RU2799081C2 - Prebiotic for the treatment of disorders associated with disturbed composition or functionality of the intestinal microbiome - Google Patents

Prebiotic for the treatment of disorders associated with disturbed composition or functionality of the intestinal microbiome Download PDF

Info

Publication number
RU2799081C2
RU2799081C2 RU2021109440A RU2021109440A RU2799081C2 RU 2799081 C2 RU2799081 C2 RU 2799081C2 RU 2021109440 A RU2021109440 A RU 2021109440A RU 2021109440 A RU2021109440 A RU 2021109440A RU 2799081 C2 RU2799081 C2 RU 2799081C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polysaccharides
residues
composition
rhamnose
galacturonic acid
Prior art date
Application number
RU2021109440A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021109440A (en
Inventor
Рюд АЛБЕРС
Мария ЦУМАКИ
Original Assignee
Нутрилидс Б.В.
Filing date
Publication date
Application filed by Нутрилидс Б.В. filed Critical Нутрилидс Б.В.
Publication of RU2021109440A publication Critical patent/RU2021109440A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2799081C2 publication Critical patent/RU2799081C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: pharmaceuticals.
SUBSTANCE: group of inventions can be used for therapeutic or prophylactic treatment of a disorder associated with a violation of the intestinal microbiome in a patient. The following is proposed: the use of rhamnogalacturonan-I (RG-I) polysaccharides in the preparation of a prebiotic composition for the therapeutic or prophylactic treatment of diseases selected from the following: overweight, obesity, insulin resistance and dysfunction of the intestinal barrier, where the composition includes at least 0.1 wt.% dry matter of RG-I polysaccharides derived from fruit, carrot, pea, chicory, sugar beet, okra, or combinations thereof, wherein said RG-I polysaccharides have a molecular weight greater than 15 kDa and have a backbone consisting of galacturonic acid residues and rhamnose residues, the said residues rhamnose is contained in the residues of alpha(1→4)-galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose, where the molar ratio of galacturonic acid residues and rhamnose residues in RG-I polysaccharides is in the range of 20:1–1:1. A synbiotic composition is also proposed, comprising at least 0.1 wt.% of the dry matter of the indicated rhamnogalacturonan I (RG-I) polysaccharides and 104-1010 CFU/g Akkermansia muciniophila and/or 106-1010 CFU/g Bifidobacterium spp.
EFFECT: enteric fermentation of RG-I polysaccharides produces beneficial short-chain fatty acids, reduces gas production, and stimulates the growth or activity of beneficial bacteria.
12 cl, 2 dwg, 11 tbl, 7 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу терапевтического или профилактического лечения расстройств, ассоциированных с нарушением состава или функциональности кишечного микробиома у пациента, расстройство выбирают из метаболического расстройства и дисфункции кишечного барьера, указанный способ включает пероральное введение пребиотической композиции пациенту, указанная пребиотическая композиция содержит полисахарид рамногалактуронан I (RG-I), происходящий из фруктов, моркови, гороха, цикория или сахарной свеклы.The present invention relates to a method for the therapeutic or prophylactic treatment of disorders associated with a disruption in the composition or functionality of the gut microbiome in a patient, the disorder is selected from a metabolic disorder and gut barrier dysfunction, said method comprising oral administration of a prebiotic composition to a patient, said prebiotic composition comprising the polysaccharide rhamnogalacturonan I (RG -I) derived from fruits, carrots, peas, chicory or sugar beets.

Изобретение дополнительно относится к пребиотической композиции и синбиотической композиции, подходящей для применения в вышеупомянутом способе лечения.The invention further relates to a prebiotic composition and a synbiotic composition suitable for use in the aforementioned treatment method.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Взаимоотношения между кишечной микробиотой и здоровьем человека прогрессивно изучаются. В настоящее время установлено, что здоровая кишечная микробиота во многом ответственна за общее здоровье организма хозяина.The relationship between the gut microbiota and human health is being progressively studied. It is now established that a healthy gut microbiota is largely responsible for the overall health of the host organism.

Человек хозяин обеспечивает среду обитания и питание для большой и разнообразной экосистемы микробных сообществ, которые играют ключевую роль в пищеварении, метаболизме и модуляции иммунной функции и оказывают значительное влияние на желудочно-кишечный тракт. Изменения многообразия и функции таких сообществ ассоциированы с далеко идущими последствиями для состояния здоровья хозяина и связаны с рядом расстройств, включая функциональные расстройства кишечника, воспалительные заболевания кишечника и другие иммуноопосредованные расстройства (целиакия, аллергии) и метаболические расстройства (диабет 2 типа, НАСГ (NASH)).The human host provides habitat and nutrition for a large and diverse ecosystem of microbial communities that play a key role in digestion, metabolism, and modulation of immune function and have a significant impact on the gastrointestinal tract. Changes in the diversity and function of these communities are associated with far-reaching consequences for host health and are associated with a number of disorders, including functional bowel disorders, inflammatory bowel disease and other immune-mediated disorders (celiac disease, allergies) and metabolic disorders (type 2 diabetes, NASH) ).

Дисбиоз (также называемый дисбактериоз) представляет собой термин для микробного дисбаланса или дезадаптации на или внутри тела, например, нарушенная микробиота. Например, бактериальные сообщества, занимающие определенные области поверхности хозяина, такие как кишечная микробиота, кожная микробиота или влагалищная микробиота, могут становиться модифицированными/измененными с недостаточным присутствием обычно доминирующих видов, и количество обычно конкурентных или контейнированных видов увеличивается до нежелательного уровня. Набор бактерий в таких сообществах в общем называется микробиотой. Локальная микробиота вместе с микроорганизмами, включающими дрожжи, грибы, вирусы и паразиты, остающиеся в таких нишах, называется микробиомом. Дисбиоз не ограничивается дисбалансом микробиоты, но также может включать другие микроорганизмы в микробиоме (например, вирусы, архебактерии и грибы).Dysbiosis (also called dysbacteriosis) is a term for a microbial imbalance or maladjustment on or within the body, such as a disturbed microbiota. For example, bacterial communities occupying certain areas of the host surface, such as the gut microbiota, skin microbiota, or vaginal microbiota, may become modified/altered with insufficient presence of normally dominant species, and normally competitive or contained species increase to undesirable levels. The set of bacteria in such communities is collectively referred to as the microbiota. The local microbiota, together with microorganisms including yeasts, fungi, viruses and parasites remaining in such niches, is called the microbiome. Dysbiosis is not limited to imbalances in the microbiota, but can also include other microorganisms in the microbiome (e.g., viruses, archaebacteria, and fungi).

Когда микробиом хорошо сбалансирован, под названием нормобиоз, микроорганизмы, занимающие специфическую нишу, образуют более или менее стабильное сообщество, которое хорошо адаптировано к местным условиям, имеет метаболическую способность жить на доступном субстрате, эффективно взаимодействует со стрессорными факторами и изменениями доступности субстрата и имеют регуляторные механизмы на месте, которые вносят вклад в метастабильность сообщества и участвуют в поддержании состояния здоровья хозяина.When the microbiome is well balanced, called normobiosis, microorganisms occupying a specific niche form a more or less stable community that is well adapted to local conditions, has the metabolic ability to live on the available substrate, effectively interacts with stressors and changes in substrate availability, and has regulatory mechanisms. in situ, which contribute to the metastability of the community and are involved in maintaining the health of the host.

Дисбиоз наиболее часто изучают, как состояние в желудочно-кишечном тракте, но он может поражать любую полость тела, поверхности слизистых и кожи, заселенных микробным сообществом.Dysbiosis is most commonly studied as a condition in the gastrointestinal tract, but it can affect any body cavity, mucosal surface, and skin that is inhabited by a microbial community.

Дисбиоз ассоциирован с заболеваниями хозяина; кишечный дисбиоз, например, ассоциирован с воспалительными заболеваниями кишечника, синдромом хронической усталости, ожирением, раком, кардиометаболическими состояниями, нечувствительностью к инсулину, (пре)диабетом, бактериальным вагинозом и колитом.Dysbiosis is associated with host diseases; intestinal dysbiosis, for example, is associated with inflammatory bowel disease, chronic fatigue syndrome, obesity, cancer, cardiometabolic conditions, insulin insensitivity, (pre)diabetes, bacterial vaginosis, and colitis.

На состав и стабильность микробиоты влияет генетическая предрасположенность хозяина, окружающие условия или стрессорные факторы, которые включают, например, питание, образ жизни, применение лекарственных препаратов - например, антибиотиков - и стадия развития (возраст) хозяина. Это преобразуется в постоянное и комплексное взаимодействие между хозяином и основными компонентами локальной микробной экосистемы. Такие компоненты включают микробиоту, иммунную систему хозяина, локальный эпителиальный барьер и, в случае кишечника, кишечную нервную систему.The composition and stability of the microbiota is influenced by the host's genetic predisposition, environmental conditions or stressors, which include, for example, diet, lifestyle, drug use - such as antibiotics - and developmental stage (age) of the host. This translates into a constant and complex interaction between the host and the main components of the local microbial ecosystem. Such components include the microbiota, the host immune system, the local epithelial barrier and, in the case of the gut, the enteric nervous system.

Микробиота новорожденного устанавливается самостоятельно с рождения и заметно меняется в течение первых недель и месяцев, становясь похожей на ядерную микробиоту взрослого около 3-4 лет. Такая прогрессирующая микробная колонизация кишечника является ключевой для обучения и созревания иммунитета хозяина и кишечной нервной системы, кишечного барьера и функции, и метаболического программирования хозяина, что оказывает влияние на краткосрочное и более позднее в жизни состояние здоровья и риск заболеваний. На микробиоту новорожденного влияет материнская диета и микробиота, тип родоразрешения, питание младенца (грудное вскармливание или молочная смесь) и условия окружающей среды.The newborn microbiota is self-established from birth and changes markedly during the first weeks and months, becoming similar to the nuclear microbiota of an adult around 3-4 years of age. This progressive microbial colonization of the gut is key to the learning and maturation of host immunity and the enteric nervous system, intestinal barrier and function, and host metabolic programming, all of which influence short-term and later in life health status and disease risk. The microbiota of the newborn is affected by maternal diet and microbiota, type of delivery, infant nutrition (breastfeeding or formula), and environmental conditions.

Наоборот, ядерная микробиота здорового взрослого является более стабильной в том смысле, что при воздействии различных стрессорных факторов (например, применении антибиотиков или лекарственных препаратов), она возвращается близко к своему оригинальному составу у здоровых субъектов, что называют стойкостью микробиоты. Потеря вариабельности, отсутствие или низкая обогащенность полезными микроорганизмами и потеря стойкости ассоциированы с заболеваниями.Conversely, the nuclear microbiota of a healthy adult is more stable in the sense that when exposed to various stressors (e.g., antibiotics or drugs), it returns close to its original composition in healthy subjects, which is referred to as microbiota persistence. Loss of variability, lack or low enrichment of beneficial microorganisms, and loss of persistence are associated with diseases.

Микробиота пожилых или старых людей отличается от таковой здоровой взрослой популяции изменениями состава, приводящими к меньшему бактериальному разнообразию, уменьшению полезных микроорганизмов и сниженной стойкости. Все такие изменения ассоциированы с изменениями состояния здоровья.The microbiota of the elderly or aged differs from that of the healthy adult population in compositional changes resulting in less bacterial diversity, a decrease in beneficial microorganisms, and reduced persistence. All such changes are associated with changes in health status.

Микробиота состоит из большого многообразия видов, которые соревнуются за пространство и ресурсы/питательные вещества, но также могут кормить друг друга своими соответствующими продуктами ферментации, таким образом приводя к сообществу микроорганизмов, которые в здоровом состоянии живут в симбиозе с млекопитающим хозяином. Высокое микробное разнообразие в кишечной микробиоте расценивается полезным для здоровья хозяина, так как разнообразие делает микробиоту более стойкой к факторам, которые нарушают кишечную микробиоту (например, антибиотики, изменения в питании, инвазии новыми видами). Также важным является объединение микробов, т.е. метастабильные комбинации различных микроорганизмов, которые кормят друг друга продуктами ферментации и вместе образуют более или менее стабильную экосистему, которая благополучно развивается в определенной нише с использованием доступного субстрата (например, из слизи, обломков клеток и питания).The microbiota consists of a wide variety of species that compete for space and resources/nutrients, but can also feed each other with their respective fermentation products, thus leading to a community of microorganisms that live in symbiosis with the mammalian host in a healthy state. High microbial diversity in the gut microbiota is considered beneficial to host health, as diversity makes the microbiota more resistant to factors that disrupt the gut microbiota (eg, antibiotics, dietary changes, invasion by new species). Also important is the association of microbes, i.e. metastable combinations of different microorganisms that feed each other with fermentation products and together form a more or less stable ecosystem that thrives in a specific niche using available substrate (e.g. mucus, cell debris and nutrition).

Типичные микробные виды, обнаруживаемые на или внутри организма являются главным образом полезными или безвредными. Патобионты или даже патогены также являются частью “нормальной” микробиоты, пока они остаются ниже критического уровня. Кишечная микробиота млекопитающих несет ряд полезных и обязательных функций, таких как помощь в переваривании, обеспечение энергии из пищи, обеспечение специфических (микро)нутриентов для хозяина, продукция ключевых метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты, и обучение (новорожденные и младенцы) или поддержание (взрослые) иммунной системы хозяина. Они также помогают защищать организм от проникновения патогенных микробов или токсических соединений.The typical microbial species found on or within the body are mostly beneficial or harmless. Pathobionts or even pathogens are also part of the “normal” microbiota as long as they remain below critical levels. The mammalian gut microbiota has a number of beneficial and indispensable functions such as aiding in digestion, providing energy from food, providing host-specific (micro)nutrients, producing key metabolites such as short chain fatty acids, and learning (newborns and infants) or maintenance ( adults) of the host immune system. They also help protect the body from invading pathogenic microbes or toxic compounds.

Микробные виды также экскретируют множество различных типов отходов побочных продуктов. С использованием различных механизмов удаления отходов в нормальных обстоятельствах организм эффективно справляется с такими побочными продуктами с минимальными или отсутствием проблем. К сожалению, избыточные микробные популяции и несоответствующее доминирование микробных видов из-за их повышенного количества, экскретируют повышенное количество таких побочных продуктов. При увеличении количества микробных побочных продуктов более высокий уровень побочных продуктов может перегрузить механизмы удаления отходов организма. Примером этого является образование аммиака при ферментации белка, который может быть дополнительно ферментирован в соединения, которые вредны для хозяина.Microbial species also excrete many different types of by-product waste. With the use of various waste disposal mechanisms, under normal circumstances, the body efficiently handles such by-products with little or no problems. Unfortunately, excess microbial populations and inappropriate dominance of microbial species due to their increased abundance excrete increased amounts of such by-products. With an increase in microbial by-products, higher levels of by-products can overload the body's waste elimination mechanisms. An example of this is the production of ammonia during protein fermentation, which can be further fermented into compounds that are harmful to the host.

Бывает относительное доминирование или недостаточное представление определенных видов микробов, низкое разнообразие и/или нарушенная продукция микробных метаболитов, которые вызывают множество негативных симптомов, наблюдаемых у пациентов, страдающих от дисбиоза.There is a relative dominance or underrepresentation of certain microbial species, low diversity and/or impaired production of microbial metabolites that cause many of the negative symptoms seen in patients suffering from dysbiosis.

Потребление пробиотиков и/или пребиотиков может оказывать благоприятное воздействие на кишечную микробиоту.Consumption of probiotics and/or prebiotics may have beneficial effects on the gut microbiota.

Пробиотики представляют собой “живые микроорганизмы, которые, при введении в адекватных количествах, полезны для здоровья хозяина” (определение Всемирной Организации Здравоохранения).Probiotics are “live microorganisms which, when administered in adequate amounts, are beneficial to the health of the host” (definition by the World Health Organization).

Пребиотики представляют собой неперевариваемые пищевые ингредиенты, которые полезны для хозяина в результате селективной стимуляции роста и/или активности одного или ограниченного количества микробных видов в сообществе.Prebiotics are non-digestible food ingredients that are beneficial to the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one or a limited number of microbial species in a community.

