专利名称：用于解毒和癌症预防的营养组合物的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及营养组合物。更特别地，本发明涉及包括植物材料如菊苣和/或其提取物、用以增强人和动物健康的营养组合物。
背景技术：
对增强哺乳动物健康的需要已经引领并将继续引领正在进行的预防疾病的研究努力和发现。通常，已知食物、饮食和其他营养来源含有许多被认为能够保护人类和动物以免于疾病的成分或活性剂。
例如，据报道低聚糖如菊粉和各种低聚果糖具有益生效果，如借助病原体包括例如产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)促进胃肠道中双歧杆菌和乳杆菌的生长。参见例如Gibson等，Food Microbiology，11(6)，491-498(1994)。虽然大多数报道的实验在体外进行，但是已有报道这些低聚糖在大鼠和人的肠中具有类似效果。在这方面，通常已知通过使用低聚糖来促进双歧杆菌和乳杆菌的生长可对动物和人提供各种不同的有益效果，如预防和/或治疗腹泻、促进生长、促进繁殖能力或其他类似的增强健康的有益效果。
此外，饮食剂抵抗癌症的主要机制被认为是通过诱导酶解毒以防止癌症诱导剂与对癌细胞生长敏感的关键目标位点反应或者结合。研究已经指出生物活性化合物如咖啡中的咖啡醇和咖啡豆醇能够诱导谷胱甘肽-S-转移酶(“GST”)的总活性(A.C.Huggett等，“咖啡及其组分咖啡醇和咖啡豆醇的化学保护作用对异生代谢酶的作用”，Asic，16 Colloque，Kyoto，65-72(1995))。通常认为GST酶是组织特异性分布酶的基本的酶家族，它们适于解毒从而预防癌症。通常已知这些解毒酶通过其催化多种类型的亲电体与谷胱甘肽反应的能力而促进致癌物失活。在这方面，通常认为最具活性的致癌物为亲电体(Wim A.Nijhoff等，Carcinogenesis，16卷No.4，955-957(1995))。
如上所讨论的被认为可促进人和动物健康的菊粉或其他饮食剂通常可来源于植物或其他天然来源。例如，一般公知菊粉纯化自含有高浓度菊粉的植物如菊苣、菊芋(Jerusalem artichoke)、韭葱和芦笋(asparagus)。在这方面，通常在使用前将植物纯化或以其他方式处理以增强植物的味道，如消除或至少将通常与菊苣相关的苦味降至最少。参见例如U.S 4,865,852。在菊苣中，苦味被认为来自倍半萜内酯如莴苣苦素和lactucopicrin。此外，据信在使用前纯化植物或进行其他处理可以更加准确地控制加入人和/或动物饮食中的生物活性剂如菊粉的量。
通常，通过用酸或酶水解制备纯化的植物产品。然后，收集水解产物并将其浓缩以得到生物活性剂如菊粉。例如，日本专利文件No.63-309147公开了研磨菊苣块茎、将它们用酸部分水解、然后在任选中和的条件下干燥水解产物。然而，例如低聚果糖和菊粉的纯化可极大地增加饮食产品的成本。因此，这种饮食产品的使用通常局限于人和动物的特殊食物或饮食产品。
因此，需要包括天然成分如菊苣和/或其提取物的营养组合物，其对于人和动物是可口的、可廉价生产并且可增强人和动物的健康如预防癌症。
发明概述本发明涉及可用于增强人和动物健康、尤其是预防癌症的营养组合物。本发明的营养组合物至少包括发酵性食用纤维、优选益生纤维(例如菊粉等)和植物化学剂的组合。
申请人已经发现发酵性食用纤维、优选益生纤维和植物化学剂的组合可来源于共同来源如植物来源，包括菊苣。使用啮齿类肝细胞体外模型，申请人已经证明菊苣根提取物还含有植物化学品(除了发酵性食用纤维、优选益生纤维如菊粉外)。植物化学品能够促进酶活性如GST酶活性，该酶活性能够促进解毒、刺激抗氧化防御或者促进哺乳动物中被认为是预防癌症原因的其他类似过程。在这方面，申请人已经令人惊讶地发现具有已知抗肿瘤性质的益生纤维(例如菊粉)和化学预防性植物化学品的组合均可来自相同的植物来源，其可用于降低癌症、尤其是与肠和其他肿瘤敏感位点相关的癌症的危险。
为此，在本发明的一个实施方案中，提供了能够降低癌症危险的营养组合物。该营养组合物可包括任何天然或纯化的发酵性食用纤维、优选益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂。优选地，营养组合物中植物材料的含量基于干重以重量计至少0.5％。
在一个实施方案中，植物材料可包括菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其根、其浆等及它们的组合。在一个实施方案中，植物材料包括菊苣，包括例如菊苣提取物、菊苣浆、菊苣根等及它们的组合。
在一个实施方案中，酶活性通过谷胱甘肽-S-转移酶实现。
在一个实施方案中，酶活性能够促进哺乳动物组织中的解毒作用。在另一个实施方案中，酶活性能够刺激哺乳动物组织中的抗氧化防御。
本发明还提供了宠物食品。该宠物食品包括淀粉基质和生物学有效量的植物材料，该植物材料包括发酵性食用纤维来源、优选益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性以降低癌症危险的植物化学剂。
