具有健康促進作用的含有寡糖的營養組合物的制作方法

專利名稱：具有健康促進作用的含有寡糖的營養組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有健康促進作用的營養組合物，特別是具有促雙岐桿菌生長作用(bifidogenic effect)和抗致病微生物粘附于腸壁作用的營養組合物。
更具體地說，在第一方面，本發明涉及含有至少一種寡糖的這樣的營養組合物，所述寡糖具有至少一個末端阿拉伯糖單元。
本文使用的寡糖意指由至少2個，直至20個糖苷連接的單糖單元組成的糖，即聚合度(DP)為2～20的糖。多于20個單元的糖在本文中稱為多糖。寡糖不易消化或者不可消化，即不容易被哺乳動物的消化酶轉化為產熱底物(caloric substrates)。
在食品中使用含阿拉伯糖的多糖是公知的。GB 1,072,029公開了將分子量在70～95kDa(DP 450～600)范圍內的阿拉伯半乳聚糖與人造甜味劑組合用作散裝甜味劑。根據US 6,004,610，由于這種阿拉伯半乳聚糖的低粘度，它們可以和水解瓜爾膠一起用作飲料中的膳食纖維。WO 00/08948(DE-198，36339)描述了將寡糖(最高至多聚已糖)和多糖(多聚庚糖以上)的組合用于促進人大腸菌群。提到阿拉伯聚糖作為許多可能的多糖之一。
根據本發明使用的寡糖具有至少一個末端阿拉伯糖單元，即至少一個通過一個(糖苷)鍵與該寡糖分子的剩余部分連接的阿拉伯糖單元。這些末端阿拉伯糖單元可以位于寡糖主鏈的末端，無論該末端是還原端(具有自由半縮醛官能團)還是非還原端，或者既是還原端又是非還原端，但是它們也可以位于主鏈的側鏈的末端，或者直接由單鍵與主鏈連接。在本說明書中，具有一個或多個末端阿拉伯糖單元的寡糖也稱作“阿拉伯寡糖”。
本發明的阿拉伯寡糖的最簡單的形式是兩個取代糖殘基的二聚體，兩個糖殘基中至少一個是L-阿拉伯糖殘基。另一個糖殘基可以選自所有的糖殘基，特別是那些存在于天然存在的糖聚合物中的糖殘基，如半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖和木糖。最優選另一個糖是阿拉伯糖或半乳糖。類似地，在三糖中，一個或兩個末端糖單元是阿拉伯糖殘基，而剩下的糖可以是半乳糖、木糖、甘露糖等，且中心的阿拉伯糖也可以是阿拉伯糖。
更長的阿拉伯寡糖可以是由糖單元的任何組合組成的直鏈(無分支)或者優選地是支鏈的寡糖，只要至少一個末端糖單元是阿拉伯糖。寡糖可以在1，2-、1，3-、1，4-和/或(如果適用)1，5-或1，6-位由α-鍵連接，而且，如果包括酮糖，也可以在2，1-、2，4-、2，6-位等連接。阿拉伯寡糖中的L-阿拉伯糖單元通常是它們的呋喃糖苷形式，但是也可以是吡喃糖苷形式。它們主要是α-1，3-或α-1，5連接。存在于阿拉伯寡糖中的L-阿拉伯糖殘基的數目可以變化，條件是至少一個阿拉伯糖殘基，優選至少兩個阿拉伯糖單元存在于寡糖鏈的至少一端。因此，僅一個(即至少一個末端殘基)、幾個或基本上所有形成糖寡聚體主鏈的糖殘基可以用L-阿拉伯糖殘基取代。主鏈自身可以由阿拉伯糖單元或其他單元(半乳糖、木糖等)組成。
寡糖單元通常只含有醛糖(和酮糖)，但是也可以含有糖醛酸、甲基化或酰化或其他常規衍生化的單元。
阿拉伯寡糖可以是純的、精確定義的寡糖，或者通常是不同鏈長并且可能還具有不同支鏈模式和/或不同糖組成的寡糖的混合物。阿拉伯寡糖優選是天然來源的，直接從它們的天然源分離，或是分離的和水解的或通過鏈加長合成的。水解可以是下述的化學(酸)水解或酶促(聚糖酶)水解，而合成通常是酶促(轉移酶)合成。
