降乳糖乳製品組合物及相關方法

2023-12-02 07:38:06

專利名稱：降乳糖乳製品組合物及相關方法
技術領域：
〖OOOOl]本發明涉及減緩與人類乳糖缺乏相關的症狀的降乳糖乳製品組合物
及相關方法。更確切地說，本發明涉及乳製品組合物(液體或其他形式)，這
些組合物為共生化合物或含有益菌素(prebiotic) /益生菌(probiotic)。
背景技術：
乳糖是所有哺乳動物乳汁和乳製品中含有的一種天然糖。它是由兩 個單醣一一葡萄糖和半乳糖形成的雙醣。乳糖酶將乳糖分解並水解成單糖成分 (即葡萄糖和半乳糖)，從而透過細胞膜。小腸天然分泌乳糖酶。如果沒有乳 糖酶或乳糖酶不足，乳糖就會通過小腸直接進入大腸，並在結腸菌的作用下發 酵。發酵產生氫氣和甲烷。由於結腸(即大腸)消除吸收和呼吸所形成的發酵 氣體的能力有限，因此無法消除的氣體將導致腹脹、胃脹痛和脹氣。乳糖不耐症是一種自然症狀，它可能影響了全球達75%的人口， 其中美國患者多達5000萬，佔美國總人口的20%。乳糖不耐症在某些種族尤 為普遍。據估計，50%的西班牙裔美國人、80%的非洲裔美國人和90%以 上的亞裔美國人都患有乳糖不耐症。儘管在任何年齡都可能出現牛奶消化問 題，但乳糖不耐症通常在患者20多歲時出現。乳糖不耐症患者目前有幾種選擇來避免乳糖不耐症引起的不適症 狀。如下詳述，這些選擇包括不食用非發酵乳製品、連續補充乳糖酶，並且只 食用無乳糖或降乳糖製品。不食用乳糖製品(如非發酵乳製品)雖然可以消除乳糖不耐症的相 關症狀，但遠遠不夠理想，因為非發酵乳製品早已成為現代飲食一個重要組成 部分。口服製劑對治療或控制乳糖不耐症非常有用，這一點久為人知。例 如美國專利號3,627,583，就是用固體乳糖酶片幫助乳糖不耐症患者消化牛奶 和乳製品。而固體乳糖酶片有一個潛在的缺點，那就是酸性環境(如胃部) 會鈍化或破壞典型乳糖酶。此外，胃腸道中的酶(如蛋白酶)會破壞或鈍化乳 糖酶這類活性酶。乳糖酶的活性遭到破壞後，使用典型乳糖酶製成的固體口服 製劑的療效和效用也會降低。解決這一問題的重點在於所使用的乳糖酶，例如， 產乳糖酶酵母或真菌的生長環境PH值。其他方法強調的則是乳糖酶的塗層處理。採用本行業內的普通技術
人員己知的塗層，在乳糖酶通過時對其提供保護，確保到達小腸時釋放它。雖 然塗層可讓乳糖酶到達小腸，但其釋放參數在很大程度上取決於胃腸道的局部 狀況。如果酶釋放過早，胃部環境可能會使之失去活性。釋放過晚，酶將無法 發揮促進乳糖分解和防止不利影響的作用。而且，即使乳糖酶在適當的時間和部位從塗層釋放，它在小腸的駐 留時間也會受到人體內自然物質流動的限制。實際上，這需要人體不斷攝取乳 糖酶以保持乳糖酶的恆定水平，否則，在攝入可能含有乳糖的食物之前乳糖酶 可能已經消耗了。為了在非連續攝入的情況下達到應有的效果，乳糖酶服用者 必須預測將酶傳送和釋放到正確部位所需要的前置時間。第三，消費者也可選用降乳糖乳製品。美國就有類似產品出售，如 LACTAID品牌降乳糖牛奶。這種乳製品事先使用乳糖酶對乳糖進行水解，從 而降低乳糖含量。也可以採用其他方法降低液體牛奶製品的乳糖含量，如可以 採用超濾法。消費者可選擇若干種降乳糖產品，包括一般和降脂牛奶、酸奶、 奶酪和冰淇淋。這些產品不會替換消化道中的乳糖酶，而是將其從食物中清除，從 而避免出現胃部不適。這樣，消費者就可以放心食用乳製品製品並吸收其營養 成分，無須顧慮乳糖在結腸中發酵並造成不適的負面後果。