RU2754463C2 - Очищенные композиции олигосахаридов грудного молока - Google Patents
Очищенные композиции олигосахаридов грудного молока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754463C2 RU2754463C2 RU2019110171A RU2019110171A RU2754463C2 RU 2754463 C2 RU2754463 C2 RU 2754463C2 RU 2019110171 A RU2019110171 A RU 2019110171A RU 2019110171 A RU2019110171 A RU 2019110171A RU 2754463 C2 RU2754463 C2 RU 2754463C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permeate
- lactase
- mixture
- ogm
- purified
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 180
- 235000020256 human milk Nutrition 0.000 title claims abstract description 68
- 210000004251 human milk Anatomy 0.000 title claims abstract description 58
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 title claims abstract description 50
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 89
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 81
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 claims abstract description 67
- 108010059881 Lactase Proteins 0.000 claims abstract description 65
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims abstract description 51
- 102100026189 Beta-galactosidase Human genes 0.000 claims abstract description 50
- 229940116108 lactase Drugs 0.000 claims abstract description 50
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 claims abstract description 8
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 26
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 27
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 27
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 31
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 31
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 31
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 11
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 11
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 10
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 10
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 10
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- 238000004977 Hueckel calculation Methods 0.000 description 8
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 7
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 7
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 7
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 7
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 6
- SHZGCJCMOBCMKK-DHVFOXMCSA-N L-fucopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-DHVFOXMCSA-N 0.000 description 6
- SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N beta-N-Acetyl-D-neuraminic acid Natural products CC(=O)NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002066 eicosanoids Chemical class 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 6
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 206010051606 Necrotising colitis Diseases 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 5
- 208000004995 necrotizing enterocolitis Diseases 0.000 description 5
- 230000001254 nonsecretory effect Effects 0.000 description 5
- 201000006195 perinatal necrotizing enterocolitis Diseases 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- PNNNRSAQSRJVSB-SLPGGIOYSA-N Fucose Natural products C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 230000006651 lactation Effects 0.000 description 4
- SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N sialic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)OC1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- 101150010169 FUT2 gene Proteins 0.000 description 3
- 102100040837 Galactoside alpha-(1,2)-fucosyltransferase 2 Human genes 0.000 description 3
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 3
- 241001263478 Norovirus Species 0.000 description 3
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 210000003022 colostrum Anatomy 0.000 description 3
- 235000021277 colostrum Nutrition 0.000 description 3
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 3
- 235000013350 formula milk Nutrition 0.000 description 3
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 3
- 108010079306 galactoside 2-alpha-L-fucosyltransferase Proteins 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 3
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 description 3
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 150000003408 sphingolipids Chemical class 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 3
- OIZGSVFYNBZVIK-FHHHURIISA-N 3'-sialyllactose Chemical compound O1[C@@H]([C@H](O)[C@H](O)CO)[C@H](NC(=O)C)[C@@H](O)C[C@@]1(C(O)=O)O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@H]([C@H](O)CO)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)O[C@H](CO)[C@@H]1O OIZGSVFYNBZVIK-FHHHURIISA-N 0.000 description 2
- 102100040842 3-galactosyl-N-acetylglucosaminide 4-alpha-L-fucosyltransferase FUT3 Human genes 0.000 description 2
- 101710147124 3-galactosyl-N-acetylglucosaminide 4-alpha-L-fucosyltransferase FUT3 Proteins 0.000 description 2
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 2
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 2
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical class OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- 101710186842 Fucosyltransferase 3 Proteins 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 2
- 241000702670 Rotavirus Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 2
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000006862 enzymatic digestion Effects 0.000 description 2
- 210000001808 exosome Anatomy 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000021255 galacto-oligosaccharides Nutrition 0.000 description 2
- 150000003271 galactooligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 2
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012669 liquid formulation Substances 0.000 description 2
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 2
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 description 2
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 2
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 2
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 2
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 2
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 2
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 description 2
- ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethyl-N-[3-(trifluoromethyl)phenyl]benzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1S(=O)(=O)NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 231100000699 Bacterial toxin Toxicity 0.000 description 1
- 241001430332 Bifidobacteriaceae Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 101001000964 Caenorhabditis elegans Alpha-(1,3)-fucosyltransferase fut-3 Proteins 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000006339 Caliciviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 241000193163 Clostridioides difficile Species 0.000 description 1
- 208000037384 Clostridium Infections Diseases 0.000 description 1
- 206010009657 Clostridium difficile colitis Diseases 0.000 description 1
- 206010054236 Clostridium difficile infection Diseases 0.000 description 1
- 206010009900 Colitis ulcerative Diseases 0.000 description 1
- 208000011231 Crohn disease Diseases 0.000 description 1
- 241001115402 Ebolavirus Species 0.000 description 1
- 101150074294 FUT3 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229930186217 Glycolipid Natural products 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 206010061192 Haemorrhagic fever Diseases 0.000 description 1
- 241001446467 Mama Species 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 108700011259 MicroRNAs Proteins 0.000 description 1
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-RTRLPJTCSA-N N-acetyl-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-RTRLPJTCSA-N 0.000 description 1
- SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N N-acetyl-beta-neuraminic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 1
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 1
- 206010067470 Rotavirus infection Diseases 0.000 description 1
- 201000006704 Ulcerative Colitis Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000002924 anti-infective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000004666 bacterial spore Anatomy 0.000 description 1
- 239000000688 bacterial toxin Substances 0.000 description 1
- IEQCXFNWPAHHQR-YKLSGRGUSA-N beta-D-Gal-(1->4)-beta-D-GlcNAc-(1->3)-beta-D-Gal-(1->4)-D-Glc Chemical compound O([C@H]1[C@H](O)[C@H]([C@@H](O[C@@H]1CO)O[C@@H]1[C@H]([C@H](O[C@@H]2[C@H](OC(O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@H](CO)[C@@H]1O)O)NC(=O)C)[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O IEQCXFNWPAHHQR-YKLSGRGUSA-N 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000004641 brain development Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 230000035606 childbirth Effects 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 206010009887 colitis Diseases 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 235000020247 cow milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 235000013861 fat-free Nutrition 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 150000002270 gangliosides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000007614 genetic variation Effects 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000020251 goat milk Nutrition 0.000 description 1
- 208000024908 graft versus host disease Diseases 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000007407 health benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002008 hemorrhagic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021244 human milk protein Nutrition 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000002490 intestinal epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004347 intestinal mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- IEQCXFNWPAHHQR-UHFFFAOYSA-N lacto-N-neotetraose Natural products OCC1OC(OC2C(C(OC3C(OC(O)C(O)C3O)CO)OC(CO)C2O)O)C(NC(=O)C)C(O)C1OC1OC(CO)C(O)C(O)C1O IEQCXFNWPAHHQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 lactose disaccharide Chemical class 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 238000002705 metabolomic analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001431 metabolomic effect Effects 0.000 description 1
- 108091070501 miRNA Proteins 0.000 description 1
- 239000002679 microRNA Substances 0.000 description 1
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229940100688 oral solution Drugs 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 244000000040 protozoan parasite Species 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 125000005629 sialic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000011146 sterile filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical group 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
- A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
- A23C9/1422—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of milk, e.g. for separating protein and lactose; Treatment of the UF permeate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
- C07H1/06—Separation; Purification
- C07H1/08—Separation; Purification from natural products
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
- A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/12—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes
- A23C9/1203—Addition of, or treatment with, enzymes or microorganisms other than lactobacteriaceae
- A23C9/1206—Lactose hydrolysing enzymes, e.g. lactase, beta-galactosidase
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/20—Dietetic milk products not covered by groups A23C9/12 - A23C9/18
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/20—Dietetic milk products not covered by groups A23C9/12 - A23C9/18
- A23C9/206—Colostrum; Human milk
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/125—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols; containing starch hydrolysates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
- C07H3/02—Monosaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
- C07H3/04—Disaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
- C07H3/06—Oligosaccharides, i.e. having three to five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
- C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
- C12Y302/01108—Lactase (3.2.1.108)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2200/00—Function of food ingredients
- A23V2200/30—Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
- A23V2200/324—Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on the immune system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/28—Oligosaccharides
- A23V2250/282—Oligosaccharides, digestible
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/702—Oligosaccharides, i.e. having three to five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
- A61K35/20—Milk; Whey; Colostrum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
- A61P37/02—Immunomodulators
- A61P37/06—Immunosuppressants, e.g. drugs for graft rejection
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mycology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Immunology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Virology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к получению очищенной композиции олигосахаридов человеческого грудного молока (ОГМ). Смешивают пермеат грудного молока с лактазой в условиях, подходящих для расщепления лактозы в пермеате грудного молока с образованием смеси пермеат/лактазы. Перед или одновременно с добавлением лактазы рН пермеата доводят до величины от около 3 до около 7,5, и при этом пермеат нагревают до температуры от около 20 до около 60°С. Осуществляют инкубацию смеси пермеат/лактазы в течение от около 5 до около 225 мин. Удаляют лактазу из смеси пермеат/лактазы путем ультрафильтрации смеси пермеат/лактазы с образованием ультрафильтрационной смеси. Нанофильтруют ультрафильтрационную смесь для очистки и концентрирования ОГМ. Очищенную композицию ОГМ используют для позитивного изменения микробиоты желудочно-кишечного тракта человека или для влияния на образование противовоспалительных медиаторов, при этом указанная композиция содержит от около 0,5% до около 7,5% ОГМ и ≤ 5% лактозы. Способ уменьшения системного воспаления у нуждающегося в этом субъекта включает введение субъекту эффективного количества очищенной композиции ОГМ. Группа изобретений обеспечивает получение композиции ОГМ, которые имеют по существу сниженное содержание лактозы и минеральных веществ. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 табл., 6 пр.
