包含不易消化的多糖的營養組合物及其在降低由緊密結合部轉運中的應用的製作方法

2023-12-08 23:32:06 1

專利名稱：包含不易消化的多糖的營養組合物及其在降低由緊密結合部轉運中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及包含特定類別的不易消化的葡聚糖、經水解的(半乳)甘露聚糖和/或經水解的(葡)甘露聚糖的營養組合物。本發明的組合物降低高分子量物質、過敏原和微生物經由腸壁的吸收。具體而言，本發明涉及降低上述物質經由腸緊密結合部(tight junction，TJ)的自由轉運，但不阻礙低分子量物質如營養素通過腸上皮的轉運。該組合物可用於防止腸壁滲透性由於各種原因增加，以及由此導致的腸腔中存在的毒素、抗原和病原微生物的滲透。
緊密結合部的結構及功能描述於例如Ann.Rev.Physiol.60，121-160(1998)以及Ballard T.S.等人，Annu.Rev.Nutr.，1995，1535-55中。緊密結合部對於由腸腔通過腸上皮向血流中的擴散以及相反方向的擴散都不是剛性屏障，但起到重要的作用。
緊密結合部的滲透性是高度可調的，而且會受到疾病以及腸腔中某些毒素的幹擾。調節作用由神經系統、激素系統以及免疫系統進行。當緊密結合部開放時，高分子量的物質、過敏原以及甚至微生物會由該緊密結合部中通過。高分子量物質的轉移在某些條件下可使免疫系統致敏，並在隨後的接觸中導致過敏反應。病原微生物的轉移對免疫系統施加更大的壓力，而且特別是在抵抗力降低時，可導致人和動物產生疾病。這對於例如能夠從上皮層中通過並能夠到達血流中的細菌毒素也是相同的。
本發明涉及一種或者多種不易消化的多糖在降低高分子量物質、過敏原及微生物經由腸壁吸收中的應用，所述多糖選自於以下組中分子量為8-40000kD的葡聚糖、分子量為0.5-1000kD的經水解的(葡)甘露聚糖和分子量為0.5-1000kD的經水解的(半乳)甘露聚糖，其前提是由於多糖導致的組合物粘度升高不超過20mPa·s。
更具體而言，本發明涉及上述組合物在降低高分子量物質、過敏原和微生物通過腸緊密結合部轉運中的應用。
除顯著降低有害物質及微生物的轉運外，本發明的顯著優點是仍基本上保留有用物質(營養素)如葡萄糖、胺基酸、二肽或者微量元素的正常轉運。
根據本發明，不易消化的多糖應理解為在身體的主要條件下不或者幾乎不被人消化酶消化或者轉化的多糖。必須指出的是，一些不易消化的多糖可被腸道(結腸、盲腸以及部分迴腸)中存在的微生物發酵。不希望囿於任何理論，但認為多糖對副細胞(paracellular)轉運的作用不是通過發酵產物進行的。
多糖的消化程度可使用Minekus，M.，博士論文，University of Utrecht，1998，Development and validation of a dynamic model of the gastrointestinaltract，Section 2描述的方法來測定。根據本發明的多糖低於50％、優選低於30％是可消化的。
根據本發明的葡聚糖可理解為通過(生物)合成途徑得到的葡聚糖或者天然的葡聚糖。此等葡聚糖的分子量可如下進行調節對葡聚糖分子進行部分酸解或者酶解，然後重複地用醇進行分離和沉澱或者進行超濾。這些本領域技術人員已知的方法必須按照以下方式進行葡聚糖的分子量在8-40000kD的範圍內。
優選使用分子量為20-2000kD的葡聚糖。