儘管降乳糖製品提 供了一種有效的解決方法，但前提是患有乳糖酶缺乏症的消費者必須在所有用 餐地點都能享受到降乳糖乳製品。很顯然，情況並非如此，尤其是外出用餐時， 因此我們需要尋找別的解決方法。最近LACTAGEN推出這樣一種產品。該產品顯然提供了一種基於 系統的方法，試圖"教會"身體消化奶製品。據www.lactagen.com/aboout.do介 紹，只要攝入活菌酸奶，按計劃進餐，服用一定劑量，並結合乳糖、磷酸三鈣、 嗜酸乳桿菌、低聚果糖(fructo-oligosaccharides) (FOS)、纖維素膠和二氧化 矽，便能"教會"身體消化奶類製品。本行業內的普通技術人員會考慮調整腸道菌群以耐受小腸難以消化 的其他糖類。眾所周知，定期食用菊粉可增加對菊粉(大蒜、洋蔥以及菊苣或 菊芋等植物塊莖中含有的一種低聚果糖)的耐受性。雖然不希望局限於任何特 定理論，但通過將結腸菌群轉變為產酸菌後，發酵率就能得以減緩，這樣就可 以消耗更多的產氣食物。就菊粉而言，發酵基質本身就能促進產酸菌的選擇性 生長。由於這些細菌被大量促生，人體即使攝取更多的菊粉也不會有胃部不適， 而這又可進一步促進有益細菌的生長。雖然隨著消耗的持續、小幅增加，這一 效果會逐漸明顯，但同樣它也是可以逆轉的。也就是說，如果停止消耗菊粉， 結腸菌群就會回復到難以耐受菊粉的狀態。此外，此效果也有上限。絕大多數 人的菊粉攝入量都有一定的限度，即使是那些結腸菌群適應良好的人也一樣。就乳糖而言，這種情況並不適用。乳糖攝入本身並不會選擇性地支 持產酸菌。然而，通過有規律地攝入產酸菌(如各種乳桿菌和雙叉乳桿菌)可 建立起一個更為有利的環境，在這種環境下氣體產生要慢得多，因此攝入乳糖 時引發的胃部問題也少得多。這種方法雖然對少量的乳糖攝取有效，也適用於 內源性乳糖酶生產達到某種程度的個體，但若在相對較短的時期內大量攝取乳 糖，則仍然會使結腸能力透支，從而無法在不疼痛或不脹氣的情況下清除氣體。因此需要找到一種更好的解決方案。本發明就是為解決這一問題而 設計的。在本文中我們披露了一種解決方案，它可以克服上述所有問題，使乳 糖酶缺乏症患者有機會享受各種奶製品(包括液體牛奶和其他含乳糖產品)， 恢復健康，享受人生，遠離胃部不適的困擾。此外，該方案能經濟地達到這一 效果，而且非常適合乳糖酶缺乏症患者的生活方式。最後，它還提供了一種解 決方案，讓問題的起因成為解決問題的來源。

發明內容
本發明的組合物涉及包含益菌素、益生菌或二者混合物的降乳糖奶
製品組合物。據信，本發明的組合物以這樣的方式改善結腸菌群增強對可發
酵碳水化合物的耐受力。此外，用已知可改善人體耐受發酵碳水化合物能力的 細菌，實現定期補充結腸菌群。該補充保留了結腸在其他情況下處理氣體的能 力。改善腸道菌群可增強對非降乳糖乳製品的吸收能力。腸道和結腸菌群的這 種變化將減少腹脹、腹瀉、胃脹痛、脹氣等症狀。定期攝入這種新乳製品組合 物，可提高患者耐受乳製品的總體能力。最基本的益菌素是碳水化合物。本發明中的益菌素必須能促進減緩
發酵的腸道菌群的形成。例如，眾所周知，果糖的碳水化合物聚合物(被稱為 低聚果糖)可促進結腸內產酸菌的生長，如乳桿菌類和雙叉乳桿菌類中的產酸 菌。有許多低聚糖被列為益菌素添加到加工食品和補給品中，包括半乳聚糖和
