专利名称：碳水化合物体系和一种向糖尿病人提供营养的方法
技术领域：
本发明涉及一种钝化可消化的葡萄糖聚合物的饭后血糖反应的双组份碳水化合物混合物。所述双组份碳水化合物混合物任选与非吸收性碳水化合物、纤维和不消化的低聚糖混合形成一种糖尿病人用碳水化合物体系。此外，本发明涉及加入所述双组份碳水化合物混合物或所述碳水化合物体系的营养制剂。而且，本发明还涉及一种通过喂食所述营养制剂向患糖尿病的个体输送营养的方法。
背景葡萄糖不耐性的最初治疗严格坚持使饭后葡萄糖反应最小化的膳食，并且在许多情况下使用药疗法(胰岛素或口服低血糖药)。
在1921年以前，绝食是公认治疗与营养不良有关的糖尿病(DM)的唯一方法。由于外生胰岛素的发现，膳食已成为治疗的主要焦点。在最近的75年里，对来自碳水化合物和脂肪的热值分布的推荐已经改变。以时间观念为基础，促进代谢控制的最佳混合物列于下表1。
表1患DM的人的推荐热值分布的历史
*以营养评定为基础＜10％饱和脂肪早期推荐限制饮食的碳水化合物，这是由于采用这种机理通常可以较好地控制血糖。然而，多年来研究人员发现，低碳水化合物、高脂肪膳食伴随有脂血异常和心血管疾病，这是由于工业化国家中消费的大多数高脂膳食都富含饱和脂肪。在1950年，美国糖尿病协会(ADA)推荐提高由碳水化合物提供的热值的比例以降低心血管危险。尽管通过这种策略可以使心血管疾病的危险减少，但是研究证实不是所有患DM的人都从代谢控制的角度有利地得到响应。此外，消费的饱和脂肪继续有引起心血管危险。ADA推荐限制脂肪总量，而不考虑脂肪的类型，这种推荐在二十世纪八十年代后期在美国全国卫生研究所(NIH)关于膳食的协商会议上受到调查者和参与者的质疑并在2型DM的患者中执行。由于高碳水化合物膳食改善血糖控制和胰岛素敏感性的理论因其证据不具说服力而不被接受，因此对所有患DM的人推荐富含碳水化合物的膳食也受到批评。NIH会议导致其它膳食疗法的研究，从而导致1994年ADA营养推荐的根本改变。新的ADA指南强调膳食策略个体化。目的是通过改变大量营养素提供的热值的比例获得最佳的血糖和代谢控制。所选比例取决于血糖控制的目标、膳食喜好和对膳食的反应。
美国糖尿病协会(ADA)目前推荐的膳食中，蛋白质与常人膳食中的比例相同并占膳食中总热值的10％-20％。当蛋白质占总热值的10％-20％时，总热值的80％-90％仍然分布于碳水化合物和脂肪之间。根据膳食喜好、治疗目标、代谢控制和其它医疗条件的存在将碳水化合物/脂肪混合物个体化。然而，ADA的确推荐了膳食中的各种脂肪。具体地说，饱和脂肪应低于总热值的10％，并且聚不饱和脂肪不超过总热值的10％。剩余热值应来自单不饱和脂肪，并且每天摄取的胆固醇应限制在低于300mg。推荐的纤维摄取与常规相同，为每天20-35克来自各种食物源的膳食纤维。通过消费参考日摄取量(RDI)推荐的量可以满足其它健康的患DM的人的微量营养素。许多研究的焦点已集中在矿物质铬和镁与DM治疗的关系。被认为有微量营养素缺乏危险的个体应进行评估以决定是否必需补充。
作为患糖尿病的人的唯一营养来源和营养补充的产品可以商购获得。这些工业产品典型地是液体并包含更大量的脂肪。营养液中的脂肪较高，因为脂肪使胃排空慢。由此延迟营养素释放到小肠中，从而在钝化了进食之后碳水化合物的吸收曲线。
Glucerna(Ross Products Division of Abbott Laboratories，Columbus Ohio)是一种患异常葡萄糖耐性的患者用的带有纤维的液体营养物。酪蛋白酸钠和酪蛋白酸钙作为蛋白质占总热值的16.7％；麦芽糖糊精、大豆多糖和果糖作为碳水化合物占总热值的34.3％；并且高油红花油和低芥酸菜籽油(canola oil)作为脂肪占总热值的49％。大豆多糖为14.1g/1000ml总膳食纤维。维生素和矿物质的RDI是以1422kcal释放的。该产品还含有超痕量矿物质硒、铬和钼和有条件地必需的营养素、肉毒碱和牛磺酸。
Choice dm(Mead Johnson & Company，Evensville，Indiana)是一种环葡萄糖不耐性的人用的营养完全的饮料。浓缩乳蛋白作为蛋白质占总热值的17％；麦芽糖糊精和蔗糖作为碳水化合物占总热值的40％；并且高油红花油和低芥酸菜籽油作为脂肪占总热值的43％。微晶纤维素、大豆纤维和金合欢树胶为14.4g/1000ml总膳食纤维。维生素和矿物质的RDI是以1060kcal释放的。该产品还含有超痕量矿物质硒、铬和钼和有条件地必需的营养素、肉毒碱和牛磺酸。
Resource Diabetic(Sandoz Nutrition Corporation，Berne，Switzerland)是一种特定为患1型和2型糖尿病的人和患紧张诱导型高血糖的人设计的带有纤维的完全液体制品。酪蛋白酸钠和酪蛋白酸钙以及大豆分离蛋白作为蛋白质占总热值的24％；水解玉米淀粉和果糖作为碳水化合物占总热值的36％；并且高油红花油和大豆油作为脂肪占总热值的40％。部分水解的瓜尔胶占3.0g/8fl.oz.总膳食纤维。维生素和矿物质的RDI是以2000kcal释放的。该产品还含有超痕量矿物质硒、铬和钼和有条件地必需的营养素、肉毒碱和牛磺酸。
Ensure Glucema OS(Ross Products Division of AbbottLaboratories，Columbus Ohio)是一种特定为患糖尿病的人设计的口服补充物。酪蛋白酸钠和酪蛋白酸钙作为蛋白质占总热值的18％；麦芽糖糊精、果糖、大豆多糖和阿拉伯胶作为碳水化合物占总热值的37％；并且高油红花油和低芥酸菜籽油作为脂肪占总热值的45％。大豆多糖和阿拉伯胶占2.0g/8fl.oz.总膳食纤维。至少25％的24种关键维生素和矿物质的RDI是以8fl.oz.释放的。该产品还含有超痕量矿物质硒、铬和钼和有条件地必需的营养素、肉毒碱和牛磺酸。
Cashmere等的US专利4,921,877描述了一种膳食治疗患葡萄糖不耐性的人用的营养完全的液体制品，具有总热值的20-37％的碳水化合物混合物，由玉米淀粉、果糖和大豆多糖组成；总热值的40-60％来自脂肪混合物，其中低于10％的总热值来自饱和脂肪酸，高达10％的总热值来自聚不饱和脂肪酸，并且剩余的脂肪热值来自单不饱和脂肪酸；总热值的8-25％的蛋白质；维生素和矿物质为至少最小量的USRDA；有效量的超痕量矿物质铬、硒和钼；和有效量的肉毒碱、牛磺酸和肌醇。
Wibert等的US专利5,776,887描述了一种膳食治疗糖尿病的营养组合物，含有1-50％总热值的蛋白质；0-45％总热值的脂肪、5-90％总热值的碳水化合物体系和纤维。所述碳水化合物体系需要快速吸收成分如葡萄糖或果糖、中速吸收成分如某种煮过的淀粉或果糖，和缓慢吸收的成分如原玉米淀粉。
Audry等的US专利5,292,723描述了一种用作限糖饮食的液体营养组合物，含有脂类部分、蛋白质部分和特定组合的糖类。所述糖类部分由葡萄糖聚合物和缓慢吸收的糖类组成。