術語(葡)甘露聚糖是指甘露聚糖和葡甘露聚糖。這同樣適用於(半乳)甘露聚糖。半乳甘露聚糖的例子是瓜爾膠、刺槐豆膠和tara膠。這些(半乳)甘露聚糖和(葡)甘露聚糖是以水解形式使用。分子量在0.5-1000kD之間。
也可使用葡聚糖、(半乳)甘露聚糖和(葡)甘露聚糖的混合物。
根據本發明經水解的(半乳)甘露聚糖或者(葡)甘露聚糖可例如藉助於合適的酶通過部分但較大程度的水解來製備，由此製備大量鏈長為3-5600、優選4-1000的寡糖。
製劑中多糖的量優選使腸道中這些多糖的濃度為0.1-20g/l，優選0.5-10g/l，並最優選為1-6g/l。活性物質的最小量是使通過緊密結合部的轉運顯著降低時所觀察到的量。
將多糖給藥於副細胞轉運受到幹擾的位置處不是必須的。在胃與受影響部位之間的腸道位置處存在活性物質就已足夠。
根據本發明使用的一些多糖具有粘度升高作用，這將阻礙營養成分的吸收。製劑中的成分不應阻礙正常的跨細胞轉運。
更具體而言，根據本發明的營養組合物具有低於100mPa·s、優選低於40mPa·s、甚至更優選低於30mPa·s的粘度。對於本發明特別重要的是，無論組合物的其他組成如何，多糖僅具有低的粘度升高作用。組合物中活性多糖的粘度升高作用必須低於20mPa·s、並優選低於10mPa·s，而且例如可以是3mPa·s。產物的粘度因此主要是由產物中多糖以外的組分產生的。
粘度是在每秒100的剪切速率和20℃下使用Carri-med測定的。
對於乾燥產物，在產物復原後上述粘度限制也是適用的。
因此，通常情況下，多糖的類型(分子量)及其濃度的選擇應使效果和粘度得到最佳組合。不僅分子大小，而且分枝程度和負載量也決定活性、粘度和/或發酵性質。
根據本發明的多糖防止高分子量物質、過敏原以及微生物通過腸壁緊密結合部的自由轉運。在此方面，高分子量物質應理解為在正常條件下不能由緊密結合部中通過或者僅在少量時能夠如此通過而且由其產生毒性或過敏作用的物質。這些物質通常具有大於4000道爾頓的分子尺寸。抗原是激活免疫系統的物質，其通常為肽，可以是或者不是糖苷化的，經常具有超過10000道爾頓的分子量。過敏原是導致過敏反應的抗原，其通常是由免疫球蛋白E介導的。
在本發明中，微生物應特別理解為在腸道腔中存在的微生物。因此，在某些情況下，由於該緊密結合部與這些微生物的接觸增加，導致微生物在小腸中的生長。
根據本發明的另一個方面提供包含這些不易消化的多糖的食品或製劑。這些食品可以是—完全食品；—食品增補劑；—促進健康的製劑；以及—管餵食料。
根據本發明的組合物可用於防止或者治療特定類型的過敏、過敏反應、膿毒病和炎性疾病，例如在情感和物理壓力下產生的那些，缺血，手術期間以及之後的再灌注損傷，放射治療和/或化學治療癌症患者以及炎性腸道疾病，腹瀉和過敏。
如上所述的完全食品和食品增補劑可特別用於治療或預防腸道炎性疾病，如潰瘍性結腸炎、炎性腸疾病和局限性迴腸炎。可摻入在所述食品及增補劑中的其他具體組分是生長激素、穀氨醯胺、n-3 LCPUFA以及必須量的常量成分和微量成分。
另外，根據本發明的食品可在手術前和手術後使用。具體而言，在手術期間，常引起腸道缺血和再灌注損傷，其結果是導致緊密結合部開放。在手術前和手術後向腸道中引入根據本發明的多糖，可防止非受控的副細胞轉運。在化療之後給藥這些多糖也是有益的。