碳水化合物基膠，例如洋車前子(psylium)、瓜爾膠、角叉菜膠、結冷膠(gellan)、 魔芋葡甘聚糖(konjac)、果寡糖、新糖，或菊粉、果聚糖、乳糖醇、低聚乳 果糖、乳果糖、低聚果糖、焦糊精、大豆低聚糖、反式低聚半乳糖(TOS)以 及低聚木糖。使用的益菌素物質的數量可以是任何有效量。例如，事實表明， 每天服用1至5克低聚果糖就非常有效。每天服用三份乳製品，可確保充足 的鈣質攝入。如果將液體牛奶作為一份典型的乳製品，那麼應攝取240克。 還可以將每日服用的纖維劑量分成幾份，添加到每天的各份乳製品中。 一般而 言，最小的有效劑量較為理想。益菌素碳水化合物必須能促進腸道菌群(這些 腸道菌群可減緩發酵)形成。例如，眾所周知，果糖的糖類聚合物(被稱為低 聚果糖、新糖或菊粉)可促進結腸產酸菌的生長，例如乳桿菌類和雙叉乳桿菌類。其他聚合物也能改善胃腸健康，例如各種半乳聚糖和碳水化合物基膠，如 洋車前子、瓜爾膠、角叉菜膠、結冷膠、魔芋葡甘聚糖等。碳水化合物乳果糖 也已知能改善腸胃處理氣體的能力。益生菌通常指人體必須擁有的一種"良性"細菌，這樣才能維持免 疫系統的健康。只要能使結腸放緩發酵速度的能力得以增強的細菌，就都是益 生菌。益生菌中最為典型的是使結腸酸化的細菌，如乳桿菌類和雙叉乳桿菌類。 眾所周知，嗜酸乳桿菌或兩歧雙歧桿菌可提供此功能。每份益生菌的數量可以 是為結腸提供有效菌群的任何數量。本發明中，益生菌的攝取量為每劑量1 X
16至lxl09菌落數(cfu) (colony forming units)。同時含有益菌素和益生菌的組合物被稱為共生素產品(益生菌+益菌 素-共生素)。奶製品是益生菌的理想載體，因為它們完全可以攜帶並保存活菌， 它們一般通過冷藏渠道分銷，有儲存壽命，因此可遞送相當數量的細菌。如果 採用其他細菌遞送方法，在運輸途中、或倉庫、商店以及食品室的貨架上都會 有細菌流失，因此不得不預先準備比計劃量多得多的細菌。而且人們整天消耗乳製品，早餐更是必不可少，如果採用乳製品做 載體的話，就可以定期攝入益菌素和益生菌了。與固體口服製劑相比，液體牛 奶更易吸收，尤其對吞咽有困難的人而言。現有的其他解決方案通常要求消費 者養成新的生活規律，這非常困難。然而，不通過載體定期提供益生菌和益菌 素的話，結腸菌群將返回到以前乳糖處理能力低下的狀態。在一位典型消費者攝取的乳糖中，牛奶中的乳糖佔71%。哪怕只放 棄牛奶這一種乳糖來源，結腸優化腸道菌群的能力都會大為改善，負荷量會隨 之減小，從而有能力消化其他乳糖。在不斷絕飲食中乳糖的主要來源的情況下 改變腸道菌群，可能導致結腸處理氣體能力透支，從而造成胃痛、腹脹，痙攣、 脹氣。普通人每天攝入約21.9克+/-0.5克乳糖。其中15.7克+/-0.4克來 自牛奶，6,2克+/-0.2克源於其他。普通人每天攝入約330克+/-0.7克牛奶。降乳糖牛奶一般百分百不含乳糖。有了新組合物後，就不用那麼苛 刻地放棄某些含乳糖產品了。通過增強結腸處理髮酵碳水化合物的能力，"杜 絕飲食中的一切乳糖"的要求得以放寬，因此可採取更靈活的配方和更經濟的 生產，而絲毫不影響療效。乳製品可以是任何液體牛奶或奶製品。這類產品包括巧克力牛奶、 全脂牛奶、無脂牛奶，如思慕雪(smoothie)、水果飲料(Liquado)(乳製品 成分可能不含乳糖的即飲水果奶製品飲料或即飲水果加水飲料，兩種情況均包 括類似奶昔、思慕雪或麥乳精的形式)或其他奶製品調配物。也可以是發酵酸
奶產品或酸奶飲品、奶酪、冰淇淋等類似產品。本發明的組合物中含有降乳糖 乳製品，以及有效數量的益菌素和/或益生菌，可增強攝入者耐受發酵碳水化合 物(如乳糖)的能力。乳製品有多種形式，包括各種各樣的一次性包裝乳製品，既方便又