Laughlin等的US专利5,470,839描述了一种组合物和向糖尿病患者提供营养的方法。所述低碳水化合物、高脂肪的小肠组合物含有蛋白源、包括缓慢消化的高直链淀粉和可溶性膳食纤维的碳水化合物源、和包括高百分比的单不饱和脂肪的脂肪源。
上面所列的工业产品开始涉及改变ADA关于患DM的人的推荐热值分布。碳水化合物含量略有增加，同时脂肪相应地略有降低，同时所述脂肪体系已经过改变从而降低了饱和脂肪酸的份数。然而，脂肪的热值份数保持在ADA推荐之上。现有技术描述了复合多组分碳水化合物体系，它是通过需要3种或多种以不同速度被吸收的碳水化合物源来钝化血糖反应的。这些复合的多组分碳水化合物体系具有使所述碳水化合物体系难以加入营养制品中的物理特征。此外发现，这些复合的多组分碳水化合物体系经常具有不能接受的感官特性。
因此，本领域需要开发一种简单的双组分碳水化合物体系，它的作用是钝化易于吸收的碳水化合物的血糖反应。特别地，本领域需要开发一种营养产品，它向患异常葡萄糖耐性的人提供营养素，并遵从ADA关于脂肪的推荐。
发明简述本发明涉及一种双组分碳水化合物混合物，它解决了现有技术中为糖尿病人设计的复合多组分碳水化合物体系相伴的许多问题。本发明的双组分碳水化合物混合物利用一种果糖源并结合至少一种易消化的葡萄糖聚合物。当与仅有葡萄糖聚合物的情况相比较时，将所述果糖用于双组分碳水化合物混合物中显著降低了血糖反应。而且，该双组分碳水化合物混合物口感好并且具有使其易于加入到液体、粉末、棒和半固体营养物中的物理性能。
可以将其它组分加入到所述双组分碳水化合物混合物中形成一“碳水化合物体系”。该碳水化合物体系任选加入非吸收性碳水化合物、膳食纤维和不消化的低聚糖，由此增加了粪便体积、改善了营养素通过小肠的时间并向大肠中所有有利于健康胃肠道的有益微植物群提供营养素。
本发明还涉及一种为患糖尿病的人设计的新营养产品，它解决了与现有技术中营养制品有关的许多问题。由于糖尿病治疗的目的是防止全天内血糖大的波动，因此通过突出复合碳水化合物(淀粉)对简单糖的优势来建议糖尿病人选择在进食后使血糖水平最小化的碳水化合物食品。由于认为复合碳水化合物消化更慢并且使血糖升高要比简单的快速吸收的糖要低，因此复合的碳水化合物是优选的碳水化合物源。现有技术教导应使用复合的多组分碳水化合物体系。这些体系加入以不同速度消化和吸收的不同碳水化合物源。尽管这些体系可改善进食之后的血糖含量，但是它们难以加入营养制品中。
本发明的营养产品利用一种双组分碳水化合物混合物，所述混合物包含果糖源并与至少一种易消化的葡萄糖聚合物结合，本发明人已发现，当与仅有葡萄糖聚合物的情况相比较时，其显著降低了血糖反应。因此，营养制品可以含有更高百分比的易于吸收的碳水化合物并产生比预期更低的血糖反应。而且，其它碳水化合物热值可以代替脂肪热值，由此易于为患糖尿病的人配制含有低于37％的来自脂肪的热值的营养物。
本发明还涉及一种向患异常葡萄糖耐性的人输送营养素的方法，即喂食加入所述双组分碳水化合物混合物和低于37％的来自脂肪的热值的营养物。
附图简述为了使本领域技术人员了解本发明的原理，现在参照形成本说明书一部分的附图描述本发明的优选实施方案，其中
图1图示了喂食实施例V中所述的葡萄糖±果糖的雌性Zucker肥胖fa/fa大鼠的食后血糖反应。
图2图示了喂食实施例V中所述的葡萄糖±果糖的大鼠的血糖从基线的增长变化。
图3图示了喂食实施例VI中所述的部分水解的玉米淀粉±果糖的雄性Zucker肥胖fa/fa大鼠的食后血糖反应。
图4图示了喂食实施例VI中所述的部分水解的玉米淀粉±果糖的大鼠的血糖从基线的增长变化。
详述正如本申请所用的a.术语“可消化的葡萄糖聚合物”是指快速消化的水解淀粉和葡萄糖低聚物。
b.术语“右旋糖当量”(DE)是指淀粉聚合物水解度的定量测定。它是与右旋糖(葡萄糖)标准为100相比较的还原力的度量。DE越高，淀粉水解度越大。当淀粉进一步水解(较高DE)时，平均分子量降低并且因此使碳水化合物分布发生变化。麦芽糖糊精具有低于20的DE。淀粉糖浆干粉具有20或更高的DE并且更快被吸收。
c.“血糖指数”(GI)是通过试验食品的曲线下面的血糖增加面积(AUC)除以参照食品的血糖增加的AUC并乘以100计算的，其中试验食品和参照食品的碳水化合物含量相同。参照食品通常是标准GI为100的葡萄糖或白面包。
d.术语“总膳食纤维”或“膳食纤维”是指可溶性纤维和不溶性纤维的总和。这些食品组分不被人的饮食酶分解为被吸收到血流中的小分子。
e.“可溶性”和“不溶性”膳食纤维是使用American Associationof Cereal Chemists(AACC)Method 32-07测定的。“可溶性”膳食纤维源是指通过AACC Method 32-07测定至少60％的膳食纤维是可溶性膳食纤维的纤维源，并且“不溶性”膳食纤维源是指通过AACCMethod 32-07测定至少60％的总膳食纤维是不溶性膳食纤维的纤维源。
f.“可发酵”和“不能发酵”的膳食纤维是通过“Fermentabilityof Various Fiber Sources by Human Fecal BacteriaIn Vitro”，AMERICAN JOURNAL CLINICAL NUTRITION，1991；531418-1424中所述的步骤测定的。该步骤还描述在Garleb等的US专利5,085,883中。“不能发酵”的膳食纤维是指具有低于40wt％，优选低于30wt％的相对低的发酵性的膳食纤维，并且术语“可发酵”的膳食纤维是指具有大于60wt％，优选大于70wt％的相对高的发酵性的膳食纤维。
g.术语“不能消化的低聚糖”是指聚合度低于或等于约20和/或分子量低于或等于约3,600的小碳水化合物部分，其抵抗在人体上消化道中的内源消化。
h.术语“非吸收性碳水化合物”是指聚合度大于约20和/或分子量大于约3,600的碳水化合物分子，其在人体上消化道中抗内源消化。非吸收性碳水化合物具有总膳食纤维的许多特性。然而，它们不能通过用于纤维的AACC Method 32-07计量，因此它们不包括在本发明的总膳食纤维值中。
i.术语“总热值”是指确定体积的最终营养产品的总热量。
j.术语“参考每日摄取量或RDI”是指一套以必需维生素和矿物质的推荐每日膳食供给量标准为基础的膳食参考量。所述推荐的每日膳食供给量是由the National Academy of Sciences确立的一套估计的营养素供给量，它们定期更新以反映当前科学知识。
k.术语“果糖”和“果糖源”可以互换地使用并且是指碳水化合物源中的实际果糖含量。
本发明的一个实施方案是一种降低了可消化的葡萄糖聚合物的血糖反应的双组份碳水化合物混合物。所述双组份碳水化合物混合物含有一种果糖源和至少一种可消化的葡萄糖聚合物源。所述双组份碳水化合物体系的组成范围以干物计描述在表2中。
