RU2742512C2

RU2742512C2 - Композиции и способы для модулирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта у животного из семейства собачьих

Info

Publication number: RU2742512C2
Application number: RU2019108902A
Authority: RU
Inventors: Цинхун ЛИ
Original assignee: Сосьете Де Продюи Нестле С.А.
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2021-02-08
Also published as: RU2019108902A; US20180064140A1; WO2018042304A1; US10405563B2; MX2019001903A; JP2019528698A; CA3033565A1; BR112019003410A2; RU2019108902A3; CN109640688A; EP3506767A1; AU2017318650A1; AU2017318650B2

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу модулирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта у животного из семейства собачьих. Способ включает ежедневное в течение по меньшей мере одного месяца введение животному из семейства собачьих композиции корма для домашних животных, содержащей от приблизительно 45% до приблизительно 60% белка, от приблизительно 10% до приблизительно 20% углеводов, жиры и пищевые волокна, причем после введения композиции соотношение бактероидов (Bacteroidetes) и фирмикутов (Firmicutes) (B/F) у животного из семейства собачьих составляет менее 0,8. Использование изобретения позволит нормализовать микрофлору желудочно-кишечного тракта у животных. 11 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 пр.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/382,923, поданной 2 сентября 2016 г., описание которой включено в настоящий документ путем данной ссылки.

Предпосылки создания изобретения

В США более 50% домашних животных либо имеют избыточный вес, либо страдают ожирением. К рискам для здоровья, связанным с избыточной массой тела, относятся диабет, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетные нарушения, рак и короткая ожидаемая продолжительность жизни.

Триллионы микроорганизмов или микробов заселяют поверхность тела и желудочно-кишечный (ЖК) тракт своих организмов-хозяев с формированием симбиотических отношений. Кишечная микробиота играет важную роль в жизни организмов-хозяев, включая регулирование поглощения питательных веществ, энергетический гомеостаз, включая накопление жира, липогенез и окисление жирных кислот, а также развитие иммунной системы. Вследствие этого дисбиоз между кишечной микробиотой и организмами-хозяевами связывают с ожирением и другими нарушениями обмена веществ. С недавних пор полагают, что несбалансированные кишечные микробиоты приводят ко многим другим проблемам со здоровьем, таким как сердечно-сосудистые заболевания, иммунологические нарушения и болезни печени и головного мозга. Модификация кишечной микробиоты с помощью контроля питания (например, пребиотиков, пробиотиков) для восстановления симбиоза со своим организмом-хозяином может обеспечить различные полезные для здоровья эффекты.

Исследования показали, что как у людей, так и у грызунов увеличение соотношения Bacteroidetes (B) и Firmicutes (F) в микробиоте желудочно-кишечного тракта является благоприятным для здорового метаболизма. Однако неясно, справедливо ли это для домашних животных.

Изложение сущности изобретения

Настоящее описание, по существу, относится к композициям и способам для модулирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта у животного из семейства собачьих.

В одном варианте осуществления способ модулирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта у животного из семейства собачьих может включать введение животному из семейства собачьих композиции корма для домашних животных, содержащей от приблизительно 25% до приблизительно 60% белка, от приблизительно 5% до приблизительно 30% углеводов, жиры и пищевые волокна. По существу, после введения соотношение бактероидов (Bacteroidetes) и фирмикутов (Firmicutes) (B/F) у животного из семейства собачьих составляет менее 0,8.

В другом варианте осуществления способ лечения животного из семейства собачьих от диабета, ожирения, воспалительного заболевания, сердечно-сосудистого заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетного нарушения или рака может включать модулирование соотношения бактероидов (Bacteroidetes) и фирмикутов (Firmicutes) (B/F) у животного из семейства собачьих до уровня ниже 0,8.

Дополнительные признаки и преимущества описаны в настоящем документе и будут очевидны после прочтения следующего подробного описания.

Подробное описание

Определения

В настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают в себя ссылки на множественное число, если из контекста явным образом не следует иное. Таким образом, например, упоминание «композиции» включает две или более композиций. Термин «и/или», применяемый в контексте «X и/или Y», следует интерпретировать как «X», или «Y», или «X и Y». В настоящем документе термины «пример» и «такой как», особенно если за ними следует перечисление терминов, имеют только примерный и иллюстративный характер и не являются исключающими или исчерпывающими.

Используемый в данном документе термин «приблизительно» следует понимать как относящийся к числам в числовом диапазоне, например в диапазоне от 10% до +10% от указанного числа, в пределах от -5% до +5% от указанного числа или в одном аспекте в пределах от -1% до +1% от указанного числа и в определенном аспекте в пределах от -0,1% до +0,1% от указанного числа. Кроме того, следует понимать, что все приведенные в настоящем документе числовые диапазоны включают в себя все целые и дробные числа в пределах диапазона. Кроме того, эти числовые диапазоны следует рассматривать как подтверждающие пункт формулы изобретения, который относится к любому числу или подмножеству чисел в данном диапазоне. Например, описание «от 1 до 10» следует рассматривать как подтверждающее диапазон «от 1 до 8», «от 3 до 7», «от 1 до 9», «от 3,6 до 4,6», «от 3,5 до 9,9» и т.д.