Наиболее известными пребиотиками являются олигомеры идентичных сахаров (таких как фруктоза, галактоза или арабиноза), связанные гликозидными связями. Они стимулируют селективный избыточный рост микробных видов, которые имеют метаболические способности (быстро) ферментировать такие относительно простые субстраты для получения полезных метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты. Типичные побочные эффекты применения таких легко ферментируемых субстратов включают дискомфорт в кишечнике, вздутие и регургитацию. Такие побочные эффекты вызваны быстрой ферментативной продукцией газов.The best known prebiotics are oligomers of identical sugars (such as fructose, galactose, or arabinose) linked by glycosidic bonds. They stimulate the selective overgrowth of microbial species that have the metabolic ability to (rapidly) ferment such relatively simple substrates to produce beneficial metabolites such as short chain fatty acids. Typical side effects of these easily fermentable substrates include intestinal discomfort, bloating and regurgitation. These side effects are caused by rapid enzymatic gas production.

Пектин является структурным гетерополисахаридом, который присутствует в первичных клеточных стенках наземных растений.Pectin is a structural heteropolysaccharide that is present in the primary cell walls of land plants.

Пектиновые полисахариды представляют собой гетерогенную группу полисахаридов, включающих различные количества следующих полисахаридных компонентов:Pectic polysaccharides are a heterogeneous group of polysaccharides comprising varying amounts of the following polysaccharide components:

(i) гомогалактуронан (HG),(i) homogalacturonan (HG),

(ii) ксилогалактуронан (XG),(ii) xylogalacturonan (XG),

(iii) апиогалактуронан (AG)(iii) apiogalacturonan (AG)

(iv) рамногалактуронан-I (RG-I), и(iv) rhamnogalacturonan-I (RG-I), and

(v) рамногалактуронан-II (RG-II).(v) rhamnogalacturonan-II (RG-II).

На фиг. 1 представлено схематическое изображение структуры пектиновых полисахаридов, включающих вышеупомянутые 4 полисахаридных компонента. Отмечено, что полисахаридные компоненты HG, XG и RG-II обычно представляют только минимальную фракцию пектиновых полисахаридов.In FIG. 1 is a schematic representation of the structure of pectin polysaccharides comprising the above 4 polysaccharide components. It is noted that the polysaccharide components HG, XG and RG-II usually represent only a minimal fraction of pectin polysaccharides.

Полисахаридные компоненты HG, XG и RG-II каждый включают основу, которая состоит из линейной цепи моносахаридных единиц α-(1-4)-связанной D-галактуроновой кислоты.The polysaccharide components HG, XG, and RG-II each comprise a backbone that consists of a linear chain of α-(1-4)-linked D-galacturonic acid monosaccharide units.

Только RG-I включает основу, которая состоит из линейной цепи повторяющихся дисахаридных единиц: 4)-α-D-галактуроновая кислота -(1,2)-α-L-рамноза-(1. Схематическое представление структуры RG-I показано на фиг. 2.Only RG-I includes a backbone that consists of a linear chain of repeating disaccharide units: 4)-α-D-galacturonic acid-(1,2)-α-L-rhamnose-(1. A schematic representation of the structure of RG-I is shown in Fig. .2.

Состав и тонкая структура пектиновых полисахаридов широко варьируются в зависимости от растительного источника и применяемых условий экстракции. Домен гомогалактуронана может иметь длину до около 100 последовательных остатков D-GalA. RG-I домен, содержащий боковые цепи, обычно называют ‘разветвленным участком’ или ‘волосатым участком’, тогда как домен гомогалактуронана (между двумя доменами RG-I) обычно не замещен олигосахаридами.The composition and fine structure of pectic polysaccharides vary widely depending on the plant source and the extraction conditions used. The homogalacturonan domain can be up to about 100 consecutive D-GalA residues in length. The RG-I domain containing side chains is commonly referred to as the ‘branched region’ or ‘hairy region’, while the homogalacturonan domain (between two RG-I domains) is usually not substituted by oligosaccharides.

Остатки GalA в RG-I связаны с остатками Rha через положения 1 и 4, тогда как остаток Rha связан с остатком GalA через аномерное и 2-OH положения. В общем около 20-80% остатков Rha разветвлено в положении 4-OH (в зависимости от растительного источника и способа выделения), с нейтральными и кислыми боковыми цепями. Такие боковые цепи состоят главным образом из остатков Ara и Gal, связанных различным образом, составляющих полимеры, известные как арабиногалактан I (AG-I) и/или AG-II. AG I состоит из основы бета-(1,4)-связанной D-Gal с замещениями в 3-OH альфа-L-арабинозиловых групп; Gal основа может иметь вставленные альфа(1,5)-L-Ara фрагменты. AG-II состоит из высоко разветвленного галактана с главным образом внутренним бета(1,3)-связанным D-Gal с замещениями короткими (1,6)-связанными цепями снаружи. Последний имеет дополнительные прикрепления (1,3)- и/или альфа(1,5)-связанных L-Ara. Олигосахаридные боковые цепи могут быть линейными или разветвленными и некоторые из таких боковых цепей могут оканчиваться альфа-L-фукозидами, бета-D-глюкуронидами, и 4-O-метил бета-D-глюкурониловыми остатками.The GalA residues in RG-I are linked to the Rha residues through positions 1 and 4, while the Rha residue is linked to the GalA residue through the anomeric and 2-OH positions. In general, about 20-80% of Rha residues are branched at the 4-OH position (depending on the plant source and method of isolation), with neutral and acidic side chains. Such side chains consist primarily of Ara and Gal residues linked in various ways, constituting the polymers known as arabinogalactan I (AG-I) and/or AG-II. AG I consists of a backbone of beta-(1,4)-linked D-Gal with substitutions in the 3-OH alpha-L-arabinosyl groups; The Gal backbone may have alpha(1,5)-L-Ara fragments inserted. AG-II consists of a highly branched galactan with mostly internal beta(1,3)-linked D-Gal with short (1,6)-linked chain substitutions on the outside. The latter has additional attachments of (1,3)- and/or alpha(1,5)-linked L-Ara. The oligosaccharide side chains may be linear or branched and some of these side chains may terminate in alpha-L-fucosides, beta-D-glucuronides, and 4-O-methyl beta-D-glucuronyl residues.

В Gоmez et al. (Prebiotic potential of pectins and pectic oligosaccharides derived from lemon peel wastes and sugar beet pulp: A comparative evaluation, Journal of Functional Foods, Volume 20, January 2016, Pages 108-121) описаны результаты исследования, в котором свекловичную пульпу (SBP) и отходы лимонной цедры (LPW) использовали для получения двух смесей пектиновых олигосахаридов (обозначенных как SBPOS и LPOS, соответственно). Соответствие пектиновых олигосахаридов, пектинов из SBP и LPW и коммерческого FOS в отношении развития пребиотических эффектов сравнивали посредством ферментации in vitro и флуоресценции in situ гибридизации с использованием инокулята человеческих экскрементов и восьми различных бактериальных проб. Общая популяция бифидобактерий и лактобацилл возрастала с 19% до 29%, 34% и 32% в культурах с LPOS, SBPOS и FOS, соответственно. Количество Faecalibacterium и Roseburia также увеличивалось со всеми субстратами (особенно с LPOS). Наибольшие концентрации органических кислот наблюдали в среде, содержащей олигосахариды. В соответствии с авторами, указанная работа подтверждает, что пектиновые олигосахариды демонстрируют лучшие пребиотические свойства, чем пектины, и такие же или лучшие, чем FOS.Gomez et al. ( Prebiotic potential of pectins and pectic oligosaccharides derived from lemon peel wastes and sugar beet pulp: A comparative evaluation , Journal of Functional Foods, Volume 20, January 2016, Pages 108-121) describes the results of a study in which sugar beet pulp (SBP) and waste lemon peel (LPW) was used to prepare two mixtures of pectin oligosaccharides (designated as SBPOS and LPOS, respectively). Compliance of pectin oligosaccharides, pectins from SBP and LPW and commercial FOS with respect to development of prebiotic effects was compared by in vitro fermentation and in situ fluorescence hybridization using human feces inoculum and eight different bacterial assays. The total population of bifidobacteria and lactobacilli increased from 19% to 29%, 34% and 32% in cultures with LPOS, SBPOS and FOS, respectively. Faecalibacterium and Roseburia also increased with all substrates (especially LPOS). The highest concentrations of organic acids were observed in the medium containing oligosaccharides. According to the authors, this work confirms that pectin oligosaccharides exhibit better prebiotic properties than pectins and the same or better than FOS.

Chatterjee, et al. (Effect of Fruit Pectin on Growth of Lactic Acid Bacteria, J Prob Health 2016, 4:2) сообщают об исследовании, в котором тестировали эффект пектина, экстрагированного из различных типов фруктовых отходов (Musa sp. и Citrus limetta и корка Citrullus lanatus и очищенные плоды Solanum lycopersicum и Psidium guajava) на рост молочнокислых бактерий (LAB) и бифидобактерий (Lactobacillus casei, L. acidophilus и Bifidobacterium bifidum). Наблюдали, что пектин оказался способен значительно усиливать рост бактерий и титруемую кислотность. Авторы заключили, что пектин, который экстрагируют из фруктовых отходов, может быть использован для усиления роста лактобацилл и бифидобактерий.Chatterjee, et al. ( Effect of Fruit Pectin on Growth of Lactic Acid Bacteria , J Prob Health 2016, 4:2) report a study testing the effect of pectin extracted from various types of fruit waste ( Musa sp . and Citrus limetta and Citrullus lanatus rind and peeled fruits of Solanum lycopersicum and Psidium guajava ) on the growth of lactic acid bacteria (LAB) and bifidobacteria ( Lactobacillus casei, L. acidophilus and Bifidobacterium bifidum ). It was observed that pectin was able to significantly enhance bacterial growth and titratable acidity. The authors concluded that pectin, which is extracted from fruit waste, can be used to enhance the growth of lactobacilli and bifidobacteria.

Babbar, et al. (Pectic oligosaccharides from agricultural by-products: production, characterization and health benefits, Crit. Rev. Biotech. 2016; 36(4) 594-606) упоминают, что пектин-содержащие сельскохозяйственные побочные продукты являются потенциальными источниками нового класса пребиотиков, известных как пектиновые олигосахариды (POS). Контролируемый гидролиз пектин-содержащих сельскохозяйственных побочных продуктов, как сахарная свекла, яблоки, оливки и цитрусовые, посредством химической, ферментативной и гидротермической обработки может быть использован для получения олиго-галактуронидов, галакто-олигосахаридов, рамногалактуронан-олигосахаридов, и др.Babbar, et al. ( Pectic oligosaccharides from agricultural by-products: production, characterization and health benefits , Crit. Rev. Biotech. 2016; 36(4) 594-606) mention that pectin-containing agricultural by-products are potential sources of a new class of prebiotics known as pectin oligosaccharides (POS). Controlled hydrolysis of pectin-containing agricultural by-products such as sugar beets, apples, olives and citrus fruits through chemical, enzymatic and hydrothermal treatment can be used to obtain oligo-galacturonides, galacto-oligosaccharides, rhamnogalacturonan oligosaccharides, etc.

Hoon Kim et al. (Effect of arabinoxylan- and rhamnogalacturonan I-rich polysaccharides isolated from young barley leaf on intestinal immunostimulatory activity, Journal of Functional Foods, 2017; 35, 384-390) получили четыре фракции полисахаридов из листьев ячменя и сравнили in vitro кишечную иммуностимулирующую активность. Среди фракций высокомолекулярная фракция, полученная ферментативной экстракцией (BLE-P), показала эффективность в активации пролиферации клеток костного мозга посредством Пейеровых бляшек (PP), и в стимуляции продукции цитокинов in vitro. BLE-P был идентифицирован как смесь гемицеллюлозного глюкуроноарабиноксилана и пектинового рамногалактуронана I, составляющего более 80%. Впоследствии, BLE-P вводили перорально мышам в течение 20 дней для изучения эффекта на кишечную иммуностимулирующую активность in vivo. Введение BLEP не только способствовало продукции иммуноглобулина A (IgA), но также увеличивало уровни IgA-связанных цитокинов, таких как трансформирующий фактор роста-β и интерлейкин-10.Hoon Kim et al. ( Effect of arabinoxylan- and rhamnogalacturonan I-rich polysaccharides isolated from young barley leaf on intestinal immunostimulatory activity , Journal of Functional Foods, 2017; 35, 384-390) obtained four polysaccharide fractions from barley leaves and compared in vitro intestinal immunostimulatory activity. Among the fractions, the high molecular weight fraction obtained by enzymatic extraction (BLE-P) has been shown to be effective in activating bone marrow cell proliferation via Peyer's patches (PP), and in stimulating the production of cytokines in vitro . BLE-P was identified as a mixture of hemicellulose glucuronoarabinoxylan and pectin rhamnogalacturonan I, comprising over 80%. Subsequently, BLE-P was orally administered to mice for 20 days to study the effect on intestinal immunostimulatory activity in vivo . The introduction of BLEP not only promoted the production of immunoglobulin A (IgA), but also increased the levels of IgA-related cytokines such as transforming growth factor-β and interleukin-10.

В US 2014/275233 описан способ лечения желудочно-кишечного дисбиоза у пациента, включающий пероральное введение пациенту эффективного количества композиции, включающей выделенную растительную ткань, имеющую содержание глицеоллина по меньшей мере 0,25 мг на грамм растительной ткани. Три очень сходных фитоалексина, называемых глицеоллин I, глицеоллин II, и глицеоллин III, получали из сои, когда растение подвергали воздействию почвенных микроорганизмов, ультрафиолетового света (УФ) или тяжелых металлов.US 2014/275233 describes a method of treating gastrointestinal dysbiosis in a patient, comprising orally administering to the patient an effective amount of a composition comprising isolated plant tissue having a glyceollin content of at least 0.25 mg per gram of plant tissue. Three very similar phytoalexins, called glyceollin I, glyceollin II, and glyceollin III, were obtained from soybeans when the plant was exposed to soil microorganisms, ultraviolet light (UV), or heavy metals.

В WO 2011/069781 описан полисахарид, который способен модулировать иммунный ответ, указанный полисахарид получают из растения вида Camellia sinensis, где основа полисахарида включает перемежающиеся домены рамногалактуронана-1 и альфа(1,4)-связанной полигалактуроновой кислоты или доменов альфа(1,4)-связанной олигогалактуроновой кислоты, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты к остаткам рамнозила в основе полисахарида варьируется от 2,5:1 до 1:1, и где полисахарид имеет молекулярную массу по меньшей мере 70 кДа.WO 2011/069781 describes a polysaccharide that is capable of modulating an immune response, said polysaccharide is obtained from a plant of the species Camellia sinensis, where the backbone of the polysaccharide comprises alternating domains of rhamnogalacturonan-1 and alpha(1,4)-linked polygalacturonic acid or alpha(1,4 )-linked oligogalacturonic acid, wherein the molar ratio of galacturonic acid residues to rhamnosyl residues in the backbone of the polysaccharide ranges from 2.5:1 to 1:1, and wherein the polysaccharide has a molecular weight of at least 70 kDa.

В WO 2012/148277 описан препарат, имеющий содержание сухого вещества по меньшей мере 20 мас.%, указанный препарат содержит по меньшей мере 50 мас.% сухого вещества смеси пектиновых полисахаридов, включая по меньшей мере 20%, рассчитанных по массе пектиновых полисахаридов, пектинов рамногалактуронана-I, имеющих молекулярную массу более чем 40 кДа, указанная смесь пектиновых олигосахаридов характеризуется:WO 2012/148277 describes a preparation having a dry matter content of at least 20 wt.%, the specified preparation contains at least 50 wt.% dry matter of a mixture of pectin polysaccharides, including at least 20%, calculated by weight of pectin polysaccharides, pectins rhamnogalacturonan-I having a molecular weight of more than 40 kDa, this mixture of pectin oligosaccharides is characterized by:

* степенью метилирования остатков галактуроновой кислоты не более чем 20%;* the degree of methylation of galacturonic acid residues is not more than 20%;

* степенью ацетилирования остатков галактуроновой кислоты не более чем 20%;* the degree of acetylation of galacturonic acid residues is not more than 20%;

где препарат не образует гель, когда его разводят водным раствором 50 мМ аммонийбикарбоната до содержания твердого вещества 2,5 мас.%. Также описано применение указанного препарата в качестве лекарственного препарата для модуляции иммунного ответа.where the drug does not form a gel when it is diluted with an aqueous solution of 50 mm ammonium bicarbonate to a solids content of 2.5 wt.%. Also described is the use of this drug as a drug for modulating the immune response.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что расстройства, ассоциированные с нарушенным составом или функциональностью кишечного микробиома, а именно метаболические расстройства или дисфункцию кишечного барьера, можно лечить терапевтически или профилактически посредством перорального введения полисахаридов рамногалактуронана I (RG-I), происходящих из фруктов, моркови, гороха, цикория или сахарной свеклы, указанные RG-I полисахариды имеют молекулярную массу более 15 кДа и имеют основу, включающую домены рамногалактуронана-I и необязательно домены альфа(l,4)-связанной гомо-галактуроновой кислоты, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты к остаткам рамнозы в указанной основе находится в диапазоне от 20:1 до 1:1.The inventors surprisingly found that disorders associated with impaired gut microbiome composition or functionality, namely metabolic disorders or gut barrier dysfunction, can be treated therapeutically or prophylactically by oral administration of rhamnogalacturonan I (RG-I) polysaccharides derived from fruits, carrots, peas. , chicory, or sugar beet, said RG-I polysaccharides have a molecular weight greater than 15 kDa and have a backbone comprising rhamnogalacturonan-I domains and optionally alpha(l,4)-linked homo-galacturonic acid domains, where the molar ratio of galacturonic acid residues to residues the rhamnose in said base ranges from 20:1 to 1:1.

