对抗肌萎缩和少肌症的乳清蛋白胶束的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于在患者中治疗和/或预防与血浆氨基酸浓度降低相关的病症的乳清蛋白胶束。本发明的另一方面是包含乳清蛋白胶束的替代餐。
【专利说明】对抗肌萎缩和少肌症的乳清蛋白胶束
[0001]本发明涉及用于在患者中治疗和/或预防与血浆氨基酸浓度降低相关的病症的乳清蛋白胶束。本发明的另一方面是包含乳清蛋白胶束的替代餐。
[0002]肌肉质量和肌肉强度的损失在相当程度上降低了患有这类病症的患者的生活质量，因为他变成不能进行一些体力活动并且与这类体力活动如行走相关的意外事件的风险开始增加。可以区分出两种导致肌肉质量和强度损失的主要病症，一种是肌萎缩，另一种是少肌症(sarcopenia)。肌萎缩产生于数种常见疾病、包括癌症、AIDS、充血性心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病等的合并发病。由于长期缺乏体育锻炼导致的肌肉废用也将导致肌萎缩。因此，特别是卧床不起的患者可以具有显著的肌萎缩。而且，饥饿最终导致肌萎缩，正如由进行严格体重减轻饮食的超重患者所观察到的那样。少肌症涉及随年龄增长出现的维持肌肉质量和强度的能力逐步下降。
[0003]肌肉质量损失因蛋白质合成与蛋白质降解之间的正常平衡改变而出现。例如，在萎缩期间，蛋白质合成途径下调且蛋白质分解途径活化(SandriM, 2008, Physiology23:160-170)。由于构成肌肉的氨基酸、特别是支链氨基酸的缺乏可促成肌萎缩，所以提供足够的氨基酸可以有助于使受损或萎缩的肌肉组织再生。包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸在内的支链氨基酸(BCAA)是该过程的关键。因此，产生持续的高氨基酸血(即氨基酸、尤其是BCAA和其它必需氨基酸的血浆浓度增加)的营养在刺激需要其的患者的肌肉蛋白合成中是必要的。
[0004]以前的研究证明:摄入混合餐食典型地刺激骨骼肌蛋白质合成，并且供应足够的氨基酸是必需的。因此，近期研究提示:BCAA、特别是亮氨酸的供应调节了骨骼肌中对饲喂餐食的蛋白质合成响应(Garlick PJ 等人，1988，Biochem J254:579-584;Anthony JC 等A , 1999, J Nutrl29:1102-1106;Crozier SJ 等人，2005，J Nutrl35:376-382)。另外的研究指示:餐食的所选蛋白质来源的亮氨酸含量是蛋白质质量的重要指示物，因为它涉及肌肉蛋白合成的急性刺激(Norton LE等人，2009，J Nutrl39:1103-1109)。
[0005]Tang JE 等人(2009，J Appl Physioll07:987_992)研究了在休息时和在阻抗训练后在摄入三种不同的、但是高质量的饮食蛋白质、即乳清、胶束酪蛋白和大豆后青年男性中的骨骼肌蛋白质合成响应。其中，作者报道:在休息时和在阻抗训练后，食用乳清蛋白均以高于酪蛋白的程度刺激了肌肉蛋白合成。与大豆蛋白相比，乳清蛋白还刺激了显著更高的肌肉合成增加，这与该作者之前的研究一致。他们得出如下结论:在休息时和在阻抗训练后，乳清蛋白均以高于酪蛋白或大豆蛋白的程度刺激骨骼肌蛋白质合成。
[0006]据此，W02011/112695列出了乳清蛋白的多个健康益处，其中有肌肉发育和构建增强以及儿童、成人或老年人的肌肉维持。
