TWI639387B - 用於預防胃腸道受傷及／或促進胃腸道治癒之半乳寡糖 - Google Patents

用於預防胃腸道受傷及／或促進胃腸道治癒之半乳寡糖 Download PDF

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Abstract

本發明揭示包括半乳寡糖之營養組合物，其可投與包括早產嬰兒、嬰兒、學步童、兒童及成人之個體以預防胃腸道受傷及/或增進胃腸道治癒。本發明亦揭示使用該等包括半乳寡糖之營養組合物的其他適宜方法。

Description

用於預防胃腸道受傷及/或促進胃腸道治癒之半乳寡糖
本揭示案係關於使用半乳寡糖以預防個體之胃腸道受傷及/或增進其受傷胃腸道之治癒。更特定言之，本揭示案係關於包括半乳寡糖之人乳增強劑、早產及足月嬰兒配方、小兒配方、較大嬰兒配方及成人營養品，其可提高各種黏液素相關蛋白之表現及因此改進個體之胃腸道預防及修復功能。
經歷各種治療或患有各種疾病及/或病症的個體一般比健康個體更易遭受腸道黏膜(胃腸道)傷害。黏液素相關蛋白或分泌蛋白之表現為個體預防及/或修復腸道受傷之天然能力之不可或缺的一部分。具體言之，該等黏液素相關蛋白之表現有助於藉由保護黏膜免受侵害、使黏液層穩定、減少黏液層發炎及促進上皮組織治癒而治癒腸道黏膜受傷及預防進一步受傷。
然而，並非所有個體具有黏液素相關蛋白之充分表現從而影響預防及所需的腸道修復，此可能導致增加移位、敗血症及可能死亡的風險。而且，當前無法以商業方式獲得包含黏液素相關蛋白(如三葉因子3(TFF3))的營養組合物，或經由投與一種有助於具有不足的天然腸道修復功能之個體的其他成分來增加黏液素相關蛋白之表現的已知方法。
因此，需要提供可產生營養益處諸如有助於藉由增強黏液素相關蛋白之表現來預防及治癒腸道黏膜受傷的營養組 合物。若該等營養組合物亦可改善障壁功能及減少受傷胃腸道之發炎，則為另一益處。
本揭示案係關於一種使用僅包括半乳寡糖或包括其與其他組分諸如其他益菌質寡糖及/或益生菌組合之營養組合物(包括人乳增強劑、早產及足月嬰兒配方、小兒配方、較大嬰兒配方及成人配方)，以預防嬰兒、學步童、兒童或成人之胃腸道受傷及/或增進胃腸道治癒。更特定言之，該等營養組合物可經由提高各種黏液素相關蛋白之表現(其可使黏液層穩定、減少發炎及促進上皮組織之治癒)而改進胃腸道治癒。
一個實施例係關於一種增進個體之胃腸道治癒的方法。該方法包括識別具有受傷胃腸道的個體及對該個體投與包括半乳寡糖之營養組合物。
另一實施例係關於一種減少腸道黏膜受傷發生的方法。該方法包括識別容易遭受腸道黏膜受傷的個體及對該個體投與包括半乳寡糖之營養組合物。
另一實施例係關於一種改進個體之胃腸道障壁功能的方法。該方法包括識別需要增加胃腸道障壁功能之個體及對該個體投與包括半乳寡糖之營養組合物。
另一實施例係關於一種減少個體之胃腸道發炎發生的方法。該方法包括識別容易遭受胃腸道發炎之個體及對該個體投與包括半乳寡糖之營養組合物。
現在已經發現半乳寡糖可提高各種黏液素相關蛋白(諸 如TFF3、MUC-2及RELMb)之表現，其為腸道修復系統之不可或缺的一部分。具體言之，已經發現，經由投與包含半乳寡糖之組合物而提高該等黏液素相關蛋白的表現，有助於細胞治癒、發炎消除及障壁功能之促進。
文中所述之營養組合物及方法僅利用半乳寡糖(GOS)或利用其與一或多種其他組分組合以預防胃腸道受傷及/或增進胃腸道之治癒。以下將詳細敘述該等營養組合物及方法之此等及其他必要特徵以及一些諸多可選的變型及添加。
術語「殺菌釜包裝」及「殺菌釜滅菌」在文中可互用，及除非另有說明，表示利用營養液填充容器(最典型為金屬罐或其他相似包裝)之常見操作及接著對該經液體填充之包裝進行必要的熱滅菌步驟，從而形成滅菌、殺菌釜包裝的營養液產品。
