KR20080015092A - 저-락토스의 부분적으로 가수분해된 유아용 조제유 - Google Patents

저-락토스의 부분적으로 가수분해된 유아용 조제유 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저-락토스의 부분적으로 가수분해된 유아용 조제유에 관한 것이다. 상기 유아용 조제유의 탄수화물 성분은 0％ 내지 60％ 범위의 락토스를 포함하며, 상기 유아용 조제유의 단백질 성분은 부분적으로 가수분해된 유청 단백질 및 카세인을 포함하며, 상기 단백질 성분은 특정 분자량을 갖는다.
유아용 조제유, 알레르기, 락토스, 카세인, 유청 단백질

Description

저-락토스의 부분적으로 가수분해된 유아용 조제유 {LOW-LACTOSE PARTIALLY HYDROLYZED INFANT FORMULA}
본 발명은 저-락토스의 부분적으로 가수분해된 유아용 조제유에 관한 것이다.
식품 알레르기는 식이 제품의 섭취 이후 발생하는 면역학적으로 매개된 임상적 증후군이다. 식품 알레르기를 수반하는 유해한 반응은 종종 즉시형 면역글로불린 E (IgE) 매개된 반응이며, 이는 달리 식품 단백질 알레르기로도 알려져 있다. 문헌 [Host, A., et al., Dietary Products Used in Infants for Treatment and Prevention of Food Allergy, Arch. Dis. Child 81:80-84 (1999)]을 참조한다. 식품 단백질 알레르기의 증상에는 혈관부종, 두드러기, 습진, 천식, 비염, 결막염, 구토증 또는 아나필락시스가 포함된다.
우유 알레르기는 어린 아동에서 가장 흔한 식품 단백질 알레르기이며, 모든 유아의 약 2％ 내지 3％에서 일어난다. 문헌 [Sampson, H. A., Food Allergy. Part 1: lmmunopathogenesis and Clinical Disorders, J Allergy Clin Immunol. 103:717-728 (1999)]을 참조한다. 유아에서 우유 알레르기가 유행하는 것에 대한 하나의 가능한 설명은 가장 통상적인 유아용 조제유에서 발견되는 원형 우유 단백 질이 유아에 노출되는 최초이며 가장 흔한 식품 알레르기라는 것이다. 추가적으로, 유아는 그의 장 점막이 어른에 비해 불완전하게 소화된 거대 분자에 대해 보다 큰 투과성을 갖기 때문에 우유 알레르기에 특히 민감성일 수 있다. 문헌 [Moran R., Effects of Prolonged Exposure to Partially Hydrolyzed Milk Protein, J. Pediatr. 121:S90-S4 (1992)]을 참조한다.
우유 알레르기를 완전하게 치유할 수 있는 알려진 치료법은 없지만, 가수분해된 단백질 조제유의 섭취를 통해 유아에서 우유 및 기타 알레르기를 예방하거나 또는 줄이는 것이 가능할 수 있다. 원형 단백질만을 갖는 통상적인 조제유 대신 부분적으로 및 광범위하게 가수분해된 단백질을 갖는 유아용 조제유의 섭취는 유아에서 미래의 알레르기 위험을 줄일 수 있다고 나타났다 (상기 문헌 참조). 따라서, 유아가 알레르기 가족력을 갖는 경우, 가수분해된 단백질 조제유의 섭취는 미래에 알래르기가 발생하는 유아에서 위험을 감소시킬 수 있다.
가수분해된 단백질 조제유는 광범위하게 가수분해되거나 부분적으로 가수분해된 것으로 특성화될 수 있다. 광범위하게 가수분해된 단백질-함유 유아용 조제유 (EHF; extensively hydrolyzed protein-containing infant formula)는 우유를 기초로 하되, 단백질을 효소로 처리하여 알레르기-관련된 증상을 유발하는 대부분의 단백질을 파괴시킨다. 시판되는 EHF 중 하나는 엔파밀 (Enfamil®) 뉴트라미겐 (Nutramigen®)이다. 이는 우유 및 대두 조제유에서 원형 단백질에 민감한 만삭아를 위한 카세인-기재 저자극성 유아용 조제유이다. 반면, 부분적으로 가수분해된 단백질-함유 유아용 조제유 (PHF; partially hydrolyzed protein-containing infant formula)는 효소로 처리하여 유단백질의 일부만을 파괴한다.
이상적으로, PHF를 비롯한 임의의 유아용 조제유는 가능한 한 모유와 유사하도록 하여야 한다. 모유에서, 유청 단백질 및 카세인의 2개의 주요 단백질이 있다. 전형적으로, 유청 단백질은 모유에서 단백질의 약 60％를 구성하는 반면 카세인은 전형적으로 약 40％를 구성한다. 문헌 [Lonnerdal, B., Biochemistry and Physiological Functions of Human Milk Proteins, Am. J. Clin. Nutr. 42:1299-1317 (1985)]을 참조한다.
모유의 단백질 함량과 유사하도록 하는 것 이외에, PHF는 탄수화물 흡수에서 어려움을 유발하거나 악화시키지 않아야 한다. 우유-기재 유아용 조제유에서의 주요 탄수화물은 락토스이다. 락토스는 글루코스 및 갈락토스의 이당류이며, 신체가 락토스를 소화시키기 위해 효소 락타제가 요구된다. 장 상피 세포의 표면 막에 위치하는 락타제가 충분한 양으로 존재하지 않는 경우, 신체는 락토스를 완전히 소화시키지 못할 수 있다. 통상적으로 락토스 불내증으로 알려져 있는 이러한 상태는 복부 팽창, 가스, 경련 및 설사와 같은 증상을 유발할 수 있다.