表2碳水化合物混合物范围(wt/wt％碳水化合物)
优选范围也可以描述为可消化的葡萄糖聚合物与果糖之比。优选范围是可消化的葡萄糖聚合物与果糖之比为约19∶1-1∶1，更优选为约19∶1-2.3∶1，最优选为约9∶1-3∶1。
本发明的双组份碳水化合物混合物的一个组份是可消化的葡萄糖聚合物。适用于人消费的任何可消化的葡萄糖聚合物都可用于本发明。典型的可消化的葡萄糖聚合物源的实例包括淀粉糖浆、淀粉糖浆干粉、大米糖浆、葡萄糖低聚物如麦芽糖和糖醇如麦芽糖醇。正如表2中所述，所述双组份碳水化合物混合物中可消化的葡萄糖聚合物的典型量为该双组份碳水化合物混合物的约50wt/wt％-约95wt/wt％，优选约70wt/wt％-约95wt/wt％，更优选约75wt/wt％-约90wt/wt％。
葡萄糖(右旋糖)天然发现于谷物、水果和蜂蜜中。更典型地，可商购获得的葡萄糖是通过将淀粉完全水解生产的。在水解过程中，可消化的葡萄糖聚合物是以淀粉糖浆的组份产生的。淀粉糖浆中的葡萄糖和葡萄糖聚合物的量可以如下表3所述变化。
表3几种源的碳水化合物分布*
*数据得自Cargill，Minneapolis，Minnesota产品信息表本申请对可消化的葡萄糖聚合物的量的任何参考应理解为是指可消化的葡萄糖聚合物在碳水化合物源中的实际量。本领域技术人员可以容易地计算为了释放所需量的可消化的葡萄糖聚合物而应向营养产品中加入多少碳水化合物源。
麦芽糖是由两个D-葡萄糖单元经化学键连接在一起组成的二糖。麦芽糖也是由淀粉水解生产的，并且典型组成列于表3。麦芽糖醇是通过将麦芽糖中的一个葡萄糖单元氢化产生的麦芽糖的糖醇。
典型地，本发明的可消化的葡萄糖聚合物是经过部分水解的淀粉。例如，部分水解的玉米淀粉的产品典型地是由食品级酸和/或酶水解的玉米淀粉浆开始的。所得糖浆经过过滤和碳处理精制。控制水解以获得所需产品。根据代表水解度的右旋糖当量(DE)将所述部分水解的玉米淀粉分类。正如表3所述的，淀粉糖浆可以富含特定组份。这些部分水解的淀粉经常被快速地消化(一些化学改性可以降低其可消化性以得到非吸收性碳水化合物，这在后面将要讨论)。
可消化的葡萄糖聚合物的工业源易于获得并且为本领域技术人员所知。例如，淀粉糖浆干粉可从Cerestar USA，Inc in Hammond，Indiana获得。大米基糖浆可从California Natural Products inLathrop，California获得。麦芽糖和淀粉糖浆可从Cargil inMinneapolis，Minnesota获得。麦芽糖醇粉可从Roquette America，Inc.，Keokuk，lowa获得。麦芽糖醇糖浆可从AlGroup Lonza，FairLawn，New Jersey获得。
本发明的双组份碳水化合物混合物的第二个组份是果糖源。适用于人消费的任何果糖源都可用于本发明。典型的果糖源的实例包括蔗糖、高果糖淀粉糖浆和液体及粉末果糖。正如表2中所述的，果糖在所述双组份碳水化合物混合物中的通常含量为该双组份碳水化合物混合物的约5wt/wt％-约50wt/wt％，优选约5wt/wt％-约30wt/wt％，更优选约10wt/wt％-约25wt/wt％。
果糖发现于水果和蜂蜜中。更典型地，可商购获得的果糖是将糖类酶促转化为果糖生产的。不同源的果糖含量列于下表4。
表4几种果糖源的碳水化合物分布*
*果糖和淀粉糖浆数据得自Cargill，Minneapolis，Minnesota产品信息表，蜂蜜值得自National Honey Board，San Francisco，California
工业高果糖淀粉糖浆可以不同含量的果糖获得。表4所列的高果糖淀粉糖浆分布代表了两种可商购获得的果糖源，其中果糖分别占淀粉糖浆的42％和55％。本申请对果糖量的任何参考应理解为是指碳水化合物源中的实际果糖含量。例如，表4中的100gm蜂蜜将提供49gm的果糖。本领域技术人员可以容易地计算出为了释放所需量的果糖而应向营养产品中加入多少碳水化合物源。
果糖的工业源易于获得并且对本领域技术人员为公知的。例如，各种高果糖淀粉糖浆可从Cargil in Minneapolis，Minnesota获得。果糖可从A.E.Staley in Decatur，Illinois获得。
本发明还涉及一种向上述双组份碳水化合物混合物中加入了膳食纤维、非吸收性碳水化合物和不消化的低聚糖的碳水化合物体系。通常每向制品中加入1g膳食纤维、非吸收性碳水化合物和不消化的低聚糖，就要除去1g双组份碳水化合物混合物。通常高达约57wt/wt％的简单的双组份碳水化合物混合物可以用膳食纤维、非吸收性碳水化合物和不消化的低聚糖的组合形成的“碳水化合物体系”代替。
所述碳水化合物体系的第一个任选组份是膳食纤维，其低于或等于碳水化合物体系的约17wt/wt％，优选低于或等于碳水化合物体系的约15wt/wt％，更优选低于或等于碳水化合物体系的约10wt/wt％。
本发明的膳食纤维源的实例通常包括阿拉伯胶、羧甲基纤维素、瓜尔胶、魔芋粉、黄原胶、海藻酸盐、结冷胶(gellan gum)、金合欢胶、柑橘果胶、低和高甲氧基果胶、改性纤维素、燕麦和大麦葡聚糖、卡拉胶、欧车前、大豆多糖、燕麦壳纤维、豌豆壳纤维、大豆壳纤维、大豆子叶纤维、甜菜纤维、纤维素、玉米麸和上述纤维的水解形式及其任意组合。
许多类型的膳食纤维对本领域技术人员为已知的并且可以获得。纤维在其化学组成和物理结构及其生理功能上显著不同。用于本发明的膳食纤维源可以通过术语溶解度和发酵性来表征。就溶解度而言，纤维可以分成可溶性和不溶性类型并且纤维源在它们所含的可溶性和不溶性纤维的量方面不同。
代表性的可溶性膳食纤维源是阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、结冷胶、魔芋粉、黄原胶、海藻酸盐、柑橘果胶、低和高甲氧基果胶、燕麦和大麦葡聚糖、卡拉胶和欧车前。许多可溶性膳食纤维的工业源对本领域技术人员来说可以容易地获得并且为已知的。例如，阿拉伯胶、水解的羧甲基纤维素、瓜尔胶、黄原胶、海藻酸盐、果胶和低和高甲氧基果胶可从TIC Gums，Inc.of Belcamp，Maryland获得。燕麦和大麦葡聚糖可从Mountain Lake Specialty Ingredients，Inc.of Omaha，Nebraska获得。欧车前可从Meer Corporation of NorthBergen，New Jersey获得，而卡拉胶和魔芋粉可从FMC Corporation ofPhiladelphia，Pennsylvania获得。