Хотя авторы изобретения не желают быть связанными теорией, считается, что RG-I полисахариды действуют как пребиотик, посредством обеспечения высокого разнообразия микробов в кишечной микробиоте, посредством стимуляции роста или активности полезных бактерий (например, Akkermansia muciniphila и Bifidobacterium spp.) и/или посредством увеличения стойкости кишечной микробиоты в отношении неприятностей.Although the inventors do not wish to be bound by theory, it is believed that RG-I polysaccharides act as a prebiotic, by providing a high microbial diversity in the gut microbiota, by stimulating the growth or activity of beneficial bacteria (e.g., Akkermansia muciniphila and Bifidobacterium spp. ), and/or by increase the resistance of the intestinal microbiota against troubles.

Кроме того, было обнаружено, что кишечная ферментация RG-I полисахаридов приводит к образованию полезных короткоцепочечных жирных кислот. Неожиданно, ферментативная конверсия RG-I полисахаридов в короткоцепочечные жирные кислоты сопровождалась по существу меньшим газообразованием, чем то, которое наблюдают для классических пребиотиков, таких как, например, инулин.In addition, enteric fermentation of RG-I polysaccharides has been found to produce beneficial short chain fatty acids. Surprisingly, the enzymatic conversion of RG-I polysaccharides to short chain fatty acids was accompanied by substantially less gas formation than that observed with classical prebiotics such as, for example, inulin.

В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение относится к пребиотической композиции для применения в способе терапевтического или профилактического лечения заболеваний, ассоциированных с нарушенным составом или функциональностью микробиома кишечника у пациента, заболевание выбирают из метаболического расстройства и дисфункции кишечного барьера, указанное применение включает пероральное введение пребиотической композиции пациенту, где композиция содержит по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества RG-I полисахаридов, происходящих из фруктов, моркови, гороха, цикория или сахарной свеклы, указанные RG-I полисахариды, имеют молекулярную массу более 15 кДа и имеют основу, состоящую из остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы, указанные остатки рамнозы содержатся в остатках альфа(1→4)-галактуроновой-альфа(1→2)-рамнозы, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты к остаткам рамнозы в RG-I полисахаридах находится в диапазоне от 20:1 до 1:1.In one aspect, the present invention relates to a prebiotic composition for use in a method for the therapeutic or prophylactic treatment of diseases associated with impaired gut microbiome composition or functionality in a patient, the disease being selected from a metabolic disorder and gut barrier dysfunction, said use comprising orally administering the prebiotic composition to a patient where the composition contains at least 0.1 wt.% dry matter of RG-I polysaccharides derived from fruits, carrots, peas, chicory or sugar beets, these RG-I polysaccharides have a molecular weight of more than 15 kDa and have a backbone consisting of galacturonic acid residues and rhamnose residues, said rhamnose residues are found in alpha(1→4)-galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose residues, where the molar ratio of galacturonic acid residues to rhamnose residues in RG-I polysaccharides ranges from 20:1 to 1:1.

RG-I полисахариды, которые используются в соответствии с настоящим изобретением, могут быть выделены из фруктов, моркови, гороха, цикория или сахарной свеклы посредством водной экстракции, необязательно в комбинации с ферментативной обработкой (с использованием, например, полигалактуроназы).The RG-I polysaccharides that are used in accordance with the present invention can be isolated from fruits, carrots, peas, chicory or sugar beets by aqueous extraction, optionally in combination with an enzymatic treatment (using, for example, polygalacturonase).

Другой аспект настоящего изобретения относится к пребиотической композиции, включающей:Another aspect of the present invention relates to a prebiotic composition comprising:

* по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества вышеупомянутых RG-I полисахаридов; и* at least 0.1 wt.% dry matter of the above RG-I polysaccharides; And

* по меньшей мере 1 мас.% сухого вещества одного или более пребиотиков, выбираемых из лактулозы, инулина, фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, олигосахаридов молока, гуаровой камеди, гуммиарабика и любых их комбинаций.* at least 1 wt.% dry matter of one or more prebiotics selected from lactulose, inulin, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, milk oligosaccharides, guar gum, gum arabic and any combinations thereof.

Еще один аспект изобретения относится к синбиотической композиции, включающей:Another aspect of the invention relates to a synbiotic composition comprising:

* по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества вышеупомянутых RG-I полисахаридов; и* at least 0.1 wt.% dry matter of the above RG-I polysaccharides; And

* один или более пробиотических микробных штаммов в форме живых микроорганизмов, неживых микроорганизмов и их комбинаций.* one or more probiotic microbial strains in the form of live microorganisms, non-living microorganisms, and combinations thereof.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Один аспект изобретения относится к пребиотической композиции для применения в способе терапевтического или профилактического лечения заболеваний, ассоциированных с нарушенным составом или функциональностью кишечного микробиома у пациента, расстройство выбирают из метаболического расстройства и дисфункции кишечного барьера, указанное применение включает пероральное введение пребиотической композиции пациенту, где композиция содержит по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества полисахаридов рамногалактуронана I (RG-I), происходящих из фруктов, моркови, гороха, цикория или сахарной свеклы, указанные RG-I полисахариды имеют молекулярную массу более 15 кДа и имеют основу, состоящую из остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы, указанные остатки рамнозы содержатся в остатках альфа(1→4)-галактуроновой-альфа(1→2)-рамнозы, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты к остаткам рамнозы в RG-I полисахаридах находится в диапазоне от 20:1 до 1:1.One aspect of the invention relates to a prebiotic composition for use in a method of therapeutic or prophylactic treatment of diseases associated with an impaired composition or functionality of the intestinal microbiome in a patient, the disorder is selected from a metabolic disorder and dysfunction of the intestinal barrier, this use includes oral administration of a prebiotic composition to a patient, where the composition contains at least 0.1 wt.% dry matter of rhamnogalacturonan I (RG-I) polysaccharides derived from fruits, carrots, peas, chicory or sugar beets, said RG-I polysaccharides have a molecular weight of more than 15 kDa and have a backbone consisting of galacturonic acid residues and rhamnose residues, these rhamnose residues are found in alpha(1→4)-galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose residues, where the molar ratio of galacturonic acid residues to rhamnose residues in RG-I polysaccharides is in the range of 20 :1 to 1:1.

Терминология “расстройства, ассоциированные с нарушенным составом или функциональностью кишечного микробиома”, как используется в настоящем описании, охватывает кишечное дисбиотическое состояние (нарушенный состав) и расстройства, ассоциированные с недостаточной ферментативной продукцией необходимых метаболитов кишечного микробиома (нарушенная функциональность). Короткоцепочечные жирные кислоты (ацетат, пропионат и бутират) являются примером таких необходимых метаболитов.The terminology "disorders associated with impaired gut microbiome composition or functionality" as used herein encompasses an intestinal dysbiotic condition (impaired composition) and disorders associated with deficient enzymatic production of essential gut microbiome metabolites (impaired functionality). Short chain fatty acids (acetate, propionate and butyrate) are an example of such essential metabolites.

Термин “кишечное дисбиотическое состояние”, как используется в настоящем описании, относится к состоянию, которое нежелательным образом влияет на состояние здоровья пациента и которое вызвано значительным отклонением от сбалансированного кишечного микробиома (нормобиоз).The term "intestinal dysbiotic condition", as used herein, refers to a condition that undesirably affects the health of the patient and which is caused by a significant deviation from a balanced intestinal microbiome (normobiosis).

Термин “разветвленные полисахариды”, как используется в настоящем описании, относится к полисахаридам, включающим линейную основную цепь из моносахаридных блоков, связанных вместе гликозидными связями, где по меньшей мере один из моносахаридных блоков несет боковую цепь из одного или более гликозидно связанных моносахаридных блоков.The term "branched polysaccharides" as used herein refers to polysaccharides comprising a linear backbone of monosaccharide units linked together by glycosidic bonds, wherein at least one of the monosaccharide units carries a side chain of one or more glycosidic linked monosaccharide units.

Термины “основная цепь” и “основа” являются синонимами.The terms “backbone” and “backbone” are synonymous.

Термин “пектиновые полисахариды”, как используется в настоящем описании, относится к необязательно разветвленным полисахаридам, имеющим молекулярную массу более чем 15 кДа и основу, которая состоит из остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы, указанные остатки рамнозы содержатся в остатках альфа(1→4)-галактуроновой-альфа(1→2)-рамнозы.The term “pectic polysaccharides”, as used herein, refers to optionally branched polysaccharides having a molecular weight greater than 15 kDa and a backbone that consists of galacturonic acid residues and rhamnose residues, said rhamnose residues are found in alpha(1→4) residues. -galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose.

Термин “цепь”, как используется в настоящем описании, относится к последовательности двух или более гликозидно связанных моносахаридов с основой из полисахарида, за исключением боковых цепей, которые прикреплены к нему.The term “chain”, as used herein, refers to a sequence of two or more glycosidic linked monosaccharides with a backbone of a polysaccharide, excluding the side chains that are attached to it.

Термин “домен”, как используется в настоящем описании, относится к цепи плюс любые боковые цепи, которые прикреплены к боковой цепи.The term "domain" as used herein refers to the chain plus any side chains that are attached to the side chain.

Термин “цепь рамногалактуронана-I” или “RG-I цепь” относится к цепи, состоящей из пар галактуроновой кислоты (GalA) и рамнозы (Rha), где остатки GalA связаны с остатками Rha через положения 1 и 4, тогда как остатки Rha связаны с остатком GalA посредством аномерного и 2-OH положений, т.е. альтернирующих остатков альфа(1→4)-галактуроновой-альфа(1→2)-рамнозы. Карбоксильные группы остатков галактуроновой кислоты в цепи RG-I могут быть эстерифицированы. Эстерифицированная галактуроновая кислота может появляться в форме метилового эфира или ацетилового эфира.The term “rhamnogalacturonan-I chain” or “RG-I chain” refers to a chain consisting of pairs of galacturonic acid (GalA) and rhamnose (Rha), where GalA residues are linked to Rha residues through positions 1 and 4, while Rha residues are linked with a GalA residue via the anomeric and 2-OH positions, i.e. alternating residues of alpha(1→4)-galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose. Carboxyl groups of galacturonic acid residues in the RG-I chain can be esterified. Esterified galacturonic acid may appear in the form of a methyl ester or an acetyl ester.

RG-I домен может включать боковые цепи, такие как, например, галактан, арабинан и арабиногалактан.The RG-I domain may include side chains such as, for example, galactan, arabinan and arabinogalactan.

Термин “полисахарид рамногалактуронан-I” или “RG-I полисахарид” относится к необязательно разветвленному пектиновому полисахариду, который включает основу, которая содержит одну или более цепей рамногалактуронана-I.The term “rhamnogalacturonan-I polysaccharide” or “RG-I polysaccharide” refers to an optionally branched pectic polysaccharide that includes a backbone that contains one or more rhamnogalacturonan-I chains.

Термин “цепь альфа(l,4)-связанной галактуроновой кислоты” относится к цепи, состоящей из альфа(1→4)-галактуроновых остатков.The term “alpha(l,4)-linked galacturonic acid chain” refers to a chain consisting of alpha(1→4)-galacturonic residues.

Кроме доменов RG-I, RG-I полисахариды по настоящему изобретению могут содержать один или более из следующих доменов:In addition to the RG-I, RG-I domains, the polysaccharides of the present invention may contain one or more of the following domains:

* гомогалактуронан (HG),* homogalacturonan (HG),

* ксилогалактуронан (XG),* xylogalacturonan (XG),

* апиогалактуронан (AG)*apiogalacturonan (AG)

* рамногалактуронан-II (RG-II).* rhamnogalacturonan-II (RG-II).

Домены XG, AG и RG-II обычно представляют собой только минимальную фракцию RG-I полисахаридов.Domains XG, AG and RG-II usually represent only a minimal fraction of RG-I polysaccharides.

HG домены, XG домены, AG и RG-II домены, которые необязательно присутствуют в RG-I полисахаридах по настоящему изобретению, включают основу, которая состоит из линейной цепи или двух или более α-(1-4)-связанных D-галактуроновых кислот. Карбоксильные группы остатков галактуроновой кислоты в основе указанных доменов могут быть эстерифицированы. Эстерифицированная галактуроновая кислота может появляться в форме метилового сложного эфира или ацетилового сложного эфира.HG domains, XG domains, AG and RG-II domains, which are optionally present in the RG-I polysaccharides of the present invention, include a backbone that consists of a linear chain or two or more α-(1-4)-linked D-galacturonic acids . Carboxyl groups of galacturonic acid residues at the base of these domains can be esterified. The esterified galacturonic acid may appear in the form of a methyl ester or an acetyl ester.

HG домены не содержат каких-либо боковых цепей.HG domains do not contain any side chains.

Основа XG доменов содержит одну или более боковых цепей в форме D-ксилозы.The backbone of the XG domains contains one or more side chains in the form of D-xylose.

Основа AG доменов содержит одну или более боковых цепей, которые состоят из одного или более остатков D-апиозы.The backbone of AG domains contains one or more side chains that are composed of one or more D-apioses.

Основа RG-II содержит одну или более боковых цепей, которые состоят не исключительно из D-ксилозы или D-апиозы.The RG-II backbone contains one or more side chains that are not exclusively composed of D-xylose or D-apiose.

Термин “фрукт”, как используется в настоящем описании, относится к семянесущим структурам в цветущих растениях.The term "fruit" as used herein refers to seed-bearing structures in flowering plants.

Термин “пребиотик”, как используется в настоящем описании, относится к веществам, которые селективно индуцируют рост активности микроорганизмов, которые участвуют в благополучии их хозяина.The term "prebiotic", as used in the present description, refers to substances that selectively induce an increase in the activity of microorganisms that are involved in the well-being of their host.

Термин “пробиотик”, как используется в настоящем описании, относится к микроорганизмам, которые при пероральном введении в адекватных количествах, обеспечивают здоровье и благополучие. Такие микроорганизмы выбирают из живых микроорганизмов, неживых микроорганизмов, фрагментов микроорганизмов и их комбинаций.The term “probiotic”, as used herein, refers to microorganisms that, when administered orally in adequate amounts, confer health and well-being. Such microorganisms are selected from living microorganisms, non-living microorganisms, fragments of microorganisms, and combinations thereof.

Термин “синбиотик” относится к композиции, которая содержит комбинацию (a) одного или более пребиотиков и (b) одного или более пробиотиков.The term "synbiotic" refers to a composition that contains a combination of (a) one or more prebiotics and (b) one or more probiotics.

Концентрация различных полисахаридов и их моносахаридный состав может быть получен аналитическими методиками, известными специалисту в области техники. После кислого гидролиза, моносахаридный состав может соответственно быть определен посредством Высокоэффективной Анионообменной Хроматографии в комбинации с Амперометрическим определением (HPAEC-PAD).The concentration of various polysaccharides and their monosaccharide composition can be obtained by analytical methods known to the person skilled in the art. After acid hydrolysis, the monosaccharide composition can suitably be determined by High Performance Anion Exchange Chromatography in combination with Amperometric Determination (HPAEC-PAD).