유아에서 원하지 않는 락토스 불내증의 부작용을 피하기 위한 한 방법은 영양 보충 또는 모유 대체를 위해 저-락토스 유아용 조제유를 제공하는 것이다. 전형적으로, 저-락토스 유아용 조제유는 적은 백분율의 락토스를 포함하는 탄수화물을 갖는다. 나머지 탄수화물 함량은 또 다른 공급원, 예컨대 옥수수 시럽 고형분으로부터 유래된다.
여러 유아용 조제유가 개시되어 왔지만, 본 발명의 조합된 이점을 제공하는 것은 없다. 예를 들어, 마르티네즈 (Martinez) 등의 미국 특허 제5,405,637호는 유단백질 부분 가수분해물 및 이를 함유하는 유아용 조제유에 관한 것이다. 그러나, 상기 발명은 약 0％ 내지 60％ 범위의 락토스 함량을 갖는 유아용 조제유를 개시하지 않는다. 추가적으로, 비록 상기 참고문헌은 약 6 내지 9％ 범위의 가수분해도를 개시하지만, 마르티네즈 참고문헌의 단백질 가수분해물은 본 발명에서 사용된 단백질 가수분해물의 분자량을 갖는다고 개시하지 않는다.
크라츠키 (Kratky)의 미국 특허 제6,777,931호는 저 트레오닌 함량을 갖는 유아용 조제유 조성물에 관한 것이다. 상기 참고문헌은 유청 단백질 및 카세인의 사용을 논의하지만, 사용된 유청 단백질을 변형하여 카세이노-글리오-마크로펩티드 (cGMP)를 제거한다. 추가적으로, 상기 참고문헌은 본 발명에서와 같은 특정 분자량 프로파일을 갖는 부분 가수분해물을 갖는 유아용 조제유를 개시하지 않는다.
그리핀 (Griffin) 등의 미국 특허 제6,162,472호는 카세인 및 유청 단백질로 구성되며, 20％ 미만의 락토스 함량을 갖는 유아용 조제유에 관한 것이지만, 부분 가수분해물 조제유를 개시하지 않는다.
브라운 (Braun) 등의 미국 특허 제6,171,621호, 빈델스 (Bindels) 등의 미국 특허 제6,863,918호 및 카마렐 (Kamarel)의 미국 특허 제6,194,009호는 모두 단백질 가수분해물을 기초로 하는 여러 유아용 조제유 및 영양 제품에 관한 것이다. 그러나, 상기 특허들은 약 50:50 내지 70:30 범위의 유청 단백질 대 카세인 비를 갖는 보충물 또는 조제유를 개시하지 않는다. 추가적으로, 여러 발명의 부분 가수분해물은 본 출원에서 사용된 분자량을 갖는 가수분해물을 개시하지 않는다.
<발명의 개요>
요약하면, 본 발명은 조제유에 존재하는 탄수화물의 총 중량을 기준으로 약 0％ 내지 60％ 락토스로 구성된 탄수화물 성분; 및 부분적으로 가수분해된 유청 단백질 및 카세인의 단백질 성분 (여기서, 상기 유청 단백질 대 카세인의 비는 약 50:50 내지 70:30 범위이며, 상기 단백질 가수분해물은 그의 몰 질량의 함수로서 하기 표 1에 나타나는 분자량 분포 범위에 걸쳐 분포하는 펩티드를 가짐)을 포함하는 신규 유아용 조제유에 관한 것이다.
Figure 112007086363388-PCT00001
본 발명에 의해 달성되는 것으로 밝혀진 여러 장점 중 하나는 유단백질 부분 가수분해물이 모유와 유사한 단백질 조성, 개선된 맛 및 개선된 에멀션화 특성을 갖는 것이다. 추가적으로, 본 발명은 원형 우유에 비해 IgG 항체 반응에 대한 보다 적은 프라이밍 효과 (priming effect)를 유발한다. 이에 따라, 본 발명은 감소된 면역원성 가능성을 가질 수 있다.
본 발명의 실시양태를 이제 상세하게 언급할 것이며, 이들 중 하나 이상의 실시예를 하기 설명한다. 각각의 실시양태는 본 발명의 설명으로서 제공되나, 본 발명을 제한하지는 않는다. 사실, 당업자들에게는 본 발명의 범주 또는 취지로부터 벗어나지 않고 여러 변형 및 변화가 본 발명에서 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태의 일부로서 예시 또는 기재된 특성을 또 다른 실시양태에서 사용하여, 또 다른 추가 실시양태를 수득할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 및 그의 등가물의 범주 내에 있는 것과 같은 이러한 변형 및 변경을 포함하려고 한다. 본 발명의 다른 목적, 특성 및 측면은 하기 발명의 상세한 설명에 개시되어 있거나 또는 하기 발명의 상세한 설명으로부터 명백하다. 본 논의는 예시적 실시양태만의 기재이며, 본 발명의 보다 광범위한 측면을 제한하려고 하지 않는다는 것이 당업자들에 의해 이해된다.
정의
본원에서 사용된 것과 같은 용어 "저-락토스"는 0％의 락토스를 비롯한 100％ 미만의 락토스 함량을 의미한다.
용어 "가수분해도"는 펩티드 결합이 효소적 가수분해 반응에 의해 파괴되는 정도를 의미한다. 측정값은 원형 단백질에 존재하는 특정 펩티드 결합의 총 수의 백분율로서 가수분해에서 파괴된 특정 펩티드 결합의 수를 나타낸다.