代表性的不溶性膳食纤维是燕麦壳纤维、豌豆壳纤维、大豆壳纤维、大豆子叶纤维、甜菜纤维、纤维素和玉米麸。许多不溶性膳食纤维源对本领域技术人员来说易于获得并且为已知的。例如，玉米麸可从Quaker Oats of Chicago，Illinois获得；燕麦壳纤维可从CanadianHarvest of Cambridge，Minnesota获得；豌豆壳纤维可从WoodstoneFoods of Winnipeg，Canada获得；大豆壳纤维和燕麦壳纤维可从Fibrad Group of LaVale，Maryland获得；大豆子叶纤维可从ProteinTechnologies International of St.Louis，Missouri获得；甜菜纤维可从Delta Fiber Foods of Minneapolis，Minnesota获得并且纤维素可从James River Corp.of Saddle Brook，New Jersey获得。
膳食纤维也可以分成可发酵类型和不能发酵类型。纤维的这种性能是指被存在于人大肠内的厌氧菌发酵的能力。膳食纤维在其发酵性方面显著不同。
代表性的可发酵的膳食纤维源是阿拉伯胶和瓜尔胶。可发酵的膳食纤维的工业源对本领域技术人员来说易于获得并且为已知的。例如，阿拉伯胶和瓜尔胶可从TIC Gums，Inc.of Belcamp，Maryland获得。
代表性的不能发酵的膳食纤维源是羧甲基纤维素(CMC)、欧车前、燕麦壳纤维和玉米麸。许多不能发酵的膳食纤维的工业源对本领域技术人员来说可以容易地获得并且为已知的。例如，羧甲基纤维素可从TIC Gums，Inc.of Belcamp，Maryland获得。玉米麸可从QuakerOats of Chicago，Illinois获得，而燕麦壳纤维可从Canadian Harvest ofCambridge，Minnesota获得。欧车前可从the Meer Corporation ofNorth Bergen，New Jersey获得。
碳水化合物体系的第二个任选组份是非吸收性碳水化合物，其低于或等于该碳水化合物体系的约20wt/wt％，优选低于或等于碳水化合物体系的15wt/wt％，更优选低于或等于碳水化合物体系的约10wt/wt％。
本发明的非吸收性碳水化合物源的实例典型地包括化学改性的淀粉如FibersolTM2(E)和菊粉。
非吸收性碳水化合物具有纤维的许多特性，但是不能通过AACC法计量为总膳食纤维。淀粉化学改性最终可以影响其在小肠中的消化速度和消化度。使用酸和热将淀粉部分水解导致淀粉分子中分子重排，以致除了将现有的α-(1，4)和-(1，6)键重新配置成β键之外，还形成α和β-(1，2)和-(1，3)键。例如，用盐酸、淀粉酶和热处理玉米淀粉产生低分子量的不能消化且发酵速度慢的糊精(由MatsutaniChemical Industry，Hyogo Japan以产品名FibersoTM2(E)提供)。因此，所述非吸收性碳水化合物很可能到达大肠的下面部分并被原有的微生物区利用。
菊粉经常从植物如菊苣、洋姜、韭和芦笋中提取。不同的菊粉提取步骤已有报道。这些步骤经常包括剁碎植物、对其提取。
非吸收性碳水化合物的工业源对本领域技术人员来说可以容易地获得并且为已知的。例如，FibersolTM2(E)可从Matsutani ChemicalIndustry，Hyogo Japan获得，而菊粉可从Rhone-Poulenc，Inc，Cranbury，New Jersey获得。
所述碳水化合物体系的第三个任选组份是不能消化的低聚糖，其低于或等于该碳水化合物体系的约20wt/wt％，优选低于或等于碳水化合物体系的15wt/wt％，更优选低于或等于碳水化合物体系的约10wt/wt％。
本发明的不能消化的低聚糖源的实例典型地包括果糖低聚糖类(FOS)、木糖低聚糖类(XOS)、α葡萄糖低聚糖类(GOS)、反式半乳糖基低聚糖类(TOS)、大豆低聚糖类、乳蔗糖、水解过的菊粉和聚右旋糖。
不能消化的低聚糖，例如果糖低聚糖(FOS)，被位于大肠内的厌氧微生物快速且大量地发酵为短链脂肪酸，从而加速了邻近结肠上皮粘膜中的细胞繁殖。
而且，FOS是大多数双歧杆菌种的优选能源，但是它不被潜在的病原生物体如产气荚膜梭状芽孢杆菌、艰难梭菌或大肠杆菌利用。因此，向本发明的营养产品中加入FOS可选择有益菌，例如双歧杆菌，但是抗潜在的病原菌，例如产气荚膜梭状芽孢杆菌和腐败菌。
许多不能消化的低聚糖工业源对本领域技术人员来说可以容易地得到并且为已知的。例如，FOS可从Golden Technologies Company ofGolden，Colorado获得并且XOS可从Suntory Limited of Osaka，Japan获得。GOS可从Solabia，Pantin Cedex，France获得。TOS可从YakultHonsha Co.，Tokyo，Japan获得。大豆低聚糖可从Calpis Corporationdistributed by Ajinomoto U.S.A.Inc.，Teaneck，New Jersey获得。水解过的菊粉可从Rhone-Poulenc，Inc，Cranbury，New Jersey获得，而聚右旋糖可从A.E.Staley in Decatur Illinois获得。
本发明还涉及一种通过喂食上述双组份碳水化合物混合物或碳水化合物体系来钝化可消化的葡萄糖聚合物的血糖反应的方法。MaryMoore等在葡萄糖耐性领域的研究(″Effect of Fructose on theResponse of Normal Adults to an Oral Glucose Tolerance Test″，AJOURNAL OF THE AMERICAN DIABETES ASSOCIATION，ABSTRACT BOOK 59TH SCIENTIFIC SESSIONS，June 1999，Abstract 1270，p.A291)指出，通过向葡萄糖溶液中加入果糖8个正常对象提高了葡萄糖耐性，1个正常对象未改变，2个正常对象中变得更坏。Moore等推断，果糖的存在在仅对葡萄糖的反应有最大血糖移动的正常个体中最有效。由于糖尿病人的葡萄糖代谢与正常个体的显著不同，因此本发明人试验将果糖加入葡萄糖中用于糖尿病动物模型(实施例V中所述的研究)并发现血糖曲线下的增长面积(AUC)显著降低，与对照相比降低34％。本发明人还惊奇地发现，向部分水解的淀粉中加入补充果糖显著降低了血糖曲线下的增长面积，与对照相比降低32％(实施例VI中所述的研究)。与部分水解过的淀粉的简单糖类相似，本领域技术人员没预料会看见血糖水平降低。
正如上面提到的，本发明还涉及一种利用上面定义的双组份碳水化合物混合物或碳水化合物体系的营养产品。所述碳水化合物热值代替营养物中的脂肪热值，由此易于给患糖尿病的人配制含有低于37％脂肪热值的营养物，这是比现有技术的营养制品具有的显著优点。
本发明的营养产品经设计用作患DM人的唯一营养源或补充物。由于所述产品可用作唯一营养源，因此它将含有蛋白源、脂类源、碳水化合物源、维生素和矿物质，其量足够保持患者健康(即，防止营养不良)。这些量对本领域技术人员为公知的并且当制备这些产品时可以容易地计算出。