Если особо не указано иное, все процентные значения, приведенные в настоящем документе, выражены в расчете на сухое вещество композиции. Специалисту в данной области будет понятно, что термин «в расчете на сухое вещество» означает, что концентрацию или процентное значение ингредиента в композиции измеряли или определяли после удаления всей свободной влаги из композиции. При ссылке на pH его значения соответствуют pH, измеренному при 25°C с помощью стандартного оборудования. «Количество» может представлять собой общее количество указанного компонента на порцию композиции или на определенную единицу композиции и/или может являться массовым процентным содержанием указанного компонента по массе в сухом состоянии. Кроме того, «количество» включает в себя нуль; например, упоминание количества соединения не обязательно означает то, что соединение присутствует, если только далее не следует диапазон, который исключает нуль.

Термины «корм», «кормовой продукт» и «композиция корма» означают продукт или композицию, предназначенные для приема внутрь животным и обеспечивающие животное по меньшей мере одним питательным веществом. Дополнительно с этой целью данные термины означают, что продукт или композиция находятся в готовой к употреблению форме и не являются исключительно промежуточным продуктом, из которого изготовляется потребляемый продукт или композиция, хотя в некоторых вариантах осуществления могут быть добавлены другие пищевые композиции. Термин «корм для домашних животных» означает любую композицию корма, предназначенную для употребления домашним животным. Термин «домашнее животное» означает любое животное, которое может получать пользу или удовольствие от композиций, представленных в настоящем описании. Например, домашним животным может быть представитель птиц, бычьих, собачьих, лошадиных, кошачьих, козьих, волчьих, мышиных, овечьих и свиней, но домашним животным также может быть любое подходящее животное.

Термин «животное-компаньон» означает собаку или кошку. В одном варианте осуществления композиции и способы, описанные в настоящем документе, предназначены для собаки старшего возраста. Собаками старшего возраста считаются собаки в последние 25% их жизни. Продолжительность жизни собаки зависит от ее размера и/или ее породы, но для настоящего описания под собакой старшего возраста подразумевается собака, возраст которой составляет по меньшей мере 5 лет (например, по меньшей мере 6 лет, по меньшей мере 7 лет или по меньшей мере 8 лет).

«Смешанная» композиция просто имеет по меньшей мере два компонента, имеющих по меньшей мере одну отличную для них характеристику, предпочтительно по меньшей мере влагосодержание и активность воды в контексте настоящего описания. Таким образом, описание композиции как «смешанной» не предполагает, что смешанная композиция была подвергнута обработке, иногда называемой «смешиванием», а именно смешиванию компонентов таким образом, чтобы они были неотличимы друг от друга, и в одном аспекте такой обработки избегают при смешивании одного компонента с другими компонентами с образованием смешанной композиции (например, смешивание сухого компонента с влажным или полувлажным компонентом). Дополнительно в связи с этим в смешанной композиции каждый из по меньшей мере двух компонентов, обладающих по меньшей мере одной отличной для них характеристикой, предпочтительно сохраняет свою отчетливую идентичность и внешний вид.

«Влажный корм» представляет собой корм для домашних животных, имеющий влагосодержание от приблизительно 50% до приблизительно 90% и в одном аспекте от приблизительно 70% до приблизительно 90%. «Сухой корм» представляет собой корм для домашних животных, имеющий влагосодержание менее приблизительно 20% и в одном аспекте менее приблизительно 15%, а в одном конкретном аспекте — менее приблизительно 10%. «Полувлажный корм» означает корм для домашних животных, имеющий влагосодержание от приблизительно 20% до приблизительно 50% и в одном аспекте от приблизительно 25% до приблизительно 35%.

В настоящем документе «гранулы» используются в качестве синонима «ломтиков», при этом оба термина означают куски сухого или полувлажного корма для домашних животных, которые могут иметь форму пеллет или любую другую форму и могут быть изготовлены путем разрезания композиции корма на отдельные куски. Не имеющие ограничительного характера примеры гранул включают частицы; пеллеты; куски корма для домашних животных, обезвоженного мяса, аналога мяса, овощей и их комбинаций; и снеки для домашних животных, такие как вяленое мясо или овощи, сыромятная кожа и печенье. «Аналог мяса» представляет собой мясной эмульсионный продукт, который по внешнему виду, текстуре и физической структуре напоминает кусочки натурального мяса.