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/396,799, поданной 19 сентября 2016 г., содержание которой включено в настоящий документ путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Изобретение относится к способу получения по существу очищенных композиций олигосахаридов грудного молока (ОГМ), по существу очищенным композициям, полученным таким способом, а также к способам применения таких композиций.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Олигосахариды грудного молока (ОГМ) представляют собой семейство структурно разнородных неконъюгированных гликанов, которые содержатся в большом количестве в человеческом грудном молоке и уникальны для человеческого грудного молока. Первоначально считали, что ОГМ являются пребиотическими «бифидными факторами» или полагали, что гликаны грудного молока способствуют росту бифидобактерий кишечника и содержатся исключительно в кале младенцев на грудном вскармливании, но не младенцев, вскармливаемых детскими смесями. Дополнительные исследования позволили предположить, что разнообразные молочные гликаны в некоторой степени отвечают за полезные для здоровья эффекты, связанные с грудным вскармливанием. В настоящее время известно, что ОГМ являются не просто «пищей для бактерий». Накапливается все больше данных, свидетельствующих о том, что ОГМ представляют собой антиадгезивные противомикробные средства, которые служат в качестве растворимых рецепторов-ловушек, препятствующих прикреплению патогенов к поверхностям слизистой оболочки младенца и, таким образом, снижающих риск инфицирования вирусными, бактериальными и простейшими паразитами. Кроме того, полагают, что ОГМ модулируют ответы эпителиальных и иммунных клеток, таким образом уменьшая чрезмерную инфильтрацию лейкоцитов в слизистую оболочку и воспаление, таким образом снижая риск некротизирующего энтероколита, а также обеспечивая младенца сиаловой кислотой, которая является потенциально важным питательным веществом для развития мозга и когнитивной функции.
[0004] ОГМ состоят из пяти моносахаридов: глюкозы (GLC), галактозы (Gal), N-ацетилглюкозамина (GlcNAc), фукозы (Fuc) и сиаловой кислоты (Sia), при этом преобладающей, если не единственной формой Sia является N-ацетилнейраминовая кислота (Neu5Ac). До настоящего времени было выявлено более двухсот различных ОГМ, но не каждая женщина синтезирует один и тот же набор олигосахаридов и в одних и тех же количествах (см. обзор в публикации Kobata 2010). Таким образом, разнообразие ОГМ в популяции в целом часто гораздо выше, чем у любой отдельно взятой женщины.
[0005] Более того, состав и концентрация олигосахаридов также варьируется в течение периода лактации (см. обзор в публикации Kunz et al. 2000). Молозиво содержит до 20-25 г/л ОГМ, однако в период выработки молока со временем общее содержание ОГМ снижается до 5-20 г/л, что часто все еще превышает концентрацию общего молочного белка, и это делает фракцию ОГМ грудного молока третьей по величине фракцией после лактозы и жира. Широкий диапазон концентраций и разнообразие, отмеченные для ОГМ, отражают не только известные генетические вариации в путях гликозилирования среди женщин, но также и технические различия в аналитических методах, используемых для обнаружения и количественного определения ОГМ различными научно-исследовательскими и контрактными исследовательскими лабораториями.
[0006] Однако ясно, что в молоке других млекопитающих, таких как коровы, овцы и козы, олигосахариды присутствуют в гораздо меньшем количестве и структурно отличаются от олигосахаридов человеческого грудного молока. Например, даже наиболее обогащенная олигосахаридами часть коровьего молока, молозиво, содержит только приблизительно 50 видов молекул олигосахаридов. Козье молоко, олигосахаридная структура которого, как считается, наиболее точно соответствует ОГМ, содержит только около 40 видов молекул, что составляет менее 25% от характерного разнообразия ОГМ (Thum, et al. 2015).
[0007] Помимо ограниченной доступности сырьевого материала, еще одним серьезным препятствием для производства композиции олигосахаридов молока является уменьшение содержания лактозы и других минеральных веществ, которые обычно концентрируются вместе с олигосахаридными компонентами молока в процессе их выделения и концентрирования, в частности, когда для удаления белка используют ультрафильтрацию, а не осаждение белка, и делают это без снижения выхода. Хотя эта проблема лимитирует процесс независимо от вида обрабатываемого молока, она нигде не ощущается так остро, как при получении композиции человеческих олигосахаридов, поскольку исходный материал настолько дефицитен, что снижение выхода становится неприемлемым.
[0008] В других случаях эту проблему пытались решить, используя для удаления белка и других макронутриентов системы на основе растворителей. Этот способ предотвращает накопление лактозы и минеральных веществ, связанное с процессом ультрафильтрации. Действительно, отмечено, что этот способ фактически может способствовать удалению лактозы (см., например, Sarney, 2000). Однако этот процесс требует применения растворителей и по существу разрушает остальную часть грудного молока, делая его неподходящим для использования в получении других жизненно важных продуктов. Для такого дефицитного материала, как человеческое грудное молоко, это просто неприемлемо.
[0009] Процесс ультрафильтрации, применяемый для получения пермеата грудного молока, хотя и позволяет при использовании в настоящем изобретении избежать применения потенциально вредных органических растворителей и сохранить белковую фракцию для применения в других жизненно важных продуктах, только усугубляет проблему содержания лактозы и минеральных веществ в молоке. Содержание лактозы в концентрированном пермеате грудного молока, например, в некоторых случаях может доходить до 10-15%, тогда как концентрация лактозы в молоке составляет ≤ 6%. Такие уровни лактозы трудно перевариваются даже у людей, которые способны ферментативно расщеплять лактозу, не говоря уже о людях, которые этой возможности лишены. Для удаления лактозы используют несколько подходов, включая ферментативное расщепление с последующей последовательной диафильтрацией для удаления фермента, используемого для расщепления. Даже в тех образцах, в которых белок был удален путем осаждения органическим растворителем, а не ультрафильтрацией, которая концентрирует лактозу и минеральные вещества, после диафильтрации сохраняется значительный уровень лактозы, не говоря о содержании минеральных веществ в этой композиции. (См., например, Sarney, 2000 и Grandison, et al. 2002.) Более того, диафильтрация композиций ОГМ также приводит к недопустимой потере низкомолекулярных видов ОГМ, например 2FL.
[0010] Поскольку нет природных ресурсов, способных обеспечить доступ к большим количествам очищенных ОГМ, большинство детских смесей, имеющихся на рынке, вообще не обеспечивают новорожденных олигосахаридами, а прочие обеспечивают олигосахариды неприродного происхождения, предназначенные для имитации ОГМ, включая галактоолигосахариды (GOS) и фруктоолигосахариды (FOS) или недавно полученные химически синтезированные версии природных ОГМ: LNnT и 2’-FL (Bode, 2015). Хотя эти композиции могут иметь преимущества в сравнении с композициями, совершенно не содержащими ОГМ, они по существу менее разнообразны в отношении типов молекул ОГМ, чем среднее человеческое молоко, и, определенно, гораздо менее разнообразны, чем грудное молоко, если рассматривать всю популяцию.
[0011] Необходим способ, который обеспечивает эффективное извлечение, концентрирование и очистку композиции ОГМ, которая является структурно и функционально разнородной, но по существу имеет пониженное содержание лактозы и/или минеральных веществ.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] В настоящем документе предложены способы производства композиций олигосахаридов грудного молока, которые сохраняют структурное и функциональное разнообразие олигосахаридов, встречающихся в грудном молоке человеческой популяции, и имеют существенно сниженные концентрации лактозы и/или минеральных веществ. Способы, предложенные в настоящем документе, имеют преимущество масштабируемости, а их дополнительное преимущество состоит в том, что они не разрушают оставшиеся фракции молока, например, в результате применения растворителей для удаления белка.
[0013] В одном варианте осуществления предлагается способ получения очищенной композиции олигосахаридов грудного молока (ОГМ). В одном варианте осуществления способ включает смешивание пермеата грудного молока с ферментом, способным расщеплять лактозу, в условиях, подходящих для расщепления лактозы в пермеате, и в течение периода времени, достаточного для такого расщепления. В некоторых вариантах осуществления фермент представляет собой фермент лактазу. В некоторых вариантах осуществления фермент лактазу удаляют из смеси расщепленного лактазой пермеата после расщепления. В некоторых вариантах осуществления перед удалением лактазы смесь пермеат/лактаза очищают, например, посредством пористых фильтров. В некоторых вариантах осуществления лактазу удаляют из смеси путем фильтрации. В некоторых вариантах осуществления фильтрация включает фильтрацию через мембрану с размером пор около 50 000 дальтон. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает фильтрацию смеси через один или более дополнительных фильтров. В одном варианте осуществления один или более дополнительных фильтров включают в себя мембрану с размером пор от около 2000 до около 3000 дальтон. В одном варианте осуществления один или более дополнительных фильтров включают в себя мембрану с размером пор около 600 дальтон.
[0014] В некоторых вариантах осуществления перед или одновременно с добавлением фермента лактазы в пермеат регулируют pH и/или температуру пермеата. В одном варианте осуществления pH доводят до величины от около 4,3 до около 4,7. В одном варианте осуществления pH доводят до около 4,5. В одном варианте осуществления температуру смеси пермеата регулируют перед или одновременно с добавлением лактаз. В одном варианте осуществления температуру доводят до значения от около 45°C до около 55°C. В одном варианте осуществления температуру доводят до значения около 50°C. В одном варианте осуществления pH пермеата доводят до величины от около 4,3 до около 4,7 и доводят температуру до значения от около 45°C до около 55°C.
[0015] В одном варианте осуществления лактазы добавляют в концентрации от около 0,1% до около 0,5% масс./масс. В некоторых вариантах осуществления лактазу добавляют в концентрации около 0,1% масс./масс. В некоторых вариантах осуществления лактазу инкубируют с пермеатом в течение от около 5 до около 225 минут. В некоторых вариантах осуществления лактазу инкубируют с пермеатом в течение от около 15 до около 120 минут. В некоторых вариантах осуществления лактазы инкубируют с пермеатом в течение периода от около 30 до около 90 минут. В некоторых вариантах осуществления лактазу инкубируют с пермеатом в течение периода около 60 минут.