虽然仅作为一般指导而并非为对本发明的任何限制，本发明的营养制品典型地提供描述于表5中的热值分布。
表5营养制品组份范围
*可以是本发明的双组份碳水化合物混合物或者碳水化合物体系此外，热值密度通常为约0.5kcal/ml-约2.0kcal/ml，优选约0.8kcal/ml-约1.2kcal/ml。
本发明营养产品中一种必需的组份是碳水化合物源。可以将或者上述简单的双组份碳水化合物混合物或者碳水化合物体系加入到营养物中。正如表5中所述的，营养物中碳水化合物组份占该营养产品总热值的约25％-约60％，更优选约35％-约55％。
营养物用的优选碳水化合物体系含有占该碳水化合物体系的约64wt/wt％为可消化的葡萄糖聚合物；占该碳水化合物体系的约23wt/wt％为果糖；占该碳水化合物体系的约6.5wt/wt％为非吸收性碳水化合物；占该碳水化合物体系的约3.5wt/wt％为不能消化的低聚糖；和占该碳水化合物体系的约3.0wt/wt％纤维。
本发明营养产品的第二个组份是蛋白质。可用于本发明营养产品的蛋白质包括适用于人消费的任何蛋白质。这些蛋白质对本领域技术人员来说为公知的并且当制备这种产品时可以容易地选择。可以利用的合适蛋白质的实例通常包括酪蛋白、乳清、乳蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、大米蛋白、玉米蛋白、水解蛋白及其混合物。正如表5中所述的，蛋白质在营养产品中的典型量为总热值的约10％-约35％，更优选为总热值的约15％-约25％。
工业蛋白源对本领域技术人员来说可以容易地获得并且为已知的。例如，酪蛋白酸盐、乳清、水解酪蛋白酸盐、水解乳清和乳蛋白可从New Zealand Milk Products of Santa Rosa，California获得。大豆蛋白和水解大豆蛋白可从Protein Tehnologies International ofSaint Louis，Missouri获得。豌豆蛋白可从Feinkost IngredientsCompany of Lodi，Ohio获得。大米蛋白可从California NaturalProducts of Lathrop，California获得。玉米蛋白可从EnerGenetics Inc.of Keokuk，Iowa获得。
本发明营养产品的第三个组份是脂肪。正如上面提到的，本发明的脂肪源一般低于或等于总热值的37％，更优选为总热值的约25％-约30％。本发明的脂肪源可以是任何脂肪源或脂肪源的混合物，它提供所需水平的饱和(低于10％kcal)、聚不饱和(高达10％kcal)和单不饱和脂肪酸(10％-15％kcal)。本领域技术人员可以容易地计算出应将多少脂肪源加入到营养产品中以便释放所需水平的饱和、聚不饱和和单不饱和脂肪酸。食品级脂肪的实例在本领域中为公知的并且典型地包括大豆油、橄榄油、海洋石油、向日葵油、高油向日葵油、红花油、高油红花油、分馏过的椰子油、棉籽油、玉米油、低芥酸菜籽油、棕榈油、棕榈仁油及其混合物。
上述脂肪的许多工业源对本领域技术人员可以容易地获得并且为已知的。例如，大豆和低芥酸菜籽油可从Archer Daniels Midland ofDecatur，Illinois获得。玉米、椰子、棕榈和棕榈仁油可从Premier EdibleOils Corporation of Portland，Organ获得。分馏过的椰子油可从Henkel Corporation of LaGrange，Illinois获得。高油红花油和高油向日葵油可从SVO Specialty Products of Eastlake，Ohio获得。海洋石油可从Mochida International of Tokyo，Japan获得。橄榄油可从Anglia Oils of North Humberside，United Kingdom获得。向日葵和棉籽油可从Cargil of Minneapolis，Minnesota获得。红花油可从California Oils Corporation of Richmond，California获得。
本发明的营养组合物理想地含有维生素和矿物质。维生素和矿物质应理解为在每日膳食中是必需的。本领域技术人员知道对已知为正常生理功能所必需的某些维生素和矿物质已建立了最小需要量。从业者也理解，需要向营养组合物中提供适当附加量的维生素和矿物质以弥补这些组合物在加工和贮藏过程中的一些损失。此外，从业者应理解，某些微量营养素可能对糖尿病人具有潜在的益处，如铬、肉毒碱、牛磺酸和维生素E，并且由于在2型糖尿病人中更新较高，因此可能对某些微量营养素如抗坏血酸存在较高的膳食需求。
用作唯一营养源的完全营养制品用的维生素和矿物质体系的实例典型地以约350Kcal-约5600Kcal含有至少100％ADI的维生素A、B1、B2、B6、B12、C、D、E、K、β-胡萝卜素、生物素、叶酸、泛酸、烟酸和胆碱；矿物质钙、镁、钾、钠、磷和氯离子；痕量矿物质铁、锌、锰、铜和碘；超痕量矿物质铬、钼、硒；和有条件地必需的营养素间-肌醇、肉毒碱和牛磺酸。
用作营养补充物的营养制品用的维生素和矿物质体系的实例典型地以一份或者约50Kcal-约800Kcal含有至少25％ADI的维生素A、B1、B2、B6、B12、C、D、E、K、β-胡萝卜素、生物素、叶酸、泛酸、烟酸和胆碱；矿物质钙、镁、钾、钠、磷和氯离子；痕量矿物质铁、锌、锰、铜和碘；超痕量矿物质铬、钼、硒；和有条件地必需的营养素间-肌醇、肉毒碱和牛磺酸。
人工甜味剂也可以加入营养制品中以增强制品的感官质量。合适的人工甜味剂的实例包括糖精、天冬甜素、丁磺氨K和苏克拉糖(sucralose)。本发明的营养产品还将理想地包括调味剂和/或着色剂，从而为营养产品提供吸引人的外观和可接受的味道以便口服消费。有用的调味剂的实例典型地包括例如草莓、桃、奶油山核桃、巧克力、香蕉、覆盆子、柑橘、越橘和香子兰。
本发明的营养产品可以使用本领域技术人员公知的技术生产。尽管生产变化对营养制品领域的技术人员一定为公知，但是在实施例中详细描述了几个生产技术。一般说来制备含有所有油、任何乳化剂、纤维和脂溶性维生素的油和纤维的混合物。通过将碳水化合物、矿物质混合在一起并将蛋白质混于水中单独地制备3个以上的浆液(碳水化合物和两种蛋白质)。然后将这些浆液与油混物混合在一起。将所得混合物均质、热处理、用水溶性维生素标准化，调味并将该液体最终杀菌或干燥产生一粉末。或者，可以将均质的配方保持不稀化并填充到适当容器中作为布丁或者干燥成粉末。
本发明的组合物可以为几种物理形式如液体肠营养制品或浓缩液体、半固体形式如布丁或固体形式如粉末或营养棒。
本发明还涉及一种通过喂食上述营养物向糖尿病人释放营养素的方法。
实施例I表6呈现了生产1,000kg本发明未调味的液体营养产品的物料单。下面详细描述其生产。
表6未调味的液体营养物的物料单