Термин «эффективное количество» или «терапевтически эффективное количество» означает количество составного продукта настоящего изобретения, которое (i) лечит или предотвращает конкретное заболевание, патологическое состояние или расстройство, (ii) уменьшает, ослабляет или устраняет один или более симптомов конкретного заболевания, патологического состояния или расстройства, или (iii) предотвращает или отсрочивает появление одного или более симптомов конкретного заболевания, патологического состояния или расстройства, описанных в настоящем документе. В некоторых аспектах конкретное заболевание, патологическое состояние или расстройство может представлять собой диабет, ожирение, воспалительное заболевание, сердечно-сосудистое заболевание, нарушение обмена веществ, мышечно-скелетное нарушение или рак.

Термин «диетическая добавка» означает продукт, который предполагается употреблять в дополнение к обычному рациону питания животного. Диетические добавки могут быть представлены в любой форме, например в твердой, жидкой форме, в виде геля, таблеток, капсул, порошка и т.п. В одном аспекте они могут быть представлены в удобных дозированных формах. В некоторых вариантах осуществления они могут быть представлены в потребительских упаковках большого объема, например в виде насыпных порошков, жидкостей, гелей или масел. В других вариантах осуществления добавки могут быть представлены в больших количествах для включения в другие виды корма, например в снеки, лакомства, батончики с добавками, напитки и т.п.

Термин «длительное введение» означает периоды многократного введения или потребления, превышающие один месяц. В определенных вариантах осуществления можно использовать периоды, превышающие два, три или четыре месяца. Кроме того, можно использовать более длительные периоды, которые превышают 5, 6, 7, 8, 9 или 10 месяцев. Можно также использовать периоды больше 11 месяцев или 1 года. В изобретение включены более длительные сроки применения, превышающие 1, 2, 3 или более лет. Что касается определенных стареющих животных, животное будет продолжать потребление на регулярной основе до конца своей жизни. Это также может называться потреблением в течение «продолжительных» периодов.

Термин «регулярная основа» означает по меньшей мере ежемесячную дозировку композиций или потребление композиций, а в одном аспекте означает по меньшей мере еженедельную дозировку. В определенных вариантах осуществления возможны более частые дозировка или потребление, например два или три раза в неделю. Однако в других вариантах осуществления можно применять режимы, которые включают в себя по меньшей мере одно ежедневное потребление. Специалисту в данной области будет понятно, что соотношение B/F может быть полезным инструментом для оценки или определения кратности введения. Например, для определения порции или кратности введения композиций корма для домашних животных или диетических добавок соотношение B/F можно измерять с помощью композиций или введения, модифицированных для достижения конкретного желаемого соотношения. В настоящем документе, независимо от того, приводится ли в нем явный пример, можно использовать кратность, которая позволяет поддерживать соотношение B/F в подходящих диапазонах. Специалисту в данной области будет понятно, что кратность введения зависит от потребляемой или вводимой композиции и что для поддержания нужного соотношения B/F некоторых композиций может потребоваться более или менее частое введение.

Дозы, выраженные в настоящем изобретении, представлены в миллиграммах на килограмм массы тела в сутки (мг/кг/сутки), если не указано иное.

Композиции, описанные в настоящем документе, могут не содержать любой элемент, который конкретно не описан в настоящем документе. Таким образом, описание какого-либо варианта осуществления с помощью термина «содержащий» включает в себя описание вариантов осуществления, «состоящих, по существу, из» и «состоящих из» указанных компонентов. Аналогичным образом способы, описанные в настоящем документе, могут не содержать любую стадию, которая конкретно не описана в настоящем документе. Таким образом, описание какого-либо варианта осуществления с помощью термина «содержащий» включает в себя описание вариантов осуществления, «состоящих, по существу, из» и «состоящих из» указанных стадий. Любой вариант осуществления, описанный в настоящем документе, можно комбинировать с любым другим вариантом осуществления, описанным в настоящем документе, если непосредственно и явным образом не указано иное.

Варианты осуществления

В одном аспекте настоящего описания способ модулирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта у животного из семейства собачьих может включать введение животному из семейства собачьих композиции корма для домашних животных, содержащей от приблизительно 25% до приблизительно 60% белка, от приблизительно 5% до приблизительно 30% углеводов, жиры и пищевые волокна. По существу, после введения соотношение бактероидов (Bacteroidetes) и фирмикутов (Firmicutes) (B/F) у животного из семейства собачьих может составлять менее 0,8.

В другом аспекте способ лечения животного из семейства собачьих от диабета, ожирения, воспалительного заболевания, сердечно-сосудистого заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетного нарушения или рака может включать модулирование соотношения бактероидов (Bacteroidetes) и фирмикутов (Firmicutes) (B/F) у животного из семейства собачьих до уровня ниже 0,8.

