JP2018520693A - 植物性健康飲料 - Google Patents

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Abstract

オート麦ベースの植物性健康飲料は、オート麦からの高血糖指数(GI)の炭水化物、オート麦固有タンパク質、β−グルカン、ジャガイモタンパク質もしくはジャガイモタンパク質の組成に類似した組成の植物由来の他のタンパク質、および水を含むまたはそれらから実質的になるが、動物由来のタンパク質、トリメチルグリシン、β−グルカン以外の親水コロイドを何れも含有しない。グリコーゲンの回復に効果的な量の該健康飲料を労作から極めて近い時間に投与することによって身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復を促進する方法もまた開示する。

Description

発明の分野
本発明は、植物性のオート麦ベースの健康飲料、および該飲料の投与によって筋グリコーゲンの回復を促進するまたは身体労作を延長する方法に関する。
発明の背景
数多くの健康に良い栄養飲料が現在市場に出ている。それらの一部は、身体運動に関連して使用するように設計されている。それらの目的は、健康というよりも身体能力を増大させることである。運動後に速やかに回復するためには、消耗したグリコーゲン貯蔵を飲料の炭水化物内容物から補給する必要がある。かかる飲料の炭水化物は、高血糖指数のものである。インスリン感受性は、有酸素運動後と無酸素運動後の両方で一時的に増大し、グリコーゲン合成の速度を上げることができる。健康飲料にタンパク質が含有されれば、インスリンの放出を増大させることによって、その効果が増強する。
現在入手できるこの種の飲料は、通常牛乳ベースであり、それらの主なタンパク質成分は、ホエータンパク質またはカゼインである。しかし、牛乳および動物性タンパク質を多く摂取すると、循環器疾患のリスクが増加する。動物性タンパク質を含む飲料に伴う別の問題は、それらがアレルギー誘発性であることである。その一方で、植物由来のタンパク質は、組成、よって栄養価の点で動物源のタンパク質より劣ると考えられている。
全ジャガイモタンパク質、ならびにその主要な構成成分であるパタチン(40〜50重量%)、プロテアーゼインヒビター(30〜40重量%)および他のタンパク質(10〜20重量%)を単離する方法が、WO2008/069650A1に開示されている。WO2014/011042A1は、適切なリガンドを含むポリマー材料上で吸収させることによってジャガイモタンパク質構成成分を単離するための方法を開示している。WO2011/059330A1は、食品添加物として使用するための、還元糖で糖化されたジャガイモタンパク質を開示している。
発明の目的
本発明の一目的は、少なくとも身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復に関して動物源からのタンパク質を含む健康飲料と同程度に効果的でありながら、動物源からのタンパク質を含む健康飲料の欠点のない、植物性健康飲料を提供することである。
本発明のさらなる目的は、以下の発明の概要、その好ましい態様の説明、および添付の特許請求の範囲の検討から明らかになろう。
本発明によれば、高血糖指数(GI)の炭水化物、β−グルカン、オート麦タンパク質、ジャガイモタンパク質もしくはジャガイモタンパク質の組成に類似した組成の他の植物性タンパク質、および水を含むまたはそれらから実質的になるが、動物由来のタンパク質、トリメチルグリシン、β−グルカン以外の親水コロイドを何れも含有しない、植物性健康飲料が開示される。高GIの炭水化物は、好ましくは、グルコースをほとんどまたは全く含有しない、特に全固形物の1%または2重量%未満のグルコースを含有する、マルトースと低分子量のオリゴ糖との混合物である。