용어 "프로바이오틱 (probiotic)"은 숙주의 건강에 유익한 효과를 주는 미생물을 의미한다.
본원에서 사용된 것과 같은 용어 "프리바이오틱 (prebiotic)"은 결장에서의 숙주의 건강을 개선시킬 수 있는 1종 또는 제한된 숫자의 박테리아의 성장 및/또는 활성의 선택적 자극에 의해 숙주에게 유익한 영향을 미치는 비-소화성 식품 성분을 의미한다.
용어 "대상체"는 임의의 포유동물, 바람직하게는 인간을 의미한다.
본원에서 사용된 것과 같은 용어 "유아"는 약 1세 미만의 인간을 의미한다.
본원에서 사용된 것과 같은 용어 "유아용 조제유"는 모유를 대체하여 유아의 영양 요구사항을 만족시키는 조성물을 의미한다. 미국에서, 유아용 조제유의 함량은 21 C.F.R. 제100항, 제106항 및 제107항에서 설명하는 연방 규정에 따른다. 이러한 규정은 인간 모유의 영양소 및 기타 특성을 자극하기 위해 거대영양소, 비타민, 미네랄, 및 기타 성분 수준을 정의한다.
발명
본 발명에 따르면, 신규 유아용 조제유를 발견하였다. 유아용 조제유는 저 락토스 함량을 가지며, 부분적으로 가수분해된 카세인 및 유청 단백질의 혼합물을 포함한다. 유아용 조제유의 단백질 부분 가수분해물은 종래 기술과 구별되는 생성물에서 얻어진 구체적이며 독특한 분자량 분포를 갖는다.
본 발명은 모유에서 발견되는 것과 유사한 유청 단백질 대 카세인 비를 제공한다. 특정 실시양태에서, 유청 단백질 대 카세인의 비는 약 50:50 내지 70:30 범위이다. 또 다른 실시양태에서, 카세인 대 유청 단백질의 비는 약 60:40이다.
본 발명에서 사용되는 유청 단백질은 당업계에 알려진 임의의 공급원으로부터 유래할 수 있다. 한 실시양태에서, 유청 단백질은 스위트 치즈 제조로부터 얻어진 가공되지 않은 유청, 한외여과 (UF 유청), 이온 교환 및/또는 전기영동 (ED 유청)에 의해 얻어진 유청 단백질 농축물 (WPC), 또는 유청의 락토스 함량을 감소시키기 위해 처리된 유청 단리물로부터 생성된 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용된 카세인은 당업계에서 알려진 임의의 공급원으로부터 유래할 수 있다. 예를 들어, 카세인은 산 카세인 또는 탈지유 고형분 (NFM) 중 하나일 수 있다.
유청 단백질 및 카세인 둘 모두는 건량 기준으로 약 20％ 내지 25％ 범위의 총 고형분 및 약 40％ 내지 50％ 범위의 단백질을 함유하는 용액으로 희석시키거나 또는 용액에 녹일 수 있다.
본 발명에서, 탄수화물 성분은 약 0％ 내지 60％ 범위의 락토스를 포함한다. 본 발명의 다른 실시양태에서, 탄수화물 성분은 약 15％ 내지 55％ 범위의 락토스를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 탄수화물 성분은 약 20％ 내지 30％ 범위의 락토스를 포함한다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 탄수화물 성분은 약 1％ 내지 25％ 범위의 락토스를 포함한다. 이러한 실시양태에서, 나머지 탄수화물 공급원은 당업계에 알려진 임의의 탄수화물 공급원, 예컨대 락토스, 글루코스, 옥수수 시럽 고형분, 말토덱스트린, 수크로스, 전분 및 쌀 시럽 고형분일 수 있다. 특정 실시양태에서, 탄수화물 성분은 약 25％의 락토스 및 약 75％의 옥수수 시럽 고형분을 포함한다.
락토스는 유아용 조제유에 첨가되거나, 유아용 조제유의 성분 내에 본래 존재할 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 락토스는 건조된 가수분해물 내에 본래 존재한다. 이러한 실시양태에서, 건조된 가수분해물의 약 30％ 내지 70％ 범위는 탄수화물을 구성할 수 있다. 특정 실시양태에서, 건조된 가수분해물의 약 50％는 탄수화물을 구성한다.
본 발명의 한 실시양태에서, 락토스 함량은 0％일 수 있다. 이러한 실시양태에서, 당업계에 알려진 임의의 방법을 사용하여 가수분해물을 처리하여, 그의 락토스 함량을 제거할 수 있다. 별볍으로, 락토스가 없는 유단백질 성분을 사용하여 유아용 조제유를 제조할 수 있다.
본 발명에서, 단백질분해 효소인 프로테아제 N을 사용하여 단백질을 가수분해한다. 프로테아제 N "아마노 (Amano)"는 아마노 엔자임 유.에스.에이. 코., 엘티디. (Amano Enzyme U.S.A. Co., Ltd.; 일리노이주 엘진 (Elgin, IL) 소재)에서 시판된다. 프로테아제 N은 박테리아 종인 바실루스 서브틸리스 (Bacillus subtilis)로부터 유래된 단백질분해 효소 제제이다. 프로테아제 분말은 "150,000 단위/g 이상임"으로 명시되며, 이는 한 단위의 프로테아제 N이 pH 7.0에서 60분 동안 100 마이크로그램의 티로신과 동등한 아미노산을 생성하는 효소의 양임을 의미한다. 본 발명의 유아용 조제유를 제조하기 위하여, 프로테아제 N은 가수분해되는 총 단백질의 약 0.5％ 내지 약 1.0 중량％의 수준으로 사용할 수 있다.