在本发明的另一个实施方案中，提供了制备能够降低哺乳动物中癌症发生的营养食品的方法。该方法包括以下步骤提供植物材料；处理植物材料以形成植物提取物，该植物提取物包括发酵性食用纤维来源和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂；和处理该植物提取物和一种或多种食物成分以形成包括以重量计至少0.5％的植物提取物的营养食品。
在本发明的一个实施方案中，将植物提取物如下处理将植物材料脱脂以形成第一植物提取物，随后将第一植物提取物用乙酸乙酯通过酸水解处理以形成植物提取物。
在本发明的又一个实施方案中，提供了降低处于癌症危险中的哺乳动物的癌症危险的方法。该方法包括向所述哺乳动物施用生物学有效量的营养组合物的步骤，该营养组合物含有天然或纯化的发酵性食用纤维、优选益生纤维和能够刺激哺乳动物中酶活性的植物化学剂。优选地，该营养组合物含有以重量计约0.5％至约2％的植物材料，该植物材料选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根等及它们的组合。
在本发明的再一实施方案中，提供了增强哺乳动物组织中的解毒作用的方法。该方法包括向所述哺乳动物施用包括植物材料的营养完全食品的步骤，该植物材料含有发酵性食用纤维来源、优选益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂。据信增强的酶活性能够促进解毒作用从而降低癌症发生的危险。
在本发明的再一实施方案中，提供了刺激哺乳动物组织中抗氧化防御的方法。该方法包括向所述哺乳动物施用生物学有效量的包括植物材料的组合物，该植物材料含有发酵性食用纤维来源、优选益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂。据信增强的酶活性能够刺激抗氧化防御从而降低癌症发生的危险。
本发明的一个益处是提供可用于降低哺乳动物中癌症发生的改进的营养组合物。在这方面，该营养组合物能够促进被认为可降低癌症发生的哺乳动物中的解毒过程、抗氧化防御、其他类似过程或它们的组合。
本发明的另一个益处是提供包括植物材料的改进的营养组合物，该植物材料含有发酵性食用纤维来源、优选益生纤维和能够诱导酶活性以降低处于癌症危险中的哺乳动物的癌症危险的一种或多种植物化学剂。
本发明的再一益处是提供制备含有植物材料的改进的营养组合物的方法，其可增强营养组合物的可口性而保持植物材料的酶促解毒性质。
本发明的再一益处是提供预防哺乳动物癌症的方法，该办法包括施用改进的营养组合物。该营养组合物含有发酵性食用纤维、优选益生纤维来源和植物化学剂，从而它们的组合效果可用于降低癌症危险。
本发明的其他特征和益处在以下发明详述中描述并由以下发明详述而变得显而易见。
发明详述本发明涉及营养组合物，其至少包括来自天然来源的发酵性食用纤维来源和植物化学剂，如植物材料，其可用于有效预防人和动物中的癌症，尤其是与肠相关的癌症，包括例如结肠癌。申请人已经令人惊讶地发现某些植物和/或其植物提取物如菊苣，含有植物化学品，其可刺激解毒途径以预防癌症，如刺激II期(phase II)酶，包括例如谷胱甘肽-S-转移酶等。
已知植物如菊苣，除了如上讨论的植物化学品外，还含有发酵性食用纤维如益生纤维。益生纤维可包括许多适宜的材料，如低聚糖、包括菊粉。发酵性食用纤维被认为可尤其在结肠中降低癌症的发生。在这方面，申请人认为由于发酵性食用纤维和可刺激解毒途径的植物化学品的组合效果，可以获得预防人和动物中癌症的增强的益处。
申请人也已证明本发明的营养组合物的解毒性质基本上不受根据本发明制备营养组合物的处理条件的影响。例如，根据本发明进行的植物材料的纯化可用于减少植物提取物的苦味并因此增加人和动物可口性，其对所得纯化产品的解毒性质的影响即便有的话也是微不足道的。在这方面，期望的癌症预防性质可来自基本上粗制的植物提取物如菊苣。这可消除为制备所需生物活性部分而对植物材料进行昂贵纯化或其他类似处理的需求。
如此处所用的术语“生物活性剂”或其他类似术语如“生物活性部分”意指任何能够在哺乳动物中显示增强哺乳动物健康的生物活性、化学活性或类似活性的一种或多种组分。生物活性剂的实例包括例如发酵性食用纤维如益生纤维、植物化学品等。
如此处所用的术语“益生”其他类似术语包括“益生纤维”意指可促进哺乳动物中有益微生物生长的物质或组分。
如此处所用的术语“植物化学的”或其他类似术语包括“植物化学品”和“植物化学剂”意指任何由植物制备的、被认为影响对人和/或动物的健康益处如预防癌症的化学品。
如此处所用的术语“酶的活性”或其他类似术语如“酶活性”，意指在任何适宜的被认为影响哺乳动物健康的生物、化学或其他类似过程中可作为催化剂的任何适宜的酶。例如，涉及谷胱甘肽-S-转移酶的酶活性的增加可促进组织中的解毒作用、刺激组织中的抗氧化防御或被认为是癌症预防原因的类似过程。