Распределение размера молекул может быть определено посредством Высокоэффективной Эксклюзионной Хроматографии с использованием определения рефрактивного индекса (RI) (концентрации), определения рассеяния света (определение молекулярной массы), УФ определения (показательное для присутствия белков) и определения дифференциального давления (определение внутренней вязкости).Molecular size distribution can be determined by High Performance Size Exclusion Chromatography using Refractive Index (RI) determination (concentration), light scattering determination (molecular weight determination), UV determination (indicative of the presence of proteins), and differential pressure determination (intrinsic viscosity determination).

Вышеупомянутые аналитические методы описаны в: Analytical Biochemistry Vol. 207, Issue 1, 1992, pg 176 (для анализа нейтральных сахаров) и в Mol. Nutr. Food Res., Vol 61, Issue 1, 2017, 1600243 (для анализа галактуроновой кислоты и распределения размера молекул).The above analytical methods are described in: Analytical Biochemistry Vol. 207, Issue 1, 1992, pg 176 (for analysis of neutral sugars) and in Mol. Nutr. Food Res., Vol 61, Issue 1, 2017, 1600243 (for analysis of galacturonic acid and molecular size distribution).

Все проценты, упомянутые в настоящем описании, если не указано иначе, относятся к процентам по массе.All percentages mentioned in the present description, unless otherwise indicated, refer to percentages by weight.

Пациентом, которому перорально вводят композицию, содержащую RG-I полисахариды, по настоящему изобретению предпочтительно является млекопитающее, более предпочтительно человек. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения пациентом человеком является младенец (<4 лет) все еще в состоянии развития ядерной взрослой микробиоты, или пожилой человек (>50 лет) с риском потери разнообразия и стойкости его ядерной взрослой микробиоты.The patient to whom the composition containing RG-I polysaccharides is orally administered according to the present invention is preferably a mammal, more preferably a human. According to a preferred embodiment of the invention, the human patient is an infant (<4 years old) still developing a nuclear adult microbiota, or an elderly person (>50 years old) at risk of losing the diversity and persistence of his nuclear adult microbiota.

Пероральное введение в контексте настоящего способа лечения охватывает самостоятельное применение.Oral administration in the context of the present method of treatment encompasses self-administration.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, пациент, который получает пероральное введение композиции, включающей RG-I полисахариды, страдает от или имеет риск развития метаболического расстройства. Наиболее предпочтительно пациент страдает от метаболического расстройства.In accordance with a preferred embodiment of the invention, a patient who receives oral administration of a composition comprising RG-I polysaccharides suffers from or is at risk of developing a metabolic disorder. Most preferably, the patient is suffering from a metabolic disorder.

Метаболические расстройства, которые успешно лечат (терапевтически или профилактически) с помощью настоящего лечения, включают избыточную массу, ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или расстройства, связанные с инсулинорезистентностью, сахарный диабет 2 типа, нарушение толерантности к глюкозе, нарушение метаболизма липидов, гипергликемия, стеатоз печени, дислипидемия, высокий холестерин, повышенные триглицериды. Настоящее лечение является особенно подходящим для терапевтического или профилактического лечения избыточной массы тела или ожирения и инсулинорезистентности.Metabolic disorders that are successfully treated (therapeutically or prophylactically) with the present treatment include overweight, obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes mellitus, impaired glucose tolerance, impaired lipid metabolism, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, high cholesterol, elevated triglycerides. The present treatment is particularly suitable for the therapeutic or prophylactic treatment of overweight or obesity and insulin resistance.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения пациент страдает от или имеет риск развития дисфункции кишечного барьера. Более предпочтительно пациент страдает от дисфункции кишечного барьера.In accordance with another preferred embodiment of the invention, the patient suffers from or is at risk of developing an intestinal barrier dysfunction. More preferably, the patient is suffering from intestinal barrier dysfunction.

Кишечный барьер или кишечный слизистый барьер относится к способности слизистой оболочки кишечника, которая обеспечивает адекватное содержание нежелательного содержимого просвета в кишечнике, при этом сохраняя способность абсорбции питательных веществ. Разделение, которое он обеспечивает между организмом и содержимым просвета кишечника, предотвращает неконтролируемую транслокацию содержимого просвета в организм. Его роль в защите слизистых оболочек и циркуляторной системы от воздействия провоспалительных патогенов, токсинов и антигенов является жизненно важной для поддержания здоровья и благополучия. Дисфункция кишечного барьера вовлечена во множество состояний здоровья, такие как: пищевые аллергии, микробные инфекции, синдром раздраженного кишечника, воспалительные заболевания кишечника, целиакия, метаболический синдром, неалкогольная жировая болезнь печени, диабет и септический шок.The intestinal barrier or intestinal mucosal barrier refers to the ability of the intestinal mucosa to adequately contain unwanted lumen contents in the intestine while maintaining nutrient absorption capacity. The separation it provides between the organism and the contents of the intestinal lumen prevents uncontrolled translocation of the contents of the lumen into the organism. Its role in protecting the mucosal and circulatory system from exposure to pro-inflammatory pathogens, toxins and antigens is vital to maintaining health and well-being. Intestinal barrier dysfunction has been implicated in a variety of health conditions such as: food allergies, microbial infections, irritable bowel syndrome, inflammatory bowel disease, celiac disease, metabolic syndrome, non-alcoholic fatty liver disease, diabetes, and septic shock.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, пребиотическую композицию используют для терапевтического или профилактического лечения кишечного дисбиотического состояния.In accordance with a preferred embodiment of the present invention, the prebiotic composition is used for the therapeutic or prophylactic treatment of an intestinal dysbiotic condition.

Пациентом, получающим лечение кишечного дисбиотического состояния в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно является пациент, страдающий от или имеющий риск развития патогенного кишечного дисбиотического состояния, наиболее предпочтительно пациент, страдающий от такого патогенного кишечного дисбиотического состояния. Здесь “патогенный” обозначает, что состояние способно вызывать или ухудшать болезнь.The patient receiving treatment for an intestinal dysbiotic condition according to the present invention is preferably a patient suffering from or at risk of developing a pathogenic intestinal dysbiotic condition, most preferably a patient suffering from such a pathogenic intestinal dysbiotic condition. Here "pathogenic" means that the condition is capable of causing or worsening the disease.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, пребиотическую композицию используют для увеличения кишечной ферментативной продукции короткоцепочечных жирных кислот.In accordance with another preferred embodiment of the invention, the prebiotic composition is used to increase the intestinal enzymatic production of short chain fatty acids.

Полисахариды RG-I, которые используются в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно происходят из растительного источника, выбираемого из яблока, болгарского перца, черники, моркови, цитрусовых, винограда, гороха, цикория, сахарной свеклы и оливок, бамии и их комбинации. Еще более предпочтительно полисахариды RG-I, происходящие из растительного источника, выбирают из яблока (например, яблочного жмыха), болгарского перца, моркови, кожуры цитрусовых, винограда, цикория, сахарной свеклы (например, свекловичной пульпы), оливок (например, оливкового жмыха), бамии и их комбинаций. Наиболее предпочтительно полисахариды RG-I происходят из моркови или яблок.The RG-I polysaccharides that are used in accordance with the present invention are preferably derived from a plant source selected from apple, bell pepper, blueberry, carrot, citrus, grape, pea, chicory, sugar beet and olive, okra, and combinations thereof. Even more preferably, RG-I polysaccharides derived from a plant source are selected from apple (e.g. apple pomace), bell pepper, carrot, citrus peel, grape, chicory, sugar beet (e.g. beet pulp), olives (e.g. olive pomace). ), okra, and combinations thereof. Most preferably, the RG-I polysaccharides are derived from carrots or apples.

Полисахариды RG-I предпочтительно включают в пребиотическую композицию в форме изолята пектинового полисахарида, который обогащен RG-I полисахаридами. Соответственно, в особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения RG-I полисахариды составляют по меньшей мере 20 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 40 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 50 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 60 мас.% пектиновых полисахаридов, присутствующих в пребиотической композиции.The RG-I polysaccharides are preferably included in the prebiotic composition in the form of a pectic polysaccharide isolate that is enriched in RG-I polysaccharides. Accordingly, in a particularly preferred embodiment of the invention, the RG-I polysaccharides comprise at least 20 wt.%, more preferably at least 40 wt.%, even more preferably at least 50 wt.% and most preferably at least 60 wt. % pectin polysaccharides present in the prebiotic composition.

RG-I полисахариды имеют основу, которая включает цепи рамногалактуронана и необязательно цепи альфа(1,4)-связанной гомо-галактуроновой кислоты. Молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты к остаткам рамнозы в RG-I полисахаридах находится в диапазоне от 20:1 до 1:1. Предпочтительно молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты к остаткам рамнозы в RG-I полисахаридах варьируется от 15:1 до 1:1, более предпочтительно от 12:1 до 1:1, еще более предпочтительно от 10:1 до 1:1, наиболее предпочтительно от 9:1 до 1:1.RG-I polysaccharides have a backbone that includes rhamnogalacturonan chains and optionally alpha(1,4)-linked homo-galacturonic acid chains. The molar ratio of galacturonic acid residues to rhamnose residues in RG-I polysaccharides ranges from 20:1 to 1:1. Preferably, the molar ratio of galacturonic acid residues to rhamnose residues in RG-I polysaccharides ranges from 15:1 to 1:1, more preferably from 12:1 to 1:1, even more preferably from 10:1 to 1:1, most preferably from 9:1 to 1:1.

Предпочтительно, остатки рамнозы представляют собой 3-50%, более предпочтительно 5-50% и наиболее предпочтительно 10-50% остатков моносахаридов в основе RG-I полисахаридов.Preferably, the rhamnose residues are 3-50%, more preferably 5-50% and most preferably 10-50% of the monosaccharide residues in the backbone of the RG-I polysaccharides.

Остатки рамнозы обычно представляют 3-50%, более предпочтительно 3,5-40% и наиболее предпочтительно 4-35% всех моносахаридных остатков в RG-I полисахаридах, т.е. включая моносахаридные остатки, которые содержатся в боковых цепях.Rhamnose residues typically represent 3-50%, more preferably 3.5-40% and most preferably 4-35% of all monosaccharide residues in RG-I polysaccharides, i. including the monosaccharide residues found in the side chains.

Остатки галактуроновой кислоты обычно составляют 50-97%, более предпочтительно 50-95% и наиболее предпочтительно 50-90% моносахаридных остатков в основе RG-I полисахаридов.Galacturonic acid residues typically comprise 50-97%, more preferably 50-95% and most preferably 50-90% of the monosaccharide residues in the RG-I backbone of the polysaccharides.

Остатки галактуроновой кислоты обычно составляют 10-80%, более предпочтительно 15-70% и наиболее предпочтительно 20-65% всех моносахаридных остатков, содержащихся в RG-I полисахаридах, т.е. включая моносахаридные остатки, которые содержатся в боковых цепях.Galacturonic acid residues typically represent 10-80%, more preferably 15-70% and most preferably 20-65% of all monosaccharide residues contained in RG-I polysaccharides, i. including the monosaccharide residues found in the side chains.

RG-I полисахариды обычно имеют молекулярную массу по меньшей мере 20 кДа. Предпочтительно RG-I полисахариды имеют молекулярную массу от 25 кДа до 2000 кДа, более предпочтительно от 30 кДа до 1500 кДа, еще более предпочтительно от 35 кДа до 1200 кДа, наиболее предпочтительно от 40 кДа до 1000 кДа.RG-I polysaccharides typically have a molecular weight of at least 20 kDa. Preferably the RG-I polysaccharides have a molecular weight of 25 kD to 2000 kD, more preferably 30 kD to 1500 kD, even more preferably 35 kD to 1200 kD, most preferably 40 kD to 1000 kD.

Средняя молекулярная масса RG-I полисахаридов, которые содержатся в настоящей композиции, предпочтительно превосходит 30 кДа, более предпочтительно превосходит 40 кДа и наиболее предпочтительно превосходит 60 кДа.The average molecular weight of the RG-I polysaccharides contained in the present composition is preferably greater than 30 kDa, more preferably greater than 40 kDa, and most preferably greater than 60 kDa.

Предпочтительно, менее чем 85% остатков галактуроновой кислоты в RG-I полисахаридах являются эстерифицированными в форме метилового эфира. Более предпочтительно RG-I полисахариды имеют такую степень эстерификации от 0% до 70%, более предпочтительно от 0% до 60%, еще более предпочтительно от 0% до 55%, наиболее предпочтительно от 0% до 50%.Preferably, less than 85% of the galacturonic acid residues in the RG-I polysaccharides are esterified in the form of a methyl ester. More preferably, the RG-I polysaccharides have an esterification degree of 0% to 70%, more preferably 0% to 60%, even more preferably 0% to 55%, most preferably 0% to 50%.

Предпочтительно, 0-95% остатков галактуроновой кислоты в RG-I полисахаридах являются эстерифицированными в форме ацетилового эфира. Более предпочтительно RG-I полисахариды имеют такую степень эстерификации от 5% до 90%, более предпочтительно от 7% до 50%, наиболее предпочтительно от 8% до 30%.Preferably, 0-95% of the galacturonic acid residues in the RG-I polysaccharides are esterified in the form of an acetyl ester. More preferably, the RG-I polysaccharides have an esterification degree of 5% to 90%, more preferably 7% to 50%, most preferably 8% to 30%.

Основа RG-I полисахаридов состоит из остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы. Если RG-I полисахариды включают одну или более боковых цепей, полисахарид может дополнительно содержать остатки арабинозы и/или галактозы. Более того, боковые цепи RG-I полисахарида могут обеспечивать минимальные количества остатков мономеров фукозы, глюкозы, глюкуроновой кислоты, ксилозы и/или уроновой кислоты. Одну или более боковых цепей предпочтительно выбирают из галактановых боковых цепей, арабинановых боковых цепей и арабиногалактановых боковых цепей.The backbone of RG-I polysaccharides consists of galacturonic acid residues and rhamnose residues. If the RG-I polysaccharides include one or more side chains, the polysaccharide may additionally contain arabinose and/or galactose residues. Moreover, the side chains of the RG-I polysaccharide can provide minimal amounts of fucose, glucose, glucuronic acid, xylose and/or uronic acid monomer residues. The one or more side chains are preferably selected from galactan side chains, arabinan side chains and arabinogalactan side chains.

Арабинановая боковая цепь включает по меньшей мере один или более остаток альфа(1,5)-связанной арабинозы и является замещенным в положении 4-OH остатком рамнозы в домене RG-I. Арабинановая боковая цепь может быть линейной или разветвленной. В случае, когда боковая цепь является линейной, боковая цепь состоит из остатков альфа (1,5)-связанной арабинозы. В случае, когда арабинановая боковая цепь является разветвленной боковой цепью, один или более остатков альфа-арабинозы связаны с 2-OH и/или 3-OH альфа(1,5)-связанных арабиноз. Длина арабинановой боковой цепи (выражаемая, как количество мономерных единиц) предпочтительно составляет от 1 до 100 мономерных единиц, более предпочтительно от 1 до 50 единиц, еще более предпочтительно от 1 до 30 единиц.The arabinan side chain includes at least one or more alpha(1,5)-linked arabinose residues and is substituted at the 4-OH position by a rhamnose residue in the RG-I domain. The arabinan side chain may be linear or branched. In the case where the side chain is linear, the side chain consists of alpha(1,5)-linked arabinose residues. When the arabinan side chain is a branched side chain, one or more alpha-arabinose residues are linked to 2-OH and/or 3-OH alpha(1,5)-linked arabinoses. The length of the arabinan side chain (expressed as the number of monomer units) is preferably 1 to 100 monomer units, more preferably 1 to 50 units, even more preferably 1 to 30 units.

Галактановая боковая цепь включает по меньшей мере один или более остатков бета (1,4)-связанной галактозы и является замещенной в положении 4-OH остатком рамнозы в домене RG-I.The galactan side chain includes at least one or more beta(1,4)-linked galactose residues and is substituted at the 4-OH position with a rhamnose residue in the RG-I domain.