전형적으로, 프로테아제 N에 의한 단백질 가수분해는 약 500℃ 내지 약 600℃의 온도에서 수행된다. 가수분해는 약 4％ 내지 10％ 범위의 가수분해도를 얻도록 하는 시간 동안 일어난다. 특정 실시양태에서, 가수분해는 약 6％ 내지 9％ 범위의 가수분해도를 얻도록 하는 시간 동안 일어난다. 또 다른 실시양태에서, 가수분해는 약 7.5％의 가수분해도를 얻도록 하는 시간 동안 일어난다. 이러한 가수분해 수준은 약 30분 내지 약 3시간 범위에서 취할 수 있다.
일정한 pH가 가수분해 동안 유지되어야만 한다. 본 발명의 방법에서, pH는 약 6.5 내지 8 범위로 조절되고 유지된다. 특정 실시양태에서, pH는 약 7.0에서 유지된다.
유청 단백질, 카세인, 물 및 프로테아제 N의 용액의 최적 pH를 유지하기 위하여, 수산화나트륨 및/또는 수산화칼륨의 가성 용액을 사용하여 pH를 조절할 수 있다. pH 조절을 위해 수산화나트륨을 사용하는 경우, 용액에 첨가되는 수산화나트륨의 양은 최종 단백질 가수분해물 중에서 약 0.3％ 미만의 총 고형분을 포함하도록 하는 수준으로 조절되어야 한다. 10％ 수산화칼륨 수용액 또한 용액의 pH를 원하는 값으로 조절하는데 사용할 수 있으며, 최적 pH를 조절하기 위해 효소 첨가 이전 또는 가수분해 과정 동안에 사용할 수 있다.
단백질 가수분해 동안 용액에 첨가된 가성 용액의 양은 pH-스탯 (pH-stat)에 의해, 또는 가성 용액을 연속적으로 및 비례적으로 첨가하여 조절할 수 있다. 가수분해물은 표준 배치 방법 또는 연속 방법에 의해 제조할 수 있다.
단백질 부분 가수분해물의 일관된 품질을 보다 우수하게 보장하기 위하여, 가수분해 과정의 마지막에 가수분해물을 효소 불활성화시킨다. 효소 불활성화 단계는 약 82℃의 온도에서 약 10분 동안 열 처리하는 것을 포함할 수 있다. 별법으로, 약 5초 동안 용액을 약 92℃의 온도로 가열하여 효소를 불활성화시킬 수 있다. 효소 불활성화가 완료된 이후, 가수분해물을 10℃ 미만의 온도에서 액체 상태로 저장할 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 본원에 기재된 방법에 따라 제조된 액상 부분 단백질 가수분해물을 그대로 및 다른 성분과 블렌딩하여 사용하여, 유아용 조제유를 제조할 수 있다. 별법으로, 부분 가수분해물을 액상 가수분해물의 분무 건조에 의해 분말 형태로 제조할 수 있다. 이후, 분무 건조된 가수분해물을 유아용 조제유에 혼입할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 액상 부분 가수분해물을 증발에 의해 농축시키고, 이후 분무 건조시킬 수 있다. 다시, 분무 건조된 가수분해물을 유아용 조제유에 혼입할 수 있다. 기재된 부분적으로 가수분해된 단백질을 갖는 유아용 조제유를 당업계에 알려진 임의의 유아용 조제유 배합 방법을 사용하여 배합할 수 있다.
본 발명의 유아용 조제유는 영양적으로 완전할 수 있으며, 전형적으로 적합한 형태 및 양의 지질, 탄수화물, 단백질, 비타민 및 미네랄을 함유할 수 있다. 전형적으로, 지질 또는 지방의 양은 약 3 내지 약 7 g/100 kcal의 범위일 수 있다. 지질 공급원은 식물성 오일, 예컨대 팜 오일, 대두 오일, 팜올레인, 코코넛 오일, 중쇄 트리글리세리드 오일, 고 올레산 해바라기 오일 및 고 올레산 홍화 오일 등을 비롯한 당업계에 알려진 임의의 오일일 수 있다. 전형적으로, 단백질의 양은 약 1 내지 약 5 g/100 kcal 범위일 수 있다. 전형적으로, 탄수화물의 양은 약 8 내지 약 12 g/100 kcal의 범위일 수 있다.
유아용 조제유는 프로바이오틱을 함유할 수 있다. 당업계에 알려진 임의의 프로바이오틱이 이러한 실시양태에서 허용가능할 것이다. 특정 실시양태에서, 프로바이오틱은 락토바실루스 (Lactobacillus) 또는 비피도박테리움 (Bifidobacterium)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 유아용 조제유는 1종 이상의 프리바이오틱을 함유할 수 있다. 당업계에 알려진 임의의 프리바이오틱이 이러한 실시양태에서 허용가능할 것이다. 본 발명의 프리바이오틱에는 락툴로스, 갈락토-올리고사카라이드, 프룩토-올리고사카라이드, 이소말토-올리고사카라이드, 대두 올리고사카라이드, 락토수크로스, 크실로-올리고사카라이드 및 젠티오-올리고사카라이드가 포함된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 유아용 조제유는 장쇄 다가-불포화 지방산 (LCPUFA)과 같은 기타 성분을 함유할 수 있다. 적합한 LCPUFA에는 α-리놀레산, γ-리놀레산, 리놀레산, 리놀렌산, 에이코사펜타엔산 (EPA), 아라키돈산 (ARA) 및 도코사헥사엔산 (DHA)이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 실시양태에서, 유아용 조제유는 DHA를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 유아용 조제유는 ARA를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 유아용 조제유는 DHA 및 ARA 둘 모두를 함유한다.