高GIの炭水化物は、オート麦源、例えばひき割りオート麦、特にβ−グルカナーゼ含有量が実質的に低減されている、例えば、80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上程度まで低減されているまたは排除されているオート麦源の酵素分解によって得られたまたは得ることができる、二糖、特にマルトースと低分子量のオリゴ糖との混合物であることが好ましい。β−グルカナーゼ含有量を低減させるまたは排除する好ましい方法は、オート麦源の熱処理である。このプロセスはまた、オート麦源に含有されるオート麦タンパク質を放出するが、本出願ではこのタンパク質をオート麦固有タンパク質と呼ぶ。本発明の植物性健康飲料中のオート麦固有タンパク質の含有量は、乾燥物の約1重量%である。飲料のタンパク質含有量を上げるには、オート麦以外の植物源からのタンパク質を添加することが必要である。本発明の植物性健康飲料は、添加されたグルコースおよび/またはスクロースを追加的に含んでもよいが、これは好ましくない。植物性健康飲料のβ−グルカンは、前記オート麦源のデンプン成分を酵素分解することによって、特にα−アミラーゼもしくはβ−アミラーゼまたはそれらの組み合わせを用いて酵素分解することによって得られるまたは得ることができることが好ましい。本発明の低分子のオリゴ糖は、特に、5000未満、特に3000未満の分子量のオリゴ糖を含むまたはこれらからなる。
本発明の好ましい側面によれば、本発明の健康飲料は、EP1383396A、EP1123012A、またはWO2014/123466A1に開示される方法によって得られたまたは得ることができるオート麦飲料をベースにしており、これは、植物由来のタンパク質が富化されており、動物由来のタンパク質を含有していない。
植物由来の好ましいタンパク質は、以下を含有するものである:
アミノ酸 重量%
Ile 4.0〜7.0、
Leu 7.0〜10.0、
Val 4.0〜9.0、
Lys 5.0〜8.0、
Met 0.5〜2.0、
Phe 5.0〜8.0、
Thr 3.0〜6.0、
Trp 0.5〜2.0、
His 1.0〜3.0、
Cys 1.0〜3.0、
Tyr 4.0〜6.0、
Ala 1.0〜3.0、
Arg 3.0〜6.0、
Asp+Asn 10〜15、
Glu+Gln 6.0〜9.0、
Gly 4.0〜7.0、
Pro 4.0〜6.0、
Ser 4.0〜6.0、
全て加算すると最大100%である。
特に好ましい植物由来のタンパク質は、ジャガイモタンパク質である。別の特に好ましい植物由来のタンパク質は、還元単糖もしくは二糖またはデキストランあるいはそれらの組み合わせを用いて糖化されたジャガイモタンパク質である。
本発明の好ましい健康飲料は、重量%で以下を含む:
− 約1%のオート麦固有タンパク質;
− 2%〜5%のジャガイモタンパク質;
− 0.1%〜0.4%、特に0.2%〜0.3%のβグルカン;
− 0.5%から4.0%までの植物油;
− 4%〜12%のマルトースおよび低分子量の多糖;
− 最大100%までの水。
本発明の好ましい健康飲料は、以下のうち1つ以上を任意に含むことができる:
− 2%〜6%の植物油;
− 0%〜2%のデキストロース;
− リン酸三カルシウム、リン酸二カルシウム、炭酸カルシウムから選択されるカルシウム塩;
− 塩化ナトリウム;
− 香料。
本発明の植物性健康飲料は、身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復に関して、植物性タンパク質と同量の動物源からのタンパク質を含む同じ組成の健康飲料と少なくとも同程度にまたはそれ以上に効果的であり、特に、植物性タンパク質と同量の乳タンパク質を含む同じ組成の健康飲料と少なくとも同程度にまたはそれ以上に効果的である。身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復は、筋グリコーゲンが回復するのに有効な量の本発明の植物性健康飲料を身体労作前に摂取することであっても、身体労作後に摂取することであってもよい。有効であるためには、該健康飲料は、労作の開始前短時間以内または労作の終了後短時間以内に取るべきであるが、労作の間に取ってもよい。前記短時間は、労作前または労作後30分間、特に15分間、最も特には10分間または5分間である。本発明の健康飲料の効力について考えられる説明は、これに拘束されるものではないが、それが胃から小腸へ速やかに移送されることであり、胃からの排出は、該飲料の粘度の低さによって加速される。相当量の他の植物性タンパク質、例えば、エンドウマメタンパク質およびレンズマメタンパク質が富化されたオート麦ベースの健康飲料は、実質的により粘性であり、よって胃から速やかに排出される傾向はより少ない。