Кроме того, настоящие способы могут включать идентификацию отдельной популяции животных из семейства собачьих в зависимости от желаемого лечения. В одном варианте осуществления способ может дополнительно включать идентификацию животного из семейства собачьих, нуждающегося в модулировании соотношения B/F. Животные из семейства собачьих, имеющие такую потребность, могут включать в себя животных из семейства собачьих, имеющих диабет, ожирение, воспалительное заболевание, сердечно-сосудистое заболевание, нарушение обмена веществ, мышечно-скелетное нарушение или рак. В одном аспекте модулирование микрофлоры желудочно-кишечного тракта животного из семейства собачьих может быть частью лечения диабета, ожирения, воспалительного заболевания, сердечно-сосудистого заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетного нарушения или рака.

Настоящие композиции корма для домашних животных, по существу, представляют собой полные и сбалансированные корма для домашних животных из семейства собачьих. Кроме того, композиции корма для домашних животных, по существу, включают в себя белок и углеводы в количествах, которые могут модулировать соотношение B/F у животного из семейства собачьих таким образом, что отношение может быть ниже 0,8. Как описано в настоящем документе, по существу, содержание белка может составлять от приблизительно 25% до 60% композиции корма для домашних животных. В одном аспекте содержание белка может составлять от приблизительно 45% до приблизительно 60%. Кроме того, содержание углеводов может составлять от приблизительно 5% до приблизительно 30% композиции корма для домашних животных. В одном аспекте содержание углеводов может составлять от приблизительно 10% до приблизительно 20%.

Как описано в настоящем документе, по существу, композиция корма для домашних животных может включать в себя компоненты, обеспечивающие соотношение B/F менее 0,8. В одном аспекте соотношение может быть ниже 0,7. В другом аспекте соотношение может быть ниже 0,6. Еще в одном аспекте соотношение может быть ниже 0,5.

Дополнительно композиция корма для домашних животных может содержать другие компоненты для обеспечения соответствующего соотношения B/F. В одном варианте осуществления композиция корма для домашних животных может содержать пробиотик, который уменьшает микрофлору с преобладанием бактероидов у животного из семейства собачьих. В одном варианте осуществления композиция корма для домашних животных может содержать пробиотик, который увеличивает микрофлору с преобладанием фирмикутов. В некоторых аспектах композиция корма для домашних животных может содержать пробиотик, уменьшающий микрофлору с преобладанием бактероидов, и пробиотик, увеличивающий микрофлору с преобладанием фирмикутов. Хотя такие пробиотики могут являться компонентами композиции корма для домашних животных, в одном варианте осуществления пробиотик можно вводить отдельно от композиции корма для домашних животных. Кроме того, в одном аспекте пробиотик может добавлять в композицию корма для домашних животных перед введением. Кроме того, композиция корма для домашних животных может содержать пребиотик.

Настоящие композиции корма для домашних животных, по существу, дают животному в количестве, достаточном для модулирования соотношения B/F до желаемого уровня. Кроме того, такое введение можно выполнять в течение достаточных периодов времени/с достаточной кратностью для достижения желаемого терапевтического эффекта. Например, достаточно для лечения диабета, ожирения, воспалительного заболевания, сердечно-сосудистого заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетного нарушения или рака. В одном аспекте введение можно осуществлять на регулярной основе. В других аспектах введение может представлять собой длительное введение или введение на продолжительной основе.

Как правило, способы и композиции, описанные в настоящем документе, могут обеспечивать соотношение B/F менее 0,8. Такое соотношение B/F можно рассчитать на основе относительного присутствия Streptococcus infantarius, Ruminococcus sp., [Clostridium] hiranonis, Clostridium perfringens, Enterococcus faecium, [Clostridium] bartlettii, [Clostridium] difficile, [Ruminococcus] gnavus, Lachnospiraceae bacterium, Blautia hansenii, [Ruminococcus] obeum, Faecalibacterium prausnitzii, Clostridium butyricum, Lactobacillus ruminis, Turicibacter sanguinis и Lactobacillus acidophilus типа фирмикутов и Bacteroides coprocola, Parabacteroides merdae, Bacteroides coprophilus, Prevotella copri и Bacteroides sp. типа бактероидов.

Дополнительно к соотношению B/F настоящие композиции и способы могут обеспечивать другие благоприятные эффекты. В одном варианте осуществления после введения Lactobacillus ruminis можно уменьшить на 25%. В других аспектах Lactobacillus ruminis можно уменьшить на 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% или даже 100%.

Как правило, способы и композиции, описанные в данном документе, могут обеспечивать увеличение или уменьшение по меньшей мере одной из усвояемости органического вещества, усвояемости сухого вещества, усвояемости пищевых волокон, усвояемости энергии, усвояемости жиров или усвояемости белка у животного-компаньона. В некоторых вариантах осуществления увеличение или уменьшение может составлять по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% или даже 50%. В одном аспекте композиции и способы могут обеспечивать увеличение. В другом аспекте композиции и способы могут обеспечивать уменьшение.