한 실시양태에서, DHA 및 ARA 둘 모두를 본 발명의 유아용 조제유에 혼입한다. 이러한 실시양태에서, ARA 대 DHA의 중량비는 전형적으로 약 1:3 내지 약 9:1이다. 별법으로, 상기 비는 약 1:2 내지 약 4:1일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 상기 비는 약 2:3 내지 약 2:1일 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 상기 비는 약 2:1이다.
전형적으로, 본 발명의 실시양태에서의 DHA의 유효량은 1일 당 체중 1 kg 당 약 3 mg 내지 약 150 mg이다. 본 발명의 한 실시양태에서, DHA의 양은 1일 당 체중 1 kg 당 약 6 mg 내지 약 100 mg이다. 다른 실시양태에서, 상기 양은 1일 당 체중 1 kg 당 약 10 mg 내지 약 60 mg이다. 또 다른 실시양태에서, 상기 양은 1일 당 체중 1 kg 당 약 15 mg 내지 약 30 mg이다.
전형적으로, 본 발명에서 사용하기 위한 유아용 조제유에서의 DHA의 양은 약 5 mg/100 kcal 내지 약 80 mg/100 kcal의 범위이다. 본 발명의 한 실시양태에서, DHA의 양은 약 10 mg/100 kcal 내지 약 50 mg/100 kcal의 범위이고, 또 다른 실시양태에서, 이는 약 15 mg/100 kcal 내지 약 20 mg/100 kcal의 범위이다. 본 발명의 특정 실시양태에서, DHA의 양은 약 17 mg/100 kcal이다.
전형적으로, 본 발명의 실시양태에서의 ARA의 유효량은 1일 당 체중 1 kg 당 약 5 mg 내지 약 150 mg이다. 본 발명의 한 실시양태에서, ARA의 양은 1일 당 체중 1 kg 당 약 10 mg 내지 약 120 mg의 범위이다. 다른 실시양태에서, 상기 양은 1일 당 체중 1 kg 당 약 15 mg 내지 약 90 mg의 범위이다. 또 다른 실시양태에서, 상기 양은 1일 당 체중 1 kg 당 약 20 mg 내지 약 60 mg의 범위이다.
전형적으로, 본 발명에서 사용하기 위한 유아용 조제유에서의 ARA의 양은 약 10 mg/100 kcal 내지 약 100 mg/100 kcal의 범위이다. 본 발명의 한 실시양태에서, ARA의 양은 약 15 mg/100 kcal 내지 약 70 mg/100 kcal의 범위이다. 또 다른 실시양태에서, ARA의 양은 약 20 mg/100 kcal 내지 약 40 mg/100 kcal의 범위이다. 본 발명의 특정 실시양태에서, ARA의 양은 약 34 mg/100 kcal이다.
DHA 및 ARA는 당업계에 알려진 표준 기법을 사용하여 본 발명의 임의의 실시양태에 보충할 수 있다. 예를 들어, DHA 및 ARA는 조제유에 보통 존재하는 동등한 양의 오일, 예컨대 고 올레산 해바라기 오일의 대체에 의해 보충물 또는 조제유에 첨가할 수 있다. 또 다른 예에서와 같이, DHA 및 ARA를 함유하는 오일은 DHA 및 ARA 없는 조제유에 보통 존재하는 동등한 양의 나머지 전체 지방 블렌드의 대체에 의해 보충물 또는 조제유에 첨가할 수 있다.
DHA 및 ARA의 공급원은 당업계에 알려진 임의의 공급원일 수 있다. 본 발명의 실시양태에서, DHA 및 ARA의 공급원은 그의 전문이 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 제5,374,567호, 제5,550,156호 및 제5,397,591호에서 교시되는 것과 같은 단일 세포 오일이다. 그러나, 본 발명은 이러한 오일로만 제한되지 않는다. DHA 및 ARA는 천연 또는 정제된 형태로 이용할 수 있다.
한 실시양태에서, DHA 및 ARA의 공급원은 실질적으로 에이코사펜타엔산 (EPA)이 없다. 예를 들어, 본 발명의 한 실시양태에서 유아용 조제유는 약 16 mg EPA/100 kcal 미만을 함유하며, 다른 실시양태에서는 약 10 mg EPA/100 kcal 미만을 함유하며, 또 다른 실시양태에서는 약 5 mg EPA/100 kcal을 함유한다. 한 특정 실시양태는 실질적으로 EPA를 함유하지 않는다. 또 다른 실시양태는 극미량의 EPA도 조제유에 없도록 EPA를 함유하지 않는다.
본 발명의 유아용 조제유는 특정 분자량 분포를 갖는다. 이러한 분자량 분포는 종래 기술에서 알려진 다른 부분 가수분해물과 비교하여 허용가능한 에멀션화 및 맛 품질을 입증하여 왔다. 추가적으로, 원형 유단백질에 비해 보다 적은 혈청 IgG 항체 효과를 유발하기 위해 특정 분자량 분포를 나타내었다.