[0007]US2011/250310还公开了与活性成分如维生素D组合的乳清组合物可有助于老年人的肌肉骨骼健康。
[0008]W02011/011252公开了减弱功能状态损失的方法，其包括帮助阻止肌肉质量损失的营养干预，所述营养干预包含乳清蛋白以及很多其它活性成分；和锻炼方案。
[0009]在食品工业中仍然持续地需要发现更好的营养方案用于患有肌肉质量或肌肉强度损伤的患者。特别地，对于不能进行锻炼方案的个体而言，需要自身有效的营养方案。
[0010]本发明的目的是改善本领域状态，提供解决上述需要和帮助在需要其的患者中维持升高的血浆氨基酸浓度的营养方案。
[0011]本发明的目的通过独立权利要求的主题得以实现。从属权利要求进一步发展了本发明的思想。
[0012]因此，本发明在第一个方面提供了用于在患者中治疗和/或预防与血浆氨基酸浓度降低相关的病症的乳清蛋白胶束。
[0013]该治疗或预防不需要另外的锻炼方案就能有效。因此，在一项实施方案中，所述治疗或预防不包括另外的锻炼方案。
[0014]在第二个方面，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的替代餐。
[0015]“乳清蛋白胶束” (WPM)在本文中如EP1839492A1中所述和如Schmitt C等人(2010，Soft Matter6:4876-4884)中所进一步表征的那样进行定义，其中它们被称为乳清蛋白微凝胶(WPM)。特别地，“乳清蛋白胶束”是可通过如EP1839492A1中所公开的方法获得的乳清蛋白胶束浓缩物中所包含的胶束。其中，制备乳清蛋白胶束浓缩物的方法包括如下步骤:a)调节乳清蛋白水溶液的pH为3.0至8.0的值；b)使水溶液达到80至98°C的温度；和c)浓缩步骤b)中得到的分散液。由此，所产生的胶束具有极尖的粒径分布，使得所产生的胶束有多于80%具有直径小于I微米的粒径、优选粒径为IOOnm至900nm。“乳清蛋白胶束”可以是液体浓缩物或粉末形式。重要的是，在浓缩物、粉末中乳清蛋白的基本胶束结构被保留并且在例如水中由该粉末重构。“乳清蛋白胶束”在分散体中、作为粉末以及在喷雾干燥或冷冻干燥期间是物理稳定的。
[0016]血浆氨基酸的快速增加是刺激休息时和锻炼后的肌肉蛋白合成所需的(Dangin M等人，2003，J Physiol549:635-644)。目前用于提供这种血浆氨基酸快速增加的最佳方案之一是乳清蛋白分离物(WPI) (Tang JE 等人，2009，J Appl Physioll07:987-992)。更持久的氨基酸响应可通过历经较长的时间期提供氨基酸构建单元来延长合成代谢和增加肌肉蛋白合成(Lacroix M等人，2006，Am J Clin Nutr84:1070-9)。另外,更缓慢消化的蛋白质可以抑制蛋白质分解(Dangin M等人，2001，Am J Physiol280:E340-E348)，这将对净肌肉蛋白平衡(即蛋白质合成和蛋白质分解之间的差)具有另外的益处。因此，将诱导最高氨基酸血、但历经较长时间段的蛋白质或蛋白质混合物将做到两者，即，最大地刺激蛋白质合成和抑制蛋白质分解。
[0017]现在发明人已经惊奇地发现:作为餐食一部分食用的乳清蛋白胶束引起与含有乳清蛋白分离物(WPI)的等热量和等氮对照餐食相同的高血浆氨基酸血，但是相对于对照餐食而言使得在餐后显著延迟了约30分钟。因此，令人意外的是，胶束结构与常规乳清蛋白相比产生了改善的健康益处。就发明人所知，这从未报道过。食用乳清蛋白胶束后的氨基酸峰浓度(即Cmax)与食用WPI餐后相同，并且显著地高于食用等热量和等氮乳蛋白质或乳酪蛋白餐后达到的最高浓度。实施例部分给出了临床研究的结果。
