PT1255449E - Formulação nutricional contendo substâncias pré-bióticas - Google Patents

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Description

ΡΕ1255449 1
DESCRIÇÃO "FORMULAÇÃO NUTRICIONAL CONTENDO SUBSTÂNCIAS PRÉ-BIÓTICAS"
CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção relaciona-se com formulações nutricionais contendo substâncias pré-bióticas e com a utilização destas formulações no aumento do crescimento de microorganismos benéficos e na inibição de organismos patogénicos. Mais especificamente, esta invenção relaciona-se com formulações nutricionais contendo oligofrutose e sialil-lactose.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Oligofrutose é formada por uma série de oligos-sacarídeos naturais encontrados principalmente em vegetais, tal como a cebola e a raiz da planta da endívia. É sabido que a oligofrutose é um substrato especifico para a Bifidobactéria. (ver, e.g., Mitsuoka et al, "Effect of Fructo-oligosaccharides on Intestinal Miceoflora", Pie NahrunqS, 3, 5-6:427-436 (197)). A oligofrutose passa através do intestino delgado sem ser digerida, atingindo o intestino grosso. No intestino grosso, a oligofrutose é fermentada por um número 2 ΡΕ1255449 limitado de microorganismo que incluem a maior parte das espécies de Bifidobactérias, i.e., espécies de bactérias benéficas para a saúde humana. (Ver Bouhnik et al.r "Short Chain Fructo-Oligosaccharide Administration Dose-Depen-dently Increases Fecal Bifidobacteria in Healthy Humans", J.Nutrition., 129:113-116).
Por exemplo, a oligofrutose pode ser utilizada de modo eficaz pelo lactobacilos e pela Bifidobactéria. É sabido que em populações mistas de bactérias tal como a que existe no cólon humano, a oligofrutose é consumida preferencialmente pela Bifidobactéria. As outras bactérias presentes nesta "população mista" ou não crescem ou apresentam crescimento inibido. (Ver, e.g., Gibson et ai., "Selective Stimulation of Bifidobacteria in the Human Colon, by Oligofructose and Insulin". Gastroenterol, 108:975-982 (1995)).
Para além disso, é sabido que um produto metabólico da Bifidobactéria é um ácido gordo de cadeia curta, resultando numa redução do pH no tracto digestivo. Este efeito no pH foi clinicamente observado e documentado em Mitsuoka et al., "Effect of Fructo-oligosaccharides on Intestinal Microflora", Pie Nahrung, 3,5-6:427-438 (1987)).
Sialil-lactoses são oligossacarideos que ocorrem naturalmente no leite humano assim como no leite de outros mamíferos. No entanto, as sialil-lactoses estão presentes no leite em concentrações bastante superiores em comparação com outras espécies de mamíferos. 3 ΡΕ1255449
As duas principais espécies de sialil-lactose são 3'-sialil-lactose e 6'-sialil-lactose. Estas espécies ocorrem naturalmente no leite humano com uma razão relativa de 1:3 (3' : 6') . É sabido que a sialil-lactose tem propriedades de anti-adesão para bactérias patogénicas especificas. Por exemplo, foi sugerido que a sialil-lactose actua na inibição da toxina da cólera, "Biosci.Biotech. Biochem. 59:417-419) e da Helicobacter pylori (ver, Simon et al, "Inhibition of Helicobacter pylori Binding to Gastrointestinal Epithelial Cells by Sialic Acid-Containing Oligosaccharides", Infection and Immunity, 750-757, (1997). Devido às suas propriedades anti-adesão, a sialil-lactose tem sido utilizada para tratar várias condições médicas. Por exemplo, as Patente U.S. Nos. 5.514.660 e 5.753.630, descrevem a utilização de sialil-lactose no tratamento e inibição de úlceras do duodeno. A Patente U.S. No. 5.883.079 descreve a utilização de sialil-lactose para inibir a infecção por H. pylori em tecidos de mamíferos.