這些天然存在的不溶性聚合物的一些適宜的來源包括主要含有直鏈阿拉伯聚糖的糖用甜菜提取液，含有支鏈阿拉伯糖-木糖-糖類(帶有阿拉伯糖和其他側單元的木聚糖鏈)的谷物纖維，例如小麥和大麥的谷物纖維，以及含有各種類型的支鏈阿拉伯半乳聚糖的蘋果、馬鈴薯和大豆纖維。它們還可以源自含阿拉伯糖的樹膠，如阿拉伯樹膠、黃蓍膠(其黃蓍膠糖部分)、印度膠等。
樣品—如本發明的營養組合物和/或下述的水解產物中一種或多種阿拉伯寡糖的存在可以用本領域公知的分析技術來分析，如高效陰離子交換色譜(HPAEC)，并且可以通過制備凝膠過濾后接著進行三氟乙酸水解和HPAEC來確定它們的量。
本發明的營養組合物可以含有一種或幾種不同(類型)的阿拉伯寡糖。當本發明的營養組合物含有幾種不同的阿拉伯寡糖時，它們的不同之處可以在于它們的聚合度(DP，寡糖鏈中的糖殘基總數)；在于存在于它們的寡糖鏈上的L-阿拉伯糖殘基的數目和/或位置；在于形成寡糖鏈的糖殘基(的類型)，它們的相對量和/或它們的順序；和/或在于它們的任何組合。而且，存在于本發明的營養組合物中的阿拉伯寡糖的不同之處可以在于它們的獲得方式和/或獲得它們的原料，例如以下進一步描述的。
在本發明中，阿拉伯寡糖優選以含有至少一種如上定義的阿拉伯寡糖的水解產物的形式提供并摻入營養組合物中。這些水解產物形成本發明的另一方面。優選地，這些水解產物通過水解含有一種或多種L-阿拉伯糖取代的聚合物的原料獲得，原料優選來自天然來源。當然，也可以使用這些天然存在的聚合物和/或這些可天然獲得的原料的混合物。
一般而言，本發明的水解產物將含有至少一種寡聚體，通常幾種不同的寡聚體，這取決于所選擇的原料、原料的水解方式，以及水解后應用的進一步加工、分離和/或純化步驟(如果有的話)。
另外，除了理想的阿拉伯糖末端寡聚體之外，本發明的水解產物還可以含有大量的阿拉伯糖單體和其他的糖單體。它們還可以含有大量聚合度(鏈長)超過20的阿拉伯糖取代的糖聚合物。同樣，這將取決于所選擇的原料、原料的水解方式，以及水解后應用的進一步加工、分離和/或純化步驟(如果有的話)。
根據本發明，已經發現在本發明的營養組合物中存在一定量的聚合物(包括不溶性聚合物)單體不會在本質上影響(例如降低)本發明的L-阿拉伯糖取代的寡聚體的健康促進作用，或者可以被容許。但是優選地，在本發明的營養組合物中使用的水解產物中的寡聚體量為水解產物中存在的寡聚體、單體和聚合物(包括不溶性聚合物)總量的至少5％，優選至少20％。
因此，只要考慮了含阿拉伯糖的碳水化合物，摻入本發明的營養組合物中的水解產物可以含有(重量比)0～50％的單體、10～100％的寡聚體(2～20聚體)和0～70％的聚合物(＞20聚體)。優選的比例是2～40％的單體、20～80％的含阿拉伯糖的寡聚體、2～40％的其他寡聚體和10～60％的聚合物。最優選的比例是35～75％的含阿拉伯糖的寡聚體、5～30％的其他不可消化的寡聚體、5～30％的單體和15～35％的不可消化的聚合物。
起始聚合物—即提供上述水解產物的聚合物—的水解可以以本領域公知的任何方式進行，這取決于所用的原料和期望的水解產物。酸水解和酶促水解是優選的，酶促水解是特別優選的。適宜的酸水解條件包括在常規條件下使用含酸的含水介質，酸如鹽酸、硫酸、磷酸、有機酸或聚合的或固定化的酸(酸樹脂)。
對于酶促水解，可以使用任何適于降解起始聚合物的酶或酶組合。優選地，它們是內酶，它們的適宜的實例和來源對本領域技術人員而言是清楚的。酶促合成可以用轉移酶進行，即能夠將阿拉伯糖殘基轉移至單糖或寡糖的酶。
