. Nach 30 Minuten Schütteln und einer weiteren Zentrifugation wurde das Kollagen-Pellet mit 750 mI kalter saurer Feststoff-Waschreagenz überschichtet. Nach erneuter Zentrifugation wurde der Überstand erneut verworfen und das angereicherte Kollagen in 250 mI alkalischer Lösung aufgenommen. Jeweils 200 mI der Proben-Lösungen wurden zur photometrischen Quantifizierung des synthetisierten Kollagens verwendet. Die Extinktion wurde bei einer Wellenlänge von 492 nm gemessen. Dabei wurde die Menge des jeweils synthetisierten Kollagens auf Grundlage von standardisierten Kollagenlösungen bestimmt.
Es konnte eine im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen gesteigerte Kollagensynthese durch dermale Fibroblasten festgestellt werden, die mit den erfindungsgemäßen hydroxylierten Kollagenpeptiden der SEQ ID No. 7 (27% Steigerung), SEQ ID No. 8 (22% Steigerung), SEQ ID No. 9 (21% Steigerung) oder SEQ ID No. 10 (21% Steigerung) inkubiert wurden (Fig. 1A).
Proteoglykan-Assay:
Zur Bestimmung von Proteoglykanen wurde der Blyscan-Glycosaminoglycan-Assay (Artikel-Nr. 054B3000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) verwendet. Dabei wurde die Biosynthese von Proteoglykanen nach zweiwöchiger Stimulation dermaler Fibroblasten bestimmt. Gemäß den Angaben des Herstellers wurden die Zellschichten nach Verwerfen des Kulturmediums mit 1 ml Papain-Extraktions-Lösung überschichtet und für drei Stunden bei 65 °C unter kräftigem Schütteln inkubiert. Daraufhin wurden die Zellsuspensionen zentrifugiert (10 000 g, 10 min) und die Überstände wurden gesammelt. Nach der Zugabe von 1 ml Blyscan Farbstoff-Lösung und Schütteln (30 min) wurden die Überstände erneut zentrifugiert (12 000 rpm, 10 min) und anschließend verworfen. Die isolierten Proteoglykan-Pellets wurden in 500 mI Dissoziations-Lösung resuspendiert. Eine photometrische Bestimmung des synthetisierten Proteoglykans in jeweils 200 mI Probenlösung erfolgte bei einer Wellenlänge von 656 nm im Vergleich zu unbehandelten Kontrollexperimenten. Wie aus Fig. 1B ersichtlich, war die Synthese von Proteoglykanen durch dermale Fibroblasten im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen signifikant erhöht, wenn die Fibroblasten mit erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden der SEQ ID No. 7 (26% Steigerung), SEQ ID No. 8 (22% Steigerung), SEQ ID No. 9 (21% Steigerung) oder SEQ ID No. 10 (22% Steigerung) inkubiert wurden.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils unabhängig voneinander eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,02 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,73 % Histidin, mindestens 1,02 % Isoleucin, mindestens 2,24 % Leucin, mindestens 2,07 % Lysin, mindestens 1,1 % Threonin, mindestens 0,28 % Tryptophan, mindestens 1,91 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,3 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) aufweist.
2. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach Anspruch 1, wobei das Kollagenpeptid 10 bis 30 % Prolin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids) umfasst.
3. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Kollagenpeptid 20 bis 45 % Glycin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids) umfasst.
4. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) unabhängig voneinander eine Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, sind.
5. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 1 oder 2.
6. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID No. 3 oder 4.
7. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID No. 5 bis 28, insbesondere 7 bis 10.
8. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kollagenpeptid einen Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) von mindestens 0,4, bevorzugt von mindestens 0,5, bevorzugt von mindestens 0,8, besonders bevorzugt von 1, besitzt.
9. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kollagenpeptid mindestens 10 % Leucin (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) umfasst.
10. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kollagenpeptid hydroxyliert ist.
11. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kollagenpeptid glykosyliert ist.
12. Synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.
13. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend mindestens ein Kollagenpeptid nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und mindestens einen pharmazeutisch akzeptablen Zusatzstoff.
14. Nahrungsergänzungsmittel, Lebensmittel oder Genussmittel, umfassend mindestens ein Kollagenpeptid nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und mindestens einen Nahrungsmittel-akzeptablen Zusatzstoff.
15. Kosmetisches Produkt, umfassend mindestens ein Kollagenpeptid nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und mindestens einen hautverträglichen Zusatzstoff.
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