[0018]因此，本发明人已经发现:蛋白质组合物当作为常规餐食一部分食用时在个体中诱导延迟的、但是是高的最高氨基酸血。这种在延长的餐后时间段的高氨基酸血最有利于最大地刺激肌肉蛋白质合成、减少蛋白质分解和因此维持或甚至增加肌肉质量。
[0019]“高氨基酸血”是血流(氨基酸库)中的氨基酸过量，其可导致蛋白质合成增加和蛋白质分解减少，整体正氮平衡。由此，正氮平衡指示瘦组织的构建多于分解，导致瘦体量整体增加。
[0020]虽然不希望受缚于理论，但是发明人认为:作为餐食一部分的乳清蛋白胶束显示引起胃排空延迟或者与天然乳清蛋白如WPI相比消化得更慢。因此，乳清蛋白胶束更慢地将氣基酸递送到周围血液循环中。
[0021]图1:摄入包含乳清蛋白分离物、乳清蛋白胶束或胶束酪蛋白的替代餐后3小时时的必需氨基酸血浆浓度
[0022]图2:摄入包含乳清蛋白分离物、乳清蛋白胶束或胶束酪蛋白的替代餐后3小时时的亮氨酸血浆浓度
[0023]图3:摄入包含7种不同蛋白质的每种的替代餐后3小时时的必需氨基酸血浆浓
度
[0024]本发明涉及用于在患者中治疗和/或预防与血浆氨基酸浓度降低相关的病症的乳清蛋白胶束，其中所述病症与肌肉质量和/或强度损失相关。通过本发明的乳清蛋白胶束的使用提供的延长的餐后时间期的高氨基酸血最有利于最大地刺激肌肉蛋白合成和因此维持或甚至增加肌肉质量。
[0025]在优选的实施方案中，所述病症是肌萎缩或少肌症。这两种医学病症的特征均是肌肉质量和强度损失。本发明最适于给患有任意那些病症的患者提供营养方案以减少或终止肌肉质量损失和/或最终重构肌肉质量和强度。
[0026]“肌萎缩”定义为个体的肌肉质量下降。它可以是部分或完全的肌肉组织消瘦。当肌肉萎缩时，导致肌肉衰弱，因为发挥力量的能力与肌肉质量相关。肌萎缩产生于数种常见疾病、包括癌症、AIDS、充血性心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病等的合并发病。而且，饥饿最终导致肌萎缩。肌肉废用也将导致萎缩。
[0027]“少肌症”定义为与衰老相关的骨骼肌质量和强度的退行性损失。少肌症的特征首先是肌肉尺寸减小，这导致虚弱和脆弱。然而，这种肌肉质量损失还可以由与引起肌萎缩的细胞机制不同的细胞机制引起。例如，在少肌症期间，肌纤维被脂肪替代且纤维化增加。
[0028]用于本发明的乳清蛋白胶束特别涉及这样的患者:所述患者是危重病患者、术后患者、创伤患者、癌症患者、处于体重减轻饮食期间的超重的人或者卧床休息期间和之后的患者。所有这些患者的常规命运是他们显著地损失肌肉质量和/或处于显著损失(甚至进一步)肌肉质量的风险中。因此，那些患者将最大地得益于新的本发明。
[0029]“危重病患者”定义为处于实际或潜在的威胁生命健康的问题的高风险中的患者。患者的病情越危重，则患者更可能是高度脆弱的、不稳定的和复杂的，由此需要周密和警醒的护理。
[0030]“创伤患者”是遭受了创伤的人。藉此，创伤指身体损伤或因突发身体损伤(正如例如来自暴力或意外)产生的休克。遭受创伤的人通常需要专门护理。
[0031]“癌症患者”是患有癌症的患者。
[0032]“处于体重减轻饮食期间的超重的人”:超重的人或患有肥胖症的人通常旨在通过遵循饮食来减轻体重和减少脂肪。通常，当人们减轻体重时，他们损失了脂肪和肌肉的组合。因此，严格和延长的饮食可导致显著的肌肉质量损失，从而影响强度和代谢。因此，维持肌肉质量、同时减少脂肪是达到理想体重和身体组成两个目的的关键因素。[0033]“卧床休息期间和之后的患者”:废用性萎缩发生在缺乏身体锻炼的患者中。因此，肌萎缩由于使用肌肉不足而导致。患有限制其运动或其身体活动的医学病症的人、例如就卧床不起的患者的情况而言可损失肌肉质量和强度。