無須改變生活習慣。降乳糖乳製品可採用所屬領域的技術人員所知的任何方法生產。例 如，可以在一般牛奶中添加乳糖酶，可以將乳糖水解為葡萄糖和半乳糖。或者， 可以通過超濾法生產降乳糖乳製品。如美國專利號5，952,205 和6,423,833 披露，另一種方法是將乳糖用作基質或供體進行酶聚合作用，形成一道筆直的 分支糖類聚合物。這樣，乳糖減少程度可能是絕對減少，即減少將近100%或 更低。只要細菌在加工過程中不失去活性，那麼在生產乳製品的任何階段 都可以添加益生菌。在一個實施例中，可在生產的任何階段向降乳糖產品添加益菌素， 只要加工後的益菌素仍然是存活的能量源。在一個實施例中，降乳糖產品同時含有益生菌和益菌素。在該實施 例中，益菌素將有助於結腸中的益生菌成為維持或增強益生菌生長的能量來 源。本發明的一個實施例是乳製品，如低脂、降脂或全脂牛奶(無乳糖 或降乳糖)、雪糕、酸奶、奶酪或乳酪產品或其他可以稱為口杯飲料、思慕雪、 奶昔、麥乳精、乳脂替代品的奶製品，或其他提供了益生菌和/或雙歧因子/乳 桿菌因子益菌素的製品(每份劑量提供約1-15克益菌素，益菌素包括但不限 於每份中添加的乳果糖、短鏈和長鏈菊粉、短鏈和長鏈低聚果糖、低聚半乳糖 或部分水解的瓜爾豆膠，或者，益菌素約為最終配方的0.5%至20% (w/w))。 上面已列出益菌素的例子。如果益菌素在支持有益菌群對抗較為有害的菌群時 特別有效，則可添加可以較低的劑量，如每份劑量0.5克或每份劑量0.1克。 重要的是減緩發酵速度。本文所舉例子並非試圖限制可能將此發明用作減少人體乳糖不耐症 相關症狀的方法之組成部分的方式，而是對這些方式予以說明。
實施例 實施例1用益生菌強化降乳糖牛奶的方法如下向半加侖2%的無乳糖牛奶(lactaid 品牌)添加約8x 109菌落 數的嗜酸乳桿菌，即每份劑量含量約lx109菌落數。
實施例2用益生菌強化降乳糖牛奶。向半加侖2%的無乳糖牛奶(lactaid 品牌)添加約1 x 109菌落 數的雙歧桿菌，即每份劑量含量約為0.2x109菌落數；如果按全國奶製品委 員會的推薦，每天食用三份牛奶，那麼每日用量約為0.6X109菌落數。
實施例3用益生菌強化降乳糖牛奶。向半加侖2%的無乳糖牛奶(lactaid 品牌)添加約66 x 106菌 落數的兩歧雙歧桿菌，即每份劑量含量為8.3xlS菌落數；如果按全國奶製品 委員會的推薦，每天食用三份牛奶，那麼每日用量為25 x 106菌落數。
實施例4用益菌素強化降乳糖牛奶。向半加侖2%的無乳糖牛奶(lactaid 品牌)添加8克左右的低 聚果糖。即每份劑量1克左右。 實施例5用益菌素強化降乳糖牛奶。向半加侖2%的無乳糖牛奶(lactaid 品牌)添加2.6克左右的 低聚果糖。即每份劑量含量約0.33克；如果按全國奶製品委員會的推薦，每 天食用三份牛奶，則每日用量為1克左右。
實施例6用共生素強化降乳糖牛奶。向半加侖2%的無乳糖牛奶(lactaid 品牌)添加約2.6克的低 聚果糖、約2.6 x 109菌落數的嗜酸乳桿菌。即每份劑量中低聚果糖含量約 0.33克，嗜酸乳桿菌含量為333 x 106菌落數；如果按全國奶製品委員會的推 薦，每天食用三份牛奶，則每日低聚果糖用量約1克，嗜酸乳桿菌用量約lx 109菌落數。
實施例7降乳糖奶製品用以下配料製成脫脂牛奶、水、草莓原漿、糖、奶 油、玉米改性澱粉、角叉菜膠、果膠、培養葡萄糖、天然和人造香料、山梨酸 鉀、乳糖、蘋果酸、色素、維生素A棕櫚酸酯和D2。該配方的營養組成如下
總量10盎司卡路裡220