본 발명의 실시양태에서, 본원에서 기재된 방법에 따라 제조된 부분 단백질 가수분해물을 영양 보충물에 혼입할 수 있다. 부분 단백질 가수분해물은 액상 형태로 사용될 수 있으며, 다른 성분과 블렌딩하여 액상 영양 보충물을 제조할 수 있다. 별법으로, 부분 단백질 가수분해물을 분무-건조시키고, 영양 보충물 분말에 혼입시킬 수 있다. 기재된 부분적으로 가수분해된 단백질을 갖는 영양 보충물은 당업계에 알려진 임의의 영양 보충물 배합 방법을 사용하여 배합할 수 있다.
크기 배제 크로마토그래피 (SEC)를 사용하여 현재 기재된 가수분해 방법에 의해 생성된 가수분해물 펩티드의 분자량 분포를 측정할 수 있다. 구체적으로 충분한 양의 유아용 조제유 분말을 계량하여 0.5 그램의 단백질을 50 ml 원뿔형 원심분리 튜브에 제공하였다. 물을 첨가하여 튜브에서 45 ml의 부피로 되도록 하였다. 혼합물을 사르스테트 (Sarstedt) D-5223 믹서에 두고, 1시간 동안 혼합하였다. 혼합 이후, 또 다른 물 5 ml를 튜브에 첨가하여 1％ 단백질 용액이 생성되었다. 원액 표준을 제조하고, 1시간 동안 잘 혼합하였다.
별도로, 14.91 그램의 염화칼륨 (KCl)을 1000 ml 비이커에 첨가하였다. 비이커에 물 700 ml를 첨가하여 KCl을 용해시켰다. 이후, 아세토니트릴 250 ml 및 트리플루오로아세트산 1.0 ml를 KCl 용액 (용출액)에 첨가하였다. 0.2M K2HPO4 용액을 사용하여 pH를 3.0으로 조절하였다.
HPL 시약병을 충전하고, 병을 용출액으로 세척하고, 샘플 및 표준의 희석을 위해 약 50 ml를 보존하였다. 히타치 (Hitachi) L-6200 A 인텔리전트 펌프 (Intelligent Pump) 라인을 용출액으로 퍼징하고, 컬럼을 1시간 동안 용출액으로 평형화시켰다.
샘플을 1시간 동안 혼합한 이후, 각 샘플 5.0 ml를 피펫으로 유리 스크류-캡 튜브에 넣었다. 디클로로메탄 5.0 ml 또한 피펫으로 각 튜브에 넣었다. 튜브를 캡핑하고, 4회 반전에 의해 혼합하였다. 이후, 샘플을 200×g에서 5분 동안 원심분리하였다.
샘플이 원심분리기에 있는 동안, 원액 표준 1-5를 용출액으로 희석시켰다 (80O ul + 320O ul). 각각 대략 1 ml의 표준을 오토샘플러 바이알 2개에 각각 피펫으로 넣고, 캡핑하였다.
원심분리된 샘플 1-10의 상부 (수성)층을 용출액으로 희석시켰다 (1OO ul + 90O ul). 바이알을 블랭크, 표준, 샘플 및 제2 표준으로 오토샘플러 트레이에 로딩하였다. 트레이를 히타치 오토샘플러에 두었다. 수행되는 바이알의 총 개수를 오토샘플러의 정면에 있는 키를 사용하여 오토샘플러 프로그램에 입력하고, 샘플을 수행하였다. 결과는 단백질의 분자량 프로파일을 나타내었다.
실시양태에서, 본 발명의 부분 가수분해물은 상기 표 1에서 나타낸 분자량 분포 범위와 함께 2,000의 평균 분자량을 갖는다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명의 부분 가수분해물은 하기 표 2에서 나타낸 분자량 분포를 갖는다.
Figure 112007086363388-PCT00002
하기 실시예는 본 발명의 다양한 실시양태를 기재한다. 본원에서의 청구의 범위의 범주 내의 다른 실시양태는 명세서의 고려 또는 본원에서 개시된 것과 같은 본 발명의 실시로부터 당업자들에게 명백할 것이다. 명세서는 실시예와 함께 오직 실시예 이후의 청구의 범위로 나타난 본 발명의 범주 및 취지를 갖는 예라고 여겨야 한다. 실시예에서, 모든 백분율은 달리 명시하지 않는다면 중량 기준으로 주어진다.
실시예 1
본 실시예는 단백질 부분 가수분해물의 제조 방법을 예시한다. 먼저, 비-우유 고형분 (분유) 60.3 kg 및 유청 단백질 농축물 (60％) 37.4 kg을 54℃에서 물을 함유하는 탱크 내에서 혼합하였다. 슬러리는 20％ 내지 23％ 범위의 총 고형분 함량을 가졌다. 이후, 슬러리의 pH를 측정하였다. 수산화나트륨 및 수산화칼륨을 슬러리에 첨가하여 슬러리의 pH를 7.0으로 조절하였다. pH 조절 이후, 아마노 N 효소 0.5 kg을 슬러리에 첨가하였다. 슬러리에 아마노 N을 첨가한 이후, pH를 수산화나트륨 및 수산화칼륨을 사용하여 7.0으로 연속적으로 조절하였다. 슬러리에 첨가된 수산화나트륨의 총 양은 0.3 kg이었다. 슬러리에 첨가된 수산화칼륨의 총 양은 1.5 kg이었다.