[0034]在本发明的一项实施方案中，用于本发明的乳清蛋白胶束与餐食一起组合地施用于患者。
[0035]大多数餐食包含来自乳、植物和/或动物来源的蛋白质，因此当食用时引起餐后氨基酸血增加，即，食用者血浆中的氨基酸浓度升高。现在，一个优点是将乳清蛋白胶束的施用与这类餐食组合。由此，由餐食中存在的蛋白质产生的餐后血浆氨基酸峰加合到由乳清蛋白胶束产生的餐后氨基酸峰(其相对于第一个氨基酸峰延迟约30分钟)。由此，所得的高氨基酸血整体在时间上被伸展和延长。这转而最有利于最大地刺激肌肉蛋白合成、减少肌肉蛋白分解和因此维持或甚至增加肌肉质量。
[0036]在优选的实施方案中，餐食包含乳清蛋白分离物、天然或水解乳蛋白质、游离氨基酸或其组合。如以前的研究中已知，乳清蛋白餐食对个体显示出比例如植物蛋白质餐食显著更强的氨基酸血效应。因此，有利的是，将乳清蛋白胶束与包含WPI或乳形式的乳清蛋白的餐食组合。有利的是，餐食甚至可以进一步补充有游离氨基酸与乳清或乳蛋白质的组合，以便当食用所述餐食时最佳地诱导高氨基酸血。
[0037]将用于本发明的乳清蛋白胶束施用于处于术前至少I天期间和/或术后至少一周的住院期间和/或住院期间的患者。因此，有利的是，患者在进行手术前或较长卧床不起的住院期之前已经建立了其血浆氨基酸库，并且在恢复的整个期间持续维持这种升高的必需氨基酸浓度。这为他提供了最佳的营养状态以使得肌肉质量损失在医院干预期间最小化，并且还为他之后较快的恢复和构建损失的肌肉组织做了准备。
[0038]在优选的实施方案中，乳清蛋白胶束以至少20g干重、优选至少30g干重的日剂量施用于个体。那些剂量应当确保足以在至少中期中给个体提供预期效应的每日量。
[0039]在特定的实施方案中，乳清蛋白胶束以液体替代餐的形式提供。乳清蛋白胶束的优点是具有显著优于例如乳清蛋白分离物(WPI)的水溶解性。因此，与基于WPI的液体餐食相比，约两倍量的乳清蛋白可以溶解和提供在液体替代餐形式中。这使得液体餐食替代物和替代餐系统具有显著的优点和独创性。这还允许提供具有高量乳清蛋白的液体替代餐产品用于例如肠内营养饲喂。
[0040]在另一方面中，本发明涉及包含乳清蛋白胶束的替代餐，其还包含乳清蛋白分离物、水解乳蛋白质、游离氨基酸或其任意的组合。
[0041]如上所示，优点是将乳清蛋白胶束的施用与WPIjWP /或甚至是游离氨基酸形式的乳清蛋白组合，以便当食用所述餐食时最佳地诱导和延长高氨基酸血。优选地，将不同的蛋白质组分彼此组合成一个替代餐产品或产品套件。因此，可以最佳地给予各个蛋白质组分以提供最好的和延长的高氨基酸血效应，并且同时针对良好的感官上可最佳接受的产品应用而言进行优化。
[0042]优选地，乳清蛋白胶束以基于总干重计算至少15wt%、优选至少20wt%的量存在于
替代餐中。
[0043]在优选的实施方案中，本发明的替代餐基于替代餐的总干重计算包含15_50wt%蛋白质、10_15wt%脂质、25_50wt%碳水化合物和5_10wt%纤维。[0044]替代餐可以以液体形式提供。它还可以以适于肠管饲法的形式提供。
[0045]本领域技术人员将理解，他们可以自由地组合本文公开的本发明的所有特征。特别地，可以使用针对治疗用途所述的特征和与替代餐产品的特征组合，反之亦然。而且，还可以将针对本发明的不同实施方案所述的特征进行组合。本发明的其它优点和特征从附图和实施例中显而易见。