重要な側面によれば、本発明の健康飲料は、オート麦タンパク質、ジャガイモタンパク質および/または植物由来の他のタンパク質の代わりに酪農牛乳タンパク質を含む同じ組成の健康飲料より、身体労作を延長することにおいて実質的に効果的である。
本発明によれば、身体労作直後に筋グリコーゲンの回復を促進するまたは身体労作を延長する方法であって、グリコーゲンの回復に効果的な量または身体労作を延長する量の本発明の植物性健康飲料を、身体労作から極めて近い時間に投与することを含む方法がさらに開示される。該方法では、投与は身体労作をもたらす活動を開始する前または活動の終了後または活動中に行うことができる。該方法では、グリコーゲンの回復または身体労作の延長に効果的な、本発明の飲料の量は、100ml超、特に200ml超、例えば250mlまたはそれ以上である。
本発明の植物性健康飲料は、上述の種類のオート麦ベースを容器内に供給し、他の構成成分をオート麦ベースに撹拌しながら混合することによって製造することができる。次いで、該植物性健康飲料は、低温殺菌され、無菌包装される。消費者の観点からは、ほぼ中性のpHの健康飲料、例えばチョコレート飲料、および酸性のpHの健康飲料、例えば果実飲料が提供されると望ましい。
幾つもの図によって示される、その幾つもの好ましい態様を参照することによって、本発明をここからさらに詳細に説明する。
図1は、タンパク質を富化したオート麦ベースの飲料のpH6.5での粘度を示す図である。 図2は、タンパク質を富化したオート麦ベースの飲料のpH6.5での粘度を示す図である。 図3は、持久力試験、その後の回復期の間のインスリンレベル(μIU/mL)を示す図である。
好ましい態様の説明
本発明に使用するためのジャガイモタンパク質は、AVEBE U.A.、フェーンダム、オランダから商品名Solanic(商標)で入手可能である。ジャガイモタンパク質の別の供給業者は、Karup Kartoffelfabrik A.m.b.A.、カーロプ、デンマークである。本発明に使用するためのβ−グルカン(オート麦ベースの天然成分としてのもの以外)は、Tate&Lyle Sweden AB、キムスタッド、スウェーデンから入手可能である。
例1〜3は、臨床試験で使用するための飲料について説明する。例1の飲料は、本発明による飲料であるのに対して、例2および3の飲料は比較用に過ぎない。例1〜3の飲料のカロリーは等価である。
例1
植物性健康飲料
本発明の植物性健康飲料を、表1に一覧表示する原材料を室温で混合することによって調製した。
この飲料を、身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復に関して、例2および3の飲料と比較した。
表1.本発明の植物性健康飲料
原材料 g/100g(重量%)
オート麦ベース、乾物量11.5% 66.520
水 27.500
ジャガイモタンパク質 Solanic(登録商標)300XP 2.400
ジャガイモタンパク質 Solanic(登録商標)300N 1.200
ナタネ油 0.900
バニラ香料 0.200
NaCl 0.100
リン酸三カルシウム 0.094
リン酸二カルシウム 0.047
炭酸カルシウム 0.188
市販の繊維組成物 * 1.000
合計 100.000
*PromOat(商標)βグルカン、TATE&LYLE Oat Ingredients、キムスタッド、スウェーデン。100g当たりの栄養データ:エネルギー 315kcal/1319kJ;脂肪 0.5g;オート麦マルトデキストリン 56g、0.5g未満の糖類を含有する;繊維(オート麦β−グルカン 35g;タンパク質 4g;塩70mg未満。
例2
例1の健康飲料と同じ炭水化物、タンパク質、および脂肪含有量を有する牛乳飲料
例1の本発明の健康飲料と比較するために、牛乳飲料を、表2に一覧表示する成分を室温で混合することによって調製した。
表2.酪農牛乳飲料
原材料 g/100g(重量%)
低ラクトース酪農牛乳 97.050
ナタネ油 0.500
ホエー 0.150
カゼイン 0.600
デキストロース 1.500
バニラ香料 0.200
NaCl 0.100
合計 100.000
例3
マルトデキストリン飲料、負の対照