[0016] В одном варианте осуществления после инкубации смесь пермеат/лактаза охлаждают до температуры от около 20°C до около 30°C. В одном варианте осуществления смесь пермеат/лактаза охлаждают до температуры около 25°C. В одном варианте осуществления смесь пермеат/лактаза очищают. В одном варианте осуществления смесь пермеат/лактаза очищают с помощью пористого фильтра. В одном варианте осуществления пористый фильтр включает в себя фильтр от около 1 микрона до около 5 микрон.
[0017] В одном варианте осуществления лактазу удаляют посредством фильтрации. В одном варианте осуществления лактазу удаляют посредством фильтрации через фильтр с размером пор около 50 000 дальтон. В одном варианте осуществления композицию дополнительно фильтруют через один или более дополнительных фильтров. В некоторых вариантах осуществления один или более дополнительных фильтров содержат мембрану с размером пор от около 2000 до около 3000 дальтон. В некоторых вариантах осуществления один или более дополнительных фильтров содержат мембрану с размером пор ≤ 600 дальтон. В некоторых вариантах осуществления композицию фильтруют через фильтр, содержащий мембрану с размером пор от около 2000 до около 3000 дальтон, с последующей фильтрацией через мембрану с размером пор ≤ 600 дальтон.
[0018] В некоторых вариантах осуществления предложены очищенные композиции ОГМ, полученные в соответствии со способами настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ имеет пониженный уровень лактозы и минеральных веществ по сравнению с пермеатом. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит менее чем около 5,0% масс./масс. лактозы. В некоторых вариантах осуществления композиция ОГМ содержит профиль минеральных веществ, показанный в таблице 1. В одном варианте осуществления очищенная композиция ОГМ содержит ОГМ в концентрации от около 0,5% до около 7,5% ОГМ. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит ОГМ в концентрации от около 1,0% до около 2,0% ОГМ. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит ОГМ в концентрации от около 2,0% до около 4,0% ОГМ. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит ОГМ в концентрации от около 4,0% до около 5,0% ОГМ. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит ОГМ в концентрации от около 5,0% до около 7,5% ОГМ. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит ОГМ в концентрации около 5,0% масс./масс. в расчете на ОГМ. В одном варианте осуществления профиль ОГМ, полученный в соответствии со способами, описанными в настоящем документе, включает профиль ОГМ, показанный на Фиг. 5 (E и F).
[0019] В некоторых вариантах осуществления, представленных в настоящем документе, предложены способы введения очищенной композиции ОГМ нуждающемуся в этом субъекту. В некоторых вариантах осуществления, представленных в настоящем документе, предложен способ лечения или профилактики некротизирующего энтероколита (NEC) у нуждающегося в этом субъекта. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ уменьшения системного воспаления путем введения очищенной композиции ОГМ, полученной способами, описанными в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ лечения или профилактики инфекции у нуждающегося в этом субъекта. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ лечения или профилактики вирусной или бактериальной инфекции путем введения очищенной композиции ОГМ, полученной способами, описанными в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления бактериальная инфекция представляет собой инфекцию микроорганизмами Clostridium difficile. В некоторых вариантах осуществления вирусная инфекция представляет собой норовирус или ротавирус.
[0020] В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ вводят до, во время или после введения дополнительного фармацевтического или терапевтического агента. В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ вводят до, во время или после трансплантации фекальной микробиоты, органа или костного мозга. В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ вводят до, во время или после применения схем лечения антибиотиком, противовирусным или противогрибковым средством. В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ вводят до, во время или после применения пробиотической композиции. В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ вводят до, во время или после химиотерапии и/или лучевой терапии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0021] На Фиг. 1 представлена схема примерного способа получения ОГМ.
[0022] На Фиг. 2 представлена схема альтернативного способа получения ОГМ.
[0023] На Фиг. 3 представлена схема способа, применяемого для получения пермеата в 20-кратной концентрации из пермеата в ≥ 8-кратной концентрации.
[0024] На Фиг. 4 представлена (А) схема процесса, применяемого для приготовления очищенной композиции ОГМ и (B) способа, применяемого для пастеризации и розлива очищенной композиции ОГМ.
[0025] На Фиг. 5 показаны результаты высокоэффективной анионообменной хроматографии с импульсным амперометрическим детектированием (HPAEC-PAD) нейтральных (A, C и E) и сиалилированных (B, D и F) ОГМ из объединенного донорского молока (A и B), пермеата грудного молока (C и D) и очищенных композиций ОГМ (E и F).
[0026] На Фиг. 6 показана полученная с использованием ЖХ/МС/МС и ЖХ с полярной колонкой нецелевая метаболомика сыворотки, фекалий и мочи у взрослых, которым вводили ОГМ. Результаты включают парентеральные ОГМ и продукты разложения ОГМ, обнаруженные в (А) сыворотке, (B) моче, (C) фекалиях и (D) молоке.
[0027] На Фиг. 7 представлен (А) метаболический путь эйкозаноидов, полученный с использованием ЖХ/МС/МС и ЖХ с полярной колонкой, и (B и C) уровни метаболитов эйкозаноидов с течением времени у субъектов, принимающих внутрь очищенные композиции ОГМ, полученные способами настоящего изобретения.
[0028] На Фиг. 8 показаны концентрации метаболитов сфинголипидов в сыворотке, полученные с применением ЖХ/МС/МС и ЖХ с полярной колонкой, в зависимости от времени у субъектов, принимающих внутрь очищенные композиции ОГМ, полученные в соответствии со способами изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0029] В настоящем изобретении предложены способы получения очищенных композиций олигосахаридов грудного молока, которые имеют по существу сниженное содержание лактозы и минеральных веществ, а также новые композиции, полученные этими способами, и способы применения таких новых композиций. Первая стадия способа представляет собой получение фильтрованных фракций объединенного грудного молока, следовательно, очищенные композиции ОГМ настоящего изобретения могут содержать более разнообразный профиль отдельных видов молекул ОГМ по сравнению с любой типичной отдельно взятой женщиной. Следовательно, композиции, описанные в настоящем документе, часто являются репрезентативными для популяции ОГМ в целом, а не для профиля ОГМ отдельно взятой женщины.
[0030] Термин «олигосахарид (-ы) грудного молока» (также применяемый в настоящем документе в виде «ОГМ») означает семейство структурно разнородных неконъюгированных гликанов, которые встречаются в человеческом грудном молоке.
[0031] Олигосахариды грудного молока представляют собой углеводы, которые содержат лактозу на восстанавливающем конце и, как правило, фукозу или сиаловую кислоту на невосстанавливающем конце (Morrow et al. 2005). Эти концевые сахара представляют собой остатки, которые наиболее сильно влияют на селективный рост бактерий и взаимодействие олигосахаридов с другими молекулами или клетками, включая бактериальные патогены в просвете кишечника. Кроме этого, сиаловые кислоты являются структурными и функциональными компонентами ганглиозидов головного мозга и принимают участие в развитии нервной системы младенцев.
[0032] Олигосахариды могут быть свободными или конъюгированными в виде гликопротеинов, гликолипидов и т. п., и они относятся к гликанам. Они представляют собой третий по количеству сухой компонент грудного молока после лактозы и липидов (Morrow, 2005). Однако большинство олигосахаридов молока не перевариваются младенцами и могут обнаруживаться в фекалиях младенцев по большей части в интактном виде.
[0033] Под «пермеатом» понимают ту часть молока (например, объединенного грудного молока), которая является продуктом ультрафильтрации. В частности, это жидкость, которая остается после ультрафильтрации (например, через фильтр около 1-1000 кДа). Жидкость, которая прошла через этот процесс ультрафильтрации, называют пермеатом. В ретентате данного способа концентрируется человеческий молочный белок, который затем можно использовать для создания других жизненно важных составов, например для получения композиций обогатителя грудного молока, таких как описанные в патенте США № 8,377,455. Таким образом, в отличие от способов, основанных на осаждении белка растворителями, которые могут загрязнить продукт ОГМ, применение ультрафильтрации для получения по существу не содержащего белка исходного материала, используемого в настоящем изобретении, сохраняет оставшуюся часть ценных макронутриентов грудного молока, позволяя при этом избегать использования органических растворителей.
[0034] Под «молоком» понимают жидкость, которая вырабатывается молочной железой млекопитающих и выделяется из молочной железы. К молоку относятся все продукты лактации, включая, без ограничений, молозиво, цельное молоко и обезжиренное молоко, полученные в любой момент после родов. Если не указано иное, в настоящем документе термин «молоко» относится, как правило, к цельному человеческому грудному молоку.
[0035] Под «цельным молоком» понимают молоко (например, объединенное грудное молоко), из которого не удален жир.
[0036] Под «обезжиренным молоком» понимается молоко (например, объединенное грудное молоко), из которого удалили по меньшей мере 75% жира, или, в альтернативном варианте осуществления, молоко, которое подвергали центрифугированию для удаления жира.
[0037] Термин «по существу», как в «по существу сниженное содержание лактозы и/или минеральных веществ», означает, что снижение уровня минеральных веществ и/или лактозы имеет статистическое различие по сравнению с концентрированным пермеатом, не подвергавшимся воздействию текущих способов. В качестве примера в некоторых вариантах осуществления очищенные композиции ОГМ с по существу сниженным содержанием лактозы имеют концентрации лактозы ≤ 5%.
[0038] В настоящем документе термин «состоящий по существу из» относится к композициям, содержащим определенные приведенные здесь компоненты, но исключающим другие основные биологически активные факторы. Например, композиция, состоящая по существу из ОГМ, не будет содержать таких компонентов, как белок, жир, добавленный экзогенно материал, но может содержать, например, другой инертный или следовой материал, такой как вода, приемлемые уровни некоторых солей, микроРНК или экзосомы.
[0039] Используемый в настоящем документе термин «очищенная композиция ОГМ» означает композицию ОГМ (например, концентрированный человеческий пермеат) с по существу сниженными уровнями лактозы и/или минеральных веществ, полученную способами, предложенными в настоящем документе. Пример очищенной композиции ОГМ представлен на Фиг. 5 (E) и (F).