除非另有說明，否則文中所用之術語「無菌包裝」表示在不依靠上述殺菌釜包裝步驟下，製造經封裝之產品，其中在填充之前，對營養液及包裝物單獨滅菌，及接著在滅菌或無菌處理條件下組合以形成滅菌、無菌包裝的營養液產品。
除非另有說明，否則文中所用之術語「脂肪」及「油」可互用，表示來自於植物或動物或由其加工而成之脂類物質。此等術語亦包括合成酯類物質，只要此合成物質適用於經口投與給人類。
除非另有說明，否則術語「人乳寡糖」或「HMO」一般表示在人母乳中發現的可為酸性或中性形式之諸多複雜碳水化合物及其前體。示例性非限制性人乳寡糖包括3'-唾液酸基乳糖、6'-唾液酸基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、2'-岩藻糖基乳糖及乳-N-新-四聚糖。一種示例性人乳寡糖前體包括唾液酸。
除非另有說明，否則文中所用之術語「儲存穩定的」表示在包裝及接著儲存在18至24℃至少3個月(包括約6個月至約24個月，以及包括約12個月至約18個月)後保持商業上穩定的營養產品。
文中所用之術語「營養調配物」或「營養組合物」可互用及除非另有說明，表示包括營養液、營養粉末、營養補充物及相關技術中已知的任何其他營養食品的合成配方。該等營養粉末可經復水以形成營養液，其所有均包括脂肪、蛋白質及碳水化合物中之一或多者及適合人經口食用。
除非另有說明，否則文中所用之術語「營養液」表示呈即飲液體形式、濃縮形式之營養組合物，及藉由在使用之前將文中所述之營養粉末復水而製成之營養液。
除非另有說明，否則文中所用之術語「營養粉末」表示呈可流動或可舀取形式的營養組合物，其可在食用之前利用水或另一含水液體復水及包括噴霧乾燥及乾燥混合/乾燥摻合粉末。
除非另有說明，否則文中所用之術語「嬰兒」表示12個 月齡或更年幼的人。文中所用之術語「早產嬰兒」表示在36週懷孕之前出生的人。
除非另有說明，否則文中所用之術語「學步童」表示大於1歲至最大3歲的人。
除非另有說明，否則文中所用之術語「兒童」表示大於3歲至最大12歲的人。
除非另有說明，否則文中所用之術語「新生兒」表示從出生至最大4週齡的人。
除非另有說明，否則文中所用之術語「嬰兒配方」或「合成嬰兒配方」可互用及表示適合嬰兒食用之液體及固體人乳替代品。該等合成配方包括具有半純化或純化來源的組分。除非另有說明，否則文中所用之術語「半純化」或「純化」表示藉由純化天然物質或藉由合成而製備之物質。術語「嬰兒配方」或「合成嬰兒配方」不包括人母乳。
除非另有說明，否則文中所用之術語「早產嬰兒配方」表示適合早產嬰兒食用之液體及固體營養品。
除非另有說明，否則文中所用之術語「人乳增強劑」表示用於早產嬰兒或足月嬰兒食用之適合與母乳或早產嬰兒配方或嬰兒配方混合的液體及固體營養品。
除非另有說明，否則文中所用之術語「容易遭受」及「具有風險」表示對某種病症或疾病不具有抵抗性，包括基因上易患該病症或疾病、具有該病症或疾病之家族史及/或患有該病症或疾病之症狀。
除非另有說明，否則文中所用之所有百分比、部分及比為佔總組合物之重量計算。除非另有說明，否則與所列成分有關之所有此等重量係基於活性含量及因此不包括在可購得物質中可包括的溶劑或副產物。
不論是否明確揭示，文中所用之數字範圍欲包括該範圍內的每一數字及子集。而且，該等數字範圍應當視為對有關該範圍內的任何數字或數字子集的主張提供支持。例如，1至10之揭示應當視為支持2至8、3至7、5至6、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等的範圍。
除非另有說明或與做出該引用之內容明確地表明相反，否則所有引用之本揭示案之單數特徵或限制應包括相應複數特徵或限制，及反之亦然。
除非另有說明或與做出該引用之組合之內容明確地表明相反，否則可以任何順序進行文中所用之方法或處理步驟的所有組合。
該等營養組合物及方法可包括文中所述之組合物之必要元素及方法，以及文中所述或以其他方式可用於營養組合物應用中之任何其他或可選元素，由其組成或實質上由其組成。