WSV预混物(/g预混物)375mg/g烟酰胺、242mg/g泛酸钙、8.4gm/g叶酸、62mg/g盐酸氯化硫胺、48.4gm/g核黄素、59.6mg/g盐酸吡哆素、165mcg/g氰钴胺和7305mcg/g生物素维生素DEK预混物(/g预混物)8130IU/g维生素D3、838IU/g维生素E、1.42mg/g维生素K1UTM/TM预混物(/g预混物)45.6mg/g锌、54mg/g铁、15.7锰、6.39mg/g铜、222mcg/g硒、301mcg/g铬和480mcg/g钼通过制备4个浆液、将其混合在一起、热处理、标准化、包装和杀菌来生产本发明的液体营养产品。下面详细描述使用表6的物料单生产1000kg液体营养产品的方法。
碳水化合物/矿物质浆液的制备首先将约82kg水加热到约65℃-约71℃的温度并搅拌。在搅拌下加入所需量的柠檬酸钠和结冷胶(由the Kelco，Division of Merck and Company Incorporated，San Diego，California，U.S.A.以产品名″KelcogelTM″供应)并搅拌5分钟。加入所需量的超痕量矿物质/痕量矿物质(UTM/TM)预混物(由Fortitech，Schnectady，New York供应)。该浆液为淡绿黄色。保持搅拌直到矿物质完全分散。搅拌的同时，接下来加入所需量的以下矿物质柠檬酸钾、氯化钾、氯化铬、氯化镁和碘化钾。接下来，在高速搅拌下向浆液中加入第一种麦芽糖糊精(由Grain Processing Corporation，Muscataine，Iowa，U.S.A.以产品名″MaltrinTM-100″供应)和果糖，并使其溶解。在搅拌下，加入所需量的麦芽糖醇粉(由RoquetteAmerica，Inc.，Keokuk，Iowa以产品名MaltisorbTM粉末P35SK供应)、麦芽糖醇糖浆(由AlGroup Lonza，Fair Lawn，New Jersey以产品名HystarTM5875供应)、果糖低聚糖(由Golden TechnologiesCompany，Golden，Colorado，U.S.A.以产品名″Nutriflora-PTM果糖低聚糖粉(96％)″提供)和第二种麦芽糖糊精(由Matsutani ChemicalIndustry Co.，Hyogo，Japan以产品名FibersolTM2(E)，充分搅拌直到完全溶解。在搅拌下向浆液中加入所需量的微粒化磷酸三钙。将完全的碳水化合物/矿物质浆液在约65℃-约71℃下保持搅拌持续不超过12小时，直到它与其它浆液混合。
纤维的油浆液的制备通过在搅拌下将所需量的高油红花油和低芥酸菜籽油混合并加热至约55℃-约65℃的温度来完成。在搅拌下，向所述热油中加入所需量的以下组份大豆卵磷脂(由CentralSoya Company，Fort Wayne，Indiana以产品名CentrocapTM162供应)、维生素D、E、K预混物(由Vitamins Inc.，Chicago，Illinois供应)、维生素A和β-胡萝卜素。将所需量的大豆多糖(由ProteinTechnology International，St.Louis，Missouri以产品名FibrimTM300)慢慢分散于热油中。在适度搅拌下将完全的油/纤维浆液在约55℃-65℃的温度下持续保持不超过12小时的温度直到它与其它浆液混合。
第一种蛋白质的水浆液的制备将293kg的水加热至60℃-65℃。搅拌下加入所需量的20％柠檬酸钾溶液并保持1分钟。在高速搅拌下加入所需量的酸性酪蛋白，接着立即加入所需量的20％氢氧化钠。保持高速搅拌直到酪蛋白溶解。在适度搅拌下将浆液保持在约60℃-65℃。
第二种蛋白质的水浆液的制备首先在搅拌下将约77kg的水加热至约40℃的温度。加入酪蛋白酸钙并将浆液充分搅拌直到酪蛋白酸盐完全分散。在连续搅拌下将浆液慢慢加热至60℃-65℃。浆液保持不超过12小时直到它与其它浆液混合。
批量通过如下集合将344kg的蛋白质浆液1与84kg的蛋白质浆液2混合。在搅拌下加入37kg的油/纤维浆液。等待至少1分钟之后，在搅拌下向得自前面步骤的混合浆液中加入216kg的碳水化合物/矿物质浆液，将所得混合浆液保持在约55℃-约60℃的温度下。用1N氢氧化钾将混合批量的pH调整至pH为6.45-6.75。
等待不低于1分钟并且不大于2小时的时间之后，将混合浆液经受如下的脱气、超高温处理和均质A.使用正排量泵供应该步骤的混合浆液；B.将混合浆液加热至约71℃-约82℃的温度；C.将所述热浆液于10-15inches Hg下脱气D.将所述热浆液于900-1100psig下在单相均质机中乳化；E.将所述乳化过的浆液通过板式/蛇管加热器并预热至约99℃-约110℃；F.所述预热的浆液通过注射蒸汽进行超高温加热至约146℃的温度，最少保持约5秒钟。
G.将经过UHT处理的浆液通过闪蒸冷却器将其温度降低至约99℃-约110℃。
H.将经过UHT处理的浆液通过板式/蛇管热交换器进一步将其温度降低至约71℃-约76℃。
I.将UHT处理过的浆液于3900-4100/400-600psig下均质；J.将均质过的浆液通过一保持管在约74℃-约80℃的温度下持续至少16秒钟；K.将均质过的浆液通过热交换器将其温度冷却至约1℃-约7℃；和L.在搅拌下将UHT处理并均质过的浆液于约1℃-约7℃的温度下贮藏。
在结束上面的步骤之后，进行质量控制为目的的适当的分析试验。
单独制备水溶性维生素(WSV)溶液并将其加入到加工过的混合浆液中。
维生素溶液制备如下搅拌下将以下组份加入到9.4kg水中WSV预混物(由J.B.Laboratories，Holland，Michigan供应)、维生素C、氯化胆碱、L-肉毒碱、牛磺酸、肌醇、叶酸、盐酸吡哆素和氰钴胺。加入所需量的45％氢氧化钾浆液以使其pH为7-10。
以质量控制试验的分析结果为基础，在搅拌下向批量中加入适量水以达到约21％总固体。此外，在搅拌下向稀释的批量中加入8.8kg维生素溶液。
可以调整产品pH以获得最佳产品稳定性。然后将所述完全产品放入合适的容器中并进行最终的杀菌。
实施例II实施例1中所述的营养物的另一可选择的产品形式是半固体或布丁。如实施例1通过热处理和均质步骤以及以下的添加来生产产品。以产品总固体的4.5wt/wt％将2个附加淀粉(由A.E.Staley，Decatur，Illinois以产品名Rezista和Mira-Clear供应)加入到碳水化合物浆液中。将水溶性维生素和任选的调味剂加入到未稀释的混合物中。将布丁以约30wt/wt％-32wt/wt％总固体填充到适当容器中并经过最终杀菌。另一选择，将布丁无菌地填充到适当容器中。
