KR20020090229A

KR20020090229A - 전분 아형 및 지질 대사

Info

Publication number: KR20020090229A
Application number: KR1020027013433A
Authority: KR
Inventors: 브라운이안루이스; 스톨리엔레오나드헨리; 브라운메어앤드류; 히긴스쟈닌; 탑셀린다클레어
Original assignee: 펜포드 오스트레일리아 리미티드
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-11-30
Also published as: EP1267642A4; HK1052618A1; DE60133093T2; EP1267642A1; CR6807A; DE60133093D1; MXPA02009879A; ZA200207891B; AUPQ673300A0; NO20024722D0; WO2001076394A1; JP2003529616A; CN100435665C; US20030045504A1; ATE387861T1; PT1267642E; EP1267642B1; CA2405012A1; NZ521416A; ES2305063T3

Abstract

탄수화물과 지방 대사를 조절하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 일부를 저항성 전분으로 그리고 개인의 포화 지방 섭취량의 일부를 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함한다. 또한 저항성 전분과 불포화 지방을 포함하는 조성물 및 그것의 제조 및 사용 방법도 제공된다.

Description

전분 아형 및 지질 대사{STARCH SUB-TYPES AND LIPID METABOLISM}

비인슐린 의존 진성 당뇨병, 이상지혈증(dislipidemias), 고혈압 및 관상 동맥 심장 질환와 같이 일련의 물질대사 질병은 물론이고 일반적으로 비만 및 과체중은 전세계의 광범위에 걸쳐 널리 퍼져있는 문제이다. 많은 경우에, 이들 질병의 잠재적인 원인은 인슐린 저항성의 발달이다. 인슐린 저항성의 개시 및 발달에 공헌하는 요인들은 충분히 해명되지 않았지만 식이에서 지방 및/또는 탄수화물의 유형이 결정적인 인자들로 노출되었다. (Storlien et al., 1993, Diabetes, 42: 457-462).

식이 전분, 인간 탄수화물 섭취의 중요한 성분은 두가지 유형의 글루코스 폴리머 즉, 아밀로스와 아밀로펙틴으로 구성된다. 아밀로스는 α1-4) 결합에 의해 연결된 글루코스 잔기의 선형 폴리머인 반면 아밀로펙틴은 α(1-4) 및 α(1-6) 결합에 의해 연결된 분지상 폴리머이다.

아밀로펙틴 전분의 섭취는 장기간에 전신 인슐린 감수성에 해롭다고 주장되 었던, 혈장 인슐린과 글루코스 농도에서의 신속하고 연장된 상승을 만들어내는 것으로 알려져있다. 인간에서, 식후의 혈장 글루코스 농도의 커다란 상승을 일으키는 식품의 소비는 또한 혈장내 증가된 유리지방산의 농도와 연관된다. 혈장 유리지방산 농도에서의 이러한 증가는 추정상 인슐린 감수성을 손상시킬 수도 있는 글루코스-지방산 사이클을 통해 글루코스 산화에서의 감소를 초래한다.

발명의 개요

본 발명은 이제 저항성 전분과 불포화 지방 또는 지질이 높은 식이의 소비는 탄수화물과 지방 대사에 바람직한 효과를 초래한다는 것을 보여주었다. 구체적으로, 저항성 전분과 불포화 지방 또는 지질이 높은 식이의 소비는 더 낮은 혈장 인슐린 수준; 포만 상태의 증가와 함께 혈장 렙틴 농도에서의 감소; 간에서 글리코겐 합성의 증가와 함께 백색 지방 조직, 갈색 지방 조직 및 근육 조직에서 지질 침착의 수준의 감소는 물론이고, 식품 섭취후에 감소된 식후 혈장 글루코스 농도를 초래한다는 것을 보여주었다.

따라서, 본 발명은 첫번째 양태에서, 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5% 이상을 저항성 전분으로 대체하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함하는, 탄수화물 및 지방 대사를 조절하기 위한 방법을 제공한다.

특정 구체예는:

(1)개인에 있어서 지방 대사를 향상시키는 방법인데, 이 방법은 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대체하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 지방 대사의 향상은 지방 축적의 감소 및/또는 지방 산화의 증가를 포함한다.

(2)혈장 렙틴 농도를 줄이는 방법과 개인에서 포만 상태를 증가시키는 방법으로, 이 방법은 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5% 이상을 저항성 전분으로 그리고 개인의 포화 지방 섭취량의 10% 이상을 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

(3)비만으로 고통받는 개인을 치료하는 방법으로, 이 방법은 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5% 이상을 저항성 전분으로 그리고 개인의 포화 지방 섭취량의 10% 이상을 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

(4)개인에서 비만의 위험을 낮추는 방법으로, 이 방법은 5% 이상의 개인의 일일 탄수화물 섭취를 저항성 전분으로 그리고 10% 이상의 개인의 포화 지방 섭취를 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

(5)개인에서 비인슐린 의존 진성 당뇨병의 위험을 낮추는 방법으로, 이 방법은 5% 이상의 개인의 일일 탄수화물 섭취를 저항성 전분으로 그리고 10%이상의 개인의 포화 지방 섭취를 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

(6)개인에서 식후 혈장 글루코스 및/또는 인슐린 수준을 감소시키는 방법으로, 이 방법은 5%이상의 개인의 일일 탄수화물 섭취를 저항성 전분으로 그리고 10% 이상의 개인의 포화 지방 섭취를 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

(7)개인의 체 지방 조성을 제어하는 방법으로, 이 방법은 5%이상의 개인의 일일 탄수화물 섭취를 저항성 전분으로 그리고 10% 이상의 개인의 포화 지방 섭취를 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함한다.

두번째 양태에서, 본 발명은 첫번째 양태에 따르는 방법에서 사용하기 위한 식품을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은 낮은 저항성 전분 함량을 가진 구성성분을 높은 저항성 전분 함량을 가진 구성성분으로 대신하고 포화 지방의 일부 또는 전부를 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함한다.

세번째 양태에서, 본 발명은 저항성 전분이 전체 전분 함량의 5중량% 이상의 비율로 존재하는, 2g 이상의 전분과 2g 이상의 불포화 지방을 포함하는 조성물을 제공한다.

바람직하게는, 불포화 지방은 전체 지방 함량의 25중량% 이상의 비율로 존재한다.

바람직하게는 불포화 지방은 오메가-3과 오메가-6 유형 사이에 우수한 균형을 갖는 폴리-불포화 지방 및 모노-불포화 지방으로부터 우세하게 선택된다.

조성물은 예를 들어, 정제, 식품, 미리포장된 식사의 성분 또는 칼로리 조절된 식이의 성분의 형태가 될 수 있다.

네번째 양태에서, 본 발명은 본 발명의 조성물을 개인에서 투여하는 것을 포함하는, 탄수화물과 지방 대사를 조절하는 방법을 제공한다.

특정 구체예는:

(1) 개인에서 혈장 렙틴 농도를 줄이고 포만상태를 증가시키는 방법으로, 이 방법은 개인에게 본 발명의 조성물을 투여하는 것을 포함한다.

(2)비만으로 고통받는 개인을 치료하는 방법으로, 본 발명의 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함한다.

(3)개인에서 비만의 위험을 낮추는 방법으로, 개인에게 본 발명의 조성물을 투여하는 것을 포함한다.

(4)개인에서 비인슐린 의존 진성 당뇨병의 위험을 낮추는 방법으로, 이 방법은 개인에게 본 발명의 조성물을 투여하는 것을 포함한다.

(5)개인에서 식후 혈장 글루코스 및/또는 인슐린 수준을 낮추고 이어서 개인에 의해 식품을 소비하는 방법으로, 본 발명의 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함한다.