產品形式
可以任何已知或以其他方式適宜的經口產品形式調配及投與包括GOS之本揭示案之營養組合物。只要此等形式允許對個體安全及有效地經口釋放必要成分及亦在文中定義之任何可選成分，本文可適合使用包括其組合或其變型之 任何固體、液體或粉末產品形式。
本揭示案之營養組合物可較佳地呈膳食產品形式調配，其在此定義為包含呈產品形式的本揭示案的必要成分的彼等實施例，其進而包含脂肪、蛋白質及碳水化合物中之至少一者及較佳亦包含維生素、礦物質或其組合。
為了提供唯一、主要或補充來源的營養，或為了提供用於患有特定疾病、異常或病症之個體之專用營養組合物或為了下文所述之目標營養益處，可用充足種類及含量之營養物調配該營養組合物。
適合文中揭示之含GOS組合物使用之產品形式的具體非限制性實例包括例如適合患有腸感染、發炎性腸病、結腸炎、腸阻塞、慢性壓力及其他胃腸道疾病、病症及/或異常或進行抗生素治療、輻射治療、其他化療、手術或其他處理或治療之個體使用之液體及粉末膳食補充品、液體及粉末人乳增強劑、液體及粉末早產嬰兒配方、液體及粉末嬰兒配方、液體及粉末要素及半要素配方、液體及粉末小兒配方、液體及粉末學步童配方、液體及粉末較大嬰兒配方、液體、粉末及固體成人營養配方。
營養液
營養液包括濃縮及即食營養液。最典型地呈懸浮液或乳液調配該等營養液，儘管其他液體形式亦位於本揭示案之範圍內。
適合使用之營養乳液可為包括蛋白質、脂肪及碳水化合物之含水乳液。該等乳液在約1℃至約25℃下一般為可流 動或可飲用的液體及一般呈水包油、油包水或複雜含水乳液的形式，但是此等乳液最典型地呈具有連續水相及非連續油相的水包油乳液形式。
該等營養乳液可為及一般為儲存穩定的。該等營養乳液一般包含至多約95重量%的水，其包括約50重量%至約95重量%(亦包括約60重量%至約90重量%，及亦包括約70重量%至約85重量%)的水。該等乳液可具有多種產品密度，但最典型地具有大於約1.03 g/mL之密度，包括大於約1.04 g/mL，包括大於約1.055 g/mL，包括約1.06 g/ml至約1.12 g/mL，及亦包括約1.085 g/mL至約1.10 g/mL之密度。
該等營養乳液可具有為最終使用者之營養需求定製的熱量密度，儘管在大多數情形下，該等乳液一般包括至少19 kcal/fl oz(660千卡/公升)，更一般地約20 kcal/fl oz(675至680千卡/公升)至約25 kcal/fl oz(820千卡/公升)，尤其更一般地約20 kcal/fl oz(675至680千卡/公升)至約24 kcal/fl oz(800至810千卡/公升)。一般而言，22至24 kcal/fl oz配方更常用於早產或低出生體重嬰兒，及20至21 kcal/fl oz(675至680至700千卡/公升)配方更常用於足月嬰兒。在一些實施例中，該乳液可具有約50至100千卡/公升至約2000千卡/公升(包括約150千卡/公升至約500千卡/公升)之熱量密度。在一些具體實施例中，該乳液可具有25、或50、或75或100千卡/公升之熱量密度。
該營養乳液可具有介於約3.5至約8範圍內之pH，但最有利地介於約4.5至約7.5(包括約5.5至約7.3，包括約6.2至約 7.2)範圍內。
儘管該營養乳液之食用份量可依諸多變量而變化，典型的食用份量一般至少約1 mL、或甚至至少約2 mL、或甚至至少約5 mL、或甚至至少約10 mL、或甚至至少約25 mL，包括介於約2 mL至約500 mL(包括約4 mL至約340 mL，及包括約10 mL至約240 mL)之範圍。
營養固體