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИЩЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ ОГМ
[0040] Пермеат грудного молока служит исходным материалом, из которого получают очищенные композиции ОГМ настоящего изобретения способами, описанными в настоящем документе. Способы получения пермеата грудного молока можно найти, например, в патенте США № 8,927,027, который полностью включен в настоящий документ путем ссылки.
[0041] Если коротко, объединенное молоко от предварительно отобранных доноров, прошедших скрининг на наркотики, загрязняющие вещества, патогены и посторонние вещества, отфильтрованное для удаления термостойких бактериальных спор, разделяют (например, путем центрифугирования) на жиросодержащую и обезжиренную фракции. Обезжиренную фракцию подвергают дополнительной фильтрации, например ультрафильтрации, например, на мембране с размером пор 1-1000 кДа, для получения обогащенного белками ретентата и содержащего ОГМ пермеата. Подробную информацию об этом процессе можно найти, например, в патентах США № 8,545,920; 7,914,822; 7,943,315; 8,278,046; 8,628,921 и 9,149,052, каждый из которых полностью включен в настоящий документ путем ссылки.
[0042] В одном варианте осуществления предлагается способ получения очищенной композиции ОГМ с по существу пониженным содержанием лактозы. В данном процессе требуется биохимическое и/или ферментативное удаление лактозы из обогащенной лактозой пермеатной фракции грудного молока без потери выхода или без изменения молекулярного профиля содержания ОГМ в пермеате грудного молока, а в некоторых вариантах осуществления — без оставления остаточного инактивированного инородного белка, если для уменьшения содержания лактозы применяют ферментативное расщепление.
[0043] В одном варианте осуществления способ уменьшения содержания лактозы в пермеате грудного молока и, следовательно, в очищенной композиции ОГМ, включает следующие стадии: а) изменение pH смеси пермеата; b) нагревание смеси с измененным pH; c) добавление фермента лактазы к нагретой смеси пермеата для создания смеси пермеат/лактаза и инкубация в течение некоторого периода времени; d) удаление лактазы из смеси и фильтрация смеси для удаления лактазы и e) концентрирование олигосахаридов грудного молока. Хотя описанные в настоящем документе стадии перечислены в хронологическом порядке, специалисту в данной области будет понятно, что порядок, в котором выполняются стадии (a)-(c), может быть различным. Иными словами и исключительно в качестве примера, фермент-лактазу можно добавлять до нагревания смеси или, в альтернативном варианте осуществления, в любой момент в ходе процесса нагревания. Аналогичным образом и также только в качестве примера смесь можно нагревать перед изменением pH. Более того, несколько стадий могут быть сгруппированы в одну стадию, например, «ферментативное расщепление лактозы» или «расщепление лактозы лактазами» включает стадии (a)-(c), описанные выше. Эти стадии могут выполняться одновременно или последовательно в любом порядке. Таким образом, в настоящем документе термин «расщепление лактозы» относится к выполнению по меньшей мере этих трех стадий в любом порядке, последовательно или одновременно.
[0044] В одном варианте осуществления pH пермеата доводят до величины от около 3 до около 7,5. В одном варианте осуществления pH доводят до величины от около 3,5 до около 7,0. В другом варианте осуществления pH доводят до величины от около 3,0 до около 6,0. В еще одном варианте осуществления pH доводят до величины от около 4 до около 6,5. В еще одном варианте осуществления pH доводят до величины от около 4,5 до около 6,0. В еще одном варианте осуществления pH доводят до величины от около 5,0 до около 5,5. В еще одном варианте осуществления pH доводят до величины от около 4,3 до около 4,7, предпочтительно 4,5. pH можно изменять путем добавления кислоты или щелочи. В некоторых аспектах pH изменяют путем добавления кислоты, например HCl. В других аспектах pH изменяют путем добавления 1Н раствора HCl и смешивания в течение некоторого периода времени, например около 15 минут.
[0045] В одном варианте осуществления пермеат с измененным pH нагревают до температуры от около 25°C до около 60°C. В другом варианте осуществления пермеат нагревают до температуры от около 30°C до около 55°C. В другом варианте осуществления пермеат нагревают до температуры от около 40°C до около 50°C. В другом варианте осуществления пермеат нагревают до температуры от около 48°C до около 50°C. В еще одном варианте осуществления изобретения пермеат нагревают до температуры около 50°C. В еще одном варианте осуществления пермеат нагревают до температуры, меньшей или равной около 40°C.
[0046] В одном аспекте фермент лактазу добавляют к нагретому пермеату с измененным рН для получения смеси пермеат/лактаза и для расщепления лактозы на моносахариды. В одном варианте осуществления фермент лактазу добавляют в концентрации от около 0,1% масс./масс. до около 0,5% масс./масс. В еще одном аспекте фермент лактазу добавляют в концентрации около 0,1% масс./масс., или 0,2%, или 0,3%, или 0,4%, или 0,5% масс./масс. В продаже есть множество пригодных для использования ферментов-лактаз. Таким образом, фермент лактаза может иметь любое происхождение (например, грибковое или бактериальное).
[0047] В некоторых вариантах осуществления нагретый пермеат с измененным pH инкубируют с ферментом лактазой в течение от около 5 до около 225 минут. В некоторых вариантах осуществления время инкубации составляет от около 15 минут до около 90 минут. В некоторых вариантах осуществления время инкубации составляет от около 30 минут до около 90 минут. В некоторых вариантах осуществления время инкубации составляет около 60 минут. Специалисту в данной области будет понятно, что время инкубации зависит от множества факторов, включая, без ограничений, источник используемого фермента, температуру и pH смеси, а также концентрацию используемого фермента. Для любого из этих переменных факторов может потребоваться более длительное или более короткое время инкубации с ферментом лактазой. Хотя описанные в настоящем документе значения рН, температуры и условия инкубации с ферментом оптимально подходят для способа, описанного в настоящем документе, специалисту в данной области будет понятно, что для достижения аналогичных результатов можно вносить изменения в одну или более из этих переменных. Например, если используется меньшее количество фермента, чем описанный в настоящем документе уровень от около 0,1% масс./масс. до около 0,5% масс./масс., может потребоваться увеличить время инкубации для достижения такого же уровня расщепления лактозы. Аналогичные корректировки также могут быть внесены и в такие переменные факторы, как температура и pH.
[0048] В одном варианте осуществления после инкубации смесь пермеат/лактаза охлаждают до температуры от около 20°C до около 30°C. В одном конкретном варианте осуществления смесь пермеат/лактаза охлаждают до температуры около 25°C.
[0049] В одном варианте осуществления смесь пермеат/лактаза очищают для удаления нерастворимых компонентов. В некоторых случаях при изменении pH и температуры может образовываться нерастворимый материал. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления может быть необходимо или полезно очистить смесь для удаления этих нерастворимых компонентов, например, с помощью пористого фильтра. Фильтры могут представлять собой фильтры с размерами пор от 0,1 до 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления фильтры представляют собой фильтры с размерами пор от около 1 до около 5 микрон. В альтернативном варианте осуществления удаление нерастворимых компонентов может быть достигнуто путем центрифугирования или комбинации центрифугирования и фильтрации на мембране. Стадия очистки не является необходимой для получения композиции разнородных ОГМ, как описано в настоящем документе, но эта необязательная стадия помогает получить более высоко очищенную композицию ОГМ. Кроме того, стадия очистки важна для возможности повторного использования фильтрующих мембран и, следовательно, для масштабируемости процесса. Без адекватной очистки потребуется по существу большее количество фильтрующего материала, что затруднит и сделает более затратным получение композиций ОГМ в масштабе клинического учреждения. Однако следует понимать, что на данной стадии можно осуществить более или менее полную очистку для получения более или менее очищенных композиций ОГМ в зависимости от состава и области применения. Например, осажденные минеральные вещества могут представлять собой меньшую проблему для состава, предназначенного для лиофилизации, или составов, предназначенных для применения у здоровых взрослых людей, чем жидкий состав или составы, предназначенные для применения у уязвимых популяций (например, новорожденных).
[0050] Кроме того, в некоторых случаях может быть желательно удалить отработанный и избыточный фермент-лактазу из очищенной смеси пермеат/лактаза. Однако возможны случаи, когда инактивированный чужеродный белок не будет представлять биологического риска, и, следовательно, дополнительные стадии удаления или даже инактивации лактазы могут не потребоваться. В некоторых вариантах осуществления использованную и избыточную лактазу инактивируют, например, посредством воздействия высокой температуры, давления или обоих факторов. В некоторых вариантах осуществления инактивированную лактазу не удаляют из композиции.
[0051] Однако в других вариантах осуществления может потребоваться дополнительная очистка для удаления чужеродных белков. В таких вариантах осуществления удаление фермента-лактазы можно провести путем ультрафильтрации. В некоторых вариантах осуществления ультрафильтрацию выполняют с использованием мембраны для ультрафильтрации, например с использованием мембраны с отсечением по молекулярной массе ≤ 50 000 дальтон, например BIOMAX-50K. (См. также Фиг. 1.)
[0052] В некоторых вариантах осуществления дополнительную ультрафильтрацию выполняют через мембрану с порами меньшего размера, чем у первой мембраны с отсечением по молекулярной массе ≤ 50 000 дальтон. В некоторых вариантах осуществления дополнительную ультрафильтрацию выполняют с помощью мембраны с отсечением по молекулярной массе около 2000-3000 дальтон. Эта дополнительная необязательная стадия фильтрации дополнительно способствует общей чистоте продукта ОГМ, помогая удалять меньшие по размеру потенциально биологически активные и/или иммуногенные факторы, такие как микроРНК и экзосомы. На Фиг. 3 представлен вариант осуществления с этой дополнительной стадией фильтрации.