(6)개인의 체 지방 조성을 제어하는 방법으로, 개인에게 본 발명의 조성물을 투여하는 것을 포함한다.

본 발명은 또한 본 발명의 네번째 양태에 따르는 방법에서 사용하기 위한 본 발명의 조성물을 제공한다. 본 발명은 본 발명의 네번째 양태에 따르는 방법에 사용하기 위한 약제의 제조에서의 본 발명의 조성물의 사용을 더욱 포함한다.

본 발명은 또한 개인의 식이에서 지방 이용을 향상시키는 방법을 제공하며, 이 방법은 주어진 식사에서 이용되는 지방과 함께 2g 이상의 저항성 전분을 소비하는 것을 포함한다.

본 발명은 증가된 수준의 지방 산화의 자극을 통해 개인에서 비만의 발생을 낮추는 방법을 더욱 제공하고, 이 방법은 개인을 저항성 전분이 풍부한, 높은 탄수화물 식이요법을 제공하여, 개인에서 증가된 수준의 지방 산화를 자극하는 것을 포함한다.

방법은 또한 개인에서 비인슐린 의존 진성 당뇨병의 발생을 낮추기 위해 제공되고, 이 방법은 개인을 저항성 전분이 풍부한, 높은 탄수화물 식이요법을 제공하여, 개인에서 증가된 수준의 지방 산화를 자극하는 것을 포함한다.

본 발명은 저항성 전분 및 불포화 지방이 높은 조성물 및 식이에 의한 지방 또는 지질 대사의 조절에 관한 것이다.

도 1는 다른 아밀로스 농도의 (a)조리된 또는 (b)조리되지 않은 전분에 따른 식후 혈장 글루코스 농도이다. 각 각의 식이 그룹(n=7)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 2는 다른 아밀로스 농도의 (a)조리된 또는 (b)조리되지 않은 전분에 따른 식후 혈장 인슐린 농도이다. 각각의 식이 그룹(n=7)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 3은 다른 아밀로스 농도의 식품물에 따른 a)글루코스 및 b)인슐린에 대한 곡선(AUC) 아래의 증가 면적이다. (*)는 동일한 범주(즉, 조리된 또는 조리되지 않은)에서 0% 아밀로스 군으로부터 상당한 차이(p=0.05)를 나타낸다. (#)는 동일한 아밀로스 농도의 조리되지 않은 전분으로부터 상당한 차이(p=0.05)를 나타낸다. 각각의 식이 그룹(n=7)의 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 4는a)2시간 정맥 글루코스 유발(challenge)(10%)에 따른 4 식이 그룹의 혈장 글루코스(mmol/L)농도이다. 각각의 식이 그룹(n=12)에 대한 값은 평균±s.e로 표현된다. 포화 지방/아밀로펙틴 식이는 n-3/아밀로펙틴 식이(p=0.05)와는 상당히 다른 반면, n-3/아밀로스 식이는 n-3/아밀로펙틴 식이(p=0.001)와 상당히 다르다.b)2시간 정맥 글루코스 유발(10%)에 따른 4 식이 그룹의 혈장 인슐린(ng/ml) 농도이다. 각각의 식이 그룹(n=12)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다. 포화 지방/아밀로스 식이는 n-3/아밀로스 식이(p=0.001)와 상당히 다른 반면, n-3/아밀로펙틴 식이는 n-3/아밀로스 식이(p=0.05)와 다르다.

도 5는 16주 식이 프로토콜 후에 4 식이 그룹에서 단식 혈장 렙틴 농도(ng/ml)이다. 각각의 식이 그룹(n=12)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다. 전분 그룹(p=0.05) 사이의 상당한 차이가 있었지만, 지방 그룹사이에서는 없었다.

도 6은 16주 식이 프로토콜후에 4 식이 그룹에서 뇌의 다른 시상하부 영역의 단식 c-fos 활성이다. 각각의 식이 그룹에 대한 값은 (포화 지방/아밀로스 그룹에 대해 n=5,n=1) 평균±s.e로 표시된다. 뇌의 다양한 영역의 C-fos값은 통계상으로 DMH에 대해(p=0.001), ARC에 대해(p=0.01), LHA에 대해(p=0.005), PVN에 대해(p=0.001), 및 VMH에 대해 (p=0.05)에서 중요하다. [요지: 외측 시상하부 (LH), 시상하부 복내측핵 (VMH), 시상하부 실방핵 (PVH), 시상하부 궁상핵 (Arc) 및 시상하부 배측정중의핵 (DMH)].

도 7은 다른 아밀로스 농도의 전분에 따른 갈색 지방질 조직(BAT)에서의 1시간과 2시간에서의 지질생성의 속도(마이크로그램 원자 H/min/g)이다. 각각의 식이 그룹(n=8)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다. 아밀로스 및 아밀로펙틴을 먹인 래트는 2시간 포인트(p=0.01)에서 상당히 달랐다.

도 8은 다른 아밀로스 농도의 전분에 따른 비복근 근육 조직에서 1시간과 2시간에서의 지질생성의 속도(마이크로그램 원자 H/min/g)이다. 각각의 식이 그룹(n=8)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 9는 다른 아밀로스 농도의 전분에 따른 백색 지방 조직(WAT)에서 1시간과 2시간에서의 지질생성의 속도(마이크로그램 원자 H/min/g). 각각의 식이 그룹(n=8)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다. 아밀로스 및 아밀로펙틴을 먹인 래트가 1시간 포인트(p=0.01)에서 상당히 달랐다.

도 10은 다른 아밀로스 농도의 전분에 따른 간 조직에서 1시간과 2시간에서의 지질생성의 속도(마이크로그램 원자 H/min/g)이다. 각각의 식이 그룹(n=8)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 11은 다른 아밀로스 농도의 전분에 따른 간 조직에서 1시간과 2시간에서의 지질생성의 속도(마이크로그램 원자 H/min/g)이다. 각각의 식이 그룹(n=8)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 12는 다른 아밀로스 농도의 전분에 따른 비복근 근육 조직에서 1시간과 2시간에서의 글리코겐합성의 속도(마이크로그램 원자 H/min/g)이다. 각각의 식이 그룹(n=8)에 대한 값은 평균±s.e로 표시된다.

도 13은 식이에서 저항성 전분에 따른 RQ의 변화이다. DS 또는 RS 식이(14일) 후에 DS 또는 RS 식이를 시작한지 2주 후, 피험자들은 뒤따르는 단식 혈액 샘플 및 3 시간 식품물 시험으로 들아갔다. 시험 식사는 60g 아침식사 시리얼, 250mL Lite White 우유, 빵 1 조각(구운), 1 머핀(구운), 10g의 Canola 마가린 및 20g의 잼으로 구성되었다. 결과는 평균±SEM (DS 고체 원에 대해 n=12, RS에 대해 n=11, 공개 원)으로 표시된다. 동일한 포인트에서 RS 군으로부터 차이에 대해 *p<0.003.

조성물과 식품

본 발명은 높은 수준의 저항성 전분과 불포화 지방을 포함하는 조성물을 제공한다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "저항성 전분"은 Brown, McNaught and Moloney (1995) Food Australia 47: 272-275에서 정의된 바와 같이 RS1, RS2, RS3 및 RS4로 정의된 그러한 형태들을 포함한다. 변형된 또는 변형되지 않은 저항성 전분 또는 그것의 혼합물 중의 하나가 본 발명에서 사용될 수 있다. 특정 저항성 전분은 다중 변형의 생성물이 될 수 있다. 변형된 저항성 전분은 말토덱스트린과 같은 분해 생성물을 포함한다.