酶促水解的適宜條件將取決于原料和所用的酶。優選地，使用接近酶的最優pH和溫度的pH和溫度。舉例來說，適宜的條件可能包括使用底物水溶液中的1μg/ml的純化內半乳聚糖酶(endogalactanase)，pH在為4.5～6，溫度為約30℃，持續30分鐘至3小時，起始阿拉伯半乳聚糖的濃度為0.5～20重量％。最優選地這樣選擇原料、所用的酶、水解條件和任選的進一步加工步驟，使所得的水解產物對用于本發明的營養組合物中而言仍是可接受的，這一點對于本領域技術人員是清楚的。通常，這將包括使用對食品應用而言是可接受的原料、酶等，例如具有公認安全的狀態。
一般而言，允許水解進行到所獲得的水解產物含有至少10％，優選至少20％，最優選至少50％的含阿拉伯糖的寡聚體。水解可以用任何適宜的方法進行，所述方法通常包括確定所形成的寡聚體的量、所形成的單體的量和/或剩余的聚合物的量。適宜的技術，如色譜技術對本領域技術人員而言是清楚的。含阿拉伯糖的起始聚合物可以直接使用，或者可以經純化，以增加期望的產物的收率。這種預處理可以包括化學提取(氫氧化鈉溶液)或物理提取(擠出)。
舉例來說，下述天然存在的聚合物的降解和轉化合成分別可以使用以下酶原料 酶 寡聚體阿拉伯聚糖內阿拉伯糖酶阿拉伯寡糖阿拉伯木聚糖 內木聚糖酶 阿拉伯木寡糖阿拉伯半乳聚糖內半乳聚糖酶阿拉伯半乳寡糖阿拉伯乙糖阿拉伯呋喃糖水解酶 阿拉伯丙糖和更高的同系物水解后得到的水解產物可以直接摻入本發明的營養組合物中，或者在進一步處理/純化步驟后摻入，所述處理/純化步驟例如淬滅水解反應(例如使酶失活和/或升高pH)；除去水解混合物的組分，如鹽和/或所用的酶；除去水解反應的副產物；和/或減少單體的量或者可溶性或不溶性聚合物的量。這可以用本領域公知的任何純化和/或處理技術進行，包括中和、沉淀、過濾、滲析、超濾，或這些步驟的適宜組合。這些步驟優選地產生上述用于摻入本發明的營養組合物的水解產物。
另外，本發明的營養組合物可以含有這些水解產物的組合，即從不同原料、用不同水解條件(例如所用的酶和/或最終水解度)和/或不同的進一步純化/處理步驟獲得的水解產物的組合。
因此，在另一方面，本發明涉及用于制備含有至少一種L-阿拉伯糖取代的寡糖的水解產物的方法，所述方法包括水解一種或多種L-阿拉伯糖取代的聚合物，并任選地包括一個或多個本領域公知的進一步處理步驟。
本發明基于以下發現，即寡聚阿拉伯聚糖具有健康促進作用，特別是就預防和/或治療胃腸道疾病而言。具體地說，已經發現阿拉伯寡糖能夠防止和/或減少不期望的微生物對腸壁的粘附或易位，并且還具有“促雙岐桿菌生長”作用，促雙歧桿菌生長作用意指它們能夠促進胃腸道中的健康菌群，這在嬰兒中使之更類似于母乳喂養的嬰兒的菌群和/或可以用于預防和/或治療天然存在的胃腸道菌群中的任何失調。這些作用在臨床病人和新生兒中尤其有益。另外，該產品誘導增強的免疫功能和改善的礦物質如鈣和鎂的吸收，這對于絕經期婦女、老年人和患有腸功能失調的病人有益。
本發明的組合物可以給整個小腸和大腸和/或它們的一個或多個部分，包括十二指腸、空腸、回腸和結腸提供它們的健康促進作用。類似地，本發明的組合物還可以給整個腸道和/或其部分提供它們的抗粘附和/或促雙歧桿菌生長作用，所述部分可以是相同或不同的部分。
為此目的，本發明的營養組合物可以含有幾種不同的寡聚體，它們可以在胃腸道的不同部分提供健康促進作用。此外，本發明的營養組合物可以含有幾種不同的寡聚體，它們中的一種或多種提供抗粘附作用，并且它們中的一種或多種提供促雙歧桿菌生長作用。同樣，本發明的營養組合物可以含有不同的寡聚體(例如具有不同的水解度)，從而在胃腸道的不同部分提供抗粘附作用，和/或幾種不同的寡聚體(例如具有不同的水解度)，從而在胃腸道的不同部分提供促雙歧桿菌生長作用。