No entanto, a utilização de duas substâncias pré-bióticas, especificamente, oligofrutose e sialil-lactose, em combinação não foi até agora descrita. Consequentemente, verifica-se que existe a necessidade desta combinação.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção está relacionada com uma composição nutricional, que é eficaz no aumento das 4 ΡΕ1255449
Bifidobactérias benéficas e na inibição da ligação de microorganismos patogénicos a tecido humano. Mais especi-ficamente, a presente invenção é dirigida para composições nutricionais compreendendo oligofrutose e sialil-lactose. A presente invenção é ainda dirigida para um método de aumentar a concentração de Bifidobactérias e de inibir a ligação de bactérias patogénicas num paciente humano compreendendo a administração de modo entérico ao referido paciente de uma composição compreendendo oligofrutose e sialil-lactose.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
Fig. 1 mostra o crescimento de Bifidobactéria, Clostridia e Bacteroides como é descrito no Exemplo 1.
Fig. 2 mostra o crescimento de B. lactis como é descrito no Exemplo 2.
Fig.3 mostra o crescimento de Clostridia, Bacteroides e B. lactis como se mostra no Exemplo 3.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A sialil-lactose útil na presente invenção compreende uma mistura de 3'-sialil-lactose e 6'-sialil-lactose. Preferencialmente a sialil-lactose é 3'-sialil-lactose. A sialil-lactose útil nas presentes composições pode ser preparada de acordo com qualquer um dos métodos 5 ΡΕ1255449 descritos, e.g., na Patente U.S. No. 5.575.916; 5.714.075; 5.278.299; 5.374.541; e 5.876.980. No entanto, será reconhecido pelos peritos na técnica que qualquer outro método conhecido de sintetizar e purificar sialil-lactose pode ser utilizado para preparar a sialil-lactose útil nas presentes composições. O componente da presente invenção oligofrutose pode ser preparado a partir de polifrutose de ocorrência natural (inulina) que pode ser encontrada em muitas plantas, incluindo cebolas, alho francês, trigo, endívias e alcachofra. A endivia é a utilizada mais usualmente. A oligofrutose pode ser extraída em quantidades suficientes, a partir destas plantas, por métodos conhecidos na técnica. A inulina pode ser separada uma vez que é solúvel em água quente. Se se desejar, a oligofrutose de ocorrência natural pode ser separada uma vez que é também solúvel em água fria. A inulina, opcionalmente após a remoção da oligofrutose de ocorrência natural, pode ser convertida em oligofrutose por hidrólise. A inulina pode ser quebrada em cadeias de comprimento oligomérico utilizando uma enzima inulase. A inulina pode também ser degradada em cadeias de comprimento oligomérico por hidrólise química. O componente da presente composição oligofrutose pode também ser preparado por síntese de preferência aos procedimentos extractivos. A oligofrutose pode ser sintetizada a partir de sacarose por transfrutosililação, que é levada a cabo por uma enzima, β-frutofuranosidase, que liga monómeros adicionais de frutose à molécula de sacarose. A oligo- 6 ΡΕ1255449 frutose formada deste modo contém unidades de frutose ligadas a uma unidade de glucose terminal. A oligofrutose derivada da inulina a partir de plantas tal como endivias contém ambas as cadeias de frutose e frutose com uma unidade de glucose terminal. A oligofrutose preparada por métodos tais como estes está disponível comercialmente. Uma forma preferida de oligofrutose para os objectivos desta invenção é Raftilos® disponível de Orati S.A., Tienen, Bélgica. Mais uma vez, é entendido que qualquer método conhecido de sintetizar e/ou isolar oligofrutose pode ser adequado para a presente invenção. A composição nutricional da presente invenção pode compreender de 0,1 g/L a 100 g/L de oligofrutose e de 6 mg/L a 10 g/L de sialil-lactose. Preferencialmente, a presente composição contém de 0,3 g/L a 6 g/L de oligofrutose e de 60 mg/L a 1 g/L de sialil-lactose, mais preferencialmente de 1 g/L a 3 g/L de oligofrutose e de 100 mg/L a 600 mg/L de sialil-lactose e ainda mais preferencialmente cerca de 3 g/L de oligofrutose e cerca de 100 mg/L de sialil-lactose.