본 발명에 특히 적절한 저항성 전분의 한가지 형태는 저항성 전분을 포함하는 전분이다. 전분의 아밀로스 함량은 전분을 얻을 수 있는 식물 종에 따라 변할 수 있지만, 바람직하게는, 전분은 40%이상의 (w/w) 아밀로스 함량을 가진다. 바람직한 형태에서 전분은 70%(w/w)이상, 80%(w/w)이상 또는 90%(w/w) 이상의 아밀로스 함량을 갖는 옥수수로부터 나온다. 전분은 화학적으로, 물리적으로, 또는 효소적으로 처리되거나 또는 변형될 수 있다. 화학적 변형은 산화, 가교 결합, 에테르화, 에스테르화, 산성화, 덱스트린화, 또는 그들의 혼합물에 의해 이루어질 수 있다. 물리적 변형은 열-수분 처리를 포함한다.

바람직하게는 저항성 전분은 옥수수로부터 유도되거나 얻어진다. 그러나, 저항성 전분의 다른 공급원이 본 발명에 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예는 수수, 밀, 보리, 귀리, 라이밀, 옥수수 및 쌀, 감자 및 타피오카와 같은 덩이줄기, 완두콩과 같은 콩, 그리고 종래의 근친교배 번식 기술 또는 유전자 변형된 식물 종으로부터 유도된 전분을 포함하는 다른 것들을 포함한다.

전분은 또한 다수의 물리적 또는 화학적 수단에 의해 저항성 전분 함량을 강화하도록 처리될 수 있다. 전분을 비유전적으로 변형된 식물 종으로부터 얻었을때, 생성되는 처리된 전분은 여전히 비-GMO 저항성 전분이라고 부를 수 있다. GMO 식품의 조절 및 소비자 선호에 관련된 다수의 이유 때문에, 본 발명의 조성물에서 처리되거나 처리되지 않던지, 오직 비-GMO 저항성 전분을 사용하는 것이 바람직하다.

한가지 바람직한 처리 수단은 수분(열-수분 처리)의 존재하에서 전분을 열 처리하는 것인데, 이것은 높은 수분하에서 음, 대기 또는 양 압력하에서의 가열 또는 다른 온도 및 압력을 통한 사이클링 기술을 포함하는 다수의 프로세스에 의해 달성될 수 있다. 가열은 100 내지 180℃, 바람직하게는 약 120 내지 150℃의 순서와 1 내지 80%, 바람직하게는 20 내지 60%의 수분 수준으로 될 수 있다. 반복되는 오토클레이빙 및 급속 냉각은 또한 전분의 저항성 전분 함량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 이들 프로세스 및 조건은 전분이 처리되는 저항성 전분의 수준에서의 바람직한 증가를 달성하도록 변화될 수 있다.

처리는 또한 전분으로부터 지방 및/또는 미네랄을 제거하는 용매 추출에 의해 될 수 있다.

WO 94/03049 및 WO 94/14342에서, 저항성 전분이고 50%(w/w)이상, 특히 80%(w/w)이상의 아밀로스 함량을 갖는 옥수수 전분, 27%(w/w)이상의 아밀로스 함량을 갖는 쌀 전분, 또는 35%(w/w)이상을 갖는 밀 전분을 포함하는 높은 아밀로스 전분이 개시된다. 게다가, 특별한 과립 입자 범위의 전분 50% 이상의 아밀로스 함량 및 강화된 저항성 전분 함량, 이들 전분은 옥수수, 보리 및 콩과식물을 포함한다. 본 발명은 그러나 저항성 전분의 이들 형태로 제한되지 않는다. 예를 들어, 저항성 전분의 다른 형태들은 바나나 및 감자와 그들의 변형된 형태와 같은 덩이줄기같은 공급원으로부터 유도될 수 있다.

산화, 가교 결합, 에테르화, 에스테르화, 산성화, 덱스트린화 등과 같은 화학적 변형은 적절한 화학적 처리로서 당업계에 잘 공지되어 있다. 유사하게, 다른 변형은 물리적으로, 효소적으로, 또는 당업자들에게 잘 공지된 다른 수단에 의해 유발될 수 있다.

또한 전분의 조직 또는 구조를 변경함으로써 생성되는 저항성 전분의 효소 감수성의 정도를 수정하는 것이 유용할 수 있다. 예는 산 또는 효소 씨닝(thinning) 및 2-기능 시약, 열/수분 처리 및 열 어닐링을 사용하는 가교 결합을 포함한다. 전분의 변형은 또한 전분의 결정질 성질의 조작에 의해 수행될 수 있다. 그러한 변형 방법은 당업계에 공지되어 있고 이들 방법에 의해 제조된 전분은 본 발명에 적합할 수 있다.

바람직하게는, 저항성 전분은 옥수수, 수수, 쌀, 보리, 귀리, 트리티케일, 밀, 콩, 감자 또는 바나나 전분으로부터 유도된다. 일부 전분의 아밀로스 함량이 저항성 전분 함량과 관련있는 것으로 나타나므로, 한가지 바람직한 구체예는 40%(w/w)이상의 아밀로스 함량을 갖는 전분을 사용하는 것이다. 옥수수 전분으로부터 얻어지거나 유도되는 저항성 전분은 특히 본 발명에 적절한 것으로 밝혀졌다. 많은 전분 함유 식물에서, 아밀로스 함량은 그들이 저항성 전분의 특성을 증명하기 위해 옥수수에서 발견된 높은 수준까지 증가될 필요는 없다. 이들 특성은 밀[+35% 아밀로스], 바나나 및 보리[+30% 아밀로스]; 감자, 콩 및 쌀[+27% 아밀로스]에서 발견될 것 같다. 저항성 전분의 양은 그것의 아밀로스 함량과 관계없이, 전분 미립자 또는 전분 유도된 물질의 아밀로스에 의한 공격에 대한 저항성에 의해 증명될 수 있다. 그러나, 아밀로스 함량은 전분 미립자가 녹말분해(amylolysis)에 대한 이러한 저항성을 나타낼 것인지 여부의 표지로서 작용할 수 있다.

70%(w/w) 이상, 80%(w/w) 이상 또는 90%(w/w) 이상의 아밀로스 함량을 갖는 옥수수 전분은 이들 전분이 높은 수준의 전분 미립자 형성 저항성 전분을 함유하기 때문에 바람직하다.

용어 "불포화 지방"은 고체와 액체 형태 모두로 불포화 지방산 에스테르를 포함한다. 지방, 오일, 지방산 및 지질이라는 용어들은 여기서 교환가능하여 사용된다.

바람직하게는, 지방은 모노-불포화 지방, 폴리-불포화 지방, 오메가-3 지방, 또는 오메가 6 지방이다. 더 나아가 본 발명에 관련되는 채소 트리글리세리드는종자, 콩, 과일, 견과 및 다른 식물 재료로부터 얻어진 것들을 포함하고, 종종 기계적 방출 및/또는 용매 추출에 의해 얻어진다. 본 발명에 사용하기에 특히 적절한 예는 하이 및 미드 올레 변종을 포함하는 해바라기유, 콩기름, 면실유, 낮은 리놀렌 및 다른 변형된 변종을 포함하는 카놀라 또는 채종유, 높은 리놀렌 변종[Linola]을 포함하는 아마 또는 아마인유, 옥수수유, 올리브유, 피넛유, 쌀겨 유, 야자유 및 분별증류된 야자유, 야자핵유, 코코넛 오일 등이다.