以這種方式，口服給予含有幾種適宜選擇的不同寡聚體的本發明的營養組合物可以在胃腸道的幾個或基本上所有部分同時產生期望的健康促進作用。此外，通過口服給予這種組合物，可以在胃腸道的一個、幾個或基本上所有的部分同時獲得抗粘附和促雙歧桿菌生長作用，所述部分可以相同或不同。而且，通過使用幾種不同寡聚體的組合，可以獲得協同作用。
根據一個優選的方面，本發明的營養組合物在小腸提供它們的抗粘附作用和/或在大腸提供它們的促雙歧桿菌生長作用。一般而言，對于抗粘附作用而言，小的直鏈和支鏈寡聚體，優選地具有2～10的聚合度(DP)是最適合的。對于促雙歧桿菌生長作用而言，支鏈且具有達20的DP的寡聚體是最適合的。
一般而言，為了獲得本發明的健康促進作用，給予成人的寡聚體的量通常為每日每千克體重0.01～0.5g；而對嬰兒為每日每千克體重0.02～1.0g。這些量的寡聚體可以以單劑量日給予，或者以幾劑每日給予，優選是每日1～6，特別是1～3劑。
更具體地說，為了獲得本發明的抗粘附作用，給予成人的阿拉伯寡糖的量通常為每日每千克體重0.01～0.2g；而對嬰兒為每日每千克體重0.02～0.4g；同樣是每日一劑或幾劑。
為了獲得本發明的促雙歧桿菌生長作用，給予成人的寡聚體的量通常為每日每千克體重0.1～0.5g；而對嬰兒為每日每千克體重0.2～1.0g；同樣是每日一劑或幾劑。
從以上清楚地看到，通常為了獲得促雙歧桿菌生長作用而給予的阿拉伯寡糖的量大于為了獲得抗粘附作用而給予的量，為了獲得促雙歧桿菌生長作用而給予阿拉伯寡糖通常也導致抗粘附作用，這取決于所存在的寡聚體。
給予本發明的營養組合物可以持續直到獲得期望的健康促進作用，和/或—當作為預防藥給予時，持續直到個體不再處于需要(附加)保護以避免胃腸道疾病的情況為止。
本發明的營養組合物可以是任何適于對人給藥的形式，特別是適于對胃腸道的任何部分給藥的形式。通常且優選地，這包括(適于)口服給藥的(組合物)，盡管例如腸內給藥，如通過管或導管給藥入腸內也是本發明的一部分。
具體而言，該營養組合物可以是食品增補劑的形式，或者是易于消費的完全食品，如總體食品(total food)或嬰兒配制食品。
當本發明的組合物是食品增補劑形式時，它可以是用于單獨給予的形式，如膠囊、片劑、散劑、小藥囊、液體組合物(例如滴劑)或類似形式，優選含有本發明的寡聚體的單位劑量。這種增補劑可以進一步包含一種或多種適用于食品增補劑的輔劑、載體或賦形劑，以及一種或多種下述的其他組分和/或添加劑。
食品增補劑還可以是粉末形式，液體組合物(例如滴劑)或類似的形式，為了制備易于消費的食品或飲料，將其添加入適宜的食品(組合物)或適宜的液體或固體載體或與它們混合。舉例來說，食品增補劑可以是能與水、牛奶、果汁、兒童飲料、口服再水化溶液混合和/或重構(以提供所謂的ORS飲料)等的形式。它還可以是能與固體食品或具有高水含量的食品如發酵食品，例如酸奶混合的粉末或液體的形式。
根據本發明的食品增補劑含有不可消化的含阿拉伯糖的寡糖(1)和不可消化的多糖(3)(無論是否含有阿拉伯糖單元)，任選地含有其他不可消化的寡糖(2)和可消化的碳水化合物(4)，如葡萄糖、果糖和/或麥芽糖糊精，其中(1)+(2)+(3)與(4)的重量比為1∶5～24∶1。(1)的量是增補劑總干重的1～90％，優選是5～40％，(2)的量是0～50％，優選是2～25％，(3)的量是2～50％，優選是5～30％，(4)的量是4～80％，優選是10～50％。如果還有剩余部分的話，它們可以是維生素、礦物質、蛋白質、著色劑、防腐劑等等。