[0053] В одном варианте осуществления очищенная смесь, которая прошла по меньшей мере один, а в некоторых случаях два или более цикла ультрафильтрации (или альтернативного способа удаления лактазы), дополнительно фильтруется для очистки и концентрирования олигосахаридов грудного молока и для уменьшения содержания минеральных веществ и моносахаридов.
[0054] В некоторых вариантах осуществления фильтрация может выполняться с использованием нанофильтрационной мембраны. В некоторых вариантах осуществления мембрана имеет отсечение по молекулярной массе ≤ 1000 дальтон. В некоторых вариантах осуществления мембрана имеет отсечение по молекулярной массе ≤ 600 дальтон. В других вариантах осуществления отсечение по молекулярной массе у мембраны составляет от около 400 до около 500 дальтон. Эта дополнительная нанофильтрация представляет собой важную стадию для удаления моносахаридов, минеральных веществ, в частности кальция, и меньших по размеру молекул с получением готовой очищенной композиции ОГМ.
[0055] В некоторых вариантах осуществления для удаления минеральных веществ могут применяться дополнительные или альтернативные стадии. Такая дополнительная стадия может включать в себя, например, центрифугирование, мембранную очистку (≤ 0,6 микрона) или комбинацию центрифугирования и мембранной фильтрации нагретого (≥ 40°C) или охлажденного/замороженного и размороженного концентрата ОГМ. Собранный супернатант или фильтрат этих дополнительных или альтернативных стадий в некоторых вариантах осуществления дополнительно концентрируют с использованием нанофильтрационной мембраны. В некоторых вариантах осуществления нанофильтрация включает фильтрацию через мембрану с отсечением по молекулярной массе ≤ 600 дальтон. В некоторых вариантах осуществления эти дополнительные стадии можно выполнить на любой стадии способа, включая, без ограничений, их выполнение до или после пастеризации.
[0056] В некоторых вариантах осуществления физические свойства нанофильтрационных мембран можно модифицировать, например, химической модификацией, для избирательного концентрирования сиалилированных ОГМ, например, обеспечивая более высокую эффективность удаления нейтральных ОГМ из концентрата ОГМ в тех случаях, когда предпочтительными являются концентрированные сиалилированные ОГМ.
[0057] В одном варианте осуществления очищенную композицию ОГМ стерилизуют. Стерилизацию можно осуществлять любым способом, известным в данной области. В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ пастеризуют. В некоторых аспектах пастеризацию выполняют при температуре ≥ 63°C в течение не менее 30 минут. После пастеризации композицию охлаждают до температуры от около 25°C до около 30°C и очищают через фильтр с размером пор 0,2 микрона для полного удаления остатков осажденного материала.
ОЧИЩЕННЫЕ КОМПОЗИЦИИ ОГМ
[0058] Очищенные композиции ОГМ настоящего изобретения имеют по существу сниженные уровни лактозы и/или минеральных веществ. В настоящем документе термин «по существу сниженный» применительно к содержанию лактозы означает уровень лактозы ≤ 5% масс./масс. В некоторых вариантах осуществления очищенные композиции ОГМ, полученные способом, описанным в настоящем документе, содержат от около 4,5 до около 8,5 грамм ОГМ, ≤ 5% масс./масс. лактозы и минеральный состав, показанный в таблице 1.
[0059] Специалисту в данной области будет понятно, что в некоторых случаях, например когда очищенный продукт ОГМ нужно приготовить в виде порошка, уменьшение количества минеральных веществ может быть менее критичным. По существу представленные выше значения приведены исключительно как пример состава, и в частности в качестве примера жидкого состава, хотя нет причин, по которым данный состав не может быть порошкообразным.
[0060] В некоторых вариантах осуществления ОГМ в очищенной композиции присутствуют в концентрации от около 0,5% до около 7,5% масс./масс. ОГМ. В некоторых вариантах осуществления ОГМ в композиции присутствуют в концентрации от около 1,0% до около 2,0% масс./масс. ОГМ. В некоторых вариантах осуществления ОГМ в очищенной композиции присутствуют в концентрации от около 2,0% до около 4,0% масс./масс. ОГМ. В некоторых вариантах осуществления ОГМ в очищенной композиции присутствуют в концентрации от около 4,0% до около 5,0% масс./масс. ОГМ. В некоторых вариантах осуществления ОГМ в очищенной композиции присутствуют в концентрации от около 5,0% до около 7,5% масс./масс. ОГМ.
[0061] В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ имеет осмоляльность менее чем около 2000 мОсм/кг. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ содержит около 10% масс./масс. или менее глюкозы. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ, полученная способами, описанными в настоящем документе, содержит 10% масс./масс. или менее галактозы. Присутствие моносахаридов, глюкозы и галактозы является результатом расщепления лактозы, и по мере снижения содержания лактозы повышается содержание моносахаридов. Хотя бóльшую часть содержащихся моносахаридов можно удалить с помощью того же процесса фильтрации, который удаляет минеральные вещества и остаточную лактозу, в очищенном продукте ОГМ остается низкое содержание моносахаридов. Однако в отличие от дисахарида-лактозы наличие этих моносахаридов не представляет клинической проблемы для подавляющего числа индивидуумов, в особенности при таких низких концентрациях.
[0062] Композиции олигосахаридов грудного молока настоящего изобретения по существу сходны как в структурном, так и в функциональном отношении с профилем ОГМ, наблюдаемым по цельному грудному молоку в популяции. Иными словами, поскольку композиции получают от пула доноров, а не от индивидуального донора, набор ОГМ будет более разнообразным, чем в композиции, полученной от любой отдельно взятой женщины. На Фиг. 5 представлены типичные хроматограммы объединенного грудного молока (A и B), пермеата грудного молока (C и D) и очищенных композиций ОГМ, полученных в соответствии со способами настоящего изобретения (E и F).
[0063] Одним из самых главных переменных факторов в разнообразии ОГМ является материнская группа крови Льюиса и, в частности, имеет ли она активный ген фукозилтрансферазы 2 (FUT2) и/или фукозилтрансферазы 3 (FUT3). При наличии активного гена FUT2 образуется фукоза с α1-2-связью, тогда как при активном гене FUT3 остатки фукозы имеют α1-4-связь. Результатом этого «секреторного статуса» по существу является то, что «секреторные типы» (т. е. люди с активным FUT2-геном) имеют значительно более разнообразный профиль ОГМ, среди которых доминируют α1-2-связанные олигосахариды, тогда как «несекреторные типы» (т. е. люди, не имеющие активного FUT2 гена) могут иметь более разнообразный набор, например α1-4-связанных олигосахаридов (по сравнению с секреторными типами), но характеризуются в целом сниженным разнообразием, поскольку не могут синтезировать основной компонент репертуара ОГМ, характерный для секреторного типа.
[0064] В некоторых вариантах осуществления пулы молока можно формировать на основе, например, секреторного статуса. То есть в некоторых вариантах осуществления может быть полезно собирать пулы молока у матерей, которые относятся к секреторному типу, отдельно от пулов молока матерей, не относящихся к секреторному типу. Пулы молока от матерей, которые относятся к секреторному типу, будут содержать большую долю α1-2-связанных ОГМ, и они могут применяться, например, для улучшения состояния кишечника или уменьшения воспаления. Пулы молока от матерей, относящихся к несекреторному типу, будут содержать гораздо более разнообразный набор α1-4-связанных олигосахаридов и они могут подходить для лечения или профилактики некоторых вирусных инфекций желудочно-кишечного тракта, включая, например, норовирусные или ротавирусные инфекции. В некоторых вариантах осуществления может быть полезно обеспечить наличие в любом пуле грудного молока, используемом для приготовления описанных в настоящем документе очищенных композиций ОГМ, определенной пропорции молока от секреторного и несекреторного типов для обеспечения максимально разнообразного и репрезентативного профиля ОГМ. Полиморфизмы FUT2 и FUT3 являются лишь типичными примерами полиморфизмов, которые можно использовать для отбора доноров для конкретных пулов. Специалисту в данной области будет понятно, что сортировку пулов молока для создания пула с определенным профилем ОГМ можно выполнить для любого полиморфизма.
[0065] Определить, относится ли мать к секреторному или несекреторному типу, можно до взятия молока, а в альтернативном или дополнительном варианте осуществления секреторный статус матери можно определить во время предварительного отбора матери для донорства и/или после получения донорского молока. Скрининг секреторного статуса является обычной процедурой и может быть выполнен любым обычным способом.
ПРИМЕНЕНИЕ ОЧИЩЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ ОГМ
[0066] Очищенные композиции ОГМ настоящего изобретения можно добавлять к композициям обогатителей грудного молока, к грудному молоку, к детской смеси, к не человеческому молоку и т. п. для увеличения питательной и/или иммунологической ценности. В альтернативном варианте осуществления очищенные композиции олигосахаридов грудного молока настоящего изобретения могут быть приготовлены в виде перорального раствора для употребления младенцами, детьми старшего возраста и взрослыми. В некоторых вариантах осуществления очищенные композиции ОГМ, полученные способами, описанными в настоящем документе, могут быть лиофилизированы или сублимированы или иным образом переведены в порошковую форму.
[0067] Благодаря противоинфекционным, иммуномодулирующим и пребиотическим эффектам очищенных композиций ОГМ, полученных с применением способов, описанных в настоящем документе, эти композиции находят применение в широком спектре биологических и клинических сфер. К таким способам применения относятся, без ограничений, антиадгезивное, противомикробное действие, действие в качестве модулятора ответа эпителиальных клеток кишечника, действие в качестве иммунного модулятора и/или средства защиты от некротизирующего энтероколита (NEC).
[0068] Очищенные композиции олигосахаридов грудного молока настоящего изобретения можно использовать для позитивного изменения микробиоты слизистой оболочки человека (например, желудочно-кишечного тракта или урогенитального тракта), для влияния на образование противовоспалительных медиаторов и/или для предотвращения адгезии патогенных бактерий к поверхности эпителия кишечника.