營養固體可為任何固體形式，但一般呈可流動或實質上可流動的顆粒組合物或至少顆粒組合物之形式。尤其適宜的營養固體產品形式包括噴霧乾燥、凝聚及/或乾燥摻合之粉末組合物。可容易用勺子或類似其他裝置舀取及測量該等組合物，及可容易由預期使用者利用適宜的含水流體(一般為水)復水以形成用於即刻經口或經腸應用的營養組合物。在該上下文中，「即刻」使用一般表示在約48小時內、最典型地在約24小時內、較佳地在復水後立即使用。
該等營養粉末可在使用之前用水復水至為最終使用者之營養需求定製的熱量密度，儘管在大多數情形下，該等粉末經水復水以形成包括至少19 kcal/fl oz(660千卡/公升)、更一般地約20 kcal/fl oz(675至680千卡/公升)至約25 kcal/fl oz(820千卡/公升)、尤其更一般地約20 kcal/fl oz(675至680千卡/公升)至約24 kcal/fl oz(800至810千卡/公升)的組合物。一般而言，22至24 kcal/fl oz配方更常用於早產或低出生體重嬰兒，及20至21 kcal/fl oz(675-680至700千卡/公升)配方更常用於足月嬰兒。在一些實施例中， 復水之粉末可具有約50至100千卡/公升至約2000千卡/公升，包括約150千卡/公升至約500千卡/公升之熱量密度。在一些具體實施例中，該乳液可具有25、或50、或75或100千卡/公升之熱量密度。
半乳寡糖
本揭示案之營養組合物包括含有半乳糖之寡糖，通常稱為半乳寡糖(GOS)。GOS為包含一或多個半乳糖分子及一個透過β(1,4)及/或β(1,6)糖苷鍵連接之葡萄糖分子的不可消化寡糖。本揭示案之組合物中所用之GOS可選自β-半乳寡糖、α-半乳寡糖及其組合。在一些實施例中，GOS可為反式半乳寡糖(T-GOS)，其為僅由D-葡萄糖及D-半乳糖所組成之寡糖或其與一或多種其他形式的GOS之組合的混合物。T-GOS係經由從Aspergillus oryzae獲得之酶β-半孔糖甙酶的作用由D-乳糖所產生。T-GOS抵抗在上胃腸道中被消化及刺激大腸中之雙歧桿菌的生長。
GOS一般可藉由式[半乳糖]n-葡萄糖表示，其中n為1至20之間的整數，及較佳選自2、3、4、5、6、7、8、9或10。術語「半乳寡糖」或「GOS」亦可表示具有不同鏈長(即，長的鏈長及/或短的鏈長)之半乳寡糖的混合物。可以例如Vivinal® GOS(75%總固體，60%總固體的GOS；Friesland)及GOS(Clasado)購得半乳寡糖。
GOS係以約5 kg至約160 kg/1000 kg營養組合物(包括約8 kg至約160 kg/1000 kg營養組合物，包括約8 kg至約80 kg/1000 kg，包括約8 kg至約64 kg/1000 kg，及包括約164 kg至約818 kg/18,000磅營養組合物)之總量存在於營養組合物中。在一個實施例中，該營養組合物為給1 kg早產嬰兒提供約0.11 g至約0.55 g GOS/天之含量的GOS的人乳增強劑。
其他益菌質寡糖
除了上述GOS，本揭示案之營養組合物可包括另一來源或多個來源的益菌質寡糖。用於營養組合物中之適宜其他來源的益菌質寡糖包括適合用於營養組合物中及與此等組合物之必要元素及特徵相容的任何益菌質寡糖。在一些實施例中，該營養組合物包括GOS與一或多種其他益菌質寡糖之組合以使該組合物為最終使用者提供協同益處，諸如改進胃腸道之障壁功能的協同益處。
適用於文中所述之營養組合物中之其他益菌質寡糖的非限制性實例包括具有至少2個單糖單元之聚合度(DP)之益菌質寡糖，其不會藉由在人上消化道(小腸及胃)中存在之酸或消化酶的作用而在腸中被消化或僅被部分消化，但其可被人腸道微叢發酵。術語「單糖單元」表示具有封閉環結構的單元，較佳係己糖，例如哌喃糖或呋喃糖形式。用於與本揭示案之營養組合物中之GOS組合之特別佳的寡糖包括果寡糖(FOS)、短鏈果寡糖、菊糖、聚右旋糖(PDX)、果膠水解物及膠纖維。
益生菌
本揭示案之營養組合物可進一步包括除GOS之外的一或多種益生菌。
