用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育的组合物的制造方法与工艺

用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育的组合物发明领域本发明涉及用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育的组合物。该组合物用于哺乳动物，优选用于人，更优选用于婴儿。发明背景在发育期间、特别是生命的最初几年，儿童表现出令人感兴趣的神经发育模式和高度的神经可塑性。脑发育和认知发育的关系是极其复杂的，并且自从1990年代以来是增长的研究领域。某些新进展是为了证明在婴儿中和特别是在早产儿或极低胎龄新生儿(ELGAN)中的脑生长和认知发育之间的联系(J.Pediatr.2009;155:344-9)。因此，对促进脑生长、特别是早产儿中的脑生长有极大的兴趣，以便有利于其认知和/或心理运动发育。已经提出用长链多不饱和脂肪酸进行补充以促进认知和心理运动发育，并且大量临床试验已经研究了该假说。然而，结合这些数据的近期的荟萃分析表明，这种补充对神经发育没有显著作用(SchulzkeSM,PatoleSK,SimmerK,Longchainpolyunsaturatedfattyacidsupplementationinpreterminfants)(综述)TheCochraneLibrary2011,第2期)。通过大量增加蛋白质和能量摄入也能够改善早产儿的认知发育(IBrandt,E.J.StickerandM.J.Lentze,catch-upgrowthofheadcircumferenceofverylowbirthweight,smallforgestationalagepreterminfantsandmentaldevelopmenttoadulthood),JPediatr2003;142:463-8)。然而，大量的肠内喂养体积和/或喂养物的高蛋白质/能量密度能够导致对喂养的不耐受。此外，导致尿素产生增加的高蛋白质摄入可能增加早产儿肾功能不全和代谢性酸中毒的风险。此外，在婴儿期的高蛋白质/能量摄入已经与代谢健康的长期改变有关(肥胖、II型糖尿病和心血管疾病的风险增加)(KKONG&RJFLOOS,Rapidinfancyweightgainandsubsequentobesity:Systematicreviewsandhopefulsuggestions.Acta2006;95:904-908；JRotteveel,MMvanWeissenbruch,JWRTwisk,HADelemarre-VandeWaal,InfantandChildhoodGrowthPatterns,InsulinSensitivity,andBloodPressureinPrematurelyBornYoungAdultsPediatrics)2008;122:313-321)。需要用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育的营养组合物，特别是用于早产或具有低出生体重(LBW)或经历子宫内生长迟缓(IUGR)的或者遭受由于营养不良(例如次优子宫内营养)和/或疾病引起的生长发育障碍的婴儿和幼儿，优选婴儿。更普遍地需要在幼年哺乳动物、特别是婴儿和儿童、优选婴儿、以及幼年宠物中的营养干预。发明概述发明人已经令人惊讶地发现给予特定的寡聚糖的混合物以及至少1种长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)和至少1种益生菌在脑生长和/或认知和/或心理运动发育中特别有效。因此，本发明提供包含至少1种LC-PUFA、至少1种益生菌和寡聚糖的混合物的组合物，所述的混合物含有至少一种N-乙酰化寡聚糖、至少一种唾液酸基化寡聚糖和至少一种中性寡聚糖，其用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育。