Os presentes inventores verificaram que a combinação de oligofrutose e sialil-lactose nas presentes formulações nutricionais produzem um efeito pré-biótico sinergético, i.e., um efeito pré-biótico superior à adição dos efeitos das duas substâncias isoladas. A presente utilização da oligofrutose e da sialil-lactose aumenta especificamente a concentração de bactérias benéficas 7 ΡΕ1255449 (Bifidobactérias) nos intestinos não tendo no entanto efeito nas bactérias patogénicas (e.g., Clostridia, Bacte-roides, E.coli, etc.). Para além disso, embora se saiba que a administração de oligofrutose baixa o pH no seu ambiente, verificou-se que a combinação de oligofrutose com sialil-lactose baixa o pH numa extensão ainda maior. Esta redução do pH dos intestinos resulta num ambiente que conduz menos ao crescimento de alguns microorganismos, especificamente, as bactérias menos benéficas ou patogénicas tal como E. coli ou Bacteroides.
As composições nutricionais de presente invenção podem ser utilizadas com vários produtos nutricionais, tal como fórmulas para lactentes, fórmulas de transição, bebidas para crianças, leite, iogurtes, produtos à base de frutos para crianças mais velhas (tal como sumos de frutos), rebuçados, pastilhas elásticas, losangos, pós, comprimidos, etc. Preferencialmente, as presentes composições são adicionadas a fórmulas para lactentes. A fórmula para lactentes pode estar na forma de liquido pronto a ser consumido ou num pó, que pode ser misturado com água para alimentar o lactente. É mais preferido que a presente formulação seja adicionada na forma liquida. Fórmula para lactentes adequada para ser utilizada na presente invenção deve conter todas as vitaminas consideradas essenciais na dieta diária. Estas vitaminas e minerais devem estar presentes em quantidades nutricionais significativas. Exemplo de vitaminas minerais e outros ΡΕ1255449 nutrientes que podem ser incluídos em fórmulas para lactentes a que se vão adicionar as presentes formulações incluem vitamina A, complexo de vitamina B, vitamina C, vitamina D, vitamina E, vitamina K, cálcio, maqnésio, sódio, potássio, fósforo, cobre, zinco, cloro, iodo, selé-nio, ferro, niacina, ácido fólico, ácido pantoténico, bio-tina, cloro, Inositol e manganês. A fórmula para lactentes pode conter um ou mais fontes de lípidos assim como será reconhecido por um perito na técnica. A fórmula para lactentes pode ainda conter outras substâncias que podem ter um efeito benéfico, tal como, nucleótidos, imunoglobulinas, ácidos gordos poli-insaturados, etc.
Uma fórmula para lactentes preferida de acordo com a presente invenção é como se segue:
Ingrediente Unidade Por Litro Energia Kcal 672 Proteína g 15 Razão Soro de leite:Caseína 60:40 Gordura g 36 Hidratos de carbono g 72 Oligofrutose g 3,0 Sialil-lactose Mg 100 Vitamina A RE 750 Mistura de carótidas naturais IU 400 Vitamina D mcg 10, 6 9 ΡΕ1255449
Ingrediente Unidade Por Vitamina F mg 7,4 Vitamina K mcg 67,0 Vitamina Bi (tiamina) mcg 1000 Vitamina b2 (riboflavina) mcg 1500 Vitamina Ββ (piridoxina) mcg 600 Vitamina Bl2 (cianacolbalmina) mcg 2,0 Niacina mcg 9,0 Ácido Fólico mcg 80 Ácido Pantoténico mcg 3000 Biotina mcg 90 Vitamina C (ácido ascórbico) mg 90 Colina mg 100 Inositol mg 33 Cálcio mg 460 Fósforo mg 333 Magnésio mg 64 Ferro mg 8,0 Zinco mg 6,0 Manganês mcg 50 Cobre mcg 560 Iodo mcg 100 Sódio mg 160 Potássio Mg 650 Cloro Mg 433 Selénio Mcg 14 10 ΡΕ1255449 A presente invenção é ainda descrita com referência aos exemplos que se seguem:
Exemplo 1
Inóculos idênticos (A εοο = 1,0) de culturas de uma noite (caldo PYG, 37° C, anaeróbico) de cada organismo (Clostridia, Bacteroides, ou B. lactis) foram cultivados num meio de cultura (37° C, anaeróbico) com agitação constante. A um meio de cultura deficiente em hidratos de carbono (PYG) foi adicionado um suplemento de glucose (3,0 g/L), ou oligofrutose (FOS a 3,0 g/L) , ou sialil-lactose (3'- ou 6'-sialil-lactose a 100 mL/L) , ou oligofrutose mais sialil-lactose (3,0 g/L e 100 mg/L, respectivamente). O crescimento foi monitorizado em vários instantes de tempo (ver Figura 1) determinando os títulos das bactérias em agar selectivo (agar BIM-25 para Bifidobactérias e agar Wilkens-Chalgren para Clostridia e Bacteroides). Os resultados da análise do crescimento são apresentados na Figura 1.