本發明的營養組合物還可以是易于消費的固體、半固體或流體食品的形式。這種食品除了包含一種或多種本發明的寡聚體之外，通常還包含本領域已知的食品或食品基，并且舉例來說可以如下制備-向本領域已知的食品或食品基中加入上述的食品增補劑；-向本領域已知的食品或食品基中加入一種或多種本發明的寡聚體；和/或-在其制備過程中向本領域已知的食品或食品基中摻入一種或多種本發明的寡聚體。
因此，本發明的營養組合物可以是用于口服消費的食品，例如總體食品或嬰兒配制食品。它們還可以是通過管或導管給入胃中的食品，例如通過管或導管。
本發明的營養組合物，無論是用于消費的食品形式還是食品增補劑形式，都可以進一步包含用于食品或食品增補劑的所有期望的組分和/或添加劑，包括但不限于調味劑、著色劑、防腐劑、糖等，只要它們不(太)干擾期望的寡聚體的健康促進作用。該組合物可以含有一種或多種常規量的肽和/或蛋白質、脂質、碳水化合物、維生素、礦物質和痕量元素。
除了含有0.07～6％，優選0.2～4％的不可消化的含阿拉伯糖的寡糖之外，根據本發明的完全食品優選包含蛋白質(4～35％，優選7～25％)、脂質(4～40％，優選7～35％)、可消化的碳水化合物(30～90％，優選35～75％)。至100％的余量(所有百分數均是重量百分數)可以是其他不可消化的碳水化合物，其比例為例如0～10％，優選為0.1～5％，優選至少其一半由寡糖組成。當完全食品是管飼食品時，不可消化的含阿拉伯糖的寡糖的量優選是0.07～2.5％，特別是0.2～2％。在嬰兒配制食品中，不可消化的含阿拉伯糖的寡糖的量優選更高，即0.15～6％，特別是0.4～4％。
本發明的組合物還可以含有一種或多種抑制細菌粘附于胃腸道上皮壁的附加物質，包括甘露聚糖、半乳糖醛酸寡聚體，優選是天然來源的，其結果是可以獲得協同作用。
本發明的組合物可以并優選還含有益生元(prebiotics)，以及益生化合物，特別是纖維和蛋白質。具體而言，纖維包括可溶性和不可溶性不可消化的多糖，如非淀粉多糖(纖維素、半纖維素和其他類型的)、抗性淀粉(resistant starch)、樹膠等等。特別優選本發明的組合物包含其他通常可溶的不可消化的寡糖。它們包括反式半乳寡糖(TOS或GOS)、果寡糖(FOS)、木寡糖(XOS)和甘露寡糖。這些其他寡糖優選從天然來源獲得，其獲取是通過直接提取而進行，如菊粉的情況(FOS)，或者通過水解適宜的多糖或多糖混合物而進行，如菊粉和果聚糖(FOS)、半乳聚糖和半乳甘露聚糖(TOS)，以及木聚糖和其他半纖維素組分(XOS)的情況，或者通過使用適宜轉移酶的酶促合成而進行，如FOS和TOS的情況。
這些其他寡糖可以直接加入，尤其是如果它們是通過直接提取或合成(FOS或TOS)而得到的，或者它們可以與阿拉伯多糖共水解，以獲得含本發明的阿拉伯寡糖和其他寡糖，如木寡糖和/或半乳寡糖的寡糖部分。它們可以(進一步)幫助維持和/或恢復腸菌群，這又可以導致協同作用。其他寡糖的量可以變化，如為不可消化的寡糖總重量的10％到400％，尤其是阿拉伯寡糖(AOS)與其他寡糖的比例為1∶3～3∶1。
本發明的組合物還可以有利地含有益生微生物，如雙岐桿菌、乳酸桿菌和其他乳酸菌，例如含量為每個個體每日劑量至少107個活微生物。
本發明的組合物還可以包含抗體，如免疫球蛋白，它們特異性地對致病微生物起作用，更具體地說是對腸毒源性大腸桿菌菌株、輪狀病毒、梭狀芽孢桿菌、沙門氏菌和/或彎曲桿菌種起作用。這些免疫球蛋白的用量為至少20μg/100g組合物。該組合物還可以含有至少2mg/100g組合物的唾液酸化(sialylated)化合物，以及至少2mg/100g產物的殺菌化合物，如優選是乳鐵蛋白。