В каждой из этих композиций и способов композиция корма для домашних животных может представлять собой влажный, полувлажный или сухой продукт. В варианте осуществления композиция корма для домашних животных может представлять собой один или более компонентов смешанной композиции. В некоторых вариантах осуществления композиция корма для домашних животных представляет собой гранулу, а в других вариантах осуществления композиция корма для домашних животных представляет собой аналог мяса.

Описанные в настоящем документе композиции корма для домашних животных могут представлять собой любой корм, рецептура которого разработана для потребления животным из семейства собачьих. В варианте осуществления композиция корма для домашних животных обеспечивает сбалансированное питание согласно определению Американской ассоциации инспекторов по качеству кормов для животных (AAFCO).

Композиция корма для домашних животных может содержать мясо, такое как эмульгированное мясо. Примеры подходящего мяса включают в себя мясо птицы, говядину, свинину, баранину и рыбу, особенно типы мяса, подходящие для домашних животных. Мясо может включать в себя любые дополнительные части животного, включая потроха. Некоторые или все виды мяса могут быть предложены в виде одного или более видов мясной муки, а именно — мяса, которое было высушено и размолото с образованием, по существу, однородных по размеру частиц согласно определению AAFCO. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления можно использовать растительный белок, такой как гороховый белок, кукурузный белок (например, молотая кукуруза или кукурузная клейковина), пшеничный белок (например, молотая пшеница или пшеничная клейковина), соевый белок (например, соевая мука, соевый концентрат или соевый изолят), рисовый белок (например, размолотый рис или рисовая клейковина) и т.п.

Описанные в настоящем документе композиции корма для домашних животных могут содержать растительное масло, ароматизатор, краситель и воду. Подходящие растительные масла включают в себя соевое масло, кукурузное масло, хлопковое масло, подсолнечное масло, масло канолы, арахисовое масло, сафлоровое масло и т.п. Примеры подходящих ароматизаторов включают в себя дрожжи, твердый жир, переработанную муку животного происхождения (например, из мяса птицы, говядины, баранины и свинины), вкусоароматические экстракты или смеси (например, запеченную говядину), животные дигесты и т.п. Подходящие красители включают в себя красители для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности (FD&C), такие как синий № 1, синий № 2, зеленый № 3, красный № 3, красный № 40, желтый № 5, желтый № 6 и т.п.; натуральные красители, такие как карамельный краситель, аннато, хлорофиллин, кошениль, бетанин, куркума, шафран, паприка, ликопин, сок бузины, пандан, клитория и т.п.; диоксид титана; а также любой подходящий пищевой краситель, известный специалисту в данной области.

Описанная в настоящем документе композиция корма для домашних животных может необязательно включать в себя дополнительные ингредиенты, такие как другие зерна и/или другие крахмалы в качестве дополнения или альтернативы муке, аминокислоты, пищевые волокна, сахара, животные масла, ароматические вещества, другие масла в качестве дополнения или альтернативы растительному маслу, увлажнители, консерванты, многоатомные спирты, соли, ингредиенты для ухода за полостью рта, антиоксиданты, витамины, минеральные вещества, пробиотические микроорганизмы, биологически активные молекулы или их комбинации.

Подходящие крахмалы включают в себя зерно, такое как кукуруза, рис, пшеница, ячмень, овес, соя и т.п., а также смеси этих зерен, и они могут быть по меньшей мере частично включены в любую муку. Подходящие увлажнители включают в себя соль, сахара, пропиленгликоль и многоатомные гликоли, такие как глицерин и сорбит, и т.п. Подходящие ингредиенты для ухода за полостью рта включают в себя питательный концентрат люцерны, содержащий хлорофилл, бикарбонат натрия, фосфаты (например, трикальцийфосфат, кислые пирофосфаты, тетранатрийпирофосфат, метафосфаты и ортофосфаты), перечную мяту, гвоздику, петрушку, имбирь и т.п. Примеры подходящих антиоксидантов включают в себя бутилированный гидроксианизол (ВНА) и бутилированный гидрокситолуол (BHT), витамин Е (токоферолы) и т.п.

Не имеющие ограничительного характера примеры витаминов, которые можно применять, включают в себя витамин A, комплекс витаминов B (например, B1, B2, B6 и B12), витамины C, D, E и K, ниацин и кислотные витамины, такие как пантотеновая кислота, фолиевая кислота и биотин. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих минеральных веществ включают в себя кальций, железо, цинк, магний, йод, медь, фосфор, марганец, калий, хром, молибден, селен, никель, олово, кремний, ванадий, бор и т.п.