아마노 N 효소를 슬러리에 첨가하는 시간으로부터 시작하여 90분 동안 가수분해가 일어나도록 하였다. 90분이 경과한 후, 슬러리를 가열 처리하여, 효소를 불활성화시켰다. 가열 처리는 슬러리의 온도를 82℃로 10분 동안 상승시키는 것으로 이루어졌다. 본 실시예에서 얻어진 가수분해도는 6％ 내지 9％ 범위였다. 이후, 슬러리를 냉각시키고, 분무 건조시켜, 가수분해물 분말을 얻었다.
실시예 2
본 실시예는 본 발명의 유아용 조제유를 제조하기 위해 사용될 수 있는 성분의 한 실시양태를 예시한다.
가수분해물의 실시양태의 제조법
성분 건조된 가수분해물 100 kg 당 kg
무지유 고형분 60.3
유청 단백질 농축물 37.4
수산화칼륨 1.5
효소 (아마노 N) 1.5
수산화나트륨 0.3
비타민을 표 3에서의 성분에 첨가할 수 있다. 조제유에 첨가될 수 있는 비타민의 예에는 비타민 A, 비타민 D3, 비타민 E, 비타민 K1, 티아민, 리보플라빈, 비타민 B6 히드로클로라이드, 비타민 B12, 니아신아미드, 엽산, 칼슘 판토테네이트, 비오틴 및 아스코르브산이 포함된다.
또한, 미네랄을 표 3에서의 성분에 첨가할 수 있다. 조제유에 첨가될 수 있는 미네랄의 예에는 인산칼슘, 칼슘 글리세로포스페이트, 글루콘산칼슘, 시트르산나트륨, 염화칼륨, 시트르산칼륨, 인산칼륨, 인산마그네슘, 황산제1철, 황산아연 및 황산동이 포함된다.
실시예 3
본 실시예는 실시예 1에서 얻어진 단백질 부분 가수분해물의 IgG 항체 반응에 대한 프라이밍 효과를 예시한다. 323명의 유아를 미국에 위치하는 7곳의 소아과 의원에서 연구하였다. 대상체는 출생 직후 등록된 건강한 만삭아였다.
모유 수유할 의도를 밝힌 어머니의 유아를 그룹 A로 지정하였다. 모유 수유하지 않기로 선택한 어머니의 유아를 이중-은폐 방식으로 그룹 B 또는 C 중 하나로 지정하였다. 그룹 B의 유아는 실시예 1에서 얻어진 단백질 부분 가수분해물을 포함하는 유아용 조제유를 복용하였다. 그룹 C의 유아는 시판되는 유청-단백질 이 우세한 우유-기재 조제유 (엔파밀, 메드 존슨 코. (Mead Johnson Co.; 인디애나주 에반스빌 (Evansville, IN) 소재)로부터 시판됨)을 복용하였다. 두 조제유 모두 동일한 양의 단백질, 탄수화물 및 지방을 함유하였다.
유아를 모든 장소에서 1개월 간격으로 4개월까지, 및 7곳의 장소 중 3곳에서는 6 및 8개월째에서 평가하였다. 우유에 대한 혈청 항체를 검출하기 위해 입실시, 및 3, 6 및 8개월째에서 채혈하였다. IgE 항-유단백질 항체를 비오틴-아비딘 효소-결합 면역흡수 분석법에 의해 정량하고, IgG 항-유단백질 항체를 문헌 [Burks, et al. Burks, A.W., et al., Antibody Response to Milk Protein in Patients with Milk Protein Intolerance Documented by Challenge, J. Allergy Clin. Immunol. 85:921-927 (1990)]에 기재된 효소-결합 면역흡수 분석법을 사용하여 측정하였다. 추가로 채혈하여, 8개월째에서 시험된 유아에서 페리틴 및 헤모글로빈의 혈청 수준을 측정하고, 적혈구 용적률을 결정하였다.
유에 대한 IgG 항체의 평균 혈청 농도는 연구를 위해 입실한 시간에서 모든 그룹에서 유사하였다. 그러나, 우유에 대한 혈청 IgG 항체의 증가는 모유 (그룹 A) 또는 조제유 B 수유 유아에 비해 조제유 C 수유 유아 그룹에서 유의하게 보다 컸다. 그룹 B에서 우유에 대한 IgG 항체의 이러한 보다 적은 농도는 IgG 항체 반응에 대한 원형 우유 단백직의 보다 큰 프라이밍 효과를 나타낸다 (그룹 C). 이에 따라, 그룹 B의 부분적으로 가수분해된 유단백질의 감소된 면역원성 가능성이 있을 수 있다.
등록시에, 우유에 대한 IgE 항체의 평균 혈청 농도에서 3 그룹 간의 유의한 차이는 발견되지 않았다. 추가적으로, IgE 수준에서 연구를 통한 공급 요법 간의 유의한 차이는 없다. 평균 혈청 페리틴, 적혈구 용적율 및 헤모글로빈 값은 8개월째에서 정상 범위 내에 있었으며, 3 그룹간에 유의한 차이는 발견되지 않았다.
실시예 4
본 실시예는 본 발명의 방법에 따라 제조된 단백질 부분 가수분해물로 보충된 유아용 조제유의 특정 실시양태를 예시한다. 본 실시양태에서, 락토스는 약 23.5％의 탄수화물 성분을 포함한다.
Figure 112007086363388-PCT00003
이러한 실시양태에서, 락토스는 부분적으로 가수분해된 NFM 및 WPC 고형분에 본래 존재한다. 보다 구체적으로, 부분적으로 가수분해된 NFM 및 WPC 고형분의 약 50％는 락토스로 구성된다. 이에 따라, 이러한 NFM 및 WPC에 존재하는 락토스의 양은 대략 13.433 kg이다. 추가로 138.017 g의 락토스가 조성물에 존재한다. 유아용 조제유 중 락토스 합계는 대략 13.571 kg이다.