如果是腹瀉，也會發生許多與緊密結合部的滲透性增加有關的病理—形態變化。這些變化可發生在旅行者腹瀉、抗生素治療後的腹瀉以及食物中毒後的腹瀉中。根據本發明的完全食品和食品增補劑可用於抵消該滲透性增加引起的負面後果。
在物理以及情感壓力期間，緊密結合部也會開放，其結果是發生細菌轉移。發生該現象的情感壓力的一個例子是在將豬運送至屠宰場時發生的壓力。其結果是發生豬肉汙染。另一個例子是在閹割小豬時發生的壓力。可在壓力之前、期間或之後給藥根據本發明的多糖。
藉助於根據本發明的多糖，還可製備適用於對食物如牛奶或花粉過敏的患者的製劑。可防止由於接觸過敏原導致的滲透性增加。這些製劑的配製應使其中不包含所述過敏原。
現在將根據以下實施例並參考附圖更為詳細地說明本發明，在附圖中

圖1顯示了實施例中所使用的Ussing腔室；圖2顯示了葡聚糖對癸酸鹽作用的抑制作用；圖3顯示了經水解的tara膠對馬爾他素導致的副細胞滲透性增加的抑制作用；圖4顯示了葡聚糖對HRP流量的影響；圖5顯示了葡聚糖對麻醉下的豬中HRP流量的影響；以及圖6顯示了葡聚糖對微絨毛包含(microvillus inclusion)患者的腸道滲透性增加的影響。
實施例I、產物的實施例以下給出各種產品的組成的例子，其中活性成分為葡聚糖。
各種類型的產品可以是完全腸溶食品，可為患者自己使用或者作為管餵食品。產品可為液體形式或者是粉末形式，後者可在溶解後備用。活性成分也可在其他食品(例如麵包)或者食品增補劑中使用，例如長條形麵包，奶製品如酸牛奶，或者為小袋形式的粉末。
以大豆奶為基礎的酸牛奶。該酸牛奶每100ml包含以下成分蛋白質4.0g，脂肪3.9g，碳水化合物12.3g，0.1 RDA的維生素和微量元素Na＝80，K＝135，Cl＝125，Ca＝50，P＝50，Mg＝20mg經水解的半乳甘露聚糖0.5g
每100ml液體包含以下成分碳水化合物 7.0g葡萄糖 0.2g果糖1.8g乳糖0.4g蔗糖1.7g多糖2.5g有機酸 0.4g礦物質Na 37mgK 17mgCl 58mgCa 8mgMg 1mg維生素C 15mg葡聚糖 0.1g實施例5用於豬或小豬飼料的預混物。
A/預混物由90％玉米粉和10％的150kD葡聚糖組成。
B/預混物由合適的維生素、微量元素和礦物質的預混物以及10％葡聚糖組成。
預混物A、B或者它們的混合物可以豬飼料的形式使用。這些混合物特別適合用作以下時期的飼料在運輸豬或者在圈中不同的位置轉移或者抵抗力下降時。
這些預混物還可用作閹割後的小豬飼料，作為已知的小豬飼料的添加劑或者替代品。II、對經由腸緊密結合部的轉運的影響使用已確立的模型來測定所用多糖的作用。
使實驗動物如大鼠或豚鼠麻醉。然後切開胃壁，結紮迴腸。取出腸組織，並從其上剝離肌肉層。將所得的腸組織在兩個室之間拉伸，並通過這兩個室流入加氧溶液(圖1)。腸組織用緩衝液(對照或者零值)或者在緩衝液中的癸酸鹽處理，以使緊密結合部開放(100％滲透性)，或者用在緩衝液中的癸酸鹽與特定濃度的多糖組合處理。作為滲透性的量度，根據已知的方法測量HRP(辣根過氧化酶)跨過腸組織的轉運。
實驗結果如圖2-5所示。
圖2顯示了葡聚糖(70kD)對癸酸鹽導致的豚鼠腸上皮中HRP流量增加的體外影響。
圖3顯示了經水解的tara膠(900 D)對2μM馬爾他素影響下的Caco-2細胞中HRP流量的體外作用。可以看出，tara膠抑制了馬爾他素導致的副細胞滲透性增加。
圖4顯示了各種葡聚糖對2μM馬爾他素影響下的Caco-2細胞中HRP流量的體外作用。圖中Phar代表Pharmacosmos。