营养组合物可包括任何适宜且相容类型和用量的组分，从而该营养组合物可有效地用于预防癌症。在一个实施方案中，营养组合物包括植物材料，其含有一种或多种发酵性食用纤维、优选益生纤维，和能够诱导或促进被认为负责癌症诱导剂解毒的酶活性如GST酶活性的植物化学剂。除了通过增加酶活性促进解毒外，植物化学剂还被认为可刺激人和/或哺乳动物中抗氧化剂防御或刺激其他类似过程。因此，植物化学剂被认为能够增强哺乳动物健康，如降低癌症的发生。许多植物材料可有效地被加入到营养组合物中，这些植物材料包括例如菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根等及它们的组合。在一个实施方案中，优选菊苣、菊苣提取物、菊苣浆、菊苣根等及它们的组合。
在一个实施方案中，将植物材料以提取物如菊苣提取物的形式加入到营养组合物中。植物提取物可以从植物材料的任何适宜的部分、包括例如根、浆等或它们的组合制备。对提取物进行处理从而可增强其味道。例如，通常与植物材料如菊苣相关的苦味可以通过将植物加工成提取物而消除。也可以制备最终提取产品中生物活性剂的量可以被理想控制的提取物。
应该理解可以以各种不同的适宜方法对植物材料处理以形成提取物。通常，将植物材料如菊苣根研磨、粉末化或者以任何适宜的形式提供。然后可以将植物材料进一步在许多不同阶段处理以制备产物提取物。在一个实施方案中，对植物材料进行脱脂步骤以得到从植物材料除去脂肪的提取物。脱脂步骤可以在任何适宜的脱脂处理条件下、使用任何适宜类型和用量的溶剂例如己烷进行。
在一个实施方案中，脱脂步骤所得提取物还可以通过酸水解进一步处理以制得另一种类型的可加入到本发明的营养组合物中的植物提取物。酸水解步骤可以在任何适宜的处理条件下、用任何适宜类型和用量的溶剂包括例如乙酸乙酯进行。
在一个实施方案中，来自脱脂步骤的提取物可以通过溶剂提取步骤进一步处理。溶剂提取可以在任何适宜的处理条件下、在任何适宜量和类型的溶剂存在下进行。在一个实施方案中，溶剂包括以1∶1体积比混合的甲醇(“MeOH”)和水的溶液。溶剂提取步骤所得的溶液可以进一步通过在适宜条件下蒸发溶剂处理以制得另一种提取物。备选地，所得溶液可以用吸附剂如聚乙烯聚吡咯烷酮等处理以捕获多酚。吸附剂处理可以在任何适宜的处理条件下进行。以下详述了根据本发明的实施方案制备植物提取物的具体实施例。
在一个实施方案中，营养组合物的一种或多种发酵性食用纤维和一种或多种植物化学剂可来源于共同或相同的植物材料如菊苣。如前所讨论，申请人认为植物如菊苣的发酵性食用纤维、优选益生纤维和植物化学品来源的组合效果可以导致增强的化学保护作用，从而可以预防哺乳动物的癌症。益生纤维可以包括任何适宜用量和类型，包括例如低聚糖如菊粉和各种低聚果糖、大豆低聚糖及它们的组合。
植物化学剂可包括任何适宜类型和用量，从而其能够诱导被认为承担致癌物解毒的酶活性。在一个实施方案中，植物化学剂包括抗氧化剂、咖啡醇、咖啡豆醇、儿茶素、类似组分或它们的组合。在一个实施方案中，植物材料的植物化学剂能够诱导II期酶活性如GST酶活性。通过诱导酶活性如GST活性，本发明的植物化学品被认为能够增加哺乳动物组织中的解毒作用(例如增加GST活性)、能够刺激哺乳动物组织中的抗氧化防御(例如增加谷胱甘肽水平)或者能够以其他被认为导致例如癌症预防的类似机制增强哺乳动物健康。
应该理解本发明的营养组合物可以包括各种不同和适宜的形式。在一个实施方案中，营养组合物可包括用于人和/或动物的营养补充物、食物制剂、宠物食品等。营养组合物可以以任何适宜的量加入到食品中。在一个实施方案中，食品包括以重量计至少0.5％、优选以重量计约0.5％至约30％、更优选以重量计约0.5％至约2％的营养组合物的植物材料。
在一个实施方案中，本发明提供了宠物食品，其包括淀粉基质和有效量的植物材料，其中植物材料包括发酵性食用纤维来源、更优选益生纤维和能够诱导几种或一种酶活性的植物化学剂，其被认为可增强哺乳动物健康，如如前讨论预防癌症。本发明的宠物食品可包括任何适宜数目、类型和用量的组分并且可以以任何适宜的方法处理以形成所需的产品形式。
在一个实施方案中，本发明包括含有一定量的植物材料的胶凝化谷物产品。该植物材料至少包括发酵性食用纤维来源和能够刺激哺乳动物中如上所述被认为可增强哺乳动物健康的酶活性的植物化学品。
在一个实施方案中，植物包括菊粉，其量足以提供基于干物质以重量计至少约0.25％的菊粉。所用的植物材料可以是任何适宜的来源，例如含有高水平菊粉的菊苣、菊芋、韭葱、洋葱、yacon、芦笋、其提取物、其浆、其根和这些植物的混合物。在一个实施方案中，优选菊苣和菊芋。在一个实施方案中，植物材料包括以重量计至少50％的菊粉。为了易于处理，植物材料优选为干燥和粉碎或粉末形式。如下所述，这些方法使用经干燥、粉碎的菊苣和/或其提取物。然而，应该理解任何适宜的植物材料可以以任何适宜的形式使用并且以任何适宜的量加入到谷物产品中。