例1の本発明の健康飲料と比較するために、マルトデキストリン飲料を、表3に一覧表示する成分を混合することによって調製した。それは、例1の本発明のジャガイモタンパク質飲料および例2の低ラクトース牛乳飲料と同じ容量当たりのエネルギー含有量を有しているが、タンパク質を含んでいない。
表3.マルトデキストリン飲料
原材料 g/100g(重量%)
水 90.500
マルトデキストリン 3.800
デキストロース 2.000
ナタネ油 3.000
バニラ香料 0.200
NaCl 0.100
合計 100.000
例4
筋グリコーゲン回復の比較研究。
年齢20〜40才、BMI28〜32のやや活動的で過体重の男性被験者に対して運動実験を行う。
i)介入前試験:3日間の食事記録の登録、Actiheart(商標)装置によるエネルギー消費量の測定。全身のDEXAスキャンを1日目に行い、体組成を決定する。血液試料および外側広筋からの生検試料の採取。試験飲料の容量は1回の消費当たり250ml。
ii)数日後に最初の運動試験:
a.被験者マッチング。VO2maxおよびトレーニングの経験に従ってマッチング;被験者を3つの群、すなわち、本発明によるオート麦ベースの飲料、牛乳ベースの飲料、マルトデキストリン飲料(対照)のうちの1つに無作為化する;
b.最初の持久力試験。VO2maxの70%での90分間の持久力試験の15分前および直後に試験飲料を消費する。最初の飲料の前、運動直後、ならびに60分間および120分間の回復期の後に血液試料の採取(図3);
c.2回目の持久力試験。VO2maxの80%で疲弊するまで行う。運動の15分前および運動直後に試験飲料を消費した。最初の飲料の前、運動直後、ならびに60分間および120分間の回復期の後に血液試料の採取。
iii)毎週3〜4回の監視下での制御されたサイクリングおよびランニングセッションを含む、6週間の身体トレーニングの介入期。トレーニング負荷はVO2maxの60%〜80%;トレーニングセッションの長さは45分〜90分。セッションの間、心拍数をモニタリングし、それに応じて負荷を適応させる。栄養および食事は食物摂取ガイドラインに従う。試験飲料の摂取から2時間以内の食物または他のエネルギー含有飲料の摂取はしない。試験から、本発明による飲料(例1)は、身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復に関して、動物源からのタンパク質を含む同じエネルギー含有量および組成の健康飲料(例2)と同程度以上に効果的であり、タンパク質を欠く同じエネルギー含有量の飲料(例3)より効果的であったことがさらに示された。持久力試験後の回復中に、本発明による飲料は、酪農牛乳によってもたらされたインスリンレベルと比較して、1時間の回復で有意に増大したインスリンレベルをもたらした。
iv)介入後に体組成、血液試料、およびVO2maxを決定し、前の介入と同じ手順に従って持久力試験を繰り返した。
表3aは、最初の持久力試験における身体労作までに費やされた時間を示す。本発明による飲料は、身体労作までの時間を実質的に延長した。
表3a.最初の能力試験における身体労作までの時間
例5
本発明の植物性健康飲料B−リンゴ/緑茶/ホウレンソウ
加熱処理したひき割りオート麦578kgの水(4170kg)中懸濁液からα−アミラーゼおよびβ−アミラーゼを用いた2段階酵素分解によって調製したオート麦ベースに、ジャガイモタンパク質(Solanic(商標)300XP、125kg、次いでSolanic(商標)300N、45kg)を約55℃〜60℃で撹拌しながら混合し、続いてリンゴ果汁、緑茶、およびホウレンソウ汁の混合物750kgを混合した。この生成物のpHは約6.3であった。市販のジャガイモタンパク質Solanic(商標)300XPおよびSolanic(商標)300Nの水溶液のpHは若干異なるので、これらの混合を変えることによって最終生成物のpHを調整することができ、ここではpH4.1±0.2にして、次いでこれを約105℃で低温殺菌し、冷却し、滅菌容器中に無菌包装した。このように製造した植物性健康飲料の粘度は、sp2/60rpm/25℃±2℃で50cP(0.05Pa・s)未満である。pH6〜7の本発明の植物性健康飲料は、約140℃の温度で4秒〜8秒間低温殺菌することができ、その後、TetraPak(商標)厚紙容器中に無菌充填すれば、室温で安定に保管される。pH約5の飲料は、約125℃の温度で低温殺菌して、室温で保管することができる。冷蔵室温度(約5℃)で保管しようとする若干酸性の飲料の場合は、約105℃の低温殺菌温度を使用することが好ましい。