用於包括本文GOS之營養組合物中之適宜益生菌菌株的非限制性實例包括乳桿菌(「Lactobacillus」)屬，其包括嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)、噬澱粉乳桿菌(L.amylovorus)、短型乳桿菌(L.brevis)、保加利亞乳桿菌(L.bulgaricus)、乾酪乳桿菌乾酪品種(L.casei spp.casei)、乾酪乳桿菌鼠李糖品種(L.casei spp.rhamnosus)、鬈曲乳桿菌(L.crispatus)、德氏乳桿菌乳酸亞種(L.delbrueckii ssp.Lactis)、酵母乳桿菌(L.fermentum)、瑞士乳桿菌(L.helveticus)、約氏乳桿菌(L.johnsonii)、副乾酪乳桿菌(L.paracasei)、戊糖乳桿菌(L.pentosus)、植物乳桿菌(L.plantarum)、羅伊氏乳桿菌(L.reuteri)及酒乳桿菌(L.sake)；雙歧桿菌(「Bifidobacterium」)屬，其包括動物型雙歧桿菌(B.animalis)、雙岐型雙歧桿菌(B.bifidum)、短型雙歧桿菌(B.breve)、嬰兒型雙歧桿菌(B.infantis)、乳酸雙歧桿菌(B.lactis)及長型雙歧桿菌(B.longum)；片球菌(「Pediococcus」)屬，其包括乳酸片球菌(P.acidilactici)；丙酸桿菌(「Propionibacterium」)屬，其包括酸式丙酸桿菌(P.acidipropionici)、費氏丙酸桿菌(P.freudenreichii)、詹氏丙酸桿菌(P.jensenii)及塞氏丙酸桿菌(P.theonii)；及鏈球菌(「Streptococcus」)屬，其包括乳酪鏈球菌(S.cremoris)、乳酸鏈球菌(S.lactis)及嗜熱鏈球菌(S.thermophilus)。特別佳的益生菌包括乳酸雙歧桿菌及嗜酸乳桿菌。
該等益生菌可以至少約104 CFU/g組合物(包括約104 CFU/g組合物至約1011 CFU/g組合物及包括約105 CFU/g組 合物至約1010 CFU/g組合物)之含量存在於該營養組合物中。
大量營養物
包括GOS之營養組合物可經調配以包括蛋白質、脂肪及碳水化合物中之至少一者。在許多實施例中，該等營養組合物將包括與蛋白質、碳水化合物及脂肪組合之GOS。
儘管脂肪、蛋白質及碳水化合物之總濃度或總含量可依產品類型(即，人乳增強劑、早產嬰兒配方、嬰兒配方、學步童配方、小兒配方、較大嬰兒配方、成人營養配方等)、產品形式(即，營養固體、粉末、即食液體或濃縮液)及預期使用者之目標膳食需求而變化，此等濃度或含量最典型地位於下列具體範圍之一中，包括文中所述之任何其他必要脂肪、蛋白質及/或碳水化合物成分。
對於液體早產及足月嬰兒配方，碳水化合物濃度(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)最典型地為早產或足月嬰兒配方的約5重量%至約40重量%(包括約7重量%至約30重量%，包括約10重量%至約25重量%)之範圍內；脂肪濃度最典型地為早產或足月嬰兒配方的約1重量%至約30重量%(包括約2重量%至約15重量%及亦包括約3重量%至約10重量%)之範圍內；及蛋白質濃度最典型地為早產或足月嬰兒配方的約0.5重量%至約30重量%(包括約1重量%至約15重量%及亦包括約2重量%至約10重量%)之範圍內。
對於液體人乳增強劑，碳水化合物濃度(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)最典型地為人乳增強劑的約 10重量%至約75重量%(包括約10重量%至約50重量%，包括約20重量%至約40重量%)之範圍內；脂肪濃度最典型地為人乳增強劑的約10重量%至約40重量%(包括約15重量%至約37重量%及亦包括約18重量%至約30重量%)之範圍內；及蛋白質濃度最典型地為人乳增強劑的約5重量%至約40重量%(包括約10重量%至約30重量%及亦包括約15重量%至約25重量%)之範圍內。