根据本发明的组合物优选是营养组合物。LC-PUFA优选在花生四烯酸(ARA)和二十二碳六烯酸(DHA)中进行选择，更优选LC-PUFA是ARA和DHA的混合物。益生菌优选在益生菌菌株中进行选择，更优选的益生菌是乳杆菌或双歧杆菌。在优选的实施方案中，益生菌是乳双歧杆菌(Bifidobacteriumlactis)和罗伊乳杆菌(Lactobacillusreuteri)。中性寡聚糖优选在寡聚果糖(FOS)和半乳寡聚糖(GOS)中进行选择，优选GOS。在1个实施方案中，寡聚糖混合物可以来源于动物乳，例如奶牛、山羊、绵羊或水牛乳中的1种或多种。例如，其通过奶牛的乳分馏并且进一步酶处理而获得。在第二实施方案中，寡聚糖混合物可以使用酶、化学-酶和/或化学的方法进行制备。在第三实施方案中，寡聚糖混合物可以使用酵母和/或细菌性发酵技术进行制备。例如，经基因修饰或未经基因修饰的表达合适的酶(例如糖苷酶和/或糖基转移酶)的酵母和/或细菌细胞可能用于此目的。本发明的组合物优选用于早产或具有低出生体重(LBW)或经历子宫内生长迟缓(IUGR)的和/或遭受由疾病和/或营养不良引起的生长延迟的婴儿。发明详述如本文所用的，以下术语具有以下的含义。术语“儿童”是指处于出生和青春期阶段之间的人。成人是比儿童更年长的人。术语“婴儿”是指年龄在12个月以下的儿童。术语“早产儿”是指在低于37周胎龄出生的婴儿。术语“低出生体重婴儿”是指具有低于2,500g的出生体重的婴儿。术语“幼儿”是指年龄在1和3岁之间的儿童。术语“婴儿配方食品”是指针对在生命最初4至6个月期间的婴儿的特定营养应用并且自身满足该类人群营养需求的食品(1991年5月14日，theEuropeanCommissionDirective91/321/EEC的第1.2条，关于婴儿配方食品和后续配方食品)。术语“早产儿配方食品”是指针对早产儿的婴儿配方食品。术语“人乳强化剂”是指用于增加喂给早产儿或低出生体重婴儿的母乳中的热量、蛋白质、矿物质和维生素的添加剂。术语“后续配方食品”是指针对年龄超过4个月的婴儿的特定营养应用并且含有在这类人群的进行性的多样化膳食中的主要液体元素的食品。术语“初始婴儿配方食品”是指针对在生命最初4个月期间的婴儿的特定营养应用的食品。术语“婴儿食品”是指针对在生命最初几年期间的婴儿的特定营养应用的食品。术语“婴儿谷物组合物”是指针对在生命最初几年期间的婴儿的特定营养应用的食品。术语“成长乳”是指适合于幼儿的特定营养需要的基于乳的饮料。术语“断奶期”是指在婴儿的膳食中母乳或婴儿配方食品部分地或完全地被其他食物取代的时期。术语“脑生长和/或认知和/或心理运动发育”是指脑生长和/或认知和/或心理运动发育的支持。术语“营养组合物”是指喂养个体的组合物。该营养组合物通常经口、经胃内或静脉内摄入，并且其通常包括脂质或脂肪源和蛋白质源。术语“合成的混合物”是指通过化学和/或生物学方法获得的混合物，其能够与哺乳动物乳中天然存在的混合物在化学上相同。术语“低过敏原组合物”是指不太可能引起变态反应的组合物。术语“益生菌”是指对宿主的健康或幸福有益的微生物细胞制剂或微生物细胞的组分或微生物细胞代谢物(SalminenS,OuwehandA.BennoY.等人“益生菌:其应当如何被定义”TrendsFoodSci.Technol.1999:10107-10)。术语“寡聚糖”是指聚合度(DP)范围在2-20(包含端点)、但不包括乳糖的碳水化合物。术语“中性寡聚糖”是指不带电荷并且没有N-乙酰基残基的寡聚糖。术语“唾液酸基化寡聚糖”是指具有唾液酸(例如N-乙酰基神经氨酸和/或N-乙醇酰基神经氨酸)残基的寡聚糖。术语“N-乙酰化的”寡聚糖是指具有至少一种载有N-乙酰残基的己糖的寡聚糖。除非另有说明，所有百分比是按重量计。