例6
本発明の植物性健康飲料C−赤カブ/ショウガ
加熱処理したひき割りオート麦578kgの水(4170kg)中懸濁液からα−アミラーゼおよびβ−アミラーゼを用いた2段階酵素分解によって調製したオート麦ベースに、ジャガイモタンパク質(Solanic(商標)300XP、125kg、次いでSolanic(商標)300N、45kg)を室温で撹拌しながら混合し、続いて、赤カブおよびショウガを粉砕し、得られたスラリーをろ過することによって調製した混合汁600kgを混合した。赤カブ/ショウガ汁を添加した後に得られた混合物のpHは、約6.3である。市販のジャガイモタンパク質Solanic(商標)300XPおよびSolanic(商標)300Nの水溶液のpHは若干異なるので、これらの混合を変えることによって、例5と同様に最終生成物のpHを4.1±0.2に調整することができる。この植物性健康飲料の粘度は、sp2/60rpm/25℃±2℃で50cP(0.05Pa・s)未満であった。
例7
タンパク質を富化したオート麦飲料のせん断粘度
様々な植物性タンパク質単離物をオート麦飲料(オート麦飲料は、それを調製したオート麦源に由来するオート麦固有タンパク質である植物性タンパク質を1重量%含有する)に添加することによって、最終タンパク質含有量が乾物量で5重量%の、タンパク質を富化したオート麦飲料を調製した。試料は全て、該飲料のオート麦源からの固有の(添加されたものではない)オート麦タンパク質を含有しているので、このオート麦固有タンパク質への言及は以下では省略する。タンパク単離物源には、ジャガイモ(それぞれ、Solanic(商標)300NおよびSolanic(商標)300XP)、レンズマメ(Ingredion Vitessence(商標)Pulse 2550)、およびエンドウマメ(Nutralys(商標)S85F)が含まれていた。
試料の調製。表4の配合物を沸騰水浴中に浸漬し、ボトルの内容物の温度を温度計によって制御した。ボトルの内容物が90℃に達した5分後にボトルを除去し、冷水中に浸漬することによって室温まで冷却した。各ボトルの内容物を一対のガラス管に移すことよって半分に分け、そのpHを、5MのHClおよび2MのNaOHによって、中性の飲料のpHおよび果実ピューレを添加した飲料のpHに相当する、6.5および3.5に調節した。
表4.全タンパク質含有量が5重量%である、タンパク質を富化したオート麦飲料
粘度の測定。せん断粘度を、ボブ−カップ形状を有するレオメーター(Kinexusシリーズ、Malvern Instruments、英国)で測定した。設定内容には、25℃でのせん断速度の関数としての粘度、対数目盛当たり7点が含まれていた。沈降が観察された試料は、測定前に、匙でゆっくりと撹拌することによって穏やかに再懸濁させ、5分間静置した。報告された値は、せん断粘度、ならびに0.1〜20秒-1の範囲でべき乗則モデルを使用して算出されたコンシステンシー指数(consistency index)(m)および挙動指数(n)である。1の挙動指数はニュートン挙動を示し、1未満の挙動指数はずり減粘、1超の挙動指数はずり増粘を示す。
結果:pH6.5の試料。0.1秒-1〜20秒-1の範囲にわたるせん断速度でのせん断粘度(Pa・s)を図1に示す。ジャガイモの粘度が最も低く、エンドウマメおよびレンズマメが続いた。試料は、粘度がせん断速度に依存しないニュートン流体のような挙動を示した。コンシステンシー指数(m)および挙動指数(n−1)を、べき乗則モデルを使用して算出した(表5)。
結果:pH3.5の試料。ジャガイモの粘度が最も低く、エンドウマメおよびレンズマメが続いた(図2)。コンシステンシー指数は、全ての試料がずり減粘挙動を示す、同じパターンに従った(表5)。
表5.pH6.5および3.5のオート麦飲料の、べき乗則モデルに基づく平均コンシステンシー指数(m)および挙動指数(n)の値

Claims (19)