圖5顯示了葡聚糖對缺血導致的豬腸中HRP流量增加的影響。該圖涉及完全麻醉下的豬，其中截取空腸尾側的部分。測定豬中5.6g/l葡聚糖(70kD)(D)在原位缺血再灌注模型中隨缺血持續時間的作用，以與對照(C)相比，在對照組中，在缺血期間沒有在腸腔中引入葡聚糖。在葡聚糖的影響下，發現與對照值相比HRP流量明顯下降。
由患有微絨毛包含疾病(MVID)的兒童中抽取十二指腸活檢組織。在Ussing腔室中，這些組織所顯示的對HRP的滲透性比正常值高4倍。在Ussing腔室中向空室添加70kD葡聚糖使濃度為4.2g/l，則滲透性降低至正常水平。用電子顯微鏡在副細胞空間或者緊密結合部中沒有進一步檢測出HRP。用分子量為150kD的葡聚糖得到相應的值。
圖6顯示了用分子量為70kD的葡聚糖進行的該實驗的結果。在120分鐘後，在添加和未添加葡聚糖的組中，檢測到滲透性有明顯的差異。
權利要求
1.一種或者多種不易消化的多糖在製備用於降低高分子量物質、過敏原及微生物經由腸壁吸收的營養組合物中的應用，所述多糖選自於以下組中分子量為8-40000kD的葡聚糖、分子量為0.5-1000kD的經水解的(葡)甘露聚糖和分子量為0.5-1000kD的經水解的(半乳)甘露聚糖，其前提是由於所述多糖導致的組合物粘度升高不超過20mPa·s。
2.如權利要求1所述的應用，其中所述多糖選自於分子量為20-2000kD的葡聚糖。
3.如權利要求1或2所述的應用，其中組合物中所述多糖的量使腸道中這些多糖的濃度為0.1-20g/l，優選0.5-10g/l，並最優選為1-6g/l。
4.如前述權利要求之一所述的應用，其中所述營養組合物為完全食品的形式。
5.如權利要求1-3之一所述的應用，其中所述營養組合物為食品增補劑的形式。
6.如前述權利要求之一所述的應用，其是用於降低高分子量物質、過敏原及微生物通過腸緊密結合部的轉運。
7.如前述權利要求之一所述的應用，其是用於防止或者治療過敏、過敏反應、膿毒病和炎性疾病，例如在情感和物理壓力下產生的那些，缺血，手術期間以及之後的再灌注損傷，放射治療和/或化學治療癌症患者以及炎性腸道疾病，腹瀉和過敏。
8.營養組合物，其包含分子量為8-40000kD的葡聚糖，其前提是由於葡聚糖導致的組合物粘度升高不超過20mPa·s。
全文摘要
本發明涉及一種或者多種不易消化的多糖在製備用於降低高分子量物質、過敏原及微生物經由腸壁吸收,特別是用於降低高分子量物質、過敏原及微生物通過腸緊密結合部轉運的營養組合物中的應用,所述多糖選自於以下組中:分子量為8－40000kD的葡聚糖、分子量為0.5－1000kD的經水解的(葡)甘露聚糖和分子量為0.5－1000kD的經水解的(半乳)甘露聚糖,其中由於多糖導致的組合物粘度升高不超過20mPa·s。本發明的營養組合物可用於防止或者治療過敏、過敏反應、膿毒病和炎性疾病,例如在情感和物理壓力下產生的那些,缺血,手術期間以及之後的再灌注損傷,放射治療和/或化學治療癌症患者以及炎性腸道疾病,腹瀉和過敏。
文檔編號A61P31/04GK1377235SQ00813638
公開日2002年10月30日 申請日期2000年9月29日 優先權日1999年9月29日
發明者阿曼達·約翰尼·基利安, 雅克·阿方斯·赫羅特, 約翰尼斯·威廉默斯·蒂默曼斯, 揚·范德默倫, 卡特瑞安·瑪麗亞·約瑟法·范拉埃瑞, 彼得·勃蘭特·比爾斯馬 申請人:努特裡希亞公司