另外，本發明的組合物可以含有本領域已知的其他健康促進組分，如藥物等。具體地說，該組合物可以含有對胃腸道具有有益影響的化合物，如谷氨酰胺/谷氨酸或它們的前體，它們給胃腸壁細胞提供燃料。此外，通過使用這種組合，可以獲得協同作用。
存在于本發明的營養組合物中的一種或多種上述寡聚體的量通常還特別取決于所使用的寡聚體、組合物的形式(例如作為總體食品或作為食品增補劑)、預期的健康促進作用(例如粘附抑制和/或促雙岐桿菌生長)，以及每日要給予的劑數。一般而言，該量將是這樣的，即其允許在上述的每日量中容易地給予寡聚體，例如每日一劑或幾劑。
除非特別指明，要給予的量為下面給出的每日劑量。成人的每日劑量為相應于2000kcal/日的能量攝入，或者每日每千克體重約25kcal。因此，當考慮完全食品時，作為每日劑量給出的量意指對成人每2000kcal能量的量。對于嬰兒而言，能量攝入通常更高，例如每日每千克體重約50kcal。對于食品增補劑而言，該量自然更高如果增補劑含有能量組分，如碳水化合物，則每日劑量的量可以是，例如每200或每400kcal能量的量。給出的量還可以指以下和所附權利要求中給出的營養組合物的總重量。
通常，本發明的營養組合物將含有單位劑量的寡聚體和/或預定量的水解產物。舉例來說，本發明的食品增補劑可以含有總共0.3～10.0g的含阿拉伯糖的寡聚體，和/或總共2.5～50g的本發明的水解產物。優選的量為0.5～8g寡聚體和5～25g水解產物。本發明的總體食品舉例來說可以含有總共0.5～10.0g的寡聚體(優選1.0～8g)，和/或總共2.5～50g(優選5～25g)的本發明的水解產物。本發明的嬰兒配制食品舉例來說可以含有總共0.5～10.0g(優選1.0～8.0g)的寡聚體，和/或總共1～20g(優選2.0～16.0g)的本發明的水解產物。
本發明的營養組合物可以用于預防或治療多種胃腸道疾病中的任何一種，和/或減少或緩解這些疾病的癥狀。這些疾病包括，但不限于傳染性腹瀉、旅行者腹瀉、抗生素相關性腹瀉。本發明的組合物特別適合于預防由微生物，如大腸桿菌或志賀氏菌引起的傳染性腹瀉，該疾病可能發生在旅行期間和/或用抗生素治療后。
對于這些和其他應用，該寡聚體提供以下作用和優點-它們降低和/或防止病原體，如大腸桿菌(EHEC)和志賀氏菌粘附于胃腸道(壁)上，特別是腸壁上；這降低了感染的危險；-它們促進胃腸道內的天然菌群從而減少或防止病原體的生長；-它們促進和/或恢復胃腸道內的正常消化和適宜的電解質平衡。
在這些和其他應用中，使用該寡聚體的一些其它優點包括-它們刺激不被例如TOS刺激的，也被認為是益生元的雙岐桿菌種的生長；-發酵本發明的寡聚體可以改善鈣從結腸的吸收；-該寡聚體的粘度使它們特別適合于制備用于通過管或導管向胃中給藥的食品。
在另一方面，本發明因此涉及至少一種寡聚體和/或含有至少一種上述寡聚體的水解產物在(制備)營養組合物中的用途，所述營養組合物用于預防和/或治療胃腸道疾病，如上面所列的疾病，特別是用于預防和/或治療腹瀉，特別是傳染性腹瀉。
本發明還涉及至少一種寡聚體，和/或含有至少一種上述寡聚體的水解產物在(制備)營養組合物中的用途，所述營養組合物用于減少和/或防止不期望的微生物，如病原體粘附和/或生長于胃腸道(壁)。
同樣，在另一方面，本發明還涉及至少一種寡聚體，和/或含有至少一種上述寡聚體的水解產物在(制備)營養組合物中的用途，所述營養組合物用于促進或恢復天然腸菌群，和/或防止或減少天然腸菌群的失調。
盡管本發明的寡聚體最優選具有2～20的聚合度，但是應該清楚，具有稍大聚合度，如聚合度在21～30的范圍內的一般類型的寡聚體也可以提供某些健康促進作用。因此，盡管不優選，但如果其導致本文所述的健康促進作用，則使用少量的這些寡聚體應被認為與上述實施方案等價。