동물 기원의 트리글리세리드는 본 발명에서 사용될 수 있고 우유로부터 얻어진 것들과 소, 양 및 어류의 프로세싱으로부터 얻어진 것들을 포함한다. 바람직한 예는 n-3 폴리불포화 지방산(PUFAs) 및 어유와 같은, n-6 PUFAs을 포함한다.

본 발명에 따르는 조성물은 전형적인 식품 및 식이 보충과 비교하여, 탄수화물/지방 함량의 일부로서 높은 수준의 불포화 지방과 높은 수준의 저항성 전분을 포함한다. 특별히, 본 발명의 조성물은 2g 이상의 저항성 전분과 2g의 불포화 지방을 포함한다.

따라서 조성물은 5,10,15 또는 20g 이상의 저항성 전분을 포함할 수 있다. 본 발명의 목표중의 하나가 아밀로펙틴 전분과 같은 비저항성 유형의 식이 전분을 저항성 전분으로 대신하는 것이므로, 저항성 전분이 조성물의 전체 전분 함량의 상당한 비율로 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들어 저항성 전분은 전체 전분 함량의 10중량%이상, 바람직하게는 15,20,25,30,35,40,50,60,70 또는 80중량%이상의 비율로 존재할 수 있다. 유사하게는, 저항성 전분이 조성물의 전체 탄수화물 함량의 상당한 비율로 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들어 저항성 전분은 전체 탄수화물함량의 5중량%이상, 바람직하게는 전체 탄수화물 함량의 10,15,20,25,30,35,40,50,60 또는 75중량%이상의 비율로 존재할 수 있다. 조성물에 포함될 수 있는 저항성 전분의 유형은 위에 기술되어 있다.

지방/지질 함량에 관련하여, 조성물은 전형적으로 2g 이상의 불포화 지방 또는 그것의 등가물을 포함한다. 예를 들어 조성물은 3,4,5,6 또는 8g 이상의 불포화 지방[마가린과 같은 식품 스프레드를 위해 더 높은]을 포함할 수 있다. 비록 그 비율이 개인적인 식이와 관련하여 사용되는 개인적인 식품에 대해 현저하게 다를 수 있지만, 불포화 지방에 대한 저항성 전분의 비가 약 1:1 내지 1:2 가 되도록 불포화지방을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적중의 하나가 이제 저항성 전분 및 불포화 지방 모두가 개인의 식이의 중요한 성분을 형성할 때 발생하는 것으로 나타난 바람직한 물질대사 효과를 달성하기 위해 포화 지방을 불포화 지방으로 대체하는 것이므로, 불포화 지방은 조성물의 전체 지방 함량의 상당한 비율로 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들어 불포화 지방은 전체 지방 함량의 25중량%이상, 바람직하게는 35,50,75 또는 80중량%이상의 비율로 존재할 수 있다. 한가지 구체예에서, 포화 지방은 조성물에 실질적으로 존재하지 않는다. 조성물에 포함될 수 있는 불포화 지방의 유형은 위에서 기술되어 있다.

조성물은 저항성 전분, 포화 지방, 향미료, 비타민, 미네랄, 전해질, 미량 원소 및 다른 종래의 첨가제 이외의 탄수화물 공급원을 더욱 포함할 수 있다. 단백질, 특히 섭취를 방해하는 단백질 및 "바이패스 단백질 또는 저항성 단백질"이라고 하는 단백질은 또한 최적 생리학적 성능 또는 이용을 보장하기 위해 포함될 수 있다. 만일 이들 선택적인 성분 중 어떤것이 본 발명의 조성물에 존재하지 않는다면, 그들은 모든 필수 영양 성분의 적절한 공급이 확보되도록, 통상적으로 식이의 다른 성분으로 본 발명의 조성물에 보충으로서 공급되어야 한다. 만일 본 발명의 조성물이 피험자의 식품물 섭취량의 상당한 부분을 공급하도록 의도된다면, 그것의 개별적인 섭취를 피할 수 있도록 선택적인 성분이 바람직하게 존재한다. 이것은 과체중 또는 비만 피험자를 위한 중량 감소 치료에서 특별히 중요하고, 그것에 의해 모든 필수 영양 성분이 권장량으로 공급되는 것이 중요하다.

비타민과 미네랄은 건강 당국이 세운 제한에 따라 조성물에 첨가될 수 있다. 본 발명의 조성물은 모든 권장되는 비타민과 미네랄을 포함할 수 있다. 비타민은 전형적으로 A, B1, B2, B12, 엽산, 니아신, 판토텐산, 비오틴, C, D, E 및 K를 포함할 것이다. 미네랄은 전형적으로 철, 아연, 요오드, 구리, 망간, 크롬 및 셀레늄을 포함할 것이다. 나트륨, 칼륨 및 염화물과 같은 전해질, 미량 원소 및 다른 종래의 첨가제가 또한 권장량으로 첨가된다.

본 발명의 조성물은 식품 또는 음료와 같은 인간 또는 동물 소비에 적절한 어떠한 형태를 취할 수 있다. 한가지 구체예에서, 조성물은 물, 커피, 차 또는 과일 주스와 같이, 물-함유 액체에서 가용성, 현탁가능, 분산가능 또는 유화가능한 분말 혼합물이다. 그러한 목적을 위해, 조성물은 3일 또는 1주와 같이 한정된 시간동안 전체 영양 요구조건을 커버하도록 의도된 용기에 채워질 수 있고, 그로써 조성물은 일일 복용량의 적절한 아단위(sub-unit), 바람직하게는 일일 복용량 당여성에게는 4 내지 5 아단위 그리고 남성에게는 4 내지 6 아단위로 분배될 것이며, 그것은 용기안에 채우기 전에 개별적으로 포장되거나, 용기에 그러한 아단위의 분할을 위한 수단이 제공될 것이다.

또다른 바람직한 구체예에서, 본 발명의 조성물은 물 함유 액체에서 액체 영양분 제제이고, 거기서 고체 성분은 10 내지 40중량%의 양으로 용해되고, 현탁되고, 분산되거나 유화된다. 액체 영양분 제제를 마시도록 만들때, 그것은 보통 상기한 바와 같은 향미료를 포함할 것이다.

더 나아간 구체예에서, 본 발명의 조성물은 영양바, 과일바, 쿠키, 또는 케이크, 빵 또는 머핀과 같은 베이커리 제품, 또는 저지방 스프레드 또는 마가린과 같은 유제품과 같은, 고체 조성물의 형태가 될 수 있다.

조성물은 냉장 및 냉동 기제 식사를 포함한 판매전에 포장된 식사의 일부 또는 모두를 형성할 수 있다.

조성물은 또한 정제로 조제될 수 있다. 결합제 및 향미료와 같은 다른 성분들은 물론이고 다량의 저항성 전분 및 불포화 지방이 7 내지 8g이상의 조성물을 초래하기 때문에, 정제는 상대적으로 커질 수 있다. 결과적으로, 정제는 전형적으로 그들을 삼키기 전에 씹을 수 있도록 조제될 것이다. 대안으로서, 조성물은 다수의 정제들로 세분할 수 있다.

따라서 본 발명의 조성물은 예를 들어 소비자 식사, 음료, 분말, 정제, 건강식, 영양보충 및 동물 사료의 형태로 제공될 수 있다.

조성물은 예를 들어 하루에 800 내지 1200 kcal 또는 하루에 2000 kcal 이상과 같이 하루에 1200 kcal 이상의 에너지 함량을 갖는 칼로리 조절 식이와 같은 칼로리 조절 식이의 전부 또는 일부를 형성할 수 있다.

