改善哺乳动物的学习和记忆的方法
【专利说明】改善晡乳动物的学习和记忆的方法
[0001] 本申请是申请日为2006年3月28日，申请号为200680023512.3(国际申请号为 PCT/US2006/011677)，发明名称为"改善哺乳动物的学习和记忆的方法"的发明专利申请的 分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种通过食物方式改善哺乳动物的学习和/或记忆行为的方法，更具 体地，本发明涉及一种通过给用唾液酸的食物源改善哺乳动物的学习和/或记忆行为的方 法。
【背景技术】
[0003] 公认母乳和母乳喂养是喂养婴儿的优选方式。公认的母乳喂养的益处之一是最佳 的智力发育。对于消耗婴儿配方食品（formula)的婴儿，已经进行了实质性的努力，以提供 当与母乳喂养的婴儿中所观察到的智力发育相比，能支持最佳智力发育的配方组合物。
[0004]与其它的灵长类动物相比，成人的脑重较体重发育快四倍，但是婴儿在出生时相 对地发育不成熟。Parker，S.T.等人，OriginofIntelligence,ρρ· 313-345，TheJohns HopkinsUniv.Press，Baltimore，MD(1999)。因此，脑生长在出生前后都迅速地进行，使得 对脑发育所需的生源物的供应存在巨大的需求。在早期脑发育的关键阶段，营养欠佳可能 对认知功能具有长期影响-这是重大公共卫生和临床所关切的问题。Lucas，A.等人，BMJ， 217 :1481-1487(1998)，和Lucas，A.等人，Lancet，339 :261-264(1992)。在早产婴儿中进 行的随机、双盲和对照试验中，那些喂食标准的婴儿配方食品的而非营养物质强化配方食 品的婴儿在8岁时具有低的言语智商（IQ)。参见Lucas，同处，（1998)。令人不安地是，喂 食标准配方食品的男婴几乎半数具有低于正常的IQ，而喂食强化乳的男婴仅有13%具有 低于正常的IQ。这些研究突出显示了越来越多的早产婴儿和低出生体重婴儿受到营养欠佳 的潜在威胁。
[0005] 人乳所独有的特定组分具有支持脑迅速生长的能力。特别地，唾液酸（神经氨 酸的N-和0-取代衍生物家族；特别是N-乙酰神经氨酸，即NANA)作为人乳低聚糖的组 分大量存在（高达lg/Ι)，并且还形成脑神经节苷脂和糖蛋白的末端官能残基。Wang， Β·等人，Am.J.Clin.Nutr.，74 :510-515 (2001)，和Carlson，S.Ε·，AmJ.Clin.Nutr.，41 : 720-726(1985)。唾液酸组分在刚生产后的人乳中以最高浓度存在。Idota等人，于J.of JapaneseSoc.ofNutr.andFoodSci.(NihonEiyoShokuryoGakkai-shi)，47 (5)： 363-367(1994)表明，在产后3到482天，人母乳中的唾液酰乳糖（sialyllactose)含量急 剧降低。
[0006] 实际上，最高浓度的唾液酸在人脑的大脑皮质中被发现。Schauer,R. ,Sialic acids,Chemistry,MetabolismandFunction,Springer-Verlag，Wien，NewYork(1982)，和 Svennerholm，L.等人，BiochemBiophysActa，1005 :109-117 (1989)。特别地，神经细胞粘 着分子（NCAM)是唾液酸化（sialydated)蛋白质，该蛋白质似乎在学习和记忆中起重要作 用。其参与各种形态发生事件，包括细胞迀移、轴突长出、路径寻找、芽殖、再生和突触可塑 性。Nakayama，J.等人，VirchowsArchiv，433:419_426(1998)，Mahal，L，K·等人，J.Biol. Chem.，277 :9255-9261 (2002)，和Ong，Ε·等人，Glycobiology，8 :415-424 (1998)。在啮齿 类动物中，NCAM多唾液酸化的程度与学习和记忆提高有关。Cremer，H.等人，Nature，367 : 455-459(1994)〇
[0007] 研究已表明，在通过腹膜内注射给用N-乙酰神经氨酸（NANA)的大鼠仔鼠（rat pups)的脑中的大部分NANA被并入突触小体部分中。Morgan，B.L.G.等人，Br.J.Nutr.， 46 :231-238(1981)。之后，Carlson，S.Ε·等人，于J.Nutr.，116 :881-886(1986)表明，经口 给用和腹膜内给用N-乙酰神经氨酸比葡萄糖注射更显著地产生大脑和小脑的神经节苷脂 和糖蛋白的N-乙酰神经氨酸。
[0008]Morgan，B.L.G.等人，于J.Nutr.，110 :416-424(1980)还表明，腹膜内注射N-乙 酰神经氨酸的营养不良大鼠仔鼠比注射葡萄糖的同窝鼠（littermates)更快地学习迷宫， 并显示出降低的由营养不良所导致的预期行为异常。
[0009] 牛乳基配方食品中通常具有低唾液酸含量。在一项研究中，在若干酪蛋白/乳清 组合配方食品中，唾液酸的浓度低于200毫克唾液酸/升。此外，大豆蛋白质基配方食品与 牛乳基配方食品相比，含有实质上更低浓度的唾液酸。因此，不含乳糖的大豆蛋白质基配方 食品具有极低的唾液酸含量。在有些情况下，研究已表明增补有唾液酸或含唾液酸的物质 的食物提供某些益处。