如下所述，包括在胶凝化谷物产品中的其余成分可以是通常用于胶凝化谷物产品中的任何适宜的成分。通常，这些成分包括淀粉来源和蛋白质来源。适宜的淀粉来源为例如谷物如玉米、稻、小麦、甜菜、大麦、燕麦、大豆及它们的混合物。适宜的蛋白质来源可选自任何适宜的动物或植物蛋白来源。实例包括肉粉、骨粉、鱼粉、大豆蛋白浓缩物、乳蛋白、谷蛋白等。淀粉和蛋白质来源的选择很大程度上由动物或人的营养需求、可口性因素、所制备的谷物产品的类型或其他类似因素确定。也可以根据需要将各种其他成分例如糖、盐、香料、调味剂、维生素、矿物质、增味剂、脂肪等掺入到胶凝化谷物产品中。
胶凝化谷物产品可根据需要以许多不同的方法制备。然而，对于干燥的谷物产品，特别适宜的制备产品的方法是挤压蒸煮。这可如本领域中所熟知的方式进行。例如，在一种适宜的方法中，将饲料混合物装入预处理器中。该饲料混合物主要由淀粉来源、蛋白质来源和植物材料如菊苣组成。在一个实施方案中，菊苣以重量计包括饲料材料的至少约1％、优选以重量计至少约2％。在一个实施方案中，植物材料以重量计约10％至约20％、优选以重量计约10％。在预处理器中，将水或水蒸气或者两者混入饲料混合物中。将足够量的水或水蒸气混入饲料混合物中以润湿饲料混合物。如果需要，可在预处理器中将饲料混合物的温度升至约60℃至约90℃。适宜的预处理器在U.S 4,752,139中描述。应该理解预处理器的使用不是必需的。
然后将离开预处理器的润湿的饲料装入挤压机。挤压机可以是任何适宜的单或双螺杆的蒸煮挤压机。适宜的挤压机可得自WengerManufacturing Inc.，Clextral SA，Bühler AG等。在通过挤压机的过程中，润湿的饲料经过蒸煮区，其中饲料受到机械剪切并被加热。在一个实施方案中，润湿的饲料被加热到高达约150℃的最高温度。还有成型区，成型区中的计示压力根据需要为约300kPa至约10MPa。如果需要，可以将水或水蒸气或者两者导入蒸煮区。在通过挤压机的过程中，润湿饲料的淀粉来源被胶凝化，以提供主要为淀粉、蛋白质和植物材料如菊苣的胶凝化基质结构。离开挤压机的胶凝化基质被加压通过适宜的冲模，例如引入本文作为参考的欧洲专利申请No.0665051中所述的冲模。成型的挤出物离开冲模，该挤出物的横截面形状对应于冲模口的横截面形状。根据挤压机的条件和所用的淀粉来源，成型的挤出物具有或多或少程度的膨胀。然后用刀片将成型的挤出物切成块。然后将各块干燥，并且如果需要的话用保护剂或增味剂或用两者包衣。冷却后，可将各块包装到适宜的包装中。备选地，可将各块制成薄片然后干燥。
根据所用的成分，胶凝化谷物产品可以为适于用作宠物食品的干燥的粗碎物、适合用于早餐谷物中的膨化块(expanded pieces)、适合用于早餐谷物中的薄片等形式。
也可以通过将水和谷物产品成分一起例如通过在预处理器中混合而制备干燥的谷物食品。然后通过使用例如成型辊可将湿混合物成型为所需的形状。然后可将成型的混合物在烤箱中、在任何适宜的温度下烘焙。在一个实施方案中，在适宜的烘焙时间内温度为约220℃至约280℃。在一个实施方案中，烘焙时间为约10分钟至约1小时。干燥的谷物产品具有烘焙饼干的外观。
如果需要可制备用于罐装宠物食品中的仿肉制品，则可使用任何适宜的方法。例如，这些方法可包括U.S 4,781,939和5,132,137中所述的方法。在这些方法中，将蛋白质来源、尤其是肉料乳化。肉料可以是任何适宜的动物蛋白来源，包括例如哺乳动物、家禽和鱼的肌肉或骨骼肌，或肉类副产品，如心、肝、肾、舌等或肉粉。如果需要也可包括植物蛋白来源。根据成本和所需味道可选择确切的组成。乳化可以在任何适宜的设备中进行。
将干燥的菊苣加入乳化物中。同样，如果希望或者需要，可将额外的蛋白质加入乳化物中。额外的蛋白质可以是如上提到的任何蛋白来源。确切的选择将取决于可获得性、成本和可口性。额外的蛋白质可以以任何适宜的量加入。在一个实施方案中，额外的蛋白质可以以按重量计约5％至约35％的量加入。
如果需要或要求，也可将脂肪加入乳化物中。通常，必须控制乳化物中脂肪的量以便于处理和得到可接受的产品。然而，肉料可能正好含有所需量的脂肪，因此不必调节。通常，在该阶段乳化物的最高脂肪水平为以重量计约25％。在一个实施方案中，乳化物中脂肪的量为以重量计约5％至15％，更优选以重量计约7％至约12％。乳化物中蛋白质与脂肪的质量比优选约1∶1至约7∶1。如果加入脂肪，则其可以是任何适宜的动物脂肪如牛脂，或者可以是植物脂肪。
额外的成分如糖、盐、香料、调味品、增味剂、矿物质等也可以加入到乳化物中。在一个实施方案中，所用额外成分的量以重量计为胶凝化谷物产品的约1％至约5％。也可以加入水以在乳化物中提供以重量计约45％至80％的水分。如果肉料中存在足够水分，则不必加入水。
一旦混合，优选将乳化物加入真空填充机或者类似的脱气设备以将乳化物脱气。这可除去空气，否则可导致所配制的乳化产品破裂并损害其肉样外观。然后将乳化物加入乳化物研磨机，其对乳化物进行快速机械加热和剪切。可以使用任何适宜的乳化物研磨机，包括例如U.S 5,132,137中所公开的乳化物研磨机。其他适宜的乳化物研磨机可由商标TRIGONAL市售可得，并且可得自Siefer Machinenfabrik GmbH & Co KG.Bahnhofstrasse 114，Postfach 101008.，Velbert 1，德国。