Как описано в настоящем документе, композиции могут дополнительно содержать пребиотики или пробиотики. Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые благотворно влияют на профилактику и лечение конкретных медицинских состояний при пероральном приеме. Считается, что пробиотики оказывают биологическое действие в результате явления, известного как колонизационная резистентность. Пробиотики ускоряют процесс, во время которого местная анаэробная флора ограничивает концентрацию потенциально вредных (большей частью аэробных) бактерий в пищеварительном тракте. Другие принципы действия, например снабжение ферментами или влияние на активность ферментов в желудочно-кишечном тракте, также могут объяснить некоторые другие функции, которые приписывают пробиотикам. Пребиотики - это неперевариваемые пищевые ингредиенты, которые оказывают благотворное влияние на организм-хозяина путем выборочного стимулирования роста и/или активности бактерий в толстой кишке. К пребиотикам относятся фруктоолигосахариды (ФОС), ксилоолигосахариды (КОС), галактоолигосахариды (ГОС) и манноолигосахариды (как правило, в кормах для домашних животных, но не для питания человека). Пребиотик фруктоолигосахарид (ФОС) в натуральном виде встречается во многих продуктах питания, например в пшенице, репчатом луке, бананах, меде, чесноке и луке-порее. ФОС также можно выделять из корня цикория или ферментативным путем синтезировать из сахарозы. Сбраживание ФОС в толстой кишке оказывает разнообразное физиологическое воздействие, включая увеличение количества бифидобактерий в толстой кишке, повышение поглощения кальция, увеличение веса фекальных масс, сокращение времени прохождения пищи по желудочно-кишечному тракту и, возможно, снижение уровня липидов в крови. Пробиотики усиливают системный клеточный иммунный ответ и могут использоваться в качестве диетической добавки для повышения природного иммунитета у взрослых, не имеющих других заболеваний. Пробиотики включают многие типы бактерий, но в большинстве случаев их выбирают из четырех родов бактерий: Lactobacillus acidophillus, Bifidobacteria, Lactococcus и Pediococcus. К полезным видам также относятся Enterococcus и Saccharomyces. Специалист в данной области определяет количество пробиотиков и пребиотиков для введения животному на основании типа и характеристик пребиотика и пробиотика, а также типа и характеристик животного, например, с учетом возраста, массы, общего состояния здоровья, пола, степени микробного истощения, наличия вредных бактерий и рациона питания животного. Как правило, для поддержания здорового состояния кишечной микрофлоры пробиотики вводят животному в количестве от приблизительно одного до приблизительно двадцати миллиардов колониеобразующих единиц (КОЕ) в сутки, а в одном аспекте - от приблизительно 5 миллиардов до приблизительно 10 миллиардов живых бактерий в сутки. Как правило, пребиотики вводят в количествах, достаточных для положительного стимулирования полезной микрофлоры в кишечнике и обеспечения размножения этих благоприятных бактерий. Как описано в настоящем документе, пробиотики и/или пребиотики можно выбирать так, чтобы обеспечить соотношение B/F менее 0,8. Стандартное количество составляет от приблизительно одного до приблизительно 10 грамм на порцию или от приблизительно 5% до приблизительно 40% рекомендованной суточной дозы пищевых волокон для животного. Пробиотики и пребиотики можно вводить в состав композиции любыми подходящими способами. Как правило, эти вещества смешивают с композицией или наносят на поверхность композиции, например, путем опрыскивания или посыпания. Если эти вещества входят в состав набора, их можно смешивать с другими материалами или добавлять в их собственную упаковку.

Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих консервантов включают в себя сорбат калия, сорбиновую кислоту, метилпарагидроксибензоат натрия, пропионат кальция, пропионовую кислоту и их комбинации.

Конкретные количества каждого дополнительного ингредиента в описанных в настоящем документе композициях корма для домашних животных зависят от разнообразных факторов, таких как ингредиент, включенный в первый пищевой материал и любой второй пищевой материал; вид животного; возраст, масса тела, общее состояния здоровья, пол и рацион питания животного; норма потребления для животного; цель, с которой пищевой продукт дают животному; и т.п. Таким образом, компоненты и их количества могут варьировать в широких пределах.

Например, количество любого из перечисленных выше ингредиентов можно уменьшать или увеличивать в зависимости от предполагаемого воздействия на одно или более из диабета, ожирения, воспалительного заболевания, сердечно-сосудистого заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетного нарушения или рака.

Примеры

Приведенные ниже примеры, не имеющие ограничительного характера, иллюстрируют варианты осуществления настоящего описания.