[0069] В настоящем изобретении предложен способ введения субъекту очищенной композиции ОГМ, полученной в соответствии со способом, описанным в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления субъект является недоношенным или доношенным младенцем. В некоторых вариантах осуществления субъект является ребенком. В некоторых вариантах осуществления субъект является взрослым. В некоторых вариантах осуществления композицию вводят местно, перорально или ректально. В некоторых вариантах осуществления композицию вводят перорально посредством зонда для искусственного кормления.
[0070] В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ настоящего изобретения можно вводить до, в течение или после обработки другим активным агентом. Например, очищенную композицию ОГМ можно вводить в качестве части курса терапии антибиотиками, противовирусными, противогрибковыми и/или пробиотическими агентами и в комбинации с антибиотиками и пробиотическими агентами. В одном варианте осуществления очищенную композицию ОГМ можно вводить в связи с химиотерапией или радиационной терапией.
[0071] В некоторых вариантах осуществления очищенные композиции ОГМ, полученные с применением способов, описанных в настоящем документе, оказывают синергетический эффект при введении в комбинации с антибиотиками. В некоторых вариантах осуществления очищенные композиции ОГМ можно вводить в сочетании с фекальным трансплантатом или их можно вводить субъекту, которому вводится, планируется вводить или недавно введен фекальный трансплантат.
[0072] В настоящем изобретении предложены способы лечения субъекта, имеющего инфекцию или подвергающегося риску развития инфекции, каковые способы включают введение субъекту очищенной композиции олигосахаридов грудного молока. В некоторых вариантах осуществления симптомы инфекции вызваны бактериями, бактериальными токсинами, грибками или вирусами. В некоторых вариантах осуществления субъект является человеком. В некоторых вариантах осуществления инфекция вызвана бактериями. В некоторых вариантах осуществления бактерии представляют собой Clostridium difficile. В некоторых вариантах осуществления инфекция вызвана вирусом. В некоторых вариантах осуществления вирус представляет собой норовирус или ротавирус. В другом варианте осуществления вирус представляет собой геморрагический вирус, вызывающий симптомы в результате воспалительной вспышки. В некоторых вариантах осуществления вирус представляет собой вирус Эбола или вирус другой геморрагической лихорадки. В некоторых вариантах осуществления субъект является человеком: новорожденным, младенцем, ребенком или взрослым. В некоторых вариантах осуществления лечение включает облегчение по меньшей мере одного симптома инфекции. В некоторых вариантах осуществления лечение включает стимулирование развития полезных кишечных бактерий. В некоторых вариантах осуществления полезные кишечные бактерии представляют собой одну или более из бифидобактерий, молочнокислых бактерий, стрептококков или энтерококков.
[0073] В некоторых вариантах осуществления очищенную композицию ОГМ настоящего изобретения можно вводить нуждающемуся в этом субъекту в качестве противовоспалительного агента. В некоторых вариантах осуществления требующий лечения субъект находится в состоянии воспаления. В некоторых вариантах осуществления субъект болен аутоиммунным заболеванием. В некоторых вариантах осуществления субъект болен колитом. В некоторых вариантах осуществления субъект болен язвенным колитом. В некоторых вариантах осуществления субъект болен паучитом. В некоторых вариантах осуществления у субъекта имеется болезнь Крона. В некоторых вариантах осуществления у субъекта имеется аутоиммунное заболевание.
[0074] В некоторых вариантах осуществления очищенные композиции ОГМ, полученные в соответствии со способами настоящего изобретения, можно применять в связи с трансплантацией. В некоторых вариантах осуществления очищенная композиция ОГМ снижает риск отторжения или возникновения реакции трансплантата против хозяина в организме пациента, которому проводят трансплантацию. В некоторых вариантах осуществления трансплантат представляет собой трансплантат солидного органа, а в некоторых вариантах осуществления трансплантат представляет собой трансплантат костного мозга.
ПРИМЕРЫ
[0075] Пример 1. производство олигосахаридов грудного молока
[0076] Способ получения очищенной композиции ОГМ начинается с пермеата, описанного выше, который размораживали и объединяли. Начальная температура пермеата составляла от 23°C до 28°C. Значение pH пермеата доводили до 4,3-4,7 (при целевом уровне 4,5) добавлением 1Н раствора HCl и перемешивали в течение около 15 минут. После этого пермеат нагревали до температуры от около 48°C до около 55°C, предпочтительно 50°C. Для расщепления лактозы на моносахариды добавляли фермент лактазу (0,1% масс./масс.), после чего раствор перемешивали в течение около 60 минут. Затем смесь пермеат/лактаза охлаждали до температуры от около 20°C до около 30°C, предпочтительно 25°C и очищали пропусканием через пористый фильтр (CUNO60SP). Для удаления лактазы из очищенного фильтром CUNO технологического потока использовали ультрафильтрационную мембрану (Biomax-50K). Пермеат, собранный на выходе Biomax-50K, концентрировали с помощью нанофильтрационной мембраны с номинальным отсеканием по молекулярной массе 400-500 (GE G-5 UF). Процесс концентрирования при помощи G-5 UF завершался, когда концентрат пермеата (PC) достигал целевой концентрации 5% (масс./масс.) олигосахаридов грудного молока. Перед розливом полученный PC пастеризовали и очищали с помощью стерильных фильтров с размером пор 0,2 мкм. PC хранили в контейнерах при ≤ -20°C, маркировали и упаковывали перед транспортировкой продукта. Данные способы представлены на Фиг. 1. Альтернативный способ показан на Фиг. 2.
[0077] Пример 2. переработка концентрата пермеата (PC) в концентрат-концентрат пермеата (PC-C)
[0078] Замороженный концентрат пермеата (≥ 8X, обозначается как «PC»), полученный в соответствии с примером 1, разморозили и объединили в пул с поддержанием температуры в диапазоне от около 20°C до около 30°C, предпочтительно 25°C и перемешивали в течение около 10 минут. PC дополнительно концентрировали посредством ультрафильтрации, например с использованием GE G-5 UF, для достижения целевой концентрации ≥ 20X. Концентрат-концентрат пермеата (PC-C) переносили в контейнеры для хранения молока и хранили в морозильнике при температуре ≤ -20°C для продолжения обработки в более позднее время. Данный способ графически представлен на Фиг. 3.
[0079] Пример 3. Состав ОГМ
[0080] PC-C размораживали и объединяли в пул при температуре в диапазоне от около 20°C до около 30°C, предпочтительно 25°C. К PC-C добавляли расчетное количество P2-OneA или очищенной воды для достижения конечной целевой концентрации 5% масс./масс. ОГМ. Эта стадия не требуется, если не требуется коррекция концентрации ОГМ в образце PC-C. Данный способ представлен на Фиг. 4 (А).
[0081] Пример 4. окончательная пастеризация контейнера и фильтрация
[0082] Если концентрированные ОГМ были заморожены, их размораживали до температуры от около 20°C до около 30°C, предпочтительно 25°C. Далее пастеризовали около 30 минут при температуре ≥ 63°C. После пастеризации концентрированные ОГМ охлаждали до температуры от около 20°C до около 30°C, предпочтительно 25°C, для очистки пропусканием через стерильные фильтры с размером пор 0,2 микрона, затем хранили при температуре от около 2°C до около 8°C. Отбирали репрезентативный образец для визуального осмотра, определения общего содержания ОГМ, pH, осмоляльности, минеральных веществ и сахара.
[0083] После получения результатов по общему содержанию ОГМ на основе этих результатов вычисляли объем для розлива с целью достижения целевого диапазона ОГМ для каждой дозы.
[0084] После получения результатов по ОГМ и формирования этикеток продукт извлекали из холодильника и перемещали в чистую комнату стандарта ISO 8. К каждой бутылке прикрепляли этикетку и каждую маркированную бутылку помещали в воздухонепроницаемый пакет или в воздухонепроницаемый флакон, защищенный от несанкционированного вскрытия, и помещали в ящик. После заполнения ящика ящик упаковывали в двойной мешок и возвращали в морозильник, где продукт выдерживали при температуре ≤ -20°C до готовности к транспортировке. Данный способ графически представлен на Фиг. 4 (В).
[0085] Пример 5. спецификация готового изделия: очищенного олигосахарида грудного молока (ОГМ)
[0086] Срок годности и условия хранения: срок годности составлял один год от даты пастеризации минус один день; условия хранения: в морозильнике при температуре -20°C или ниже.
[0087] Один репрезентативный образец отбирали из одного из контейнеров после стерильной фильтрации на стадии очистки через фильтры с размером пор 0,2 микрона. Образец подвергали визуальной проверке, определяли рН, осмоляльность, профиль сахаров, содержание минеральных веществ и общее содержание ОГМ. Результаты этого исследования сведены в таблицу 2.
Таблица 2. Результаты испытания контроля качества очищенной композиции ОГМ
[0088] Аттестационное испытание бионагрузки готового контейнера
Репрезентативные образцы отбирали в процессе розлива. Для каждой конечной разливаемой партии требовался лишь один образец для анализа бионагрузки. Например: если одна (1) конечная разливаемая партия использовалась для получения целевых доз 0,1Х и 0,2X, то отбирали только один (1) образец, представляющий разлитые целевые дозы 0,1X и 0,2X. Результаты этого испытания представлены в таблице 3.
Таблица 3. Испытание бионагрузки для очищенного продукта ОГМ
1 Если результат составляет ≥ 100 КОЭ/мл, это указывает на исключительную ситуацию и испытаниям подвергаются два (2) дополнительных образца. Итоговый указанный результат представляет собой усредненное значение для трех образцов.
2 Если результат составляет ≥ 100 КОЭ/мл, это указывает на исключительную ситуацию и испытаниям подвергаются два (2) дополнительных образца. Итоговый указанный результат представляет собой усредненное значение для трех образцов.