[0010] 有几种已知的以各种结合形式存在的唾液酸源，它们包括，但不限于，游离的 N-乙酰神经氨酸（或唾液酸）、低聚糖唾液酰乳糖、含唾液酸的神经节苷脂、和蛋白质酪蛋 白巨肽（caseinmacropeptide(CMP))，还称为糖巨肽（glycomacropeptide(GMP))、和当得 自牛乳时的酪蛋白糖巨肽（CGMP)，等等。
[0011] 生产CGMP的方法在美国专利申请20040022918中描述，该申请教导了通过使用 粗制凝乳酶凝结牛乳从牛乳中生产乳酪，引起凝结物当挤出乳清时结成凝乳。由于粗制凝 乳酶对κ酪蛋白的作用，酪蛋白糖巨肽（CMP)从酪蛋白中分离，并且约90%的CMP通常 与乳清一起除去。CMP是非同质的蛋白质族，其含有κ酪蛋白的所有的遗传性变异物和 翻译后修饰物（Yvon等人，Reprod.Nutr.Dev.，34 :527-537(1994))。主要的碳水化合物 是唾液酸。糖巨肽即GMP是CMP的主要（50%到75% )成分。GMP的碳水化合物含量使 得其可溶于12 %的三氯乙酸溶液中。若干分析测量技术包括预处理，其牵涉TCA溶液，该 溶液可除去至少部分的非糖基化CMP。例如，在TheOfficialJournaloftheEuropean Communities(L228/10AnnexIV)中公开的方法详述了测量乳制品中GMP的HPLC方法，并且 使用GMP含量来计算样品中存在的乳酪乳清含量。从乳中生产CGMP的其它方法由Brody， E.P.在Br.J.ofNutr.，84(Suppl.l) :S39-S46(2000)中描述。
[0012] 向某些营养配方食品中添加唾液酸或唾液酸源已经在美国专利6, 506, 422中讨 论，该专利公开了用于对罹患苯丙酮尿症的患者给用含有酪蛋白糖巨肽和除了苯丙氨酸之 外的补充性必需氨基酸的特定的营养配方食品。未提及在婴儿配方食品中发现的唾液酸含 量。
[0013] 美国专利6, 270, 827公开了含有人乳蛋白质或重组寄主抗性因子（其中之一是重 组人κ-酪蛋白）以增补人工合成的婴儿配方食品的配方食品。
[0014] 美国专利4, 762, 822公开了在婴儿配方食品中使用N-乙酰神经氨酸或含唾液酸 的神经节苷脂以保护新生儿免受导致胃肠疾病的生物体的威胁。
[0015] 国际专利申请W0 01/60346A2公开了含有作为生物前物质的低聚糖低聚果糖和 唾液酰乳糖的营养配方物质以促进消化道中双歧杆菌的生长，这些营养配方物质可与婴儿 配方食品联合使用。
[0016]W0-A-00 49885描述了用于解决骨病或牙病的乳蛋白水解产物。酪蛋白糖巨肽 (CGMP)提取自甜乳清（sweetwhey)，通过电渗析、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、蒸发、 喷雾干燥、超滤和冷冻干燥方法的组合来进行，并用于增补食物或液体肠组合物。
[0017] 虽然已经报道了唾液酸的食物给用可用于若干目的，但是还没有关于使用唾液酸 的食物增补来影响哺乳动物的学习或记忆行为的报道。因为食物增补是一种对受试者特别 是婴幼哺乳动物给用各种作用剂的容易的和被广泛接受的方法，所以其可用于提供这样一 种方法，通过该方法，哺乳动物的学习和记忆行为可以通过食物方式得到改善。这种方法可 特别地用于需要改善学习和记忆行为的新生的哺乳动物受试者。
【发明内容】
[0018] 因此，简要地讲，本发明涉及改善哺乳动物的学习和/或记忆行为的新方法，该方 法包括给用足够改善哺乳动物的学习和/或记忆行为的量的酪蛋白糖巨肽。
[0019] 本发明还涉及增加哺乳动物的脑蛋白质结合的唾液酸的新方法，该方法包括对哺 乳动物给用足够增加哺乳动物的脑蛋白质结合的唾液酸的量的酪蛋白糖巨肽。
[0020] 本发明还涉及改善哺乳动物的学习和/或记忆行为的新方法，该方法包括：确定 是否哺乳动物是需要改善学习和/或记忆的哺乳动物；并且，如果是这样的话，对哺乳动物 给用足够改善哺乳动物的学习和/或记忆行为的量的酪蛋白糖巨肽。
[0021] 因此，值得提及的是，由本发明所获得的若干优点之一是提供了这样的方法，通过 该方法，哺乳动物的学习和/或记忆行为通过食物方式得以改善，并且还提供了这样的方 法，该方法可特别地用于需要改善学习和记忆行为的新生的哺乳动物受试者。
【附图说明】
[0022] 图1是可用于测试小猪的学习和记忆行为的8臂迷宫的示意图；
[0023] 图2是图1所示的8臂迷宫的臂之一的示意图；
[0024] 图3表示在测试小猪的学习行为中使用的目视标志（visualcues)，在学习任务1 中使用㈧和在学习任务2中使用（B)。
[0025] 图4是表示在任务1中学习对目视标志作出正确响应的四组中的每一组中的小猪 比率作为试验次数的函数曲线，其中第4组小猪（表现第二好）接受了含842mg/L唾液酸 并增补了酪蛋白糖巨肽（240mg/kg/天的唾液酸）的食物，其中第3组小猪（表现第三好） 接受了含600mg/L唾液酸并增补了酪蛋白糖巨肽（171mg/kg/天的唾液酸）的食物，其中第 2组小猪（表现最好）接受了含250mg/L唾液酸并增补了酪蛋白糖巨肽（71mg/kg/天的唾 液酸）的食物，以及第1组小猪（表现最差