在一个方面，本发明提供用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育的组合物，其包含：●至少一种LC-PUFA，●至少一种益生菌，和●寡聚糖混合物，该混合物含有至少一种选自GalNAcα1,3Galβ1,4Glc(=3’GalNAc-lac=N-乙酰-半乳糖胺基-乳糖)、Galβ1,6GalNAcα1,3Galβ1,4Glc(=6’Gal-3GalNAc-lac=半乳糖基-N-乙酰-半乳糖胺基-乳糖)、Galβ1,4GlcNAcβ1,3Galβ1,4Glc(乳-N-新四糖或LNnT)和Galβ1,3GlcNAcβ1,3Galβ1,4Glc(乳-N-四糖或LNT)的N-乙酰化寡聚糖，至少一种选自NeuAcα2,3Galβ1,4Glc(=3’-唾液酸基乳糖)和NeuAcα2,6Galβ1,4Glc(=6’-唾液酸基乳糖)的唾液酸基化寡聚糖，以及至少一种选自Galβ1,6Gal(=β1,6-二半乳糖苷);Galβ1,6Galβ1,4Glc(=6’Gal-lac);Galβ1,6Galβ1,6Glc;Galβ1,3Galβ1,3Glc;Galβ1,3Galβ1,4Glc(=3’Gal-lac);Galβ1,6Galβ1,6Galβ1,4Glc(=6’,6-diGal-lac);Galβ1,6Galβ1,3Galβ1,4Glc(=6’,3-diGal-lac);Galβ1,3Galβ1,6Galβ1,4Glc(=3’,6-diGal-lac);Galβ1,3Galβ1,3Galβ1,4Glc(=3’,3-diGal-lac);Galβ1,4Galβ1,4Glc(=4’Gal-lac)和Galβ1,4Galβ1,4Galβ1,4Glc(=4’,4-diGal-lac);和Fucα1,2Galβ1,4Glc(=2’岩藻糖基乳糖或FL)的中性寡聚糖。在第二方面，本发明涉及用于脑生长和/或认知和/或心理运动发育的组合物，所述的组合物包含至少一种长链多不饱和脂肪酸、至少一种益生菌、和寡聚糖混合物，所述的寡聚糖混合物包含：●相对于寡聚糖混合物的总重量，0.25-20重量%、优选0.3-10重量%、更优选0.3-5重量%和甚至更优选大约0.5重量%的至少一种N-乙酰化寡聚糖，●相对于寡聚糖混合物的总重量，0.5-30重量%、优选0.75-15重量%、更优选0.75-10重量%和甚至更优选大约1重量%的至少一种唾液酸基化寡聚糖，和●相对于寡聚糖混合物的总重量，50-99.3重量%、优选20-80重量%、更优选10-50重量%和甚至更优选大约50重量%的至少一种中性寡聚糖。根据优选的实施方案，寡聚糖混合物是按组合物的总重计0.5-70%、更优选1-20%、甚至更优选2-5%的量存在。寡聚糖化合物以其结构进行定义，其中GalNAc是N-乙酰半乳糖胺，GlcNAc是N-乙酰葡萄糖胺，Gal是半乳糖，NeuAc是N-乙酰神经氨酸，Glc是葡萄糖和Fuc是岩藻糖。本发明组合物的寡聚糖混合物能够是组合物中的寡聚糖的唯一来源。在第一实施方案中，中性寡聚糖优选地在FOS和GOS中进行选择，优选GOS，例如以上所引用的那些。在第二实施方案中，独立于或不来源于第一实施方案，中性寡聚糖优选是2’-岩藻糖基乳糖(FL)。在这种情况中，在其制备期间FL优选包含在寡聚糖混合物中的中性寡聚糖的组中。中性寡聚糖可以通过购买和混合各个组分而被制成混合物。例如合成的半乳寡聚糖(例如Galβ1,6Gal、Galβ1,6Galβ1,4Glc、Galβ1,6Galβ1,6Glc、Galβ1,3Galβ1,3Glc、Galβ1,3Galβ1,4Glc、Galβ1,6Galβ1,6Galβ1,4Glc、Galβ1,6Galβ1,3Galβ1,4Glc、Galβ1,3Galβ1,6Galβ1,4Glc、Galβ1,3Galβ1,3Galβ1,4Glc、Galβ1,4Galβ1,4Glc和Galβ1,4Galβ1,4Galβ1,4Glc及其混合物)可以以商标从FrieslandCampina,荷兰和购买得到。