저항성 전분 및 불포화 지방이 높은 식품의 제조

저항성 전분과 불포화 지방이 높은 본 발명의 조성물과 식품은 개인의 정상 식이에서 탄수화물과 지방 섭취를 위한 일부 또는 전체적인 대체를 목적으로 한다. 필요한 대체를 달성하는 한가지 방법은 개인의 현재 식이에서 식품의 양 또는 특정 식품 항목의 감소와 함께 영양 보충을 제공하는 것이다. 또다른 방법은 탄수화물과 지방 함량 및 조성물은 증가된 수준의 저항성 전분과 불포화 지방(그리고 더 낮은 수준의 저항성 전분 탄수화물 및 포화 지방)을 갖는 식품을 제공하도록 변형된 정상 식품 항목을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 (i)식품 또는 음료의 탄수화물 함량의 일부 또는 전부를 저항성 전분으로 (ii) 식품 또는 음료의 포화 지방 함량의 일부 또는 전부를 불포화 지방으로 대체하는 것을 포함하는 본 발명의 조성물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 저항성 전분의 비율을 증가시키고, 불포화 지방의 비율을 증가시키고 포화 지방의 비율을 낮추기 위해, 하나 이상의 식품 성분을 더 높은 저항성 전분 함량을 갖는 식품 성분으로 대신하고 포화 지방의 일부 또는 전부를 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 식품의 제조 방법을 제공한다.

이것은 성분, 중간 생성물 또는 최종 생성물의 제조 및/또는 공정 동안에 성분의 단순한 치환에 의해 저항성 전분 및/또는 불포화 지방 함량을 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 전분의 저항성 전분 함량을 증가시키기 위한 방법은 물론 높은저항성 전분 함량 성분 및 불포화 지방의 적절한 공급원의 논의는 위에서 제공된다. 바람직하게, 저항성 전분 함량은 식품 또는 조성물의 전체 탄수화물 함량의 5중량%이상, 보다 바람직하게는 10,20,30,40,50 또는 70중량%이상까지 증가된다. 바람직하게는, 불포화 지방 함량은 식품 또는 조성물의 전체 지방 함량의 20중량% 이상까지, 보다 바람직하게는 30,40,50,60,70,80,90,95 또는 100중량%이상까지 증가된다.

상기 식품 또는 조성물은 어떠한 특정 식품 또는 조성물에 관련된 업계에 공지된 통상적인 식품 제조 기술을 사용하여 제조될 수 있다.

저항성 전분 및 불포화 지방 함량이 증가될 수 있는 범위는 다른 식품 유형에 따라 변할 것이다. 예로써, 현재 이용가능한 소맥분으로 만든 빵에서의 저항성 전분의 양은 약 1중량%이고 지방의 양은(주로 폴리불포화 지방산으로서) 약 2.5중량%이다. 빵의 저항성 전분 함량은 6 내지 12중량%까지 증가될 수 있다. 지방의 양은 보통의 소맥분으로 만든 빵에서 6%이상까지 (특별식에서 30%이상까지) 증가될 수 있다.

탄수화물/지방 대사를 조절하는 방법

본 발명의 목적은 포화 지방을 불포화 효과로 대신함과 함께 그들의 저항성 전분 섭취를 증가시킴으로써 개인의 식이를 변경하여 원하는 물질대사 효과를 얻는 것이다. 예를 들어, 폴리불포화 지방산과 같은 저항성 전분 및 불포화 지방의 수준은 개인의 현재 식이 섭취와 비교할때 증가될 수 있다. 특히, 전체 식이 탄수화물 섭취와 관련하여 저항성 전분의 비율 및 전체 식이 지방 섭취에 관련하여 폴리불포화 지방산과 같은 불포화 지방의 비율은 증가될 수 있다.

개인의 식이의 이러한 조작은 저항성 전분과 불포화 지방이 높은 본 발명의 조성물이 투여되는 전체 식이 접근 또는 단일 식품 접근에 의해 달성될 수 있다.

전체 식이 접근이 사용되는, 증가된 수준의 저항성 전분은 한가지 식품 또는 식품군에 의해 제공될 수 있고 폴리불포화 지방산과 같은 증가된 수준의 불포화 지방은 또다른 식품 또는 식품군에 의해 제공될 수 있다. 예로써, 저항성 전분이 높게 특별히 제조된 빵과 같은 베이커리 제품은 폴리불포화 지방산이 높게 조제된 유제품 스프레드와 함께 제공될 수 있다.

바람직한 대사 효과는 더 낮은 혈장 인슐린 수준; 포만 상태의 증가와 함께 혈장 렙틴 농도의 감소; 및 간에서 글리코겐 합성의 증가와 함께 백색 지방질 조직, 갈색 지방질 조직 및 근육 조직에서 지질 침착의 수준의 감소는 물론이고, 식품물 섭취 후에 감소된 식후 혈장 글루코스 농도를 포함한다.

게다가, c-fos의 전사는 외측 시상하부(LH), 시상하부 복내측핵(VMH), 시상하부 실방핵(PVH), 시상하부 궁상핵 (Arc) 및 시상하부 배측정중의핵(DMH)에서 상당히 조절되는 것을 발견하였다(도 6 참조). c-fos 전사는 뉴런 활성의 지표이다(Xin et al., 2000, Brain Research Bulletin, 52: 235-242). 뇌의 이들 영역은 에너지 균형과 포만상태의 조절에서 역할을 하는 것으로 공지되기 때문에, 이들 영역에서 전사 활성/ 뉴런 활성이 식이 변화에 의해 영향을 받는다는 관찰은 중요하다. 더욱이, 이들 결과는 식이의 저항성 전분과 지방 함량을 변경할 때 나타나는 포만상태 및 혈장 렙틴 농도의 변화와 일치한다.

따라서, 본 발명은 포만상태를 조절하는 메카니즘을 조절하는 방법은 물론이고 탄수화물과 지방 대사를 규제하는 방법을 제공하는 것이 목표이다.

이것은 전형적으로 개인에게 본 발명의 조성물을 투여하고/또는 개인에게 그들의 정상 식이에 비해 식이의 저항성 전분의 양이 증가된 식이를 줌으로써 달성된다.

예를 들어, 개인은 결합된 식품물에서, 결합된 식품물이 10g 이상의 저항성 전분 또는 다량의 신속하게 흡수되는 전분을 함유하는 비교할만한 식품물보다 5g 이상 더 높은 저항성 전분을 함유하는 식이를 받을 것이다. 식품물과 함께 하루에 15g 이상, 바람직하게는 20g 이상, 보다 바람직하게는 약 30g의 총 저항성 전분을 소비하는 것은 지방의 개선된 지방 대사, 즉 식이 지방의 증가된 산화 및/또는 개인에 저장된 지방의 동원 및 이용을 제공한다는 것이 밝혀졌다.

바람직하게는, 저항성 전분이 풍부한 고탄수화물 식이는 하루에 5g 이상, 바람직하게는 10g, 보다 바람직하게는 20g 이상, 보다 바람직하게는 25g 이상, 가장 바람직하게는 30g 이상의 저항성 전분과 함께, 탄수화물로부터 이용가능한 칼로리의 대략 50%(그것은 더 높거나 혹은 더 낮을 수 있다)를 제공한다. 단일 식사에서 저항성 전분의 5g 이상, 바람직하게는 10g 이상의 소비는 또한 지방 산화를 증가시킴으로써 유익한 효과를 가질 것이다.

게다가, 식이는 또한 증가된 비율의 불포화 지방을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 식이에서 불포화 지방의 양은 불포화 지방에 의해 지방으로부터 50%이상, 보다 바람직하게는 70%이상의 이용가능한 칼로리가 제공되도록 하는 것이다.