Галактановая боковая цепь предпочтительно является по существу линейной (неразветвленной), т.е. менее чем 10 моль% остатков галактозы в цепи являются остатками бета(1,3)-связанной или бета (1,6)-связанной галактозы, предпочтительно менее чем 5 моль%, предпочтительно менее чем 2 моль%, предпочтительно менее чем 1 моль%. Длина галактановой боковой цепи предпочтительно составляет от 1 до 100 мономерных единиц, более предпочтительно от 1 до 50 единиц, еще более предпочтительно от 1 до 30 единиц.The galactan side chain is preferably substantially linear (unbranched), ie. less than 10 mol% of galactose residues in the chain are beta(1,3)-linked or beta(1,6)-linked galactose residues, preferably less than 5 mol%, preferably less than 2 mol%, preferably less than 1 mol% . The length of the galactan side chain is preferably 1 to 100 monomer units, more preferably 1 to 50 units, even more preferably 1 to 30 units.

Арабиногалактановая боковая цепь замещена в положении 4-OH остатком рамнозы в домене RG-I и может быть типом I арабиногалактана (AGI) или типом II арабиногалактана AGII). AGI состоит из (1→4)-β-D-Galp основы, на которой могут иметь место замещения мономерными Galp единицами в положении O-6 или O-3. AGI является дополнительно замещенной остатками α-L-Araf-p и/или короткими боковыми цепями (1→5)-α-L-Araf. AGII состоит из основы α(1→3)-β-D-Galp, снабженной вторичными цепями (1→6)-β-D-Galp, которые являются арабинозилированными.The arabinogalactan side chain is substituted at the 4-OH position by a rhamnose residue in the RG-I domain and can be type I arabinogalactan (AGI) or type II arabinogalactan AGII). AGI consists of a (1→4)-β-D-Galp backbone on which substitutions of monomeric Galp units at the O-6 or O-3 position can take place. AGI is further substituted with α-L-Araf-p residues and/or short (1→5)-α-L-Araf side chains. AGII consists of an α(1→3)-β-D-Galp backbone provided with (1→6)-β-D-Galp secondary chains that are arabinosylated.

Предпочтительно молярное отношение остатков арабинозы к остаткам рамнозы в RG-I полисахариде не превосходит 30:1, более предпочтительно не превосходит 15:1, еще более предпочтительно оно не превосходит 8:1 и наиболее предпочтительно оно не превосходит 5:1.Preferably, the molar ratio of arabinose residues to rhamnose residues in the RG-I polysaccharide does not exceed 30:1, more preferably does not exceed 15:1, even more preferably does not exceed 8:1, and most preferably does not exceed 5:1.

Молярное соотношение остатков галактозы к остаткам рамнозы в RG-I полисахариде предпочтительно не превосходит 30:1, более предпочтительно не превосходит 15:1, еще более предпочтительно не превосходит 8:1 и наиболее предпочтительно не превосходит 5:1.The molar ratio of galactose to rhamnose residues in the RG-I polysaccharide preferably does not exceed 30:1, more preferably does not exceed 15:1, even more preferably does not exceed 8:1, and most preferably does not exceed 5:1.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения по меньшей мере 20% остатков рамнозы в RG-I цепях являются замещенными в 4-OH положении. Более предпочтительно по меньшей мере 30%, еще более предпочтительно по меньшей мере 40%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 45% остатков рамнозы являются замещенными в 4-OH положении. Предпочтительно максимально 90%, более предпочтительно максимально 80% таких остатков рамнозы являются замещенными в 4-OH положении.According to a preferred embodiment of the invention, at least 20% of the rhamnose residues in the RG-I chains are substituted in the 4-OH position. More preferably at least 30%, even more preferably at least 40%, most preferably at least 45% of the rhamnose residues are substituted at the 4-OH position. Preferably at most 90%, more preferably at most 80% of such rhamnose residues are substituted at the 4-OH position.

Пребиотическая композиция для применения в настоящем способе предпочтительно содержит по меньшей мере 0,2%, более предпочтительно 0,3-10% и наиболее предпочтительно 0,4-5 мас.% сухого вещества RG-I полисахаридов, как описано в настоящем описании.The prebiotic composition for use in the present method preferably contains at least 0.2%, more preferably 0.3-10% and most preferably 0.4-5 wt.% dry matter of RG-I polysaccharides as described herein.

Пребиотическая композиция для применения в настоящем способе преимущественно содержит один или более пребиотиков, кроме RG-I полисахаридов. Предпочтительно композиция содержит по меньшей мере 1 мас.% сухого вещества, более предпочтительно по меньшей мере 3 мас.% сухого вещества одного или более пребиотиков, выбираемых из лактулозы, инулина, фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, молочных олигосахаридов, гуаровой камеди и гуммиарабика.Prebiotic composition for use in the present method preferably contains one or more prebiotics, in addition to RG-I polysaccharides. Preferably the composition contains at least 1 wt.% dry matter, more preferably at least 3 wt.% dry matter of one or more prebiotics selected from lactulose, inulin, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, milk oligosaccharides, guar gum and gum arabic.

Считают, что RG-I полисахариды являются особенно эффективными в настоящем способе лечения, если они более не запутываются в матрице материала клеточной стенки. Соответственно в определенном предпочтительном варианте осуществления изобретения RG-I полисахариды, содержащие композицию по настоящему изобретению, содержат по меньшей мере 0,05 мас.% сухого вещества, более предпочтительно по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,2 мас.% сухого вещества и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,3 мас.% сухого вещества легко растворимых в воде RG-I полисахаридов. Концентрация легко растворимых в воде RG-I полисахаридов в RG-I полисахарид-содержащей композиции, может быть определена посредством смешивания 100 мл деминерализованной воды (20°C) с достаточным количеством RG-I полисахарид-содержащей композиции для получения 2,5 грамм сухого вещества с последующим перемешиванием в течение 5 минут и фильтрацией через 100 мкм фильтр. RG-полисахариды в фильтрате представляют собой легко растворимые в воде RG-I полисахариды.RG-I polysaccharides are considered to be particularly effective in the present treatment method if they are no longer entangled in the matrix of the cell wall material. Accordingly, in a certain preferred embodiment of the invention, the RG-I polysaccharides containing the composition of the present invention contain at least 0.05 wt.% dry matter, more preferably at least 0.1 wt.% dry matter, even more preferably at least at least 0.2 wt.% dry matter and most preferably at least 0.3 wt.% dry matter of readily water-soluble RG-I polysaccharides. The concentration of readily water-soluble RG-I polysaccharides in the RG-I polysaccharide-containing composition can be determined by mixing 100 ml of demineralized water (20°C) with enough RG-I polysaccharide-containing composition to obtain 2.5 grams of dry matter followed by stirring for 5 minutes and filtering through a 100 µm filter. The RG-polysaccharides in the filtrate are readily water-soluble RG-I polysaccharides.

В соответствии с определенным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения настоящую композицию вводят пациенту перорально в течение периода по меньшей мере 2 дня в количестве, обеспечивающем по меньшей мере 1 мг RG-I полисахаридов на кг массы тела в сутки. Более предпочтительно количество по меньшей мере 4 мг RG-I полисахаридов на кг массы тела, еще более предпочтительно по меньшей мере 15 мг/кг массы тела в сутки, наиболее предпочтительно по меньшей мере 20-100 мг/кг RG-I полисахаридов на кг массы тела в сутки обеспечивают в течение периода по меньшей мере 7 дней, наиболее предпочтительно в течение периода по меньшей мере 14 дней, посредством введения композиции, содержащей RG-I полисахариды.In accordance with a certain preferred embodiment of the present invention, the present composition is administered orally to a patient over a period of at least 2 days in an amount providing at least 1 mg of RG-I polysaccharides per kg of body weight per day. More preferably an amount of at least 4 mg RG-I polysaccharides per kg of body weight, even more preferably at least 15 mg/kg of body weight per day, most preferably at least 20-100 mg/kg of RG-I polysaccharides per kg of body weight bodies per day are provided for a period of at least 7 days, most preferably for a period of at least 14 days, by administering a composition containing RG-I polysaccharides.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения композицию, содержащую RG-I полисахариды, вводят пациенту в перорально течение периода по меньшей мере 21 день, для обеспечения RG-I полисахаридов в количестве по меньшей мере 4 мг RG-I полисахаридов на кг массы тела в сутки, более предпочтительно 15-300 мг RG-I полисахаридов на кг массы тела в сутки.In accordance with another preferred embodiment of the invention, a composition containing RG-I polysaccharides is administered orally to a patient over a period of at least 21 days to provide RG-I polysaccharides in an amount of at least 4 mg of RG-I polysaccharides per kg of body weight in day, more preferably 15-300 mg of RG-I polysaccharides per kg of body weight per day.

Обнаружили, что пребиотическая композиция по настоящему изобретению способна индуцировать рост кишечных микроорганизмов, которые способны обеспечивать пользу для здоровья, а именно Akkermansia muciniphila и Bifidobacterium spp. Соответственно, в другом предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция, включающая RG-I полисахариды, способна индуцировать рост или активность Akkermansia muciniphila и/или Bifidobacterium spp. в кишечной микробиоте пациента. Наиболее предпочтительно композиция способна индуцировать рост или активность Akkermansia muciniphila в кишечной микробиоте пациента.Found that the prebiotic composition of the present invention is able to induce the growth of intestinal microorganisms that are able to provide health benefits, namely Akkermansia muciniphila and Bifidobacterium spp . Accordingly, in another preferred embodiment of the invention, the composition comprising RG-I polysaccharides is capable of inducing the growth or activity of Akkermansia muciniphila and/or Bifidobacterium spp. in the patient's gut microbiota. Most preferably, the composition is capable of inducing the growth or activity of Akkermansia muciniphila in the gut microbiota of the patient.

Обнаружили, что пребиотическая композиция по настоящему изобретению способна индуцировать продукцию короткоцепочечных жирных кислот кишечной микробиотой, тогда как это сопровождается существенно меньшей продукцией газа по сравнению с классическими пребиотиками, такими как инулин. Соответственно, в другом предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция, содержащая RG-I полисахариды, способна усиливать кишечную ферментативную продукцию короткоцепочечных жирных кислот с меньшими побочными эффектами, такими как кишечный дискомфорт, вздутие и рвота, ассоциированные с быстрой продукцией газа.It has been found that the prebiotic composition of the present invention is able to induce the production of short chain fatty acids by the intestinal microbiota, while this is accompanied by significantly less gas production compared to classical prebiotics such as inulin. Accordingly, in another preferred embodiment of the invention, a composition comprising RG-I polysaccharides is capable of enhancing intestinal enzymatic production of short chain fatty acids with fewer side effects such as intestinal discomfort, bloating and vomiting associated with rapid gas production.

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения композицию выбирают из напитка, пероральной лекарственной формы, порошка, батончика и спреда.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the composition is selected from beverage, oral dosage form, powder, bar and spread.

Напитком обычно является жидкость. Предпочтительно напиток содержит по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 85 мас.% воды. Напиток предпочтительно содержит по меньшей мере 1,5 г/л, более предпочтительно по меньшей мере 3 г/л и наиболее предпочтительно 5-200 г/л RG-I полисахаридов.The drink is usually a liquid. Preferably the beverage contains at least 80 wt.%, more preferably at least 85 wt.% water. The beverage preferably contains at least 1.5 g/l, more preferably at least 3 g/l and most preferably 5-200 g/l RG-I polysaccharides.

Пероральная лекарственная форма предпочтительно представляет собой капсулу или таблетку. Пероральная лекарственная форма предпочтительно имеет массу в диапазоне от 50 до 1500 миллиграмм, более предпочтительно от 100 до 800 миллиграмм. Пероральная лекарственная форма предпочтительно содержит по меньшей мере 1 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 20 мас.% и наиболее предпочтительно 40-90 мас.% RG-I полисахаридов.The oral dosage form is preferably a capsule or tablet. The oral dosage form preferably has a weight in the range of 50 to 1500 milligrams, more preferably 100 to 800 milligrams. The oral dosage form preferably contains at least 1 wt.%, more preferably at least 20 wt.% and most preferably 40-90 wt.% RG-I polysaccharides.

Композиция в форме порошка предпочтительно является водорастворимым порошком, который может быть использован для получения напитка. Обычно порошок содержит по меньшей мере 0,5 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 5 мас.% и наиболее предпочтительно 10-75 мас.% RG-I полисахаридов.The composition in powder form is preferably a water soluble powder which can be used to make a beverage. Typically, the powder contains at least 0.5 wt.%, more preferably at least 5 wt.% and most preferably 10-75 wt.% RG-I polysaccharides.

Композиция в форме батончика предпочтительно является батончиком, предпочтительно батончик имеет массу в диапазоне от 10 до 200 грамм, более предпочтительно от 25 до 100 грамм. Батончик обычно содержит по меньшей мере 0,1 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,5 мас.% и наиболее предпочтительно 1-20 мас.% RG-I полисахаридов.The bar-shaped composition is preferably a bar, preferably the bar has a weight in the range of 10 to 200 grams, more preferably 25 to 100 grams. The bar usually contains at least 0.1 wt.%, more preferably at least 0.5 wt.% and most preferably 1-20 wt.% RG-I polysaccharides.

Композиция в форме спреда предпочтительно представляет собой эмульсию типа вода-в-масле, предпочтительно эмульсию типа вода-в-масле, включающую 20-90 мас.% жировой фазы и 10-80 мас.% водной фазы. Спред предпочтительно содержит по меньшей мере 0,3 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 1-10 мас.% и наиболее предпочтительно 1,5-16 мас.% RG-I полисахаридов.The spread composition is preferably a water-in-oil emulsion, preferably a water-in-oil emulsion comprising 20-90% by weight of a fat phase and 10-80% by weight of an aqueous phase. The spread preferably contains at least 0.3 wt.%, more preferably at least 1-10 wt.% and most preferably 1.5-16 wt.% RG-I polysaccharides.

Другой аспект настоящего изобретения относится к пребиотической композиции, включающей:Another aspect of the present invention relates to a prebiotic composition comprising:

* по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества RG-I-полисахаридов, как определено в настоящем описании ранее; и* at least 0.1 wt.% dry matter RG-I-polysaccharides, as defined in the present description earlier; And

* по меньшей мере 1%, предпочтительно по меньшей мере 3 мас.% сухого вещества одного или более пребиотиков, выбираемых из лактулозы, инулина, фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, молочных олигосахаридов, гуаровой камеди и гуммиарабика.* at least 1%, preferably at least 3 wt.% dry matter of one or more prebiotics selected from lactulose, inulin, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, milk oligosaccharides, guar gum and gum arabic.

Еще более предпочтительно продукт содержит по меньшей мере 1 мас.% сухого вещества, более предпочтительно по меньшей мере 3 мас.% сухого вещества одного или более пребиотиков, выбираемых из лактулозы, инулина, фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов и молочных олигосахаридов.Even more preferably, the product contains at least 1 wt.% dry matter, more preferably at least 3 wt.% dry matter of one or more prebiotics selected from lactulose, inulin, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides and milk oligosaccharides.

Предпочтительные варианты осуществления пребиотической композиции такие же, как описано в настоящем описании ранее в отношении пребиотической композиции для применения в настоящем способе лечения.Preferred embodiments of the prebiotic composition are the same as previously described herein with respect to the prebiotic composition for use in the present method of treatment.

Еще один аспект изобретения относится к синбиотической композиции, включающей:Another aspect of the invention relates to a synbiotic composition comprising:

* по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества RG-I-полисахаридов, как определено в настоящем описании ранее; и* at least 0.1 wt.% dry matter RG-I-polysaccharides, as defined in the present description earlier; And

* один или более пробиотических микробных штаммов в форме живых микроорганизмов, неживых микроорганизмов, фрагментов микроорганизмов и их комбинаций.* one or more probiotic microbial strains in the form of live microorganisms, non-living microorganisms, fragments of microorganisms, and combinations thereof.

Предпочтительные варианты осуществления синбиотической композиции являются такими же, как описано в настоящем описании ранее в отношении пребиотической композиции для применения в настоящем способе лечения.Preferred embodiments of the synbiotic composition are the same as previously described herein in relation to the prebiotic composition for use in the present method of treatment.

Один или более пробиотических микробных штаммов предпочтительно являются живыми микробными штаммами, более предпочтительно живыми бактериальными штаммами.The one or more probiotic microbial strains are preferably live microbial strains, more preferably live bacterial strains.