實施例實施例1生產阿拉伯寡糖含有80％約一半是可溶的膳食纖維的商品糖用甜菜纖維(Atlantis系列2025)含有約39％的阿拉伯糖(在TFA水解后用HPAEC測定)。將纖維溶解在醋酸鹽緩沖液(50mM，pH 5)中，并在40℃下與內阿拉伯糖酶(endo-arabinase)，例如存在于商品酶制劑Ultra SP(NovoNordisk)中的酶一起溫育。溫育一段時間后，使用加熱步驟(100℃)停止反應。將產物噴霧干燥，產物含有約10％的單體(大部分是阿拉伯糖)、20％的阿拉伯寡糖(DP 2～6)、10％的其他寡糖(DP 2～20)、10％的可溶性纖維(DP＞20)和50％的不可溶性纖維(DP＞20)。
實施例2生產阿拉伯寡糖在40℃和pH 5下，將阿拉伯聚糖(Megazyme，50％聚合物形式的阿拉伯糖)與Ultra SP(10μl)一起溫育3小時。在使酶失活后，將產物冷凍干燥并用HPAEC分析。溫育3小時后，碳水化合物部分由約25％的單體、40％的阿拉伯寡糖(DP 2～20)、10％的其他寡糖(不含阿拉伯糖)和25％的DP在20以上的物質組成。在0.1mm濾器上過濾后，將無菌液體噴霧干燥。
實施例3抗粘附作用將水解纖維獲得的不同寡糖用于測量對病原體結合于人結腸癌細胞的抑制。用于結合實驗的細胞在標準條件下生長。將生長培養基從細胞中除去，并加入0.2ml最低必需培養基、0.4ml EHEC溶液(2×108cfu/ml)和0.4ml試驗溶液(5～10mg/ml水解纖維)。使用適宜的空白作為對照。在37℃下將細胞溫育1小時，然后除去培養基。根據標準方法，將細胞用PBS緩沖液洗滌五次、溶解、均化、稀釋并且平鋪以計數菌落形成單元。比較空白與一個部分中發現的cfu的量，該部分的抑制力可以計算為結合降低的百分數。下表總結了結合降低的結果。結果顯示，含阿拉伯糖的寡糖比任何其他寡糖都更好地降低EHEC與Caco2細胞的結合。尤其是阿拉伯寡糖表現出非常高的結合降低能力，而且阿拉伯木寡糖和阿拉伯半乳寡糖表現出高于60％的結合降低。所有其他寡糖(不含阿拉伯糖)具有低于60％的結合降低活性。
實施例4促雙歧桿菌生長作用-來自糖用甜菜的水解阿拉伯糖(DP 2～9，含有約10％的單體)(參見實施例3)刺激雙岐桿菌屬菌株乳雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis)、嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacterium infantis)、角雙歧桿菌(Bifidobacteriumangulatum)和假小鏈雙歧桿菌(Bifidobacterium pseudocatelulatum)的生長。-當向5g糞便中加入150mg特定的寡糖時，雙岐桿菌的生長增加。當該寡糖是反式半乳寡糖時，雙岐桿菌含量增加5％。當該寡糖是阿拉伯半乳聚糖時，在相同時間內其數目增加了約38％。當使用阿拉伯糖寡聚體時，增加約68％。
實施例5營養組合物通過混合以下組分制備嬰兒配制食品。
組分g/100ml蛋白質當量 1.40酪蛋白 0.60乳清蛋白0.80碳水化合物 7.0乳糖1.3葡萄糖 0.2麥芽糖 2.1多糖3.5脂質3.6飽和的 1.4一不飽和的 1.7多不飽和的 0.5根據實施例1的阿拉伯寡糖 0.1其他組分EEC規則321推薦量的礦物質、痕量元素和維生素。
實施例6治療腹瀉的增補劑在罐中，將實施例2的產物(10kg干重)、葡萄糖(20kg)、檸檬酸鉀(2.9kg)和氯化鈉(3.2kg)溶解在水至總量1000升，得到液體。