Como se mostra na Figura 1, a substituição de glucose por 3'-sialil-lactose no meio de cultura resulta essencialmente no não crescimento de Clostridia ou Bacteroides em comparação com a glucose. No entanto, o crescimento de Clostridia e B infantis, mas não Bacte- roides, na presença de oligofrutose foi semelhante ao observado na presença de glucose. A combinação de oligofrutose e sialil-lactose não tem efeito no crescimento de Clostridia ou Bacteroides. No entanto, ocorreu um efeito 11 ΡΕ1255449 notável no crescimento de B. infantis, especialmente no instante vinte e quatro horas. Pode ser verificado que a combinação de oligofrutose e sialil-lactose tem efeito sinergético no crescimento de B. infantis.
Exemplo 2
Inóculos idênticos (A 6oo = 1,0) de culturas de uma noite (caldo PYG, 37° C, anaeróbico) de B. lactis foram cultivados num meio de cultura (37° C, anaeróbico) com agitação constante. A um meio de cultura deficiente em hidratos de carbono (PYG) foi adicionado um suplemento de glucose (3,0 g/L) ou oligofrutose (3,0 g/L), ou oligofrutose (3,0 g/L) mais sialil-lactose (3'- ou 6'-sialil-lactose a 100 mg/L). O crescimento foi monitorizado em vários instantes de tempo (ver Figura 2) determinando os títulos da bactéria B. lactis em agar selectivo (agar BIM-25). Os resultados da análise do crescimento são apresentados na Figura 2. A Figura 2 mostra que a B. lactis cresceu significativamente melhor na presença de oligofrutose do que de glucose. No entanto, o crescimento da Bifidobactéria lactis aumentou significativamente na presença da combinação de oligofrutose e quer 3'- quer 6'-sialil-lactose nas 4 6 horas.
Exemplo 3
Um produto metabólico da Bifidobactéria é um ácido gordo de cadeia curta, a presença do qual baixa o pH intestinal. 12 ΡΕ1255449 A Figura 3 mostra uma análise em instantes de tempo pós-inoculação diferentes de meios de cultura de Clostridia, Bacteroides, e B. lactis. Inóculos idênticos (A 6oo = 1,0) de culturas de uma noite (caldo PYG, 37° C, anaeróbico) de cada organismo foram cultivados num meio de cultura (37° C, anaeróbico) com agitação constante. A um meio de cultura deficiente em hidratos de carbono (PYG) foi adicionado um suplemento como acima. O pH do meio foi monitorizado em vários instantes de tempo. Os resultados da análise do pH são mostrados na Figura 3.
Como pode ser visto na Figura 3, na presença de glucose, todas as três bactérias do cólon baixaram o pH. Na presença de sialil-lactose sozinha, o pH aumentou em todos os casos. Isto é consistente com o crescimento microbiano pobre observado na presença de sialil-lactose sozinha. Na presença de oligofrutose, o pH baixa, mas numa extensão inferior ao do abaixamento com a glucose em meios de cultura de Clostridia e B. infantis, mas foi semelhante à alteração de pH observada na cultura de Bacteroides com glucose. Na presença de uma combinação de oligofrutose e sialil-lactose da presente invenção, a diminuição do pH é numa extensão superior ao obtido com glucose.