호흡 상수[RQ]는 소비된 산소(O₂)에 대한 생산된 이산화탄소(CO₂)의 몰비는 몸에 의해 이용되는 에너지 공급원에 의존하여 변한다. 유일한 에너지 공급원으로서 탄수화물을 산화할때 RQ는 이론적으로 1.00이고, 유일한 에너지 공급원으로서 지질을 산화할때 RQ는 이론적으로 0.71이다. 혼합 식이는 이들 이론치 사이에서 변하는 RQ를 만들어낼 것이다.

결과는 여기서 RQ가 저항성 전분이 높은 식이를 소비하는 개인에서 낮아진다는 것을 증명한다(도 13참조). 이것은 저항성 전분이 탄수화물 산화보다 지방 산화를 선호하는 연료 동원에서의 이동을 초래하고 있다는 것을 나타낸다.

그러므로 본 발명은 탄수화물 및 지방 대사를 조절하는 방법을 제공하는데 이 방법은 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 20%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함한다.

바람직하게는 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 7,10,20,30,40,50 또는 60%이상이 저항성 전분으로 대체된다.

바람직하게는 5,7,10,20,30,40,50,60 또는 70%이상의 개인의 일일 포화 지방 섭취가 불포화 지방으로 대체된다.

본 발명은 또한 개인에서 탄수화물 및 지방 대사를 조절하는 방법을 제공하는데, 방법은 저항성 전분으로서 개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상 및 불포화 지방으로서 개인의 지방 섭취량의 60%이상을 제공하는 것을 포함한다.

전형적으로, 일일 탄수화물 섭취량의 부분으로서 제공되는 저항성 전분의 양은 5 내지 90%, 바람직하게는 10 내지 60%의 범위에 있다. 전체 식이의 퍼센트로 표현할때, 저항성 전분의 양은 칼로리 함량 기준으로 전체 식이의 5% 이상, 전형적으로는 5 내지 45%, 바람직하게는 5 내지 30%인 것이 바람직하다.

전형적으로, 일일 지방 섭취량의 부분으로서 제공되는 불포화 지방의 양은 60 내지 95%, 바람직하게는 60,70,80 또는 90% 이상의 범위에 있다. 전체 식이의 퍼센트로 표현할때, 불포화 지방의 양은 칼로리 함량 기준으로 전체 식이의 20 또는 30%와 같이, 15% 이상, 전형적으로 15 내지 30%가 바람직하다.

본 발명의 조성물 및 방법은 하기중 한가지 이상을 달성하기 위해 사용될 수 있다:

개인에서 지방 이용의 향상, 예를 들어 지방 축적의 감소(백색 지방 조직, 갈색 지방 조직 및/또는 근육 조직에서), 및/또는 지방 산화의 증가(이는 RQ의 감소에 의해 입증될 수 있다).

혈장 렙틴 농도의 감소;

주어진 칼로리 섭취를 위한 개인에서 포만상태의 증가;

비만의 치료;

개인에서 비만의 발생 또는 위험을 낮춤;

개인에서 비인슐린 의존 진성 당뇨병의 발생 또는 위험의 감소.

개인에 의한 식품 소비 뒤에 개인에서의 식후 혈장 글루코스 및/또는 인슐린 수준의 감소;

개인의 체 질량의 조절 (예를 들어 개인의 체 질량 지수를 증가 또는 감소시키거나 원하는 체 질량 지수를 유지하도록);

체격 형성;

스포츠 활동과 같은 운동 도중에 예를 들어 스포츠 수행을 향상시키기 위한에너지 이용의 개선.

비만 또는 비인슐린 의존 진성 당뇨병에 걸리기 쉬운 개인은 질병 상태의 개시를 예방하거나 지연하는 수단으로서 식이를 받을 수 있다. 또한 이미 이러한 상태로 고통받는 개인은 치료 방식의 일부로서 식이에 이러한 변화를 초래할 수 있다.

본 발명은 사료, 식품, 보충 및 조제약을 통해 식이를 조작함으로써 동물과 인간에 적용가능하다. 인간의 경우, 본 발명은 전형적으로 전사춘기, 젊은이(18 내지 24세), 중년(35 내지 50세) 및 노인(50세 이상)과 같은 모든 나이 범위에 적용가능하다. 식이의 정확한 성질은 증후군, 위험 요소, 치료의 목적 및 관련 개인의 나이에 따라 변할 것이고 영양사, 의사 또는 다른 적격자에 의해 손쉽게 결정될 수 있다.

본 명세서 전반에 결쳐, 문맥이 다르게 요구하지 않으면, 용어 "포함한다" 또는 "포함하는"과 같은 변형은 언급된 원소, 정수 또는 단계, 또는 원소들, 정수들 또는 단계들의 포함을 함축하는 것으로 이해될 것이다. 어떠한 다른 원소, 정수 또는 단계, 또는 원소들, 정수들 또는 단계들의 군의 배제를 의미하지는 않는다.

본 발명을 보다 명확하게 이해하기 위해서, 오직 예증일 뿐이며 발명을 제한하지 않는 하기의 예들과 도면을 참고하여 바람직한 형태가 설명될 것이다.

실시예 1-급성 연구

래트에게 캐뉼래를 외과 이식하기 전에 1주동안 표준 래트 식품을 제공하였다. 그후 급성 식사 시험을 수행하기 1주일 앞서 캐뉼레이션을 수행하였다. 캐뉼레이션 1주후, 래트를 밤새 절식시켰다. 다음물 아침, 래트에게 1g 탄수화물 /kg 체중을 주었고 식후 혈액 샘플을 2시간에 걸쳐 취했다. 식후 2시간, 래트를 희생시키고 그들의 조직을 나중의 분석을 위해 채취하였다.

결과는 도 1 내지 3로 나타나있다.

실시예 2-만성 연구

랩 브레드 래트의 자식을 비인슐린 당뇨병 상태를 유발하기 위해 2일된때 Streptzotocin으로 또는 표준 완충 용액으로 주사하였다. 8주 나이에, 래트를 밤새 절식시키고 그들의 당뇨병 상태를 결정하기 위해 글루코스 저항성 시험을 하였다. 래트를 당뇨병 또는 비당뇨병 그룹으로 나누고 시험 식이를 8주동안 먹였다.사육 기간 7주때 각각의 래트에서 물질대사율을 얻었다. 사육을 완료하고, 글루코스 저항성 시험을 반복하고 혈액 샘플을 얻었다. 래트를 그후 희생시키고 나중의 분석을 위해 뇌와 근육 조직을 채취하였다.

결과는 도 4 내지 6과 표 2로 나타나있다.

실시예 3-흡수 연구

래트에게 캐뉼러를 외과 이식하기 전에 1주동안 표준 래트 식품을 제공하였다. 그후 급성 식사 시험을 수행하기 1주일 앞서 캐뉼레이션을 수행하였다. 캐뉼레이션 1주후, 래트는 밤새 절식시켰다. 다음날 아침, 동물들에게 kg 체중당 1g 탄수화물을 주었다. 먹인후, 래트를 방사성 표지로 주사하고 식후 혈액 샘플을 2시간에 걸쳐서 취했다.

래트를 사육후 1시간 또는 2시간때 희생시키고 그들의 조직을 나중의 분석을 위해 채취하였다.

결과는 도 7 내지 12로 나타나있다.