Один или более пробиотических микробных штаммов могут быть выбраны из штаммов дрожжей, грибковых штаммов, штаммов бактерий и их комбинаций. Примеры подходящих штаммов дрожжей включают штаммы, принадлежащие к Saccharomyces, Debaromyces, Candida Pichia и их комбинациям. Примеры подходящих грибковых штаммов включают штаммы, принадлежащие к Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicillium и их комбинации. Примеры подходящих штаммов бактерий включают штаммы, принадлежащие к Bifidobacterium, Bacteroides, Fusobacterium, Melissococus, Propionibacterium, Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostreptococcus, Bacillus, Pediococcus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Faecalibacterium, Akkermansia, Oenococcus, Lactobacillus, Allobaculum, Eubacterium и их комбинации.One or more probiotic microbial strains may be selected from yeast strains, fungal strains, bacterial strains, and combinations thereof. Examples of suitable yeast strains include strains belonging to Saccharomyces, Debaromyces, Candida Pichia and combinations thereof. Examples of suitable fungal strains include strains belonging to Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicillium and combinations thereof. Examples of suitable bacterial strains include strains belonging to Bifidobacterium, Bacteroides, Fusobacterium, Melissococus, Propionibacterium, Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostreptococcus, Bacillus, Pediococcus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Faecalibacterium, Akkermansia, Oenococcus, Lactob acillus, Allobaculum, Eubacterium and their combinations.

В соответствие с особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения один или более пробиотических микробных штамма выбирают из Saccharomyces cerevisiae, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Enterococcus faecium, Enterococcus (Streptococcus) faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei subsp. Casei, Lactobacillus casei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii subsp. Lactis, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sake, Lactococcus lactis, Micrococcus varians, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus salivarius, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Staphylococcus epidermidis, Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia hominis, и Eubacterium hallii. According to a particularly preferred embodiment of the invention, one or more probiotic microbial strains are selected from Saccharomyces cerevisiae, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Enterococcus faecium, Enterococcus (Streptococcus) faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei subsp. Casei, Lactobacillus casei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii subsp. Lactis, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus reuteri ococcus salivarius, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Staphylococcus epidermidis, Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia hominis , and Eubacterium hallii .

Синбиотическая композиция предпочтительно содержит один или более пробиотических микробных штаммов в концентрации от 104 до 1010 КОЕ, или их эквивалент в случае пробиотических микробных штаммов, применяемых в неживой форме. Более предпочтительно, симбиотическая композиция содержит один или более пробиотических микробных штаммов в концентрации от 105 до 109 КОЕ или их эквиваленте.The synbiotic composition preferably contains one or more probiotic microbial strains at a concentration of 10 4 to 10 10 CFU, or their equivalent in the case of probiotic microbial strains used in non-living form. More preferably, the symbiotic composition contains one or more probiotic microbial strains at a concentration of 10 5 to 10 9 cfu or equivalent.

Akkermansia muciniphila предпочтительно содержится в синбиотической композиции в концентрации от 105 до 1010 КОЕ/грамм, более предпочтительно от 106 до 109 КОЕ/грамм. Akkermansia muciniphila is preferably present in the synbiotic composition at a concentration of 10 5 to 10 10 cfu/g, more preferably 10 6 to 10 9 cfu/g.

Bifidobacterium spp. предпочтительно содержится в синбиотической композиции в концентрации от 106 до 1010 КОЕ/грамм, более предпочтительно от 107 до 109 КОЕ/грамм. Bifidobacterium spp . preferably contained in the synbiotic composition at a concentration of 10 6 to 10 10 CFU/gram, more preferably 10 7 to 10 9 CFU/gram.

Изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1Example 1

Фракцию RG-I полисахаридов выделяли из сухого порошка болгарского перца (Paprika Mild 80-100 Atsa Steamtr- Felix Reverte S.A.) в экспериментальной установке с использованием методики, описанной ниже.The RG-I polysaccharide fraction was isolated from dry bell pepper powder (Paprika Mild 80-100 Atsa Steamtr-Felix Reverte S.A.) in an experimental setup using the procedure described below.

Материал болгарского перца (100 кг) промывали три раза при аккуратном перемешивании с 80% водным этанолом, т.е. два раза при 80°C в течение 2 часов и затем в течение ночи при комнатной температуре; каждый раз с использованием 12,5% (масс/об), для удаления растворимого материала этанола. Нерастворимый остаток этанола восстанавливали каждый раз центрифугированием (1000 G в течение 10 мин). Нерастворимый остаток этанола, полученный после 3 циклов промывки сушили и 90 кг экстрагировали дважды с помощью 1000 л горячей воды, имеющей температуру 95°C в течение 90 минут. Каждый раз надосадочную жидкость удерживали после центрифугирования при 1000 G в течение 10 минут. Собранную надосадочную жидкость впоследствии фильтровали через ткань и ультрафильтровали с использованием ограничивающих мембран молекулярной массы 2 КДа для удаления низкомолекулярного материала. Сухой экстракт, обогащенный RG-I, получали посредством лиофилизации ультраконцентрата, получая приблизительно 5 кг сухого экстракта, обогащенного RG-I полисахаридами.The bell pepper material (100 kg) was washed three times with gentle agitation with 80% aqueous ethanol, i.e. twice at 80°C for 2 hours and then overnight at room temperature; each time using 12.5% (w/v) to remove soluble ethanol material. The insoluble ethanol residue was recovered each time by centrifugation (1000 G for 10 min). The insoluble ethanol residue obtained after 3 washing cycles was dried and 90 kg was extracted twice with 1000 L of hot water at 95° C. for 90 minutes. Each time, the supernatant was retained after centrifugation at 1000 G for 10 minutes. The collected supernatant was subsequently filtered through tissue and ultrafiltered using 2 kDa restrictive membranes to remove low molecular weight material. A dry extract enriched in RG-I was obtained by lyophilization of the ultraconcentrate, obtaining approximately 5 kg of dry extract enriched in RG-I polysaccharides.

Характеристика экстракта, обогащенного RG-I полисахаридамиCharacteristics of the extract enriched with RG-I polysaccharides

Распределение молекулярной массы: Molecular weight distribution :

Распределение молекулярной массы полисахаридных образцов определяли высокоэффективной эксклюзионной хроматографией с использованием определения индекса рефракции (RI) (концентрации), определения рассеяния света (определение молекулярной массы), определения УФ (показательный для присутствия белков) и определения дифференциального давления (определение внутренней вязкости). Стандарты молекулярной массы пуллулана использовали для калибровки.The molecular weight distribution of the polysaccharide samples was determined by high performance size exclusion chromatography using refractive index (RI) determination (concentration), light scattering determination (molecular weight determination), UV determination (indicative of the presence of proteins), and differential pressure determination (intrinsic viscosity determination). Pullulan molecular weight standards were used for calibration.

Композиция моносахаридов:Composition of monosaccharides:

Полисахаридные образцы растворяли в 0,5 M водной трифторуксусной кислоте и гидролизовали при 120°C в течение 2 часов. Затем образцы нейтрализовали NaOH, и хранили замороженными до анализа посредством анионообменнной хроматографии с высоким рН (HPAEC) с использованием пульсового амперометрического определения (PAD). Уроновую кислоту в образцах определяли с использованием колориметрического анализа м-гидроксидифенила (Achmed & Labavitch, J. Food Biochem, 1978, 361)), автоматизированного на аутоанализаторе (Skalar)Polysaccharide samples were dissolved in 0.5 M aqueous trifluoroacetic acid and hydrolyzed at 120°C for 2 hours. The samples were then neutralized with NaOH and stored frozen until analyzed by high pH anion exchange chromatography (HPAEC) using pulse amperometric determination (PAD). Uronic acid in the samples was determined using an m-hydroxybiphenyl colorimetric assay (Achmed & Labavitch, J. Food Biochem, 1978, 361) automated on an autoanalyzer (Skalar)

Степень эстерификацииDegree of esterification

Полисахаридные образцы обрабатывали гидроксидом натрия (0,25 M, 5 ч, 20°C) и затем нейтрализовали. Высвободившийся метанол измеряли, как поглощение при 420 нм, после инкубации с этанолоксидазой в комбинации с проявителем (ацетилацетон и уксусная кислота в 2M ацетата аммония). Высвободившуюся уксусную кислоту определяли с использованием набора анализа уксусной кислоты K-ACETAF (Megazyme). Пектин сахарной свеклы с известной степенью метилирования и ацетилирования использовали в качестве стандарта. Степень эстерификации выражали, как молярное количество метанола и уксусной кислоты, высвобожденное как процент количества уроновой кислоты.Polysaccharide samples were treated with sodium hydroxide (0.25 M, 5 h, 20° C.) and then neutralized. The released methanol was measured as absorbance at 420 nm after incubation with ethanol oxidase in combination with developer (acetylacetone and acetic acid in 2M ammonium acetate). Released acetic acid was determined using the K-ACETAF acetic acid assay kit (Megazyme). Sugar beet pectin with a known degree of methylation and acetylation was used as a standard. The degree of esterification was expressed as the molar amount of methanol and acetic acid released as a percentage of the amount of uronic acid.

Молекулярные характеристики фракции RG-I полисахаридов показаны в таблицах 1а и 1b.The molecular characteristics of the RG-I fraction of polysaccharides are shown in tables 1a and 1b.

Таблица 1aTable 1a

Моносахариды (% моль/моль)Monosaccharides (% mol/mol) Красный болгарский перецRed bell pepper Rha (рамноза)Rha (rhamnose) 5,05.0 GalA (Галактуроновая кислота)GalA (Galacturonic acid) 70,070.0 Ara (Арабиноза)Ara (Arabinosa) 9,09.0 Gal (Галактоза)Gal (galactose) 9,09.0 Glc (Глюкоза)Glc (Glucose) 3,03.0 Xyl (ксилоза)Xyl (xylose) 2,02.0

Таблица 1bTable 1b

Молекулярные соотношенияMolecular ratios Красный болгарский перецRed bell pepper GalA/RhaGalA/Rha 1414 Ara/RhaAra/Rha 1,81.8 Gal/RhaGal/Rha 1,81.8 Степень метилирования, %Degree of methylation, % 3939 Степень ацетилирования, %Degree of acetylation, % 9,09.0

Пример 2Example 2

Шестимесячным без специфических патогенов самкам мышей C57BL/6 давали по потребности стерилизованную питьевую воду и полусинтетическое облученное питание AIN-93G (Research Diet Services, Wijk bij Duurstede, The Netherlands) с 30 ммоль/кг кальция (неинфицированная и инфицированная группа) или то же самое питанием, дополненное 1% (масс/масс) RG-I обогащенного экстракта из болгарского перца.Six-month-old female C57BL/6 mice free of specific pathogens were fed as needed sterilized drinking water and semi-synthetic irradiated diet AIN-93G (Research Diet Services, Wijk bij Duurstede, The Netherlands) with 30 mmol/kg calcium (uninfected and infected group) or the same nutrition supplemented with 1% (w/w) RG-I enriched bell pepper extract.

Мышей случайно распределяли на группы лечения и размещали по 3 мыши на клетку в течение 2 недель и затем отдельно в течение еще одной недели. Состав питания AIN-93G описан Reeves et al. (AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet. J Nutr (1993)123: 1939-1951).Mice were randomized into treatment groups and housed 3 mice per cage for 2 weeks and then separately for another week. The nutritional composition of AIN-93G is described by Reeves et al. ( AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet . J Nutr (1993)123: 1939-1951).

Фекалии собирали до диетического вмешательства исходно и после 3 недель диетического вмешательства. Геномную ДНК экстрагировали из образцов фекалий следуя протоколу производителя (Zymo research). Выделенную гДНК подвергали микробной идентификации посредством секвенирования гена 16S рРНК. Специфические праймеры использовали для ПЦР амплификации интересующего геномного участка, как V3-V4 или V4 гипервариабельные участки гена 16S рРНК. Считывания последовательностей с парными концами получали с использованием системы Illumina MiSeq. FASTQ файлы последовательностей создавали с использованием Illumina Casava pipeline версии 1.8.3. Исходная оценка качества основана на фильтрации Illumina Chastity. Впоследствии считывания, содержащие контрольный сигнал PhiX, удаляли с использованием внутреннего протокола фильтрации (Baseclear). Кроме того, считывания, содержащие (частичные) адапторы клипировали (до минимальной длины считывания 50н.п.). Вторая оценка качества была основана на оставшихся считываниях с использованием средства контроля качества FASTQC версия 0.10.0.Feces were collected before dietary intervention at baseline and after 3 weeks of dietary intervention. Genomic DNA was extracted from faecal samples following the manufacturer's protocol (Zymo research). The isolated gDNA was subjected to microbial identification by sequencing the 16S rRNA gene. Specific primers were used for PCR amplification of the genomic region of interest, such as the V3-V4 or V4 hypervariable regions of the 16S rRNA gene. Paired end sequence reads were obtained using the Illumina MiSeq system. FASTQ sequence files were created using Illumina Casava pipeline version 1.8.3. The original quality score is based on Illumina Chastity filtering. Subsequently, reads containing the PhiX control signal were removed using an internal filtering protocol (Baseclear). In addition, reads containing (partial) adapters were clipped (to a minimum read length of 50 bp). The second quality score was based on the remaining reads using the FASTQC quality control tool version 0.10.0.

Секвенирование бактериальной ДНКSequencing of bacterial DNA

Данные Illumina Miseq анализировали с помощью поточной схемы, использующей магистраль Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME, v8) (Caporaso et al., QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data, Nature Methods (2010), 7(5), 335-336 and Edgar, Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST, Bioinformatics (Oxford, England), (2010), 26(19), 2460-2461. Данные извлекали и фильтровали для несоответствующих штрихкодов и мелких фрагментов (>50нт). Выделение с открытой рамкой OTU проводили в QIIME с использованием базы данных Silva 111, и химеры определяли посредством USEARCH и фильтровали из OTU. Из отфильтрованных OTU создавали биомный файл и файл филогенетического дерева с использованием базы данных Silva 111. Следующие исходы получали посредством QIIME, такие как, например, фильтрованные считывания на образец, оценку разнообразия цельного дерева PD и таксономическое распределение уровня 1-6 с относительной обогащенностью.Illumina Miseq data were analyzed using a flowchart using the Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME, v8) backbone (Caporaso et al., QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data, Nature Methods (2010), 7(5), 335 -336 and Edgar, Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST, Bioinformatics (Oxford, England), (2010), 26(19), 2460-2461 Data were extracted and filtered for mismatched barcodes and small fragments (>50 nt). OTU open frame isolation was performed in QIIME using the Silva 111 database and chimeras were identified by USEARCH and filtered from OTUs A biome file and a phylogenetic tree file were generated from the filtered OTUs using the Silva 111 database The following outcomes were obtained by QIIME such as , for example, filtered reads per specimen, whole tree PD diversity score, and taxonomic distribution of level 1-6 with relative enrichment.

Влияние экстракта, обогащенного RG-I полисахаридами, на микробный составEffect of an extract enriched with RG-I polysaccharides on microbial composition

Отдельные образцы фекалий 12 мышей на группу подвергали секвенированию 16S рРНК Illumina для получения дополнительных данных по микробному составу. На образец получали от 26×103 до 79×104 считываний. Результаты показаны в таблицах 2, 3 и 4.Individual fecal samples from 12 mice per group were subjected to Illumina 16S rRNA sequencing to obtain additional data on microbial composition. 26×10 3 to 79×10 4 readings were obtained per sample. The results are shown in tables 2, 3 and 4.