可以在几秒内在乳化物研磨机中将乳化物的温度升至所需凝结温度。在一个实施方案中，凝结温度为约100℃至约120℃。在一个实施方案中，该温度为约45℃至约75℃，如U.S 5,132,137中所述。通常，乳化物研磨机中产生的机械能量将足以将乳化物加热到所需温度，但这可以通过注射过热蒸汽进行补充。
可以将离开乳化物研磨机的加热的乳化物转移到支持管(holdingtube)。在该支持管中，加热的乳化物在沿着支持管缓慢移动的同时凝结。加热的乳化物在支持管中的停留时间足以令乳化物在到达支持管出口时凝结成稳定的乳化产物。
然后将从支持管出来的稳定的乳化产物转移到切割机并在其中切成大小适用于宠物食品中的块如大块(chunk)。该大块具有肉的外观和质地。如果需要可将大块刨成片。这些大块也可配制成浇汁包块(chunk-in-gravy)型产品。
公知并且可以使用生产大块的其他方法，如挤压饲料混合物、在蒸汽炉中蒸煮饲料混合物并将蒸煮的挤出物切成大块。
如果需要生产肉糕形式的罐装宠物食品，可通过将适宜的肉料乳化制备肉糊(meat batter)，以生产肉糜。肉料可以是任何适宜的例如如上所述的肉来源。可以将适宜的胶凝剂加入到肉糜中，包括树胶如κ角叉菜胶、刺槐豆胶、瓜尔胶、黄原酸胶等。在一个实施方案中，使用以重量计不超过约2％的树胶。然后将干燥的植物材料如菊苣加入到肉糜中。
额外的成分如糖、盐、香料、调味剂、增味剂、矿物质等也可以加入到肉糜中。所用额外成分的量优选使得它们以重量计构成肉糊的约0.25％至约5％。也可以将水加入肉糜中以提供重量的约70％至约85％。如果肉料中存在足够的水，则可不必加入水。
然后在混合器-蒸煮器中将肉糜加热到高于约65℃的温度。如果需要可以将水蒸气注入肉糊中。然后将加热的肉糜再次乳化以提供肉糕糊(loafbatter)并将该肉糕糊保持在高于约60℃的温度下直至装罐。
应该理解可以通过任何适宜的方法而不是仅仅上述方法生产胶凝化谷物产品。其他类型的低聚糖也可以包含在胶凝化谷物产品中，如低聚果糖和大豆低聚糖。大豆低聚糖可以以大豆粉或其他适宜的大豆来源的形式加入。
谷物产品可以是任何适宜的形式，包括例如干燥的、半湿和湿的形式。然而，必须将组成谷物产品的基质胶凝化以除去或破坏植物材料中可能存在的倍半萜化合物。应该理解本发明的谷物产品可以用于人和/或动物消费。
例如而非限制，以下阐述了根据本发明的实施方案制备的宠物食品的实例。
实施例1饲料混合物由以重量计约58％的玉米、以重量计约6％的玉米面筋(corn gluten)、以重量计约23％的肉粉、其余部分为干菊苣和盐、维生素和矿物质构成。干菊苣为根据本发明的实施方案制备的菊苣提取物形式并以约5％或更少的量加入。
然后将饲料混合物加入预处理器中并润湿。然后将润湿的饲料加入挤压机-蒸煮机中并胶凝化。胶凝化的基质离开挤压机时被加压经过冲模并挤压，由此形成挤出物。将挤出物切成适合于向狗喂食的块，在约110℃下干燥约20分钟，并冷却以形成小球。应该理解所用脂肪混合物或脂肪和油的部分或全部可以在后面的阶段例如作为包衣加入。
如前所讨论，所加入的菊苣可以通过例如促进和/或刺激组织中的解毒作用、抗氧化防御等而增强哺乳动物的健康，如预防癌症。
实施例2制备类似实施例1中的干燥宠物食品的干宠物食品。其还包括通常与增强适于猫的干宠物食品的可口性有关的额外成分。如前所讨论，所加入的菊苣可通过例如促进和/或刺激组织中的解毒作用、抗氧化防御等而增强哺乳动物的健康，如预防癌症。
实施例3饲料混合物包括以重量计约58％的玉米、以重量计约6％的玉米面筋、以重量计约23％的鸡肉粉，干菊苣、盐、维生素和矿物质构成余下部分。干菊苣以约5％或更少的量加入。如前所讨论，所加入的菊苣可刺激酶活性，其被认为通过例如促进和/或刺激组织中的解毒作用、抗氧化防御等而增强哺乳动物的健康，如预防癌症。
将饲料混合物加入预处理器中并润湿。然后将湿润的饲料加入挤压机-蒸煮机中并胶凝化。胶凝化的基质离开挤压机时被加压经过冲模并挤压，由此形成挤出物。将挤出物切成适于向狗喂食的块、在约110℃下干燥约20分钟并冷却形成小球。在该阶段，将一种或多种乳杆菌菌株如鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)NCC2583(CNCM I-2449)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)NCC2628(CNCM I-2453)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)SF68(NCIMB 10415)的冻干粉应用于小球。将足量该粉末应用于小球，以使猫的相应的饮食摄入量为约1.0E+07至约1.0E+9cfu/天。就此，将一部分粉末混入第一团小球中，随后将其装袋。称量第二部分粉末并将其与脂质载体混合，然后将其喷雾到第二团小球上。在包衣于50-60℃下充分干燥若干分钟后，将小球装袋。