[0089] Пример 6. Оценка биодоступности и биологической активности очищенных ОГМ
[0090] Для оценки биодоступности и потенциального влияния на иммунную систему очищенной композиции ОГМ, полученной способом настоящего изобретения и описанной в предыдущих примерах, было проведено исследование начальной фазы с контролируемой повышающейся дозой у 32 здоровых взрослых людей в возрасте от 18 до 50 лет.
[0091] Испытуемым субъектам перорально вводили очищенный концентрат ОГМ, полученный способами, описанными в предыдущих примерах, три раза в день в течение семи дней подряд (дни 1-7). Четыре отдельные группы испытуемых мужского и женского пола получали очищенную композицию ОГМ в следующих концентрациях: 0,1x, 0,2x, 0,5x и 1x, где x представляет собой суммарную массу ОГМ, рассчитанную на взрослого человека массой 70 кг, исходя из концентрации в грудном молоке и дозы, которую получает преждевременно родившийся младенец в расчете на его массу тела. В настоящее время это количество составляет 0,75 г/кг, исходя из объема потребления для младенцев, составляющего 150 мл/кг/сут. В результате взрослый человек массой 70 кг, получающий дозу 1х, получит 52,5 г очищенной композиции ОГМ, приготовленной как описано в настоящем документе.
[0092] У всех субъектов выполнялись заборы образцов крови, мочи, кала и слюны, а у субъектов женского пола также вагинальных мазков — в дни -1 (где день 1 — это первый день приема очищенной композиции ОГМ), 7, 14 и 28. Мочу, кровь и кал анализировали на наличие исходного ОГМ, 3-сиалиллактозы, а также основных компонентов ОГМ: глюкозы, фукозы, N-ацетилглюкозамина и сиаловой кислоты. Исходная интактная ОГМ, 3-сиалиллактоза, была обнаружена только в моче, что указывает на рециркуляцию ОГМ, однако продукты расщепления ОГМ обнаруживались и в моче, и в крови, и в кале (Фиг. 6), что подтверждает биодоступность очищенной композиции ОГМ при пероральном приеме.
[0093] Чтобы определить, является ли перорально введенная в данном исследовании очищенная композиция ОГМ биологически активной и, в частности, оказывала ли очищенная композиция ОГМ физиологический эффект на системные маркеры воспаления, был проведен анализ сыворотки на эйкозаноиды. Эйкозаноиды представляют собой разнородное семейство иммунных активаторов, продуцируемых при воздействии фосфолипазы A на фосфолипиды клеточной мембраны (см. Фиг. 7 (А)), и повышение их содержания в сыворотке представляет собой показатель иммунного ответа.
[0094] Как показано на Фиг. 7 (В) и (С), в сыворотке испытуемых субъектов присутствовал пониженный уровень эйкозаноидов и их метаболитов, и это снижение со временем становилось все более значимым, что указывает на то, что очищенные композиции ОГМ не только биологически доступны, но и биологически активны и способны к снижению общих воспалительных признаков у субъектов, получающих композицию.
[0095] Для дальнейшей проверки этой биологической активности было также проанализировано содержание в сыворотке метаболитов сфинголипидного метаболизма, которые являются еще одним маркером воспаления. Как показано на Фиг. 8, как и в случае с эйкозаноидами, у субъектов, получающих очищенные композиции ОГМ, полученные с помощью способов, описанных в настоящем документе, также снижаются уровни нескольких метаболитов сфинголипидов.
[0096] Таким образом, в настоящем документе впервые предложен способ эффективного получения очищенных композиций ОГМ, которые обеспечивают полный комплемент ОГМ при существенном снижении содержания лактозы и/или минеральных веществ. Более того, данная новая очищенная композиция ОГМ, как показано в настоящем документе, является как биологически доступной, так и биологически активной, оказывая заметные эффекты на иммунную систему.
1. Bao Y, Zhu L, Newburg DS. Simultaneous quantification of sialyloligosaccharides from human milk by capillary electrophoresis. Anal Biochem. 2007;370:206-214.
2. Bode, L. Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep; 22(9): 1147-1162. Published online 2012 Apr 18.
3. 14. Bode, et al. (2016) Nutritional Reviews, 74(10):635-644
4. Chaturvedi P, Warren CD, Altaye M, Morrow AL, Ruiz-Palacios G, Pickering LK, Newburg DS. Fucosylated human milk oligosaccharides vary between individuals and over the course of lactation.Glycobiology. 2001;11:365-372.
5. Coppa GV, Pierani P, Zampini L, Carloni I, Carlucci A, Gabrielli O. Oligosaccharides in human milk during different phases of lactation. Acta Paediatr. 1999;88:89-94.
6. Davidson B, Meinzen-Derr JK, Wagner CL, Newburg DS, Morrow AL. Fucosylated oligosaccharides in human milk in relation to gestational age and stage of lactation. Adv Exp Med Biol. 2004;554:427-430.
7. Gabrielli O, Zampini L, Galeazzi T, Padella L, Santoro L, Peila C, Giuliani F, Bertino E, Fabris C, Coppa GV. Preterm milk oligosaccharides during the first month of lactation. Pediatrics.2011;128:e1520-1531.
8. German, JB et al. Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr Program. 2008. 62:205-18.
9. Grandison, et al (2002) Songklanakarin J. Sci. Technol. 24(Suppl):91-928.
10. Kunz C, Rudloff S, Baier W, Klein N, Strobel S. Oligosaccharides in human milk: Structural, functional, and metabolic aspects. Annu Rev Nutr. 2000;20:699-722.
11. Kunz C, Rudloff S, Schad W, Braun D. Lactose-derived oligosaccharides in the milk of elephants: Comparison with human milk. Br. J. Nutr. 1999;82:391-399.
12. Kunz et al. “Bioactivity of Human Milk Oligosaccharides” page 5 in Food Oligosaccharides: Production, Analysis and Bioactivity, First Edition. Edited by Dr. F. Javier Moreno and Dr. Mar´ıa Luz Sanz
13. Morrow Ruiz-Palacios GM, Jiang X, Newburg DS., Human-milk glycans that inhibit pathogen binding protect breast-feeding infants against infectious diarrhea. J. Nutr. 135:1304-07, 2005.
14. Newburg DS, Shen Z, Warren CD. Quantitative analysis of human milk oligosaccharides by capillary electrophoresis. Adv Exp Med Biol. 2000;478:381-382.
15. Sarney, et al (2000) Biotechnol. Bioeng. 69:461-467
16. Morgan et al. (2015) J Food Comp and Anal., 42:30-37.
17. Ward (2009) Open Glycoscience 2: 9-15
18. Zivkovic, et al (2011) Proc. Natl. Acad. Sci., 108(s1):4653-4658.
Claims (22)
1. Способ получения очищенной композиции олигосахаридов человеческого грудного молока, включающий:
(a) смешивание пермеата грудного молока с лактазой в условиях, подходящих для расщепления лактозы в пермеате грудного молока с образованием смеси пермеат/лактазы, при этом перед или одновременно с добавлением лактазы рН пермеата доводят до величины от около 3 до около 7,5, и при этом пермеат нагревают до температуры от около 20 до около 60°С;
(b) инкубацию смеси пермеат/лактазы в течение от около 5 до около 225 минут;
(c) удаление лактазы из смеси пермеат/лактазы, при этом удаление включает ультрафильтрацию смеси пермеат/лактазы с образованием ультрафильтрационной смеси; и
(d) нанофильтрацию ультрафильтрационной смеси для очистки и концентрирования олигосахаридов грудного молока.
2. Способ по п. 1, в котором рН пермеата доводят до значения рН от около 4,3 до около 4,7 перед или одновременно с добавлением лактазы.
3. Способ по п. 2, в котором pH доводят до 4,5 перед добавлением лактазы.
4. Способ по п. 1, в котором пермеат нагревают до температуры от около 45°C до около 55°C перед или одновременно с добавлением лактазы.
5. Способ по п. 4, в котором пермеат нагревают до температуры около 50°C перед добавлением лактазы.
6. Способ по п. 1, в котором лактазу добавляют на стадии (а) в количестве от около 0,1% до около 0,5% масс./масс.
7. Способ по п. 6, в котором лактазу добавляют в количестве около 0,1% масс./масс.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий охлаждение смеси до температуры от около 20°C до около 30°C перед удалением лактазы.
9. Способ по п. 8, в котором смесь охлаждают до температуры около 25°C.
10. Способ по п. 1, дополнительно включающий очистку расщепленного лактазой пермеата пропусканием через пористый фильтр перед стадией (с).
11. Способ по п. 10, в котором пористый фильтр имеет поры размером от около 1 до около 5 микрон.
12. Способ по п. 1, в котором ультрафильтрация на стадии (b) включает фильтрацию через мембрану, имеющую размер пор менее или равный 50000 дальтон, с образованием фильтрованной 50000-дальтонной смеси.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий фильтрацию 50000-дальтонной фильтрованной смеси через мембрану, имеющую размер пор от около 2000 дальтон до около 3000 дальтон, с образованием фильтрованной 2000-3000-дальтонной смеси.
14. Способ по п. 12 или 13, дополнительно включающий фильтрацию фильтрованной 50000-дальтонной смеси или фильтрованной 2000-3000-дальтонной смеси через мембрану, имеющую размер пор ≤ 600 дальтон.
15. Способ по п. 1, в котором концентрация олигосахаридов грудного молока после очистки на стадии (d) составляет от около 1% до около 5% масс./масс.
16. Способ по п. 15, в котором концентрация олигосахаридов грудного молока составляет около 5% масс./масс.
17. Очищенная композиция олигосахаридов грудного молока, полученная в соответствии со способом по любому одному из предшествующих пунктов, для применения для позитивного изменения микробиоты желудочно-кишечного тракта человека или для влияния на образование противовоспалительных медиаторов, при этом указанная композиция содержит от около 0,5% до около 7,5% олигосахаридов грудного молока и ≤ 5% лактозы.