  1. 高血糖指数(GI)の炭水化物、オート麦固有タンパク質、β−グルカン、ジャガイモタンパク質もしくはジャガイモタンパク質の組成に類似した組成の植物由来の他のタンパク質、および水を含むまたはそれらから実質的になるが、動物由来のタンパク質、トリメチルグリシン、β−グルカン以外の親水コロイドを何れも含有しないオート麦ベースの植物性健康飲料であって、前記高GIの炭水化物が、オート麦源の酵素分解によって得られたまたは得ることができる、二糖、特にマルトースと、低分子量のオリゴ糖との混合物である、飲料。
  2. 前記高GIの炭水化物が、マルトースと、グルコースをほとんどまたは全く含有しない低分子量のオリゴ糖との混合物である、請求項1に記載の飲料。
  3. 全固形物の2重量%未満の量のグルコースを含有する、請求項2に記載の飲料。
  4. 全固形物の1重量%未満の量のグルコースを含有する、請求項2に記載の飲料。
  5. 請求項1〜4の何れか一項に記載の飲料。
  6. 前記オート麦源がひき割りオート麦であって、前記ひき割りオート麦のβ−グルカナーゼ含有量が実質的に低減されている、例えば元の含有量の20%未満もしくは10%未満もしくは5%未満まで低減されている、または排除されている、請求項5に記載の飲料。
  7. 前記オート麦源のβ−グルカナーゼ含有量が、熱処理によって低減されているまたは排除されている、請求項6に記載の飲料。
  8. 前記飲料のβ−グルカンが、前記オート麦源のデンプン成分の酵素分解によって得られたものである、請求項1〜6の何れか一項に記載の飲料。
  9. α−アミラーゼまたはβ−アミラーゼまたはそれらの組み合わせがデンプンの分解に使用された、請求項8に記載の飲料。
  10. 前記植物性タンパク質が、重量で:Ile、4.0〜7.0;Leu、7.0〜10.0;Val、4.0〜9.0;Lys、5.0〜8.0;Met 0.5〜2.0;Phe、5.0〜8.0;Thr 3.0〜6.0;Trp 0.5〜2.0;His 1.0〜3.0;Cys 1.0〜3.0;Tyr 4.0〜6.0;Ala 1.0〜3.0;Arg 3.0〜6.0;Asp+Asn、10〜15;Glu+Gln;6.0〜9.0;Gly 4.0〜7.0;Pro 4.0〜6.0;Ser 4.0〜6.0;を含有するものであり、全て加算すると最大100%である、請求項1〜9の何れか一項に記載の飲料。
  11. 植物由来のタンパク質がジャガイモタンパク質である、請求項1〜10の何れか一項に記載の飲料。
  12. 植物由来のタンパク質が、還元単糖もしくは二糖またはデキストランあるいはそれらの組み合わせを用いて糖化されたジャガイモタンパク質である、請求項1〜10の何れか一項に記載の飲料。
  13. 重量%で、
    − 2%〜5%のジャガイモタンパク質;
    − 0.1%〜0.4%、特に0.2%〜0.3%のβグルカン;
    − 0.5%から4.0%まで、かつ最大6%までの植物油;
    − 4%〜12%のマルトースおよび低分子量の多糖;
    − 最大100%までの水
    を含むが、2重量%超の量のグルコースを含まない、植物性健康飲料。
  14. − 2%〜6%の植物油;
    − 0%〜2%のデキストロース;
    − リン酸三カルシウム、リン酸二カルシウム、炭酸カルシウムから選択されるカルシウム塩;
    − 塩化ナトリウム;
    − 香料
    を含む、請求項13に記載の植物性健康飲料。
  15. 身体労作に際しての筋グリコーゲンの回復を促進するまたは身体労作を延長する方法であって、グリコーゲンの回復に効果的な量または身体労作を延長する量の請求項1〜14の何れか一項に記載の健康飲料を、前記身体労作から極めて近い時間に投与することを含む、方法。
  16. 投与が、身体労作をもたらす活動の開始前に行われる、請求項15に記載の方法。
  17. 投与が、身体労作をもたらす活動の終了後に行われる、請求項15に記載の方法。
  18. 投与が、身体労作をもたらす活動中に行われる、請求項15に記載の方法。
  19. グリコーゲンの回復に効果的な量または身体労作を延長する量の請求項1〜14の何れか一項に記載の飲料が、100ml超、特に200超、例えば250mlまたはそれ以上の量である、請求項15〜18の何れか一項に記載の方法。
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