实施例4罐装宠物食品和补充物由约73％家禽胴体、猪肺和牛肝(碾磨)、约16％小麦面粉、约2％染料、维生素和无机盐制备混合物。将该混合物在12℃乳化并挤压成布丁形式。将按照本发明的实施方案制备的提取物形式的干菊苣以约5％或更少的量加入到乳化物中。如前所讨论，所加菊苣可增强哺乳动物的健康。然后将乳化物在90℃的温度下蒸煮。将其冷却至30℃然后切成大块。将约45％的大块与约55％的调味汁混合，该调味汁由约98％水、约1％染料和约1％瓜尔胶制备。用大块和调味汁混合物填充马口铁罐头并在125℃下灭菌约40分钟。
作为给食前与宠物食品混合的益生补充物，以囊剂(sachet)形式额外包装，并提供以下乳杆菌菌种的菌株鼠李糖乳杆菌NCC2583(CNCMI-2449)、嗜酸乳杆菌NCC2628(CNCM I-2453)或屎肠球菌SF68(NCIMB10415)。宠物对该补充物的相应的饮食摄入为约106-1012cfu/天，这取决于宠物的类型，例如猫或狗，以及宠物的身体因素如体重。将补充物以可移去的方式附着在罐头上，并与喂养说明书一起包装。
例如而非限制，进行了以下详述的实验性试验以证明本发明的效果。
体外试验发明人已经进行了许多实验性试验以证明本发明的有益效果。通常，制备大鼠原代肝细胞培养物并在约48小时的期间内用不同量的菊苣提取物处理。然后进行实验以确定细胞毒性作用和诱导或刺激哺乳动物中酶活性的作用，该酶活性被认为是增强哺乳动物健康的原因，例如如前所述通过例如促进组织中的解毒作用、抗氧化防御等而预防和/或治疗癌症。以下更详细地讨论了制备和实验性试验的方法和结果。
细胞培养物的制备通过用胶原酶溶液灌注Sprague-Dawley大鼠(250g)的肝脏得到原代分离的肝细胞，如例如Sidhu J.S.等在Archive of Biochemistry &Biophysic，301，1-11，1993所述。发现细胞成活力(通过Trypan Blue排除试验估计)为约90至约95％。
将细胞以106细胞/ml的密度接种于60mm塑料组织培养皿上的3mlWilliam′s培养基中，该培养基添加有2mM L-谷氨酰胺、10mM Hepes pH7.4、ITS+、15000U青霉素/链霉素、100nM地塞米松和5％胎牛血清(Hi-clone)。让肝细胞贴壁2小时，然后用EBSS洗涤以除去碎片和未贴壁的细胞。加入含有25nM地塞米松的新鲜无血清培养基，然后覆盖一层matrigel(233μg/ml)。将新鲜matrigel在每2天更换培养基后加入培养物中。为了研究根据本发明的实施方案制备的菊苣提取物的效果，细胞接种后24小时将组分加入培养基中达48小时。
菊苣提取物的制备根据本发明的实施方案制备四种不同的菊苣提取物，即提取物A-D。首先，将40g和10g碾磨成粉末的菊苣样品均过0.5mm筛。然后处理样品，将样品与己烷在室温下混合约30分钟以除去脂肪。向40g过筛菊苣样品加入600ml己烷，向10g过筛样品加入150ml己烷。将己烷在约50℃下真空蒸发，形成提取物A。
通过首先将40g碾磨的菊苣粉末如前所述脱脂而制备提取物B。将脱脂样品在300ml酸如HCl中、在沸腾水浴上水解约20分钟。冷却并离心(8000rpm，5分钟，10℃)后，将溶液用150ml溶剂如乙酸乙酯(市售可得，如得自MERCK)萃取。将溶剂蒸发至干。进一步在约50℃真空下用无水硫酸钠干燥后，形成提取物B。
如下制备提取物C和D首先，如前所述将10g碾磨的菊苣粉末样品脱脂。将第二部分脱脂粉末用约250ml溶剂/水混合物如1∶1体积比的MeOH和水的溶液进行提取。提取在室温下(例如约20℃至约25℃)搅拌进行约30分钟。离心后，将溶液分为两等体积份。对于第一体积份溶液，在约50℃真空下蒸发有机溶剂。将余下的水相冻干以形成提取物C。
将第二体积份溶液用约2g聚乙烯聚吡咯烷酮在搅拌下处理约30分钟以捕获多酚。将吸附物质通过过滤、离心等除去。将有机溶剂在约50℃真空下蒸发。将余下的水相冻干以形成提取物D。
菊苣提取物的细胞毒性作用使用MTT测定法进行实验性试验以确定菊苣提取物的无细胞毒性剂量。将大鼠肝细胞用不同量的菊苣提取物B处理，菊苣提取物B的制备如前所讨论。试验结果表明在约200μg/ml或更高时观察到菊苣提取物的细胞毒性。
Western印迹分析将用菊苣提取物(A-D)处理48小时的细胞培养物的全蛋白提取物通过SDS-PAGE在10％凝胶(对于谷胱甘肽-S-转移酶(“GST”)和热休克蛋白(“HSP”)分析分别为10或25μg蛋白/泳道)上使用Laemmli不连续缓冲系统解析并电泳转移到硝酸纤维素膜上。在含有0.1％ Tween的PBS中的5％奶粉溶液中将印迹温育1小时以封闭蛋白结合位点。将印迹与抗大鼠GST Ya、Yc、Yb1、Yb2、Yp(BIOTRIN)和大鼠GST Yc2(得自DundeeUniversity的Dr.J.Hayes)的多克隆抗体温育。抗大鼠GST Yc2抗体是已知与其他大鼠GSTα亚单位交叉反应的多克隆抗体。参见Hayes J.D.等，BiochemicalJ，279，385-398，1991和Cavin C.等，Carcinogenesis 19，1369-1375，1998。