每日參考攝入量 攝入量 TRDI)百分比
飽和脂肪 5% 3.5克
反型脂肪 0% 膽固醇 5% 鈉 4%
總碳水化合物14% 膳食纖維 2%
糖
蛋白質 12%
維他命A 15%
維他命C 10%
維他命D 30%
鈣 20% 該配方每份劑量含有約0.5克的益菌素纖維。
實施例8降乳糖奶製品用以下配料製成脫脂牛奶、水、芒果原漿、糖、奶 油、玉米改性澱粉、角叉菜膠、果膠、柑桔果肉、培養葡萄糖、天然和人造香 料、山梨酸鉀、乳糖酶、蘋果酸、色素、維生素A棕櫚酸酯和D2。該配方 的營養組成如下-
總量8盎司卡路裡180
每日參考攝入量 攝入量 (RDD百分比
飽和脂肪9%1.5克
反型脂肪0%0克
膽固醇4%10毫克
鈉3%80毫克
總碳水化合物12%
膳食纖維1%0.25克
糖29克
蛋白質10%5克
維他命A10%
9
0克 15毫克 100毫克
0.5克
35克 6克維他命C 6% 維他命D 25%
,丐 15%
該配方每份劑量含有約0.25克的益菌素纖維。雖然通過描述實施例對本發明進行了上述說明，但這並非旨於使本 發明受限於上述詳細描述。實際上，在不背離本發明的情形下，可以在等效成 分和步驟範圍內對一些細節進行各種修改。
權利要求
1. 一種改善與乳糖缺乏相關的症狀的組合物，包括一種降乳糖乳製品以及有效量的益生菌、益菌素或二者的混合物。
2. 權利要求1所述的組合物中，降乳糖乳製品選自由液體牛奶、思慕雪、 水果飲料、冰淇淋、酸奶和酸奶飲品構成的一組物質。
3. 權利要求1所述的組合物中，益菌素是一種碳水化合物聚合物。
4. 權利要求3所述的組合物中，碳水化合物聚合物選自果聚糖、半乳 聚糖、食品膠、低聚果糖、洋車前子、乳果糖、瓜爾膠、角叉菜膠及這些物質 的混合物。
5. 權利要求4所述的組合物中，每240克劑量大約含有碳水化合物聚合物 0.1至15克。
6. 權利要求4所述的組合物中，每240克劑量大約含有碳水化合物聚合 物0.33克。
7. 權利要求1所述的組合物中，益生菌選自乳桿菌類、雙叉乳桿菌類以 及二者的混合物。
8. 權利要求1所述的組合物中，每240克劑量大約含有益生菌1 x 106 克至1 x 109菌落數。
9. 權利要求8所述的組合物中，每240克劑量大約含有益生菌10 x 106 克至0.5 x 109菌落數。
10. 權利要求9所述的組合物中，每240克劑量大約含有益生菌0.3 x 109菌落數。
11. 一種治療患乳糖不耐症的需要治療的患者的方法，該方法包括提供一種組合物，包括一種降乳糖乳製品，以及 有效量的益生菌、益菌素或二者混合物。
12. 權利要求11所述的方法中，降乳糖乳製品選自液體牛奶、思慕雪、 水果飲料、冰淇淋、酸奶以及酸奶飲品。
全文摘要
本發明組合物可改善與乳糖缺乏相關的症狀，該組合物包括一種降乳糖乳製品和有效量的益生菌、益菌素或二者混合物。降乳糖乳製品選自由液體牛奶、思慕雪、水果飲料、冰淇淋、酸奶和酸奶飲品。該方法用於治療患有乳糖不耐症的需治療的患者，包括提供一種包含降乳糖乳製品、有效量益生菌、益菌素或二者混合物的組合物。降乳糖乳製品選自液體牛奶、思慕雪、水果飲料、冰淇淋、酸奶和酸奶飲品。
文檔編號A23C9/152GK101384179SQ200780005174
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月1日 優先權日2006年2月13日
發明者M·魯濱遜, S·J·卡泰尼 申請人:麥克內爾營養有限公司