Пример 1. Исследование микрофлоры у животных из семейства собачьих

Отбирали 32 бигля и 32 лабрадора, половина из которых страдали ожирением/избыточным весом, а половина были худыми/нормальными. Все собаки получали основной рацион питания в течение 4 недель (фаза 1). Случайным образом собак разделяли на две группы с разными рационами питания (таблица 1. Дизайн исследования) на основе возраста, пола и количества жира в организме. Собаки получали либо рацион питания A (HPLC), либо рацион питания B (LPHC) в течение дополнительных четырех недель (фаза 2). Образцы фекалий собирали в конце каждой фазы. Рационы питания представлены в таблице 2.

Основной рацион: Purina^®ProPlan^® курица и рис; Рацион A: Высокое содержание белков, низкое содержание углеводов Рацион B: Высокое содержание углеводов, низкое содержание белков

Таблица 2

Рацион питания	Белок (масса в сухом состоянии, %)	Жир (масса в сухом состоянии, %)	Углеводы (масса в сухом состоянии, %)	Сырая клетчатка (масса в сухом состоянии, %)
Всего	27,42	16,62	39,48	1,51
A	49,42	16,9	15,4	4,23
B	24,95	16	42,03	3,43

Для каждого образца секвенировали ген 16S рРНК. Для каждого образца получали в среднем 167,500 последовательностей. Обработку и очищение данных проводили с использованием MOTHUR (версия 1.34.3) (доступна на сайте: http://www.mothur.org/). Все последовательности преобразовывали в стандартный формат FASTA. Два набора спаренных последовательностей совмещали и собирали в контиги. Удаляли последовательности с неоднозначными основаниями короче 200 п. о., или длиннее 500 п. о., с гомополимерным удлинением более 8 п. о. или основаниями, не совпадающими с соответствующим вариабельным участком 16S рРНК референсных последовательностей бактериальных генов Silva. Затем последовательности демультиплексировали по группам образцов с помощью кодирующих последовательностей. Образцы с менее чем 8 000 последовательностей не включали в анализ. Удаляли химерные последовательности, полученные в результате ПЦР-амплификации множества последовательностей, с использованием. Затем обработанные считанные данные демультиплексировали в упорядоченные по штрихкоду категории образцов. Данные группировали в операционные таксономические единицы (ОТЕ) с помощью замкнутого алгоритма UCLUST на основе референсных значений (поставляемого компанией Drive 5 Bioinformatics Software and services) при уровне сходства последовательностей 97%. Таксономию проводили с использованием заранее определенной таксономической схемы, полученной из базы данных Greengenes (выпуск в августе 2013 г.).

Влияния рациона на состав и численность сообщества бактерий в кишечнике и фекалиях выявляли с помощью графика анализа главных компонент (PCA). Дифференциально обильные бактериальные таксоны (DAT) в двух экспериментальных группах с разными рационами идентифицировали на основе величины эффекта, установленной путем линейного дискриминантного анализа (LEfSe) (таблица 3). Кроме того, для определения дополнительных дифференциально обильных бактериальных таксонов (DAT), не представленных в таблице 3, применяли непараметрический t-критерий Уайта (таблица 4). В группе, получавшей рацион LPHC, в чрезмерно большом количестве были представлены бактероиды, тогда как в группе, получавшей рацион HPLC, в чрезмерно большом количестве были представлены фирмикуты.

Таблица 3

Таблица 3. Дифференциально обильные бактериальные таксоны, идентифицированные на основе величины эффекта, установленной путем линейного дискриминантного анализа (LEfSe). Названия бактерий, в изобилии содержащихся в рационе питания LPHC, выделены курсивом, тогда как названия бактерий, в изобилии содержащихся в рационе питания HPLC, выделены жирным шрифтом. Бактериальные таксоны выбирали в качестве DAT при значении P менее 0,01 и результате линейного дискриминантного анализа (LDA) более 3. В списке представлены только бактерии типа бактероидов и фирмикутов.

Таблица 4

Таблица 4. Дополнительные дифференциально обильные бактериальные таксомы (DAT), идентифицированные с помощью непараметрического t-критерия Уайта. DAT не включены в таблицу 3. Названия бактерий, в изобилии содержащихся в рационе питания LPHC, выделены курсивом, тогда как названия бактерий, в изобилии содержащихся в рационе питания HPLC, выделены жирным шрифтом. Выбирали DAT со значением p менее 0,05. В списке представлены только бактерии типа бактероидов и фирмикутов.

Дополнительно для каждого образца секвенировали метагеном (целые бактериальные геномы). Для каждого образца получали в среднем 11,8 миллиарда пар нуклеотидов последовательностей. Анализ данных с использованием критерия Гехана выявил DAT в двух экспериментальных группах с разными рационами питания (таблица 5).

Таблица 5. Дифференциально обильные бактериальные таксоны (DAT), идентифицированные в метагеномном исследовании. Названия бактерий, в изобилии содержащихся в рационе питания LPHC, выделены курсивом, тогда как названия бактерий, в изобилии содержащихся в рационе питания HPLC, выделены жирным шрифтом. Выбирали DAT со значением P менее 0,05. В списке представлены только бактерии типа бактероидов и фирмикутов.