在Western印迹上典型可见两条带，上下带分别对应于Yc1和Yc2亚单位。还将印迹与抗血红素-加氧酶-1(HO-1)(也称为HSP 32)的大鼠多克隆抗体(stressgene，AMS)温育。随后将印迹用缀合辣根过氧化物酶的第二抗体探测。使用ECL western印迹检测试剂盒(可得自英国AMERSHAMLIFE SCIENCE)、通过化学发光间接显现该复合物。使用Bradford方法(用BSA标化)测量蛋白质浓度。
试验结果表明如前所述用乙酸乙酯制备的菊苣提取物B与对照和用菊苣提取物A、C和D处理的细胞相比，增加了大鼠肝细胞中某些GST亚单位(Yc2、Yb1、Yp)的表达。
酶测定法如Habig W.G.等在Journal of Biological Chemistry 249，7130-7139(1974)中所述，测定胞质部分的GST活性。1-氯-2，4-二硝基苯(CDNB)被用作底物以测量用不同量菊苣提取物即如前所述的提取物A-D处理的大鼠原代培养物中的总GST活性。在30℃进行温育。此外，依他尼酸被用作底物以测量用不同量菊苣提取物即如前所述的提取物A-D处理的大鼠原代培养物中特定GST-P酶活性。
试验结果显示与对照和提取物A、C和D相比，提取物B导致大鼠肝细胞中GST活性水平增加。
总谷胱甘肽的测定如Gallagher E.P.等在《毒理学方法》卷1B，349-366(1994)中所述，通过酶循环法(enzymatic recycling)测量细胞中的总谷胱甘肽水平。谷胱甘肽(GSH)用动力学测定法测量，该测定法利用谷胱甘肽还原酶催化的巯基试剂5，5’-二硫代二-2-硝基苯甲酸(DTNB，Ellman’s试剂)向发色产物2-硝基-5-硫代苯甲酸的连续还原。发色团的检测在412nm通过分光光度法监测。
用不同浓度(50、100和200μg/ml)的菊苣提取物A(己烷)、菊苣提取物B(乙酸乙酯)和菊苣提取物C(MetOH/H2O)处理大鼠原代肝细胞48小时。将细胞在125微升20mM 5-SSA中洗涤并重悬浮。然后通过超声释放细胞GSH，并且样品以10000g在室温下离心2分钟。将含有游离GSH的上清液用来测定总谷胱甘肽。将样品或GSH标准品与含有6.3mM EDTA的700μl 125mM磷酸钠(pH 7.5)、100μl 6mM DTNB和20μl 20mM NADPH混合。比色杯平衡至25℃后，加入10μl GSSG还原酶(50U/ml)以在412nm下测量2-硝基-5-硫代苯甲酸的形成。单独运行无GSH的空白样品，在GSH定量之前将所得产物形成的背景从样品值中减去。
试验结果显示菊苣提取物B与对照和菊苣提取物A和C相比导致大鼠肝细胞中细胞GSH水平增加。此外，试验结果还显示细胞GSH水平随菊苣提取物B的量增加而增加。
食品处理的影响制备试验样品以评价食品处理对所得食品的植物材料成分的解毒性质的影响。用按照本发明的实施方案制备的含有以重量计约30％的菊苣的宠物食品进行试验。然后按照本发明的实施方案通过用乙酸乙酯提取处理宠物食品。将所得提取物以不同量即100μg/ml、200μg/ml和400μg/ml加到大鼠肝细胞培养物中。然后进行Western印迹分析以确定菊苣提取物对肝细胞培养物的GST活性的影响。
试验结果显示食品处理步骤没有降低而事实上增强了植物材料即菊苣的解毒性质。在这方面，对于被加到培养物中的不同量菊苣提取物而言，测量到GST活性水平增加。此外，GST活性水平随着菊苣提取物量的增加而增加。应该理解对此处所述的优选实施方案的各种改变和修改将是本领域技术人员显而易见的。这些改变和修改可在不偏离本发明的实质和范围且不减少其预期益处的情况下进行。因此这种改变和修改将被所附权利要求书所覆盖。
权利要求
1.能够降低癌症危险的营养组合物，其包含生物学有效量的植物材料，该植物材料包括发酵性食用纤维来源和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂。
2.权利要求1的营养组合物，其中的植物材料的含量基于干重为至少0.5％。
3.权利要求1的营养组合物，其中的植物材料选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根及它们的组合。
4.权利要求1的营养组合物，其中的植物材料包含菊苣，选自菊苣提取物、菊苣根、菊苣浆及它们的组合。
5.权利要求1的营养组合物，其中的发酵性食用纤维来源包含益生纤维，选自菊粉、低聚糖、低聚果糖、大豆低寡糖及它们的组合。
6.权利要求1的营养组合物，其中的植物化学剂选自抗氧化剂、咖啡醇、咖啡豆醇、儿茶素及它们的组合。
7.权利要求1的营养组合物，其中酶活性通过谷胱甘肽-S-转移酶实施。