实施例III实施例I中所述的营养物的另一产品形式是粉末。如实施例1通过热处理和均质步骤生产产品。将水溶性维生素和任选的调味剂加入到未稀释的混合物中。以约45％-55％总固体将混合物泵送至干燥塔。干燥器参数如下喷嘴压力 1400-2400psig液体流速 最大10gpm入口空气温度 最大211℃出口空气温度 87-104℃干燥室压力-0.2至+0.2英寸水为了控制堆积密度、分散性、粒径、湿度和物理稳定性，可以根据该日的干燥条件改变特定喷嘴、喷嘴压力、干燥温度和精细再注入参数。将粉末通过干燥器排放圆锥体进入粉末冷却器，在此将其冷却至约43℃。将冷却过的粉末贮藏，直到将其填充到适当容器中。
实施例IV本发明的营养物也可以配制成营养棒。尽管不打算以任何方式限制本发明，而仅用作常规指导路线，营养物的典型配方描述于表7。
表7营养棒配方
利用表7的组份％的营养棒的典型热值分布是，蛋白质占总热值的约15％，脂肪占总热值的约25％，碳水化合物占总热值的约60％。
营养棒组合物是使用本领域已知的冷挤出技术生产的。为了制备这些组合物，典型地将所有粉状组份干混在一起。这些组份通常包括蛋白质、维生素预混物、某些碳水化合物等。然后将脂溶性组份混合在一起并与上面的粉状预混物混合。最后将任何液体组份混合到所述组合物中，形成塑性组合物或面团。
上面的方法打算得到一种塑性团块，然后在没有进一步物理或化学变化发生的情况下通过称为冷成型或挤出的步骤将其成型。在该方法中，将所述塑性团块以相对低的压力下强制通过赋予所需形状的模具，并且在适宜位置将所得挤出物切割得到所需重量的产品该团块例如可以压制通过小横截面的模具以形成带状条，这是在以规则间隔操作的截断机类型的切割器下在预定速度移动的带上进行的。在这种情况下，所述切割器通常由锋利刀具组成，以便经过调整使其切过所述带状条，但是切不到带下面，但是切割器也可以由丝线组成。在这两种情况下，原理是相同的；以使移动的带状条切被割成等重且等大小的片的间隔进行切割。一般来说，这是通过将切割冲程定时并将带速保持在适当水平获得的，但是也有该机理的计算机控制形式，以赋予更大灵活性。另一选择，迫使该块通过大横截面的模具，然后通过振荡刀或丝线以模具水平切割成薄片，它们落在移动带上并因此被运走。所述团块也可以挤出为薄片，然后用压印型切割机如饼干型切割机切割成适当形状。最后，也可以迫使团块进入配备有偏心凸轮的旋转模具上的腔室中，在旋转圆柱体模具时迫使由此形成的物料在某一点离开腔室。
成型之后，通过传送带或其它类型的物料运输机将成型的产品移动到可以将其进一步加工或简单包装的地方。一般说来，所述类型的营养棒将在可以是巧克力、复合巧克力涂层或一些其它类型的涂层材料的材料中包衣(涂布)。在所有这些情况下，涂层材料由室温下为固体，但是在超过例如31℃的温度下为液体的脂肪、以及赋予感官属性的其它材料组成。因此在熔融时使棒通过液体涂层的落下幕帘将涂层涂布到棒上，与此同时通过一块板或辊将涂层涂敷到棒的下表面上，并通过空气喷嘴将过量涂层吹掉。最后，将包衣的棒通过冷却隧道，在此将冷却的空气流将热量除去并使涂层固化。
实施例V本试验的目的是评价喂食补充有果糖的葡萄糖的雌性Zucker肥胖fa/fa大鼠的饭后血糖反应。
10只雌性Zucker肥胖fa/fa大鼠是在9周龄从Harlan SpragueDawley，Inc.(Indianapolis，IN)获得的。将这些大鼠单个地放入微型隔离器笼中于干被褥上并且随便可以得到水和大鼠食物(丸状的；8640 Harlan Teklad 22/5 Rodent Diet；Harlan Teklad，Madison，WI)。其居住设施保持在19-21℃、30-70％相对湿度和12小时光-暗循环。为了使大鼠适应试验时人的触摸，在本试验之前每周对大鼠触摸4-5次，持续8周。此外，训练大鼠从进食耐性试验用的配备球形轴承的不锈钢瓶乳头经口消费液体膳食。
对照碳水化合物是1.0g/kg体重的葡萄糖溶液。在实验之前将葡萄糖用水制成50％(wt/vol)溶液。同样，试验碳水化合物是补充有果糖(0.16g/kg体重)的50％葡萄糖溶液。
在8天内以双向交叉设计评价这两种碳水化合物。试验时，大鼠重459±8.1g(平均±SEM)并且为17周龄。禁食18小时过夜之后，大鼠进行进食耐性试验。在两种不同情况下，通过瓶乳头经口向大鼠随机喂食两种碳水化合物溶液之一。制品体积为约1ml并随动物重量调整，以便以体重为基础向每只大鼠释放等量的葡萄糖。在基线以及饭后30、60、90、120和170分钟收集血样用于葡萄糖分析(PrecisionG；Medisense，Bedford，MA)。在整个试验中大鼠可以随便得到水。
经尾静脉获得血样并收集到含肝素的毛细管中(20μl体积；Medisense)。将约5μl的血液立即直接转移到Precision G血糖试验带上并分析血糖浓度。然而，使用全血，Precision G仪器校正葡萄糖测定值并以mg葡萄糖/dl血浆提供数据。
可以在图1中发现喂食葡萄糖±果糖的雌性Zucker肥胖fa/fa大鼠的饭后血糖反应并且可以在图2中发现血糖从基线的增长变化。基础血糖值没有不同(Glc与Glc+Fru分别为111±3与117±4mg/dl)。对喂食Glc+Fru的大鼠，在饭后30、60和90分钟血糖从基线的增长变化低(P＜0.05)(图2)。计算曲线下的面积(AUC)(T.M.S.Wolever等，″The use of glycemic index in predicting the blood glucoseresponse to mixed meals″.AMERICAN JOURNAL OF CLINICALNUTRITION，1986，43，167-172)。在3小时的试验中加入到葡萄糖的补充果糖使血糖的增长AUC降低(P＜0.05)34％。
实施例VI本试验的目的是评价喂食补充有果糖的部分水解的淀粉的雄性Zucker肥胖fa/fa大鼠的饭后血糖反应。
10只雄性Zucker肥胖fa/fa大鼠是在5周龄从Harlan SpragueDawley，Inc.(Indianapolis，IN)获得的。将这些大鼠单个地放入微型隔离器笼中于干被褥上并且随便可以得到水和大鼠食物(丸状的；8640 Harlan Teklad 22/5 Rodent Diet；Harlan Teklad，Madison，WI)。其居住设施保持在19-21℃、30-70％相对湿度和12小时光-暗循环。为了使大鼠适应试验时人的触摸，在本试验之前每周对大鼠触摸4-5次，持续8周。此外，训练大鼠从进食耐性试验用的配备球形轴承的不锈钢瓶乳头经口消费液体膳食。
对照碳水化合物是1.0g/kg体重的部分水解的淀粉(LodexTM15；Cerestar USA，Inc.，Hammond，IN)。在实验之前将所述部分水解的淀粉用水制成50％(wt/vol)溶液。同样，试验碳水化合物是补充有果糖(0.16g/kg体重)的50％部分水解的淀粉溶液。在试验之前1小时两种处理物(每个总体积都是10ml)在微波炉中于高温下加热30秒钟以完全溶解。