实施例
[0046]以如下方式在23名健康男性中进行随机双盲7-臂交叉研究。在7个单独时期在午餐时间摄入测试替代餐，每个时期以一周洗脱期隔开。替代餐是等热量和等氮的。它们由测试蛋白质(30g, 7.2%w/w)、脂质(11.7g, 2.8%w/w)、碳水化合物(42.7g, 10.2%w/w)和纤维(6.3g, 1.5%w/w)组成。测试蛋白质是:(1)乳清蛋白分离物(WPI) ；(2)乳清蛋白胶束(WPM) ；(3)全水解乳清蛋白(EHWP) ；(4)胶束酪蛋白(ICP) ； (5)全水解酪蛋白蛋白质(EHCP) ；(6)全乳蛋白质(TMP);和(7)全水解乳蛋白质(EHMP)。将替代餐用水加至430mL，每单人份含388kcal。
[0047]在食用测试替代餐之前和之后3小时时，经由插入志愿者腕静脉的导管采集动脉化静脉血样。将血浆样品用于通过气相色谱法和质谱法分析氨基酸。结果显示在图1至3中。
[0048]首先，结果证实:完整的乳清蛋白引起比胶束酪蛋白高的氨基酸血。其次，发明人发现:在食用WPI和WPM测试替代餐后的餐后血浆氨基酸浓度的峰虽然在程度和高度上相似，但是延迟了约30分钟，S卩，出现在120分钟而不是出现在90分钟时。这使得在摄入乳清蛋白胶束后维持升高的血浆氨基酸浓度达延长的时间段(图1至3:小虚线)。
【权利要求】
1.用于用途的乳清蛋白胶束，所述用途用于在患者中治疗和/或预防与血浆氨基酸浓度降低相关的病症，其中所述治疗或预防不包括另外的锻炼方案。
2.权利要求1的用于用途的乳清蛋白胶束，其中所述病症与肌肉质量和/或强度损失相关。
3.权利要求1或2的用于用途的乳清蛋白胶束，其中所述病症是肌萎缩或少肌症。
4.上述权利要求之一的用于用途的乳清蛋白胶束，其中所述患者是危重病患者、术后患者、创伤患者、癌症患者、处于体重减轻饮食期间的超重的人或者卧床休息期间和之后的患者。
5.上述权利要求之一的用于用途的乳清蛋白胶束，其中所述乳清蛋白胶束与餐食一起组合地施用于患者。
6.权利要求5的用于用途的乳清蛋白胶束，其中所述餐食包含乳清蛋白分离物、水解乳蛋白质、游离氨基酸或其任意的组合。
7.上述权利要求之一的用于用途的乳清蛋白胶束，其施用于处于术前至少I天期间和/或术后至少一周的住院期间和/或住院期间的患者。
8.上述权利要求之一的用于用途的乳清蛋白胶束，其以至少20g干重、优选至少30g干重的日剂量施用于患者。
9.上述权利要求之一的用于用途的乳清蛋白胶束，其以液体替代餐的形式提供。
10.包含乳清蛋白胶束的替代餐。
11.权利要求10的替代餐，还包含乳清蛋白分离物、水解乳蛋白质、游离氨基酸或其任意的组合。
12.权利要求10或11的替代餐，其中乳清蛋白胶束以占总干重至少15wt%、优选至少20wt%的量存在于所述替代餐中。
13.权利要求10-12之一的替代餐，其基于总干重计算包含25-50被％蛋白质、10-15wt%脂质、25-50wt%碳水化合物和5-10wt%纤维。
14.权利要求10-13之一的替代餐，其以液体形式提供。
15.权利要求10-14之一的替代餐，其以适于肠管饲法的形式提供。
【文档编号】A23L1/29GK103945711SQ201280051739
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2011年10月21日
【发明者】D·布勒耶, D·R·莫尔, T·斯泰林沃尔夫, E·普托, L·J·R·博韦托 申请人:雀巢产品技术援助有限公司