실시예 1 내지 3에서 얻어진 결과의 논의

c-fos 활성

뉴런 (c-fos) 활성에 대한 식이의 효과는 그것의 전체 에너지 균형을 살펴볼때 매우 흥미롭다. 외측 시상하부(LHA)는 부교감 신경계 내에서 급식 센터로 생각되는데, 그것은 포지티브 에너지 균형과 연관된다. 시상하부 복내측(VMH)은 그러나, 교감 신경계의 포만 상태 중심으로 여겨지고 음 에너지 균형을 나타낸다. 도 6은 불포화지방과 저항성 전분이 높은 식이가 공복 센터의 활성(LHA)을 감소시키고 포만 센터의 활성을 증가시킨 반면, 포화 지방이 높고 저항성 전분이 낮은 식이는 반대의 효과를 갖는다는 것을 증명한다. (LHA/VMH)를 함께 취할때, 이들 값은 전체 에너지 균형을 결정한다.

흡수

RQ 데이타로부터의 예비 결과는 저항성 전분의 비율 또는 퍼센트를 증가시킬때, 글리코겐으로부터 지방 산화까지의, 기질 이용에서 이동을 제안한다. 그러나,이들 변화가 실제로 언제 그리로 어디서 일어날지 그것은 불명료하다. 도 7 내지 12는 다른 농도의 전분의 섭취 후에, 다양한 조직들의 글리코겐 합성/이용 및 지질 합성/산화에 대한 저항성 전분의 효과를 증명한다. 도 7 및 9는 갈색 지방 및 백색 지방 조직내에 지질생성의 속도에서의 상당한 차이와 간 조직내에서 증가된 글리코겐합성을 향한 경향을 나타낸다. 이것은 사실 저항성 전분의 소비가 특히 장기간에 걸쳐, 기질 이용을 글리코겐으로부터 지방 산화까지 이동시킬 것이다.

렙틴 수준

렙틴은 지방질 조직에서 합성된 단백질이며 식품 흡수를 제한하고 포만 상태를 증가시키는 것으로 생각된다. 렙틴 리셉터는 뇌의 시상하부에서 발견되고 뉴런(c-fos)와 호르몬계 사이에 주요 링크 및 칼로리 항상성에 대한 그들의 영향이 될 수 있다. 비록 다른 연구들이 오직 포화 지방과 불포화 지방을 먹인 그룹들 사이에서 렙틴 수준에서의 차이를 보여주었지만, 도 5는 불포화 지방 그룹에서 더 높은 렙틴 수준을 향한 경향이 있었지만, 다만 다른 전분 농도를 갖는 그룹들 사이에서만 상당한 차이를 나타낸다. 만성 저항성 전분 소비와 함께 실질적인 중량 손실이 있었기 때문에, 전분 그룹들 사이의 차이는 동물의 체중과 지방 중량에서의 큰 차이에 의해 설명될 수 있다. 이 중량 손실은 부분적으로, 흡수 연구에서 우리가 주목했던 기질 이용 이동에 기인할 수 있었다. 또한, 지방 손실이 렙틴 생산에서의 감소가 될 것이다.

실시예 4-인간에서 RQ 값에 대한 저항성 전분 식이의 효과

방법

24명의 건강한 남성(19-34세)가 본 연구에 참여하였다. 이 작업에 대한 승인은 University of Wollongong Human Ethics Committee으로부터 받았고 재판의 개시 전에 모든 피험자들로부터 전체 문서 허가를 얻었다.

피험자들은 무작위로 2 그룹으로 나누었다. 첫번째 그룹은 저항성 전분이 낮은 전통 전분(TS) 식이를 받았고, 반면에 두번째 그룹은 저항성 전분이 높은 Hi-maize^TM(HM) 식이를 받았다. TS 식이가 표준 상업적으로 이용가능한 제품으로 구성되는 반면, HM 식이는 [Hi-maize^TM(표 1)을 함유하는 상업적으로 이용가능한 제품으로 구성되었다. TS 그룹에 대해, 나이, 신장 및 중량에 대한 평균 및 SEM 값은 각각 22.3 ± 0.6 세, 180 ± 3. 1 cm, 및 73.5 ± 3. 7 kg이었다. HM 그룹에 대해, 나이, 신장 및 중량에 대한 평균 및 SEM 값은 각각 23.5 ± 0.6 세, 185 ± 1.8 cm, 및 74.1 ± 2.4 kg이었다.

모든 피험자들은 14일동안 하루에 60g 이상 아침식사 시리얼, 소맥분으로 만든 빵 4 조각 및 2 머핀 + 1주일에 3 파스타 식사(125g 한그릇)을 먹도록 요청되었다. 이들 식품의 과잉분은 만일 필요하다면 모든 참가자들이 규칙적으로 운동을 하고 있을때 피험자들이 섭취 지침을 초과할 수 있도록 제공되었다(1주일당 4-8회). 모든 피험자들은 저항성 전분의 "바탕" (즉, 연구의 일부분으로서 제공되는 것들을 제외한 공급원으로부터의 저항성 전분)섭취를 제어하는 노력으로 연구동안에는 상당한 양의 저항성 전분을 함유하는 식품(예를 들어,콩, 그린 바나나 및 비스마티 쌀)을 먹지않도록 권고되었다. 피험자들에게 공급된 모든 식품은Buttercup Bakeries, Uncle Toby's Company Ltd, and New Zealand Starch Products on behalf of Starch Australasia Ltd에서 기부하였다.

할당받은 식이를 개시하기 전에(0일), 정맥성 혈액 샘플(antecubital)을 각각의 피험자로부터 취하고 이어서 식이 이력 인터뷰와 연구를 위한 식이 지침의 철저한 설명을 하였다. 식이 개시 2주후(14일), 피험자들은 뒤이은 단식 식품 샘플 및 3시간 식사 테스트로 돌입했다. 시험 식사는 2주 연구 기간에 걸친 피험자의 식이에 기반하여, TS 또는 HM 중의 하나였고, 60g 아침 식사 시리얼, 250ml Lite White 우유, 빵 1 조각(구운), 1 머핀(구운), 10g의 Canola 마가린 및 20g의 잼으로 구성되었다.

시험 식품물의 섭취 30,60,120 및 180 분후에 정맥 혈액 샘플(전완)을 취했다. 호흡 상수(RQ) 측정은 시험 식품물의 섭취 후 Datex Deltatrac II (Helsinki, Finland)을 사용하여 0, 60, 120 및 180 분에서 취했다. 게다가, 모든 혈액 샘플을 세럼 글루코스, 세럼 인슐린, 혈장 콜레스테롤, 혈장 총 지질 및 혈장 유리지방산 농도에 대해 분석하였다.

식이 이력 기록 및 피험자의 일일 식품 체크 리스트로부터 평가된 식이 중재동안의 실제 영양물 섭취. 퍼센트로 표시한 값은 총 칼로리 흡수의 퍼센트를 나타낸다.

결과

모집된 24명의 피험자들 중, HM 그룹으로부터 한명의 피험자는 세계 건강 기구(WHO) 기준에 따라 인슐린 저항성인것으로 밝혀졌다. 전체 에너지 섭취 및 식이의 다량영양 조성은 TS 와 HM 그룹사이에서 크게 다르지 않았다(표 5).

TS 와 HM 그룹사이에서 단식 RQ 값에 있어서 아무런 차이가 없었다. RQ 값의 범위는 0.83 과 0.91 사이에 있었고, 각각의 시간 지점에서 RQ와 0분에서의 RQ 사이의 차이를 나타내는 △RQ로 도시되었다(도 13). 식품물 섭취후 60과 120분에서의 △RQ는 TS 와 HM 그룹사이에서 아무런 차이를 보이지 않았다. 그러나, 180분 후에, HM 그룹에 대한 △RQ는 대략 TS 그룹의 50% 이었다.