Таблица 2table 2

Обогащенность %Enrichment % Соотношение Firmicutes/ BacteriodetesFirmicutes/Bacteriodetes ratio FirmicutesFirmicutes BacteriodetesBacteriodetes Исходный контрольSource control 0,459±0,1840.459±0.184 0,436±0,1440.436±0.144 1,336±1,0591.336±1.059 RG-I исходноRG-I initially 0,554±0,1170.554±0.117 0,381±0,0890.381±0.089 1,596±0,6841.596±0.684 Контроль 3 недControl 3 weeks 0,489±0,2250.489±0.225 0,361±0,2350.361±0.235 1,350±1,4591.350±1.459 RG-I исходноRG-I initially 0,502±0,1900.502±0.190 0,178±0,124*0.178±0.124* 4,239±2,648*4.239±2.648*

* Обозначает значимость относительно RG-I исходно* Denotes significance relative to RG-I at baseline

Таблица 3Table 3

Обогащение %Enrichment % ActinobacteriaActinobacteria VerrucomicrobiaVerrucomicrobia Исходный контрольSource control 0,083±0,0800.083±0.080 0,000±0,0000.000±0.000 RG-I исходноRG-I initially 0,036±0,0440.036±0.044 0,002±0,0060.002±0.006 Контроль 3 недControl 3 weeks 0,071±0,0840.071±0.084 0,002±0,0060.002±0.006 RG-I исходноRG-I initially 0,231±0,159*0.231±0.159* 0,036±0,022*0.036±0.022*

* Обозначает значимость относительно RG-I исходно* Denotes significance relative to RG-I at baseline

Таблица 4Table 4

Обогащение %Enrichment % BifidobacteriumBifidobacterium AkkermansiaAkkermansia Исходный контрольSource control 0,003±0,0010.003±0.001 0,000±0,0000.000±0.000 RG-I исходноRG-I initially 0,001±0,0010.001±0.001 0,002±0,0060.002±0.006 Контроль 3 недControl 3 weeks 0,028±0,0600.028±0.060 0,002±0,0060.002±0.006 RG-I исходноRG-I initially 0,134±0,110*0.134±0.110* 0,041±0,027*0.041±0.027*

* Обозначает значимость относительно RG-I исходно* Denotes significance relative to RG-I at baseline

На уровне типа добавление экстракта, обогащенного RG-I полисахаридами, в питании достоверно увеличивало обогащенность Actinobacteria и Verrucomicrobia, тогда как обогащенность Bacteroidetes и Proteobacteria снижалась (>0,5% обогащенность; Wilcoxon, P<0,05) приводя к увеличенному соотношению Firmicutes/Bacteroidetes.At the type level, supplementation of the extract enriched in RG-I polysaccharides in the diet significantly increased the enrichment of Actinobacteria and Verrucomicrobia , while the enrichment of Bacteroidetes and Proteobacteria decreased (>0.5% enrichment; Wilcoxon, P<0.05) leading to an increased Firmicutes/ Bacteroidetes .

На уровне рода анализ избытка показал, что добавление экстракта, обогащенного RG-I полисахаридами, в питание оказывало значительное влияние на микробный состав (P<0,05; Monte Carlo преобразование). Включение экстракта, обогащенного RG-I полисахаридами, в питание приводит к более высокой обогащенности Bifidobacterium (Phylum Actinobacteria), Allobaculum (Phylum Firmicutes), Akkermansia (Phylum Verrucomicrobia) и группами неопределенных бактерий.At the genus level, excess analysis showed that the addition of the RG-I polysaccharide enriched extract to the diet had a significant effect on microbial composition (P<0.05; Monte Carlo conversion). The inclusion of an extract enriched in RG-I polysaccharides in the diet results in a higher enrichment of Bifidobacterium (Phylum Actinobacteria) , Allobaculum (Phylum Firmicutes), Akkermansia (Phylum Verrucomicrobia) and groups of unspecified bacteria.

Пример 3Example 3

Неперевариваемые полисахариды главным образом перевариваются в толстом кишечнике человека при помощи кишечной микробиоты. Это может приводить к росту полезных для здоровья бактерий, снижению pH, увеличению резистентности к кишечным патогенам и модуляции метаболической активности микробиоты. Полезные (пребиотические) функциональные углеводы обеспечат продукцию полезных для здоровья метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA, т.е. ацетат, пропионат и бутират) при уменьшении продукции нежелательных метаболитов метаболизма белка, как разветвленные SCFA и аммиак.Indigestible polysaccharides are primarily digested in the human large intestine by the intestinal microbiota. This can lead to the growth of beneficial bacteria, a decrease in pH, an increase in resistance to enteric pathogens, and a modulation of the metabolic activity of the microbiota. Beneficial (prebiotic) functional carbohydrates will ensure the production of healthy metabolites such as short chain fatty acids (SCFAs, i.e. acetate, propionate and butyrate) while reducing the production of undesirable protein metabolism metabolites like branched chain SCFAs and ammonia.

Растительные экстракты полисахаридов тестировали в отношении их воздействия на метаболическую активность микробиоты с использованием установленной краткосрочной модели толстокишечной инкубации.Plant extracts of polysaccharides were tested for their effect on the metabolic activity of the microbiota using an established short-term colonic incubation model.

В начале инкубации основную толстокишечную среду без сахара, содержащую питательные вещества, которые присутствуют в толстой кишке (например, гликаны хозяина, такие как муцин), вводили в 70 мл бутыли пенициллина, уже содержащие тестируемые экстракты (5 г/л конечной концентрации). Бутыли закрывали резиновыми пробками и получали анаэробиоз посредством пропускания N2. Впоследствии, инокулят человеческих фекалий получали посредством смешивания свежесобранного образца фекалий с анаэробным фосфатным буфером. После гомогенизации и удаления частиц посредством центрифугирования (2 мин, 500 g) инокулят фекалий добавляли в различные бутыли. В этот момент начинали инкубацию в течение периода 48 ч в течение которых температуру устанавливали на 37°C и обеспечивали непрерывное перемешивание с помощью смесителя (90 об/мин). Образцы получали через 6, 24 и 48 ч инкубации для анализа pH (Senseline F410; ProSense, Oosterhout, The Netherlands), давления газа (Hand-held pressure indicator CPH6200; Wika, Echt, The Netherlands) и SCFA. SCFA, будучи ацетатом, пропионатом, бутиратом и разветвленным SCFA (изобутират, изовалерат и изокапроат), измеряли, как описано De Weirdt et al (Human faecal microbiota display variable patterns of glycerol metabolism, FEMS Microbiol. Ecol. 2010, 74, 601-611.).At the start of the incubation, sugar-free basic colonic medium containing nutrients that are present in the colon (e.g. host glycans such as mucin) was injected into 70 ml penicillin bottles already containing test extracts (5 g/l final concentration). The bottles were closed with rubber stoppers and anaerobiosis was obtained by passing N 2 . Subsequently, an inoculum of human feces was obtained by mixing a freshly collected fecal sample with anaerobic phosphate buffer. After homogenization and removal of particles by centrifugation (2 min, 500 g), the fecal inoculum was added to various bottles. At this point, incubation was started for a period of 48 hours during which the temperature was set to 37° C. and continuous stirring was ensured with a mixer (90 rpm). Samples were obtained after 6, 24 and 48 h of incubation for analysis of pH (Senseline F410; ProSense, Oosterhout, The Netherlands), gas pressure (Hand-held pressure indicator CPH6200; Wika, Echt, The Netherlands) and SCFA. SCFA being acetate, propionate, butyrate and branched SCFA (isobutyrate, isovalerate and isocaproate) were measured as described by De Weirdt et al ( Human faecal microbiota display variable patterns of glycerol metabolism , FEMS Microbiol. Ecol. 2010, 74, 601-611 .).

Среду толстой кишки без сахара и инулин, хорошо известный пребиотик (Beneo, DP ≥23, ~100% инулин), использовали в качестве отрицательного и положительного контроля, соответственно.Colon medium without sugar and inulin, a well known prebiotic (Beneo, DP ≥23, ~100% inulin), were used as negative and positive controls, respectively.

Образец A получали из порошка болгарского перца (Paprika poeder, Natural Spices Mijdrecht, the Netherlands) посредством водной экстракции (10% масс/масс, 2ч 90°C), центрифугирования для удаления нерастворимых остатков, фильтрации (отсечка 40 кДа) для удаления мелких молекул и сушки для получения порошка.Sample A was prepared from bell pepper powder (Paprika poeder, Natural Spices Mijdrecht, the Netherlands) by aqueous extraction (10% w/w, 2h 90°C), centrifugation to remove insoluble residues, filtration (40 kDa cutoff) to remove small molecules and drying to obtain a powder.

Образец B получали из высушенной морковной выжимки, остатка продукции морковного сока (порошок волокон моркови, GreendFields, Poland). Образец B получали водной экстракцией (10% масс/масс 2 ч 45°C) с использованием пектиназы (Pectinex® Ultra Mash, Novozymes), тепловой инактивации (90°C, 10 мин), удаления нерастворимых остатков посредством слива и ультрафильтрации (отсечка 40 кДа) и наконец сушки.Sample B was prepared from dried carrot pomace, residue from carrot juice production (carrot fiber powder, GreendFields, Poland). Sample B was obtained by aqueous extraction (10% w/w 2 h 45°C) using pectinase (Pectinex® Ultra Mash, Novozymes), heat inactivation (90°C, 10 min), removal of insoluble residues by draining and ultrafiltration (cut-off 40 kDa) and finally drying.

Образец C экстрагировали из порошка яблочного жмыха (яблочный жмых, GreendFields, Poland) таким же образом, как образец B.Sample C was extracted from apple pomace powder (apple pomace, GreendFields, Poland) in the same manner as sample B.

Образец D получали из порошка бамии (Ground Okra, My Foods, Blue mountain peak, UK) с использованием экстракции горячей водой (10% масс/масс, 2 ч при 90°C), диализа против воды в течение нескольких часов для удаления низкомолекулярного материала. Диализированный экстракт затем лиофилизировали.Sample D was prepared from okra powder (Ground Okra, My Foods, Blue mountain peak, UK) using hot water extraction (10% w/w, 2 h at 90°C), dialysis against water for several hours to remove low molecular weight material . The dialyzed extract was then lyophilized.

Определение моносахаридного состава вышеупомянутых образцов проводили, как описано для примера 1. Результаты показаны в таблице 5.The determination of the monosaccharide composition of the above samples was carried out as described for Example 1. The results are shown in Table 5.

Таблица 5Table 5

ИсточникSource АA ВIN СWITH DD Болгарский перецbell pepper МорковьCarrot ЯблокоApple БамияOkra Rha (рамноза)Rha (rhamnose) %моль/моль%mol/mol 88 1717 88 3131 GalA (галактуроновая кислота)GalA (galacturonic acid) %моль/моль%mol/mol 5050 2323 1818 4040 Ara (арабиноза)Ara (arabinose) %моль/моль%mol/mol 1313 2323 4848 11 Gal (галактоза)Gal (galactose) %моль/моль%mol/mol 1414 3333 99 2222 Glc (глюкоза)Glc (glucose) %моль/моль%mol/mol 99 22 66 00 Xyl (ксилоза)Xyl (xylose) %моль/моль%mol/mol 33 22 66 00 ВсегоTotal 9898 100100 9999 100100 GalA/RhaGalA/Rha 6,06.0 1,41.4 2,22.2 1,31.3 Ara/RhaAra/Rha 1,51.5 1,41.4 5,75.7 0,00.0 Gal/RhaGal/Rha 1,71.7 1,91.9 1,11.1 0,70.7 % метилирования% methylation 3939 1616 2727 Н.д.N.d.

Результаты экспериментов инкубации показаны в таблице 6.The results of the incubation experiments are shown in Table 6.

Таблица 6Table 6

СредаWednesday ИнулинInulin АA ВIN СWITH DD Болгарский перецbell pepper морковьcarrot яблокоapple бамияokra Снижение рНpH drop 0,010.01 0,660.66 0,390.39 0,630.63 0,640.64 0,520.52 Продукция SCFASCFA Products мМmm 27,827.8 51,151.1 49,349.3 56,456.4 55,655.6 52,952.9 Продукция газаGas production кПаkPa 28,628.6 86,586.5 47,947.9 49,549.5 57,257.2 57,157.1 Разветвленные SCFABranched SCFAs мМmm 2,82.8 1,21.2 1,91.9 1,31.3 1,11.1 1,71.7 АммиакAmmonia Мг/лmg/l 373373 169169 346346 221221 214214 287287

Результаты показывают, что все четыре растительных экстракта RG-I полисахаридов легко ферментировались кишечной микробиотой.The results show that all four plant extracts of RG-I polysaccharides were easily fermented by the gut microbiota.

Все экстракты RG-I полисахаридов увеличивали продукцию SCFA. Фактически все экстракты увеличивали продукцию SCFA до уровня, сходного с или превосходящего уровень, наблюдаемого для инулина.All RG-I polysaccharide extracts increased SCFA production. Virtually all extracts increased SCFA production to levels similar to or greater than those observed with inulin.

Все экстракты RG-I полисахаридов снижали продукцию разветвленных SCFA и аммиака. Неожиданно продукция газа, наблюдаемая для всех экстрактов RG-I полисахаридов, была по существу ниже, чем продукция газа, наблюдаемая для инулина. Избыточная продукция газа может приводить к дискомфорту в животе и вздутию, хорошо известному нежелательному побочному эффекту большинства классических пребиотиков, включая инулин.All extracts of RG-I polysaccharides reduced the production of branched SCFAs and ammonia. Surprisingly, the gas production observed for all RG-I polysaccharide extracts was substantially lower than the gas production observed for inulin. Excess gas production can lead to abdominal discomfort and bloating, a well-known unwanted side effect of most classic prebiotics, including inulin.

Пример 4Example 4

Пастеризованный молочный напиток получали на основании рецепта, показанного в таблице 7.The pasteurized milk drink was prepared based on the recipe shown in Table 7.

Таблица 7Table 7

Мас.%Wt% Молочный жирmilk fat 11 Защелаченный какаоalkalized cocoa 0,10.1 Сахарозаsucrose 33 RG-I полисахаридный изолят 1 RG-I polysaccharide isolate 1 22 ИнулинInulin 22 КаррагенанCarrageenan 0,010.01 Высокоацильный гелланHigh Acyl Gellan 0,050.05 гидроксипропилкрахмалhydroxypropyl starch 0,20.2 КарбоксиметилцеллюлозаCarboxymethylcellulose 0,10.1 Снятое молокоSkim milk остальноеrest

1 выделенный из высушенного жмыха моркови (см. пример 3) 1 isolated from dried carrot pomace (see example 3)

Потребление 200 мл такого молочного напитка в день взрослым человеком улучшает здоровье кишечника и обеспечивает экстра защиту против простуды и гриппа.Consuming 200 ml of this milk drink per day as an adult improves gut health and provides extra protection against colds and flu.

Пример 5Example 5

Питательный батончик (45 г) получали на основании рецепта, показанного в таблице 8.A nutrition bar (45 g) was prepared based on the recipe shown in Table 8.

Таблица 8Table 8

Мас.%Wt% МальтодекстринMaltodextrin 12,912.9 Изолят молочного белкаmilk protein isolate 9,09.0 Изолят соевого белкаsoy protein isolate 0,50.5 Рисовая мукаRice flour 5,35.3 Ржаные отрубиRye bran 14,414.4 Рисовые хлопьяRice flakes 9,09.0 Кристаллическая фруктозаCrystalline fructose 6,86.8 Сироп выпаренного сахарного тростникаEvaporated sugar cane syrup 27,727.7 сольsalt 0,30.3 глицеринglycerol 1,01.0 Миндальное маслоAlmond oil 3,33.3 Изолят RG-I полисахаридов 1 Isolate RG-I polysaccharides 1 4,54.5 ИнулинInulin 11 Витаминно/минеральная смесьVitamin/Mineral Blend 3,13.1 ванильvanilla 1,21.2

1 выделенный из высушенного жмыха моркови (см. пример 3) 1 isolated from dried carrot pomace (see example 3)

Батончик получали как указано далее: все влажные ингредиенты смешивали вместе (сироп, глицерин, миндальное масло и ароматизаторы) при 50°C.The bar was prepared as follows: all wet ingredients were mixed together (syrup, glycerin, almond oil and flavors) at 50°C.

Отдельно сухие ингредиенты смешивали вместе, затем влажную суспензию добавляли к сухой смеси и массу перемешивали в течение 2-5 минут при высоком сдвиге. Тесто выкладывали плитками и нарезали по форме батончиков перед упаковкой.Separately, the dry ingredients were mixed together, then the wet slurry was added to the dry mixture and the mass was mixed for 2-5 minutes at high shear. The dough was tiled and cut into bars before packaging.

Потребление 2 батончиков в сутки взрослым человеком улучшает здоровье кишечника и обеспечивает экстра защиту против обычной простуда и гриппа.Consuming 2 bars per day as an adult improves gut health and provides extra protection against the common cold and flu.

Пример 6Example 6

Пищевую добавку получали в форме капсулы, содержащей сухую смесь, показанную в таблице 9.The nutritional supplement was in the form of a capsule containing the dry mix shown in Table 9.