寡聚糖的其他供应商是DextraLaboratories、Sigma-AldrichChemieGmbH和KyowaHakkoKogyoCo.,Ltd。或者，特定的糖基转移酶和/或糖苷酶(例如半乳糖基转移酶和/或岩藻糖基转移酶和/或半乳糖苷酶和/或岩藻糖苷酶)可以用于生产半乳寡聚糖和/或岩藻糖基化的寡聚糖。岩藻糖基乳糖是岩藻糖基化的寡聚糖(即具有岩藻糖残基的寡聚糖)。该岩藻糖基化的寡聚糖可以通过色谱或过滤技术从天然来源(例如动物乳)分离出来。或者，其可以通过生物技术手段使用特定的岩藻糖基转移酶和/或岩藻糖苷酶或者通过使用基于酶的发酵技术(重组的或天然的酶)或微生物发酵技术来生产。在后一种情形中，微生物可以表达其天然酶和底物或者可以被设计为产生相应的底物和酶。可以使用单一的微生物培养物和/或混合的培养物。岩藻糖基化的寡聚糖形成能够被起始于任意聚合度(DP)(从DP=1向前)的受体底物启动。或者，岩藻糖基化的寡聚糖可以通过化学合成从乳糖和游离的岩藻糖进行生产。岩藻糖基化的寡聚糖也可以从例如日本的Kyowa,Hakko,Kogyo获得。根据本发明，唾液酸基化寡聚糖能够选自3’-唾液酸基乳糖和6’-唾液酸基乳糖。优选地，唾液酸基化寡聚糖包含3’-唾液酸基乳糖和6’-唾液酸基乳糖。在该实施方案中，3'-唾液酸基乳糖和6'-唾液酸基乳糖之间的比例优选位于5:1和1:2之间的范围。唾液酸基乳糖的3’-和6’-形式可以通过向组合物中加入天然来源(例如动物乳)来获得，或者可以通过色谱或过滤技术从这些天然来源分离出来。或者，其可以通过生物技术手段使用特定的唾液酸基转移酶或唾液酸酶、神经氨酸酶、通过基于酶的发酵技术(重组的或天然的酶)、通过化学合成或通过微生物发酵技术来生产。在后一种情形中，微生物可以表达其天然酶和底物或者可以被设计为产生相应的底物和酶。可以使用单一的微生物培养物和/或混合的培养物。唾液酸基-寡聚糖形成能够被起始于任意聚合度(DP)(从DP=1向前)的受体底物启动。或者，唾液酸基乳糖可以通过化学合成从乳糖和游离的N’-乙酰神经氨酸(唾液酸)进行生产。唾液酸基乳糖也可以从例如日本的KyowaHakkoKogyo购买获得。N-乙酰化的寡聚糖可以通过向组合物加入天然来源(例如动物乳)来获得。或者，其可以通过氨基葡糖苷酶和/或氨基半乳糖苷酶对N-乙酰-葡萄糖和/或N-乙酰半乳糖的作用来进行制备。同样地，N-乙酰-半乳糖基转移酶和/或N-乙酰-糖基转移酶可以用于该目的。N-乙酰化的寡聚糖也可以通过使用相应的酶(重组或天然的)的发酵技术和/或微生物发酵的应用来生产。在后一种情形中，微生物可以表达其天然的酶和底物或者可以被设计为产生相应的底物和酶。可以使用单一的微生物培养物和/或混合的培养物。N-乙酰化寡聚糖形成能够被起始于任意聚合度(DP)(从DP=1向前)的受体底物启动。如Wrodnigg,T.M.;Stutz,A.E.(1999)Angew.Chem.Int.Ed.38:827-828中所述，另一种选择是将游离的或者结合到寡聚糖(例如乳果糖)上的酮己糖(例如果糖)进行化学转化为N-乙酰己糖胺或者含寡聚糖的N-乙酰己糖胺。例如，如US专利号5,288,637和WO96/10086中所述，LNnT和LNT可以通过使用糖基水解酶和/或糖基转移酶将糖单元从供体部分向受体部分进行酶转移来合成。或者，如Wrodnigg,T.M.;Stutz,A.E.(1999)Angew.Chem.Int.Ed.38:827-828中所述，LNnT可以通过将游离的或者结合到寡聚糖(例如乳果糖)上的酮己糖(例如果糖)进行化学转化为N-乙酰己糖胺或者含寡聚糖的N-乙酰己糖胺来进行制备。以这种方法产生的N-乙酰-乳糖胺然后可以被转移到作为受体部分的乳糖。优选地，N-乙酰化寡聚糖选自乳-N-新四糖(或LNnT)和乳-...