實施例7增強腸功能的增補劑制備2g水解阿拉伯木聚糖、2g果寡糖、2g大豆多糖、1g含有約1010個冷凍干燥的乳酸桿菌細胞的益生制劑、5g麥芽糖糊精和調味劑的混合物，作為12g的每日劑量形式包裝在小袋中。它改善腸功能。
權利要求
1.單獨或多個每日劑量形式的營養組合物，所述組合物含有不可消化的寡糖，所述寡糖每日劑量包含0.3～10g含有至少一個末端阿拉伯糖單元的不可消化的寡糖。
2.根據權利要求1的營養組合物，所述組合物每日劑量進一步包含0.5～10g選自果寡糖、半乳寡糖、木寡糖和甘露寡糖的其他不可消化的寡糖。
3.完全食品組合物，所述組合物含有蛋白質(4～3重量％)、脂質(4～35重量％)，以及可消化的碳水化合物(30～90重量％)，以干重計，所述組合物含有0.07～6％的含有至少一個末端阿拉伯糖單元的不可消化的寡糖。
4.根據權利要求3的完全食品組合物，其是流體管飼組合物，以干重計，其含有0.07～2.5％的含有至少一個末端阿拉伯糖單元的不可消化的寡糖。
5.根據權利要求3的完全食品組合物，其是嬰兒配制食品，以干重計，其含有0.15～6％的含有至少一個末端阿拉伯糖單元的寡糖。
6.營養增補劑，以干重計，所述營養增補劑含有(1)1～90％的含有至少一個末端阿拉伯糖單元的不可消化的寡糖；(2)0～50％的其他不可消化的寡糖，(3)2～50％的不可消化的多糖，其中(1)、(2)和(3)的總量為至少20％，以及(4)4～80％的可消化的碳水化合物。
7.根據權利要求6的營養增補劑，所述增補劑每日劑量形式進一步含有107個益生微生物。
8.含有至少一個末端阿拉伯糖單元的寡糖用于預防和治療致病微生物粘附于腸壁，和/或用于在增強腸道內促雙歧桿菌生長微生物的用途。
9.根據權利要求8的用途，其中所述含阿拉伯糖的寡糖是以下不可消化的糖類混合物的一部分(a)10～100％(重量)的所述含阿拉伯糖的寡糖；(b)0～50％的其他寡糖；(c)0～50％的單糖；(d)0～70％的多糖。
10.根據權利要求9的用途，其中所述含阿拉伯糖的寡糖是以下不可消化的糖類混合物的一部分(a)20～80％(重量)的所述含阿拉伯糖的寡糖；(b)10～50％的其他寡糖；(c)2～40％的單糖；(d)10～60％的多糖。
11.根據權利要求8～10之任一項的用途，其中所述含阿拉伯糖的寡糖包含至少50％的含有至少兩個末端阿拉伯糖單元的寡糖。
12.由酶促水解含阿拉伯糖的多糖獲得的糖混合物，其含有(a)20～80％(重量)的含阿拉伯糖的寡糖；(b)2～40％的其他不可消化的寡糖；(c)2～40％的單糖；和(d)10～60％的不可消化的多糖。
13.根據權利要求12的糖混合物，其含有(a)35～75％(重量)的含阿拉伯糖的寡糖；(b)5～30％的其他不可消化的寡糖；(c)5～30％的單糖；和(d)15～35％的不可消化的多糖。
全文摘要
本發明涉及在胃腸道內具有有益作用，尤其是抗致病微生物粘附作用和促雙歧桿菌生長作用(bifidogenic effect)的營養組合物，該組合物含有不可消化的寡糖，所述寡糖每日劑量包含0.3～10g含有至少一個末端阿拉伯糖單元的寡糖。該營養組合物可以進一步包含0.5～10g選自果寡糖、半乳寡糖、木寡糖和甘露寡糖的其他不可消化的寡糖。阿拉伯寡糖可以通過天然(植物)來源的含阿拉伯糖的多糖的受控水解獲得。
文檔編號A23L1/308GK1482868SQ01821471
公開日2004年3月17日 申請日期2001年12月24日 優先權日2000年12月27日
發明者卡特連·瑪麗亞·約瑟法·范拉埃里, 埃爾莫·維辛, 維辛, 卡特連 瑪麗亞 約瑟法 范拉埃里 申請人:努特里奇亞有限公司