18. Способ уменьшения системного воспаления у нуждающегося в этом субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества очищенной композиции ОГМ по п. 17.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662396779P | 2016-09-19 | 2016-09-19 | |
US62/396,779 | 2016-09-19 | ||
PCT/US2017/052332 WO2018053535A1 (en) | 2016-09-19 | 2017-09-19 | Purified human milk oligosaccharides compositions |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019110171A RU2019110171A (ru) | 2020-10-19 |
RU2019110171A3 RU2019110171A3 (ru) | 2021-02-11 |
RU2754463C2 true RU2754463C2 (ru) | 2021-09-02 |
Family
ID=61620164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019110171A RU2754463C2 (ru) | 2016-09-19 | 2017-09-19 | Очищенные композиции олигосахаридов грудного молока |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200054035A1 (ru) |
EP (1) | EP3515195A4 (ru) |
JP (2) | JP7143286B2 (ru) |
KR (2) | KR20230130667A (ru) |
CN (1) | CN109843073A (ru) |
AU (3) | AU2017326654C1 (ru) |
BR (1) | BR112019005329A2 (ru) |
CA (1) | CA3037203A1 (ru) |
IL (2) | IL290057B2 (ru) |
MX (1) | MX2019002924A (ru) |
RU (1) | RU2754463C2 (ru) |
WO (1) | WO2018053535A1 (ru) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2020354581A1 (en) | 2019-09-24 | 2022-03-03 | Prolacta Bioscience, Inc. | Compositions and methods for treatment of inflammatory and immune diseases |
US20220340942A1 (en) * | 2019-10-01 | 2022-10-27 | Glycom A/S | Separation of neutral oligosaccharides from fermentation broth |
MX2023001743A (es) | 2020-08-14 | 2023-04-21 | Prolacta Bioscience Inc | Composiciones de oligosacáridos de la leche humana para usarse con bacterioterapias. |
CA3204530A1 (en) | 2021-01-12 | 2022-07-21 | Gregory Mckenzie | Synbiotic treatment regimens |
JP2024504983A (ja) | 2021-01-22 | 2024-02-02 | プロラクタ バイオサイエンス,インコーポレイテッド | ヒト乳局所製剤 |
EP4042875A1 (en) * | 2021-02-15 | 2022-08-17 | Rakesh Kumar Aggarwal | A human milk fortifier |
CN113899827A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-07 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种3’-唾液酸乳糖的检测方法及其应用 |
WO2023122270A2 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | Amyris, Inc. | Compositions and methods for improved production of human milk oligosaccharides |
WO2024130119A2 (en) | 2022-12-16 | 2024-06-20 | Prolacta Bioscience, Inc. | Synbiotic compositions for short chain fatty acid production |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4485040A (en) * | 1979-06-26 | 1984-11-27 | Institut National De La Recherche Agronomique | Process for obtaining an α-lactalbumin enriched product from whey, and uses thereof |
US6288222B1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-09-11 | Neose Technologies, Inc. | Method of filtration of a dairy stream |
EP0975235B1 (en) * | 1997-03-31 | 2006-05-24 | Abbott Laboratories | Nutritional formulations containing oligosaccharides |
CA2642976A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-09-20 | Gtc Biotherapeutics, Inc. | Clarification of transgenic milk using depth filtration |
RU2388478C2 (ru) * | 2003-10-24 | 2010-05-10 | Н.В. Нютрисиа | Иммуномодулирующие олигосахариды |
RU2430631C2 (ru) * | 2006-02-10 | 2011-10-10 | Нестек С.А. | Пребиотическая смесь олигосахаридов и пищевой продукт, ее содержащий |
US20120040051A1 (en) * | 2010-08-13 | 2012-02-16 | Kwan-Han Chen | Process for preparing milk product enhanced with galactooligosaccharide and easily absorbable, and functional milk product prepared therewith |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2745099C (en) * | 2008-12-02 | 2017-11-07 | Prolacta Bioscience, Inc. | Human milk permeate compositions and methods of making and using same |
EP2405918B2 (en) * | 2009-03-13 | 2020-09-02 | The Regents of The University of California | Prebiotic oligosaccharides |
US20140087404A1 (en) * | 2011-03-14 | 2014-03-27 | Godo Shusei Co., Ltd. | Method for assaying arylsulfatase activity |
EP2526784A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Nestec S.A. | Milk oligosaccharide-galactooligosaccharide composition for infant formula containing the soluble oligosaccharide fraction present in milk, and having a low level of monosaccharides, and a process to produce the composition |
NL2007931C2 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-10 | Friesland Brands Bv | Methods for providing sialylated oligosaccharides and products obtainable thereby. |
PT2797436T (pt) * | 2012-01-01 | 2020-10-20 | Botanical Water Tech Ip Ltd | Métodos para preparação de bebidas à base de plantas |
EP2620506A1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-07-31 | Arla Foods Amba | Method of producing a galacto-oligosaccharide-containing composition |
KR101379450B1 (ko) | 2013-07-23 | 2014-03-31 | 장세현 | 모유 성분인 갈락토실락토스가 강화된 갈락토올리고당의 제조 방법 |
PL2845905T3 (pl) * | 2013-09-10 | 2021-09-27 | Chr. Hansen HMO GmbH | Wytwarzanie oligosacharydów |
US10368558B2 (en) * | 2014-12-05 | 2019-08-06 | Godo Shusei Co., Ltd. | Lactase solution and dairy product using same |
-
2017
- 2017-09-19 EP EP17851807.2A patent/EP3515195A4/en active Pending
- 2017-09-19 MX MX2019002924A patent/MX2019002924A/es unknown
- 2017-09-19 RU RU2019110171A patent/RU2754463C2/ru active
- 2017-09-19 KR KR1020237025305A patent/KR20230130667A/ko not_active Application Discontinuation
- 2017-09-19 CN CN201780063812.2A patent/CN109843073A/zh active Pending
- 2017-09-19 CA CA3037203A patent/CA3037203A1/en active Pending
- 2017-09-19 AU AU2017326654A patent/AU2017326654C1/en active Active
- 2017-09-19 KR KR1020197009764A patent/KR102593408B1/ko active IP Right Grant
- 2017-09-19 US US16/334,167 patent/US20200054035A1/en not_active Abandoned
- 2017-09-19 JP JP2019515302A patent/JP7143286B2/ja active Active
- 2017-09-19 IL IL290057A patent/IL290057B2/en unknown
- 2017-09-19 BR BR112019005329A patent/BR112019005329A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2017-09-19 WO PCT/US2017/052332 patent/WO2018053535A1/en unknown
-
2019
- 2019-03-14 IL IL265373A patent/IL265373B/en unknown
-
2022
- 2022-04-20 AU AU2022202598A patent/AU2022202598B2/en active Active
- 2022-09-14 JP JP2022146600A patent/JP7510978B2/ja active Active
-
2024
- 2024-06-25 AU AU2024204350A patent/AU2024204350A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4485040A (en) * | 1979-06-26 | 1984-11-27 | Institut National De La Recherche Agronomique | Process for obtaining an α-lactalbumin enriched product from whey, and uses thereof |
EP0975235B1 (en) * | 1997-03-31 | 2006-05-24 | Abbott Laboratories | Nutritional formulations containing oligosaccharides |
US6288222B1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-09-11 | Neose Technologies, Inc. | Method of filtration of a dairy stream |
RU2388478C2 (ru) * | 2003-10-24 | 2010-05-10 | Н.В. Нютрисиа | Иммуномодулирующие олигосахариды |
RU2430631C2 (ru) * | 2006-02-10 | 2011-10-10 | Нестек С.А. | Пребиотическая смесь олигосахаридов и пищевой продукт, ее содержащий |
CA2642976A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-09-20 | Gtc Biotherapeutics, Inc. | Clarification of transgenic milk using depth filtration |
US20120040051A1 (en) * | 2010-08-13 | 2012-02-16 | Kwan-Han Chen | Process for preparing milk product enhanced with galactooligosaccharide and easily absorbable, and functional milk product prepared therewith |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SZILAGI et al. Possible therapeutic use of loperamide forsymptoms of lactose intolerance, Canadian Journal of Gastroenterology. Vol.14, N 7, July-August 2000. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023002512A (ja) | 2023-01-10 |
IL290057B2 (en) | 2023-09-01 |
US20200054035A1 (en) | 2020-02-20 |
RU2019110171A (ru) | 2020-10-19 |
AU2022202598A1 (en) | 2022-05-12 |
KR20230130667A (ko) | 2023-09-12 |
KR20190054097A (ko) | 2019-05-21 |
IL265373B (en) | 2022-02-01 |
AU2017326654B2 (en) | 2022-01-20 |
JP2019528740A (ja) | 2019-10-17 |
IL290057A (en) | 2022-03-01 |
AU2017326654A1 (en) | 2019-03-14 |
RU2019110171A3 (ru) | 2021-02-11 |
KR102593408B1 (ko) | 2023-10-25 |
IL290057B1 (en) | 2023-05-01 |
JP7510978B2 (ja) | 2024-07-04 |
MX2019002924A (es) | 2019-10-14 |
JP7143286B2 (ja) | 2022-09-28 |
BR112019005329A2 (pt) | 2019-06-18 |
IL265373A (en) | 2019-05-30 |
EP3515195A1 (en) | 2019-07-31 |
AU2017326654C1 (en) | 2022-07-21 |
CN109843073A (zh) | 2019-06-04 |
CA3037203A1 (en) | 2018-03-22 |
AU2024204350A1 (en) | 2024-07-11 |
AU2022202598B2 (en) | 2024-04-04 |
WO2018053535A1 (en) | 2018-03-22 |
EP3515195A4 (en) | 2020-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2754463C2 (ru) | Очищенные композиции олигосахаридов грудного молока | |
US20230217939A1 (en) | Human milk permeate compositions and methods of making and using same | |
US20200397837A1 (en) | Activated bifidobacteria and methods of use thereof | |
US20190075809A1 (en) | Methods for obtaining sterile milk and compositions thereof | |
JP2020043854A (ja) | 高脂質ヒト乳製品 | |
WO2013009182A1 (en) | Dairy based compositions with low lps |