No entanto, esta redução do pH foi inferior à observada com a glucose (Clostridia) ou semelhante à mudança do pH com a glucose (Bacteroides e B. lactis) . De particular interesse é a observação de que enquanto a 13 ΡΕ1255449 oligofrutose sozinha apresenta alguma redução no pH ao longo do tempo na cultura de bifidobactérias, a presença de sialil-lactose reduz dramaticamente o pH em comparação com a oligofrutose sozinha em culturas de B. infantis. Portanto, os efeitos sinergéticos da oligofrutose e da sialil-lactose estão presentes. A presente invenção pode ser consubstanciada nas suas formas especificas sem se afastar do espirito ou dos seus atributos essenciais e, consequentemente, deverão ser preferencialmente feitas referências às reivindicações em anexo, em vez das especificações anteriores como sendo indicativas do âmbito da invenção.
Lisboa, 13 de Agosto de 2007

Claims (17)

  1. ΡΕ1255449 1 REIVINDICAÇÕES 1. Composição nutricional compreendendo de 0,3 g/L a 6 g/L de oligofrutose e de 60 mg/L a lg/L de sialil- lactose.
  2. 2. Composição como na Reivindicação 1, em que a sialil-lactose é uma mistura de 3'-sialil-lactose e 6'-sialil-lactose.
  3. 3. Composição como na Reivindicação 1, em que a sialil-lactose é 3'-sialil-lactose.
  4. 4. Composição como na Reivindicação 1, em que a sialil-lactose é 6'-sialil-lactose.
  5. 5. Composição nutricional como na Reivindicação 1, compreendendo de 1 g/L a 3 g/L de oligofrutose e de 100 mg/L a 600 mg/L de sialil-lactose.
  6. 6. Composição nutricional como na Reivindicação 1, compreendendo de 1,5 g/L de oligofrutose e 100 mg/L de sialil-lactose.
  7. 7. Composição nutricional como na Reivindicação 1, compreendendo também pelo menos uma de Vitamina A, Vitamina D, Vitamina E, e complexo de Vitamina B. 2 ΡΕ1255449
  8. 8. Composição nutricional como na Reivindicação 1, compreendendo também pelo menos um de cálcio, magnésio, sódio, potássio, fósforo, cobre, zinco, iodo, selénio, e ferro.
  9. 9. Composição nutricional como na Reivindicação 1, que está na forma de uma fórmula para lactente, fórmula de transição, bebida para crianças, leite, iogurte, sumo de fruta, ou bebida à base de fruta.
  10. 10. Composição nutricional como na Reivindicação 9 que é uma fórmula para lactente que está na forma de um liquido pronto a consumir.
  11. 11. Fórmula para lactentes na forma de um liquido pronto a consumir ou de um pó para ser misturado com água para preparar a forma liquida pronta a consumir de uma fórmula para lactentes reivindicada na Reivindicação 10.
  12. 12. Utilização de oligofrutose e de sialil- lactose na preparação de um medicamento para ser utilizado como uma composição nutricional para a alimentação de um ser humano para aumentar a quantidade de Bifidobactéria e inibir a ligação de bactérias patogénicas no referido ser humano.
  13. 13. Utilização de acordo com a reivindicação 12, em que a referida composição nutricional é para a 3 ΡΕ1255449 alimentação de um ser humano numa concentração contendo de 0,1 g/L a 10 g/L de oligofrutose e de 6 mg/L a 10 g/L de sialil-lactose.
  14. 14. Utilização de acordo com a Reivindicação 13, em que a referida concentração contém de 0,3 g/L a 6 g/L de oligofrutose e 60 mg/L a 1 g/L de sialil-lactose.
  15. 15. Utilização de acordo com a Reivindicação 13, em que a referida concentração contém de 1 g/L a 3 g/L de oligofrutose e 100 mg/L a 600 g/L de sialil-lactose.
  16. 16. Utilização de acordo com a Reivindicação 12, em que a composição nutricional é um fórmula para lactente.
  17. 17. Utilização de acordo com a Reivindicação 16, em que a fórmula para lactentes está na forma de um liquido pronto a consumir ou um pó para ser misturado com água antes de alimentar o lactente. Lisboa, 13 de Agosto de 2007
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