옥수수 시럽 고형분 44.256 kg이 유아용 조제유에 존재한다. 총 탄수화물 함량은 57.827 kg이며, 락토스는 총 함량의 13.571 kg만을 구성한다. 따라서, 락토스는 유아용 조제유에서 대략 23.5％의 총 탄수화물 함량을 구성한다.
모든 문서, 출판물, 특허, 특허 출원, 발표, 교과서, 보고서, 필사본, 브로셔, 책, 인터넷 게시물, 저널 기사 및 정기간행물 등을 제한 없이 포함하는 본 명세서에서 언급된 모든 참고 문헌은 그의 전문이 본 명세서에 참고로 포함된다. 본원에서의 참고 문헌의 논의는 단지 그 문헌의 저자에 의한 주장을 요약하기 위한 것이며, 임의의 참고 문헌이 선행 기술을 나타낸다는 허가가 이루어지지는 않았다. 출원인은 인용된 참고 문헌의 정확성 및 적절성에 이의를 제기할 권리를 보유한다.
비록 본 발명의 바람직한 실시양태가 특정 용어, 장치 및 방법을 사용하여 기재되어 있지만, 이러한 기재는 예시 목적만을 위한 것이다. 사용된 단어는 제한 보다는 설명의 단어이다. 상기 변형 및 변경은 본 발명의 취지 또는 범주로부터 벗어나지 않고 당업자들에 의해 실시될 수 있으며, 이는 첨부된 청구의 범위에서 보다 구체적으로 설명된다고 이해된다. 추가적으로, 다양한 실시양태의 측면은 전체 또는 일부 상호교환될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 이러한 방법에 따라 이루어진 멸균 액상 유아용 조제유의 제조 방법이 예시되지만, 다른 용도가 고려된다. 따라서, 첨부된 청구의 범위의 취지 및 범주는 그의 내에 포함된 바람직한 양태의 설명에 제한되어서는 안된다.

Claims (21)

  1. 유아용 조제유에 존재하는 탄수화물의 총 중량을 기준으로 약 0％ 내지 60％ 범위의 락토스로 구성되는 탄수화물 성분; 및
    부분적으로 가수분해된 유청 단백질 및 카세인으로 구성되며, 여기서 유청 단백질 대 카세인의 비는 약 50:50 내지 70:30이며, 단백질 가수분해물은 그의 몰 질량의 함수로서 하기 분자량 분포 범위에 걸쳐 분포하는 펩티드를 갖는 것인 단백질 성분
    을 포함하는 유아용 조제유.
    Figure 112007086363388-PCT00004
  2. 제1항에 있어서, 단백질 가수분해물이 그의 몰 질량의 함수로서 하기 분자량 분포에 걸쳐 분포하는 펩티드를 갖는 것인 유아용 조제유.
    Figure 112007086363388-PCT00005
  3. 제1항에 있어서, 유청 단백질 대 카세인의 비가 약 60:40인 유아용 조제유.
  4. 제1항에 있어서, 탄수화물 성분이 약 15％ 내지 55％ 락토스를 포함하는 것인 유아용 조제유.
  5. 제1항에 있어서, 탄수화물 성분이 약 20％ 내지 30％ 락토스를 포함하는 것인 유아용 조제유.
  6. 제1항에 있어서, 탄수화물 성분이 약 25 중량％ 락토스 및 약 75 중량％ 옥수수 시럽 고형분을 포함하는 것인 유아용 조제유.
  7. 제1항에 있어서, 단백질 성분의 가수분해도가 약 4％ 내지 10％인 유아용 조제유.
  8. 제6항에 있어서, 단백질 성분의 가수분해도가 약 6％ 내지 9％인 유아용 조제유.
  9. 제1항에 있어서, 1종 이상의 프로바이오틱 (probiotic)을 더 포함하는 유아용 조제유.
  10. 제1항에 있어서, 1종 이상의 프리바이오틱 (prebiotic)을 더 포함하는 유아용 조제유.
  11. 제1항에 있어서, LCPUFA를 더 포함하는 유아용 조제유.
  12. 제11항에 있어서, LCPUFA가 DHA 또는 ARA를 포함하는 것인 유아용 조제유.
  13. 제11항에 있어서, LCPUFA가 1일 당 체중 1 kg 당 약 3 mg 내지 약 150 mg의 양으로 DHA를 포함하는 것인 유아용 조제유.
  14. 제11항에 있어서, LCPUFA가 1일 당 체중 1 kg 당 약 5 mg 내지 약 150 mg의 양으로 ARA를 포함하는 것인 유아용 조제유.
  15. 제10항에 있어서, LCPUFA가 DHA 및 ARA를 포함하는 것인 유아용 조제유.
  16. 제14항에 있어서, ARA 대 DHA의 비가 약 1:3 내지 약 9:1인 유아용 조제유.
  17. 제14항에 있어서, ARA 대 DHA의 비가 약 1:2 내지 약 4:1인 유아용 조제유.
  18. 제14항에 있어서, ARA 대 DHA의 비가 약 2:3 내지 약 2:1인 유아용 조제유.
  19. 제1항에 있어서, 분말 형태인 유아용 조제유.
  20. 제1항에 있어서, 액상 형태인 유아용 조제유.
  21. 제1항에 따른 유아용 조제유를 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 대상체에서 알레르기의 발병을 예방하기 위한 방법.
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