논의

건강한 남성의 두 그룹(18-34 세)은 2주동안 저항성 전분이 낮은 종래의 전분(TS) 제품 또는 저항성 전분 함량이 높은 Hi-maize^TM(HM) 제품 중의 하나를 함유하는 높은 탄수화물 식이를 소비하였다. RQ 측정 및 혈액 샘플을 취하여 식품물 섭취 후에 글루코스, 인슐린, 유리지방산(FFA), 콜레스테롤 및 총 지질 농도를 분석하였다. 3시간일때 HM 그룹에 대한 △RQ (0.04±0.01)은 대략 TS 그룹(0.09±0.02; p<0.01)에 대한 값의 50%였다. 이 데이타는 저항성 전분이 높은 식이가 식이 저항성 전분의 높은 수준의 소비와 함께, 탄수화물 산화보다 지방 산화를 선호하는, 연료 이동에서의 급성 이동을 유발한다는 증거를 제공한다.

절대적인 조건에서, 탄수화물은 RQ 값이 0.90 내지 0.92 범위일때, 식품물 섭취후 1, 2 및 3시간에서 에너지의 주된 공급원이었다. 상대적으로 TS 그룹은 식사후 3시간때 지방 산화의 증가를 나타내었고, HM 그룹에서 RQ의 감소가 관찰되었다. RQ (0.05 단위)에서의 이러한 증가의 크기는 작아보이지만, 그것은 지방 산화에서의 큰 차이의 원인이 된다. 예를 들어, 만일 TS 그룹에서의 피험자들이 50% 지방과 50% 탄수화물을 산화하였다면, RQ의 관찰된 감소는 HM 그룹에서 피험자들이 67% 지방과 33% 탄수화물을 산화하였다는 것을 의미할 것이다. 연료 이용에서의 이러한 상당한 차이는 특히 HM과 TS 식이 사이에 총 저항성 전분 함량의 차이가 상대적으로 낮기 때문에 흥미롭다. 급성 측정에 사용된 식품물은 TS 식이보다 대략 4배의 저항성 전분을 함유하였다(각각 28.2% 대 7.2% (w/w)). 저항성 전분의 양의 더 큰 증가는 연료 이용에 대한 좀더 큰 효과를 초래할 수 있다.

저항성 전분 소비는 지방 산화에서의 급격한 증가를 초래하였다. 게다가, 고 탄수화물 식이의 소비는, 저항성 함량과는 관계없이, 단식 혈장 FFA 농도를 낮추었다. 함께 취한, 이들 결과는 저항성 전분이 풍부한 고 탄수화물 식이가 혈장 FFA 과잉공급이 비만 및 비인슐린 의존 진성 당뇨병과 같은 증상을 나타내는 물질대사 질병으로 고통받는 개인들에게 유익할 수 있다는 것을 지시한다.

본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화 및/또는 변형이 만들어질 수 있다는 것이 당업자들에게 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 구체예는 모든 관점에서 예증이며 발명을 제한하지 않는 것으로 간주된다.

상기 명세서에서 언급된 모든 공보는 여기에 참고 문헌으로서 포함된다. 본 명세서에 포함된 문서, 기록, 재료, 장치, 제품 등의 어떠한 논의는 유일하게 본 발명의 배경을 제공하는 목적을 위한 것이다. 이들 문제들의 어떤것 또는 전부가 종래 기술 기초의 부분을 형성하거나 본 출원의 각각의 청구항의 우선일보다 이전에 호주 또는 어떤 다른 나라 또는 영토에 존재했던 것처럼, 본 발명과 관련된 분야에서 일반적인 상식이었다는 것을 승인하는 것으로 받아들이지 않는다.

Claims

개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 탄수화물 및 지방 대사를 조절하는 방법.
제 1항에 있어서, 개인의 지방 섭취량의 60%이상이 불포화 지방인 것을 특징으로 하는 방법.
개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 특징으로 하는 개인에서 지방 대사를 향상시키는 방법.
제 2항에 있어서, 지방 대사의 향상은 지방 축적의 감소 및/또는 지방 산화의 증가를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 그리고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 혈장 렙틴 농도를 감소시키고 포만상태를 증가시키는 방법.
개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비만으로부터 고통받는 개인을 치료하는 방법.
개인의 일일 탄수화물의 5% 이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 비만의 발생을 낮추는 방법.
개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 비인슐린 의존 진성 당뇨병의 발생을 낮추는 방법.
개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에 의한 식품 소비 후에 개인에서 식후 혈장 글루코스 및/또는 인슐린 수준을 감소시키는 방법.
개인의 일일 탄수화물 섭취량의 5%이상을 저항성 전분으로 대신하고 개인의 포화 지방 섭취량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인의 체 질량을 조절하는 방법.
낮은 저항성 전분 함량을 갖는 성분을 높은 저항성 전분 함량을 갖는 성분으로 대신하고 포화 지방의 일부 또는 전부를 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 따르는 방법에 사용하기 위한 식품의 제조 방법.
제 11항에 있어서, 탄수화물 함량의 5%이상을 저항성 전분 함량으로 대신하고 포화 지방 함량의 10%이상을 불포화 지방으로 대신하는 것을 특징으로 하는 방법.
2g이상의 저항성 전분과 2g이상의 불포화 지방을 포함하며, 저항성 전분이 총 전분 함량의 5중량%이상의 비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항에 있어서, 저항성 전분이 총 탄수화물 함량의 5중량%이상의 비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 14항 또는 제 15항에 있어서, 저항성 전분의 일부 또는 전부가 50중량%이상의 아밀로스 함량을 갖는 고 아밀로스 옥수수 전분이거나 또는 그것으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 불포화 지방이 총 지방 함량의 25중량%이상의 비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 16항에 있어서, 불포화 지방이 총 지방 함량의 50중량%이상의 비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 17항에 있어서, 포화 지방이 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 불포화 지방이 하나 이상의 모노-불포화 지방, 폴리-불포화 지방, 오메가-3 지방 및 오메가 6 지방으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 향미료, 비타민 공급원, 미네랄 공급원, 전해질 및 미량 원소로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 하루에 800 내지 1200kcal의 에너지 함량을 갖는 저칼로리 식이의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 하루에 1200kcal이상의 에너지 함량을 갖는 식이의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 하루에 2000kcal 이상의 에너지 함량을 갖는 식이의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 혼합물의 형태이고, 상기 분말 혼합물이 물 함유 액체에서 가용성, 현탁가능, 분산가능 또는 유화가능한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 과립 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 탄수화물 및 지방 대사를 조절하는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 지방 이용을 향상시키는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈장 렙틴 농도를 감소시키고 개인에서 포만상태를 증가시키는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비만으로 고통받는 개인을 치료하는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 비만의 위험을 낮추는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에서 비인슐린 의존 진성 당뇨병의 위험을 낮추는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인에 의한 식품 소비 후에 개인에서 식후 혈장 글루코스 및/또는 인슐린 수준을 감소시키는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 개인에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인의 체 질량을 조절하는 방법.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서, 제 26항 내지 제 33항 중 어느 한 항에 따르는 방법에 사용하기 위한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 26항 내지 제 33항 중 어느 한 항에 따르는 방법에 사용하기 위한 약제의 제조에 있어서 제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물의 사용.
제 13항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식품.
제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 포함하는 하나 이상의 식사 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 미리포장된 식사.
(i) 조성물의 탄수화물 함량의 일부 또는 전부를 저항성 전분으로 대신하고 (ii)조성물의 포화 지방 함량의 일부 또는 전부를 불포화 지방으로 대신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 13항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 따르는 조성물의 제조 방법.