DAT, выявленные в этом исследовании, можно использовать в качестве биомаркеров для исследования по управлению весом или для контроля терапевтического эффекта при ожирении или других связанных с ним состояний. Рационы питания также могут быть дополнены пребиотиком и/или пробиотиком для восстановления симбиоза в рамках схем диетического лечения ожирения на основе дифференциальных таксономических профилей, наблюдаемых у собак с ожирением в отличие от худых собак.

Таким образом, настоящие варианты осуществления могут включать в себя одну или комбинацию описанных DAT, представленных в таблицах 3–5, для модулирования микробиоты ЖКТ. Как описано в настоящем документе, соотношение B/F можно использовать в качестве инструмента для контроля преимущества исследования по управлению весом. Кроме того, описанные в настоящем документе композиции и способы могут использовать пребиотики и/или пробиотики на основе описанных DAT, приведенных в таблицах 3–5, для модулирования соотношения B/F в кишечнике для получения преимуществ в управлении весом, обеспечиваемом у домашних животных рационом питания HPLC.

В дополнение к указанному выше лактобактерии Lactobacillus ruminis наблюдались в избытке у собак, получавших богатый углеводами рацион (LPHC или основной рацион питания), но были полностью уничтожены после получения рациона HPLC. Поскольку подвижные бактерии L. ruminis считаются провоспалительными, настоящие композиции и способы с применением рациона HPLC могут оказывать благоприятное воздействие частично посредством уничтожения провоспалительных бактерий, таких как L. ruminis. Кроме того, применение пребиотиков, пробиотиков или других диетических композиций для подавления роста L. ruminis может способствовать достижению указанных благоприятных эффектов рациона питания HPLC.

Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно вносить без отступления от сущности и объема объекта настоящего изобретения и без уменьшения его предполагаемых преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.

Claims

1. Способ модулирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта у животного из семейства собачьих, включающий:

введение животному из семейства собачьих ежедневно в течение по меньшей мере одного месяца композиции корма для домашних животных, содержащей от приблизительно 45% до приблизительно 60% белка, от приблизительно 10% до приблизительно 20% углеводов, жиры и пищевые волокна;

причем после введения соотношение бактероидов (Bacteroidetes) и фирмикутов (Firmicutes) (B/F) у животного из семейства собачьих составляет менее 0,8.

2. Способ по п. 1, в котором композиция корма для домашних животных содержит первый пробиотик, который снижает микрофлору с преобладанием бактероидов у животного из семейства собачьих.

3. Способ по п. 2, в котором композиция корма для домашних животных содержит второй пробиотик, который увеличивает микрофлору с преобладанием фирмикутов.

4. Способ по п. 1, в котором композиция корма для домашних животных содержит пробиотик, который увеличивает микрофлору с преобладанием фирмикутов у животного из семейства собачьих.

5. Способ по п. 4, в котором пробиотик вводят отдельно от композиции корма для домашних животных.

6. Способ по п. 4, в котором пробиотик добавляют в композицию корма для домашних животных перед введением.

7. Способ по п. 1, дополнительно включающий идентификацию животного из семейства собачьих, имеющего диабет, ожирение, воспалительное заболевание, сердечно-сосудистое заболевание, нарушение обмена веществ, мышечно-скелетное нарушение или рак.

8. Способ по п. 1, в котором модулирование микрофлоры желудочно-кишечного тракта животного из семейства собачьих является частью лечения диабета, ожирения, воспалительного заболевания, сердечно-сосудистого заболевания, нарушения обмена веществ, мышечно-скелетного нарушения или рака.

9. Способ по п. 1, в котором соотношение бактероидов и фирмикутов (B/F) у животного из семейства собачьих составляет менее 0,7.

10. Способ по п. 1, в котором композиция корма для домашних животных содержит пребиотик.

11. Способ по п. 1, в котором соотношение B/F рассчитывают на основе присутствия Streptococcus infantarius, Ruminococcus sp., [Clostridium] hiranonis, Clostridium perfringens, Enterococcus faecium, [Clostridium] bartlettii, [Clostridium] difficile, [Ruminococcus] gnavus, Lachnospiraceae bacterium, Blautia hansenii, [Ruminococcus] obeum, Faecalibacterium prausnitzii, Clostridium butyricum, Lactobacillus ruminis, Turicibacter sanguinis и Lactobacillus acidophilus типа фирмикутов и Bacteroides coprocola, Parabacteroides merdae, Bacteroides coprophilus, Prevotella copri и Bacteroides sp. типа бактероидов.

12. Способ по п. 1, в котором после введения количество Lactobacillus ruminis уменьшается на 25%.