Таблица 9Table 9

мгmg Изолят RG-I полисахаридов1 Isolate RG-I polysaccharides 1 300300 D-альфа токоферол D-alpha tocopherol 1010 Олигомерный проантоцианидинOligomeric proanthocyanidin 1515 Витамин В1Vitamin B1 1,41.4 Витамин В2Vitamin B2 1,61.6 Ниацин (витамин В3)Niacin (Vitamin B3) 18,018.0 Пантотеновая кислота (витамин В5)Pantothenic Acid (Vitamin B5) 6,06.0 Витамин В6Vitamin B6 2,02.0 Витамин В12Vitamin B12 1,01.0 Фолиевая кислота (витамин В9)Folic acid (vitamin B9) 0,20.2 БиотинBiotin 0,150.15 Микрокристаллическая целлюлоза Microcrystalline cellulose 30thirty

1 выделенный из высушенного жмыха моркови (см. пример 3) 1 isolated from dried carrot pomace (see example 3)

Пример 7Example 7

Фракции RG-I полисахаридов экстрагировали из различных материалов источника для исследования в краткосрочной модели инкубации в толстой кишке, описанной в примере 3. Толстокишечную среду без сахара и инулин, хорошо известный пребиотик (Beneo, DP ≥23, ~100% инулин), использовали в качестве отрицательного и положительного контроля, соответственно.Fractions of RG-I polysaccharides were extracted from various source materials for testing in the short-term colonic incubation model described in Example 3. Colonic medium without sugar and inulin, a well known prebiotic (Beneo, DP ≥23, ~100% inulin), was used in as negative and positive controls, respectively.

Образец A получали из высушенной и измельченной кожуры гороха (ex Cosucra, Warcoing, Belgium). Порошок диспергировали в деминерализованной воде (100 г/л) и подвергали ферментативному пре-гидролизу с термостабильной альфа-амилазой (Megazyme) при 90°C в течение 30 мин и дополнительному гидролизу с помощью пектиназы (2 ч 45°C, 0,2 об/об% Pectinex® Ultra Mash, Novozymes). Ферментацию заканчивали посредством нагревания при 100°C в течение 10 мин, с последующим центрифугированием (18000 g, 10 мин) и обширным диализом надосадочной жидкости с использованием мембраны отсечки 12-14 кДа (Visking, London, UK). Материал затем лиофилизировали.Sample A was prepared from dried and ground pea skins (ex Cosucra, Warcoing, Belgium). The powder was dispersed in demineralized water (100 g/l) and subjected to enzymatic pre-hydrolysis with thermostable alpha-amylase (Megazyme) at 90°C for 30 min and further hydrolysis with pectinase (2 h 45°C, 0.2 vol /vol% Pectinex® Ultra Mash, Novozymes). Fermentation was terminated by heating at 100° C. for 10 min, followed by centrifugation (18,000 g, 10 min) and extensive dialysis of the supernatant using a 12-14 kD cutoff membrane (Visking, London, UK). The material was then lyophilized.

Образец B получали с использованием того же способа из высушенного и измельченного жмыха сахарной свеклы (ex Suiker Unie, Dinteloord, NL), за исключением стадии пре-инкубации α-амилазы.Sample B was prepared using the same method from dried and ground sugar beet cake (ex Suiker Unie, Dinteloord, NL), except for the α-amylase pre-incubation step.

Образец C получали с использованием того же метода из высушенного и измельченного жмыха цикория (ex Cosucra, Warcoing, Belgium), за исключением стадии пре-инкубации α-амилазы.Sample C was prepared using the same method from dried and ground chicory pomace (ex Cosucra, Warcoing, Belgium), except for the α-amylase pre-incubation step.

Состав моносахаридов вышеупомянутых образцов определяли с использованием способа, описанного в примере 1. Результаты показаны в таблице 10.The monosaccharide composition of the above samples was determined using the method described in Example 1. The results are shown in Table 10.

Таблица 10Table 10

Источник Source АA ВIN СWITH ГорохPeas Сахарная свеклаSugar beet ЦикорийChicory Rha (рамноза)Rha (rhamnose) % моль/моль% mol/mol 88 77 88 GalA (галактуроновая кислота)GalA (galacturonic acid) % моль/моль% mol/mol 5757 4040 3535 Ara (Арабиноза)Ara (Arabinosa) % моль/моль% mol/mol 1414 4545 4848 Gal (Галактоза)Gal (galactose) % моль/моль% mol/mol 66 77 88 Glc (Глюкоза)Glc (Glucose) % моль/моль% mol/mol 88 11 11 Xyl (Ксилоза)Xyl (Xylose) % моль/моль% mol/mol 66 00 00 ВсегоTotal GalA/RhaGalA/Rha 7,17.1 5,75.7 4,44.4 Ara/RhaAra/Rha 1,81.8 6,46.4 6,06.0 Gal/RhaGal/Rha 0,80.8 1,01.0 1,01.0 % метилирования% methylation 3333 2626 2727

Результаты эксперимента инкубации показано в таблице 11.The results of the incubation experiment are shown in Table 11.

Таблица 11Table 11

СредаWednesday ИнулинInulin АA ВIN СWITH ГорохPeas Сахарная свеклаSugar beet ЦикорийChicory Снижение рНpH drop 0,000.00 0,610.61 0,470.47 0,620.62 0,660.66 Продукция SCFASCFA products мМmm 27,527.5 59,759.7 61,361.3 66,466.4 61,761.7 Продукция газаGas production кПаkPa 31,931.9 87,687.6 62,662.6 70,070.0 74,674.6 Разветвленные SCFABranched SCFAs мМmm 3,43.4 0,50.5 3,03.0 3,03.0 1,91.9 АммиакAmmonia Мг/лmg/l 362362 181181 316316 293293 228228

Полученные результаты показывают, что такие экстракты RG-I полисахаридов, полученные из различных растений, легко ферментировались кишечной микробиотой.The results obtained show that such extracts of RG-I polysaccharides obtained from various plants were easily fermented by the intestinal microbiota.

Все экстракты RG-I полисахаридов увеличивали продукцию SCFA. Фактически было обнаружено, что все экстракты увеличивали продукцию SCFA до уровня, сходного с или выше уровня, полученного для инулина.All RG-I polysaccharide extracts increased SCFA production. In fact, all extracts were found to increase SCFA production to a level similar to or greater than that obtained for inulin.

Все экстракты RG-I полисахаридов снижали продукцию разветвленных SCFA и аммиака по сравнению с контрольной средой.All extracts of RG-I polysaccharides reduced the production of branched SCFA and ammonia compared to the control medium.

Claims (14)

1. Применение рамногалактуронан-I (RG-I) полисахаридов в получении пребиотической композиции для терапевтического или профилактического лечения заболеваний, ассоциированных с нарушенным составом или функциональностью кишечного микробиома у пациента, заболевание выбирают из избыточной массы, ожирения, инсулинорезистентности и дисфункции кишечного барьера, где композиция включает по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества RG-I полисахаридов, происходящих из фруктов, моркови, гороха, цикория, сахарной свеклы, бамии или их комбинаций, где указанные RG-I полисахариды имеют молекулярную массу более 15 кДа и имеют основу, состоящую из остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы, указанные остатки рамнозы содержатся в остатках альфа(1→4)-галактуроновой-альфа(1→2)-рамнозы, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы в RG-I полисахаридах находится в диапазоне 20:1-1:1.1. The use of rhamnogalacturonan-I (RG-I) polysaccharides in the preparation of a prebiotic composition for the therapeutic or prophylactic treatment of diseases associated with impaired composition or functionality of the intestinal microbiome in a patient, the disease is selected from overweight, obesity, insulin resistance and intestinal barrier dysfunction, where the composition includes at least 0.1 wt.% dry matter of RG-I polysaccharides derived from fruits, carrots, peas, chicory, sugar beets, okra, or combinations thereof, where these RG-I polysaccharides have a molecular weight of more than 15 kDa and have a basis , consisting of galacturonic acid residues and rhamnose residues, these rhamnose residues are contained in alpha(1→4)-galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose residues, where the molar ratio of galacturonic acid residues and rhamnose residues in RG-I polysaccharides is in range 20:1-1:1. 2. Применение RG-I полисахаридов по п. 1, где RG-I полисахариды составляют по меньшей мере 20 мас.% пектиновых полисахаридов, присутствующих в пребиотической композиции.2. The use of RG-I polysaccharides according to claim 1, wherein the RG-I polysaccharides constitute at least 20% by weight of the pectic polysaccharides present in the prebiotic composition. 3. Применение RG-I полисахаридов по п. 1 или 2, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы в RG-I полисахаридах не превосходит 15:1, предпочтительно не превосходит 12:1, более предпочтительно не превосходит 10:1.3. The use of RG-I polysaccharides according to claim 1 or 2, wherein the molar ratio of galacturonic acid residues to rhamnose residues in the RG-I polysaccharides does not exceed 15:1, preferably does not exceed 12:1, more preferably does not exceed 10:1. 4. Применение RG-I полисахаридов по любому из предшествующих пунктов, где молярное соотношение остатков арабинозы и остаткам рамнозы в RG-I полисахаридах не превосходит 30:1.4. The use of RG-I polysaccharides according to any one of the preceding claims, wherein the molar ratio of arabinose residues to rhamnose residues in the RG-I polysaccharides does not exceed 30:1. 5. Применение RG-I полисахаридов по любому из предшествующих пунктов, где молярное соотношение остатков галактозы и остатков рамнозы в RG-I полисахаридах не превосходит 30:1.5. The use of RG-I polysaccharides according to any one of the preceding claims, wherein the molar ratio of galactose to rhamnose residues in the RG-I polysaccharides does not exceed 30:1. 6. Применение RG-I полисахаридов по любому из предшествующих пунктов, где менее чем 85% остатков галактуроновой кислоты в RG-I полисахаридах являются эстерифицированными в форме метиловых эфиров.6. The use of RG-I polysaccharides according to any one of the preceding claims, wherein less than 85% of the galacturonic acid residues in the RG-I polysaccharides are esterified in the form of methyl esters. 7. Применение RG-I полисахаридов по любому из предшествующих пунктов, где RG-I полисахариды происходят из растительного источника, выбираемого из моркови, яблока, болгарского перца, цитрусовых, черники, винограда, гороха, цикория, сахарной свеклы, оливок, бамии и их комбинаций.7. The use of RG-I polysaccharides according to any one of the preceding claims, wherein the RG-I polysaccharides are derived from a plant source selected from carrot, apple, bell pepper, citrus fruits, blueberries, grapes, peas, chicory, sugar beets, olives, okra and their combinations. 8. Применение RG-I полисахаридов по любому из предшествующих пунктов, где пациент страдает от или имеет риск развития метаболического расстройства.8. The use of RG-I polysaccharides according to any one of the preceding claims, wherein the patient suffers from or is at risk of developing a metabolic disorder. 9. Применение RG-I полисахаридов по любому из пп. 1-7, где пациент страдает от или имеет риск развития дисфункции кишечного барьера.9. The use of RG-I polysaccharides according to any one of paragraphs. 1-7, where the patient suffers from or is at risk of developing intestinal barrier dysfunction. 10. Применение RG-I полисахаридов по любому из предшествующих пунктов, где композицию выбирают из напитка, капсулы, таблетки, порошка, батончика и спреда.10. The use of RG-I polysaccharides according to any one of the preceding claims, wherein the composition is selected from beverage, capsule, tablet, powder, bar and spread. 11. Синбиотическая композиция, включающая:11. Synbiotic composition comprising: * по меньшей мере 0,1 мас.% сухого вещества рамногалактуронана I (RG-I) полисахаридов, происходящих из моркови или яблока, указанные RG-I полисахариды имеют молекулярную массу больше 15 кДа и имеют основу, состоящую из остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы, указанные остатки рамнозы содержатся в остатках альфа(1→4)-галактуроновой-альфа(1→2)-рамнозы, где молярное соотношение остатков галактуроновой кислоты и остатков рамнозы в RG-I полисахаридах находится в диапазоне 20:1-1:1; и* at least 0.1 wt.% dry matter of rhamnogalacturonan I (RG-I) polysaccharides derived from carrots or apples, said RG-I polysaccharides have a molecular weight greater than 15 kDa and have a backbone consisting of galacturonic acid residues and rhamnose residues , said rhamnose residues are contained in alpha(1→4)-galacturonic-alpha(1→2)-rhamnose residues, where the molar ratio of galacturonic acid residues and rhamnose residues in RG-I polysaccharides is in the range of 20:1-1:1; And * 104-1010 КОЕ/г Akkermansia muciniophila и/или 106-1010 КОЕ/грамм Bifidobacterium spp. * 10 4 -10 10 CFU/g Akkermansia muciniophila and/or 10 6 -10 10 CFU/g Bifidobacterium spp. 12. Композиция по п.11, где композицию выбирают из напитка, капсулы, таблетки, порошка, батончика и спреда.12. The composition of claim 11, wherein the composition is selected from beverage, capsule, tablet, powder, bar and spread.
RU2021109440A 2018-09-07 Prebiotic for the treatment of disorders associated with disturbed composition or functionality of the intestinal microbiome RU2799081C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021109440A RU2021109440A (en) 2022-10-07
RU2799081C2 true RU2799081C2 (en) 2023-07-04

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2373769C2 (en) * 2003-10-24 2009-11-27 Н.В. Нютрисиа Synbiotic composition for children
WO2012148277A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Unilever N.V. Method for isolation of polysaccharides
US20130064858A1 (en) * 2009-12-11 2013-03-14 Unilever Nv Polysaccharide suitable to modulate immune response
WO2015192247A1 (en) * 2014-06-21 2015-12-23 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Enzymatic production of prebiotic oligosaccharides from potato pulp
WO2016028714A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Pharmagenesis, Inc. Polygalacturonan rhamnogalacturonan1 (pgrg1) composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2373769C2 (en) * 2003-10-24 2009-11-27 Н.В. Нютрисиа Synbiotic composition for children
US20130064858A1 (en) * 2009-12-11 2013-03-14 Unilever Nv Polysaccharide suitable to modulate immune response
WO2012148277A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Unilever N.V. Method for isolation of polysaccharides
WO2015192247A1 (en) * 2014-06-21 2015-12-23 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Enzymatic production of prebiotic oligosaccharides from potato pulp
WO2016028714A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Pharmagenesis, Inc. Polygalacturonan rhamnogalacturonan1 (pgrg1) composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BABBAR N. et al. Pectic oligosaccharides from agricultural by-products: production, characterization and health benefits. Critical Reviews in Biotechnology, vol.36, 02.02.2015, pp.594-606. GOMEZ B. et al. Prebiotic potential of pectins and pectic oligosaccharides derived from lemon peel wastes and sugar beet pulp: A comparative evaluation. Journal of Functional Foods, vol.20, 2016, pp.108-121. HOON KIM et al. Effect of arabinoxylan- and rhamnogalacturonan I-rich polysaccharides isolated from young barley leaf on intestinal immunostimulatory activity. Journal of Functional Foods, vol.35, 2017, pp.384-390. CHATTERJEE E. Effect of Fruit Pectin on Growth of Lactic Acid Bacteria. Journal of Probiotics & Health, vol.4, 2016. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240122961A1 (en) Prebiotic for treating disorders associated with disturbed composition or functionality of the intestinal microbiome
US11642386B2 (en) Gold kiwifruit compositions and methods of preparation and use therefor
Mao et al. Depolymerized RG-I-enriched pectin from citrus segment membranes modulates gut microbiota, increases SCFA production, and promotes the growth of Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp. and Faecalibaculum spp.
Di et al. In vitro digestion by saliva, simulated gastric and small intestinal juices and fermentation by human fecal microbiota of sulfated polysaccharides from Gracilaria rubra
Behera et al. Konjac glucomannan, a promising polysaccharide of Amorphophallus konjac K. Koch in health care
US10117884B2 (en) Processing of natural polysaccharides by selected non-pathogenic microorganisms and methods of making and using the same
Kassem et al. Mucilage as a functional food hydrocolloid: Ongoing and potential applications in prebiotics and nutraceuticals
Hussein Novel prebiotics and next-generation probiotics: opportunities and challenges
RU2799081C2 (en) Prebiotic for the treatment of disorders associated with disturbed composition or functionality of the intestinal microbiome
JP4054697B2 (en) Constipation improving agent
WO2023149906A1 (en) Probiotic compositions and microbial consortia to improve human organ system health
WO2023149907A1 (en) Methods of synbiotic treatment to improve health
Bondia-Pons et al. Whole grains and digestive health
WO2024105131A1 (en) Prebiotic composition for stabilizing a healthy gut microbiota