8.权利要求7的营养组合物，其中酶活性能够促进哺乳动物组织中的解毒作用。
9.权利要求7的营养组合物，其中酶活性能够刺激哺乳动物组织中的抗氧化防御。
10.权利要求1的营养组合物，其中该营养组合物选自营养补充物、营养完全食品、食品制剂、谷物产品和宠物食品。
11.用于降低癌症危险的宠物食品，其包含淀粉基质和生物学有效量的植物材料，该植物材料包含益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性以降低癌症危险的植物化学剂。
12.权利要求11的宠物食品，其中的植物材料选自菊苣根、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根及它们的组合。
13.权利要求11的宠物食品，其中该宠物食品包含基于干重约0.5％或更多的植物材料。
14.权利要求11的宠物食品，其中的植物化学剂选自抗氧化剂、咖啡醇、咖啡豆醇、儿茶素及它们的组合。
15.权利要求11的宠物食品，其中酶活性通过谷胱甘肽-S-转移酶实施，以刺激哺乳动物组织中的解毒作用。
16.权利要求11的宠物食品，其中酶活性来源于谷胱甘肽-S-转移酶，以刺激哺乳动物组织中的抗氧化防御。
17.权利要求11的宠物食品，其中的植物材料包含菊苣，选自菊苣提取物、菊苣根、菊苣浆及它们的组合。
18.包含有效降低癌症危险量的植物材料的宠物食品，该植物材料包括发酵性食用纤维来源和植物化学剂，其中该植物材料选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆及它们的组合。
19.权利要求18的宠物食品，其中植物材料的量基于干重为至少0.5％。
20.权利要求18的宠物食品，其中发酵性食用纤维来源包含选自菊粉、低聚糖、低聚果糖、大豆低寡糖及它们的组合的益生纤维。
21.权利要求18的宠物食品，其中的植物化学剂选自抗氧化剂、咖啡醇、咖啡豆醇、儿茶素及它们的组合。
22.制备能够降低哺乳动物中癌症危险的营养食品的方法，该方法包括以下步骤提供植物材料；处理该植物材料以形成植物提取物，该植物提取物包括益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂；和处理该植物提取物和一种或多种食物成分，以形成包括以重量计至少0.5％的植物提取物的营养食品。
23.权利要求22的方法，其中植物材料选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋及它们的组合。
24.权利要求22的方法，其中将植物提取物如下处理通过将植物材料脱脂以形成第一植物提取物，随后用乙酸乙酯通过酸水解处理第一植物提取物，以形成植物提取物。
25.权利要求22的方法，其中酶活性来源于谷胱甘肽-S-转移酶。
26.降低处于癌症危险中的哺乳动物的癌症危险的方法，该方法包括向所述哺乳动物施用生物学有效量的含有包括益生纤维和植物化学剂的植物材料的营养组合物。
27.权利要求26的方法，其中营养组合物含有以重量计至少0.5％的选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根及它们的组合的植物材料。
28.权利要求26的方法，其中植物材料包含来源于菊苣的植物提取物。
29.权利要求28的方法，其中营养组合物含有以重量计约0.5％至约2％的植物材料。
30.增加哺乳动物组织中的解毒作用的方法，该方法包括向所述哺乳动物施用生物学有效量的营养组合物，该营养组合物包括含有益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂的植物材料。
31.权利要求30的方法，其中营养组合物包含以重量计约0.5％至约2％的选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根及它们的组合的植物材料。
32.权利要求30的方法，其中酶活性通过谷胱甘肽-S-转移酶实施。
33.刺激哺乳动物组织中抗氧化防御的方法，该方法包括向所述哺乳动物施用生物学有效量的营养组合物，该营养组合物包括含有益生纤维和能够诱导哺乳动物中酶活性的植物化学剂的植物材料。
34.权利要求33的方法，其中营养组合物包含以重量计约0.5％至约2％的选自菊苣、菊芋、韭葱、芦笋、其提取物、其浆、其根及它们的组合的植物材料。
35.权利要求33的方法，其中增加的酶活性导致谷胱甘肽的水平增加。
全文摘要
本发明提供了能够降低癌症危险的营养组合物。该营养组合物组合了益生来源和能够诱导哺乳动物中酶活性以降低癌症发生的一种或多种植物化学剂的加合效果。益生和植物化学剂来源可来自一种植物材料如菊苣。
文档编号A23K1/00GK1662152SQ03815004
公开日2005年8月31日 申请日期2003年6月26日 优先权日2002年6月26日
发明者A·马洛内, E·奥佛德卡万, C·卡万 申请人:雀巢技术公司