在9天内以双向交叉设计评价这两种碳水化合物。试验时，大鼠重494±6.7g(平均±SEM)并且为14周龄。禁食16小时过夜之后，对大鼠进行进食耐性试验。在两种不同情况下，通过瓶乳头经口向大鼠随机喂食两种碳水化合物溶液之一。制品体积为约1ml并随动物重量调整，以便以体重为基础向每只大鼠释放等量的可消化的葡萄糖聚合物。在基线以及饭后30、60、90、120和180分钟收集血样用于葡萄糖分析(Precision G；Medisense，Bedford，MA)。在整个试验中大鼠可以随便得到水。
经尾静脉获得血样并将约5μl的血液立即直接转移到PrecisionG血糖试验带上并分析血糖浓度。然而，使用全血，Precision G仪器校正葡萄糖测定值并以mg葡萄糖/dl血浆提供数据。
可以在图3中发现喂食部分水解的淀粉±果糖的雄性Zucker肥胖fa/fa大鼠的饭后血糖反应并且可以在图4中发现血糖从基线的增长变化。基础血糖值没有不同(部分水解的淀粉与部分水解的淀粉+Fru分别为97±4.6与93±2.4mg/dl)。喂食部分水解的淀粉+Fru的大鼠在饭后30、60和90分钟血糖从基线的增长变化较低(P＜0.05)(图4)。计算曲线下的面积(AUC)(T.M.S.Wolever等，″The use ofglycemic index in predicting the blood glucose response to mixedmeals″.AMERICAN JOURNAL OF CLINICAL NUTRITION，1986，43，167-172)。在3小时的试验中加入到部分水解的淀粉的补充果糖使血糖的增长AUC降低(P＜0.05)32％。
当然，在不背离本发明精神和范围的情况下，本发明的实施方案可以在除本文所述之外的其它方式下进行。因此，本实施方案认为是描述性的而非限制性的，并且所有改变和等同方案都在本发明的说明书的范围之内。
权利要求
1.一种适合加入到肠营养物中的双组份碳水化合物混合物，含有a)一种果糖源，占所述双组份碳水化合物混合物的约5wt/wt％-约50wt/wt％；和b)至少一种可消化的葡萄糖聚合物源，占所述双组份碳水化合物混合物的约50wt/wt％-约95wt/wt％。
2.一种适合加入到肠营养物中的碳水化合物体系，含有a)至少约43wt/wt％的所述碳水化合物体系是权利要求1的双组份碳水化合物混合物；和b)低于约57wt/wt％的所述碳水化合物体系是选自以下的营养素非吸收性碳水化合物、膳食纤维和不能消化的低聚糖。
3.如权利要求2的碳水化合物体系，其中所述非吸收性碳水化合物占所述碳水化合物体系的不到约20wt/wt％。
4.如权利要求2的碳水化合物体系，其中所述膳食纤维占所述碳水化合物体系的不到约17wt/wt％，并且所述膳食纤维选自可溶性纤维、不溶性纤维、可发酵的纤维、不能发酵的纤维及其混合物。
5.如权利要求2的碳水化合物体系，其中所述不能消化的低聚糖占所述碳水化合物体系的不到约20wt/wt％。
6.一种营养产品，含有a)一种双组份碳水化合物混合物，占所述产品总热值的约25％-约60％，所述双组份碳水化合物混合物含有i)一种果糖源，占所述双组份碳水化合物混合物的约5wt/wt％-约50wt/wt％；和ii)至少一种可消化的葡萄糖聚合物源，占所述双组份碳水化合物混合物的约50wt/wt％-约95wt/wt％，b)一种脂肪源，占该产品总热值的不到约37％；和c)一种蛋白质源，占该产品总热值的约10％-约35％。
7.如权利要求6的营养产品，其中所述双组份碳水化合物混合物占该产品总热值的约35％-约55％。
8.一种营养产品，含有a)约25％-约60％产品总热值的碳水化合物体系，所述碳水化合物体系还含有i)一种果糖源，占所述碳水化合物体系的约5wt/wt％-约50wt/wt％，ii)至少一种可消化的葡萄糖聚合物源，占所述碳水化合物体系的约50wt/wt％-约95wt/wt％，iii)低于约20wt/wt％所述碳水化合物体系的非吸收性碳水化合物；b)一种脂肪源，占该产品总热值的不到约37％；和c)一种蛋白质源，占该产品总热值的约10％-约35％。
9.如权利要求8的营养产品，其中所述碳水化合物体系还含有占该碳水化合物体系低于约17wt/wt％的选自以下的膳食纤维可溶性纤维、不溶性纤维、可发酵的纤维、不能消化的纤维及其混合物。
10.如权利要求8的营养产品，其中所述碳水化合物体系还含有占该碳水化合物体系低于约20wt/wt％的不能消化的低聚糖。
11.如权利要求6-10任一的营养产品，其中所述脂肪源占该产品总热值的约25％-约30％。
12.如权利要求6-11任一的营养产品，其中所述蛋白质源占该产品总热值的约15％-约25％。
13.如权利要求8的营养产品，其中所述碳水化合物体系占该产品总热值的约35％-约55％。
14.一种营养产品，含有a)约47％产品总热值的碳水化合物体系，所述碳水化合物体系还含有；i)约23wt/wt％的碳水化合物体系是果糖源，ii)约64wt/wt％的碳水化合物体系是可消化的葡萄糖聚合物，iii)约6.5wt/wt％的碳水化合物体系是非吸收性碳水化合物，iv)约3wt/wt％的碳水化合物体系是选自以下的纤维可溶性纤维、不溶性纤维、可发酵的纤维、不能发酵的纤维及其混合物v)约3.5wt/wt％的碳水化合物体系是不能消化的低聚糖，b)脂肪源，占该产品总热值的约33％；和c)脂肪源，占该产品总热值的约20％。
15.如权利要求6-14任一的营养产品，还包括至少一种选自以下的其它营养素维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、生物素、肉毒碱、牛磺酸、叶酸、泛酸、烟酸、胆碱、钙、磷、镁、锌、锰、铜、钠、钾、氯离子、铁、硒、铬和钼。
16.一种向患糖尿病的个体提供营养的方法，包括经肠给予权利要求6-15任一项的营养产品。
17.一种钝化饭后血糖反应的方法，包括经肠给予权利要求1的双组份碳水化合物混合物。
18.一种钝化饭后血糖反应的方法，包括经肠给予权利要求2的碳水化合物体系。
全文摘要
本发明的双组份碳水化合物混合物利用一种果糖源和至少一种易于消化的葡萄糖聚合物源相结合。与仅有可消化的葡萄糖聚合物的情况相比时，加入果糖显著降低了血糖反应。可以将其它组份加入到所述简单的双组份碳水化合物混合物中，形成适宜加入肠营养物的碳水化合物体系。这种碳水化合物体系任选加入非吸收性碳水化合物、膳食纤维和不能消化的低聚糖。本发明还涉及加入所述双组份碳水化合物混合物并且低于37％热值来自脂肪的肠营养物。此外，本发明涉及一种通过喂食所述肠营养物向患糖尿病的人释放营养素的方法。
文档编号A23L1/09GK1419417SQ01806479
公开日2003年5月21日 申请日期2001年2月2日 优先权日2000年3月14日
发明者B·W·沃尔夫, B·A·青克尔, K·A·加勒布, J·E·瓦尔顿 申请人:艾博特公司