對於成人營養液，碳水化合物濃度(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)最典型地為成人營養液的約5重量%至約40重量%(包括約7重量%至約30重量%，包括約10重量%至約25重量%)之範圍內；脂肪濃度最典型地為成人營養液的約2重量%至約30重量%(包括約3重量%至約15重量%及亦包括約5重量%至約10重量%)之範圍內；及蛋白質濃度最典型地為成人營養液的約0.5重量%至約30重量%(包括約1重量%至約15重量%及亦包括約2重量%至約10重量%)之範圍內。
此外或作為另一選擇，在文中所述之任何液體營養組合物中之碳水化合物、脂肪及/或蛋白質的含量可以在下表中闡明之液體營養組合物中之總熱量的百分比表徵。最典型地，在下表中所述之任何熱量範圍內(實施例A至F)(各數值係由術語「約」修飾)，調配用於本揭示案之液體營養組合物中的此等大量營養物。
在一個具體實例中，液體嬰兒配方(即食及濃縮液)包括彼等實施例，其中蛋白質組分可包括約7.5%至約25%之配方之熱量範圍；碳水化合物組分(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)可包括約35%至約50%之該嬰兒配方之總熱量範圍；及脂肪組分可包括約30%至約60%之該嬰兒配方之總熱量範圍。該等範圍僅作為實例提供而不欲具有限制性。在下表中表明其他適宜範圍(各數值係由術語「約」修飾)。
當該營養組合物為粉末早產或足月嬰兒配方時，蛋白質組分係以佔該早產或足月嬰兒配方約5重量%至約35重量%(包括約8重量%至約12重量%及包括約10重量%至約12重量%)之含量存在；脂肪組分係以佔該早產或足月嬰兒配方約10重量%至約35重量%(包括約25重量%至約30重量%及包括約26重量%至約28重量%)之含量存在；及碳水化合物組分(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)係以佔該 早產或足月嬰兒配方約30重量%至約85重量%(包括約45重量%至約60重量%，包括約50重量%至約55重量%)之含量存在。
對於粉末人乳增強劑，蛋白質組分係以佔該人乳增強劑約1重量%至約55重量%(包括約10重量%至約50重量%及包括約10重量%至約30重量%)之含量存在；脂肪組分係以佔該人乳增強劑約1重量%至約30重量%(包括約1重量%至約25重量%及包括約1重量%至約20重量%)之含量存在；及碳水化合物組分(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)係以佔該人乳增強劑約15重量%至約75重量%(包括約15重量%至約60重量%，包括約20重量%至約50重量%)之含量存在。
對於粉末成人營養品，蛋白質組分係以佔該成人營養品約10重量%至約90重量%(包括約30重量%至約80重量%及包括約40重量%至約75重量%)之含量存在；脂肪組分係以佔成人營養品約0.5重量%至約20重量%(包括約1重量%至約10重量%及包括約2重量%至約5重量%)之含量存在；及碳水化合物組分(包括GOS及任何其他碳水化合物/寡糖來源)係以佔該成人營養品約5重量%至約40重量%(包括約7重量%至約30重量%，包括約10重量%至約25重量%)之含量存在。
本揭示案之粉末營養組合物中之脂肪、碳水化合物及蛋白質之總含量或濃度可依所選組合物及預期使用者之膳食或醫學要求而極大地變化。以下闡明大量營養物濃度之其 他適宜實例。在該上下文中，總含量或濃度表示在粉末組合物中之所有脂肪、碳水化合物及蛋白質來源。對於粉末營養組合物，此等總含量或濃度最典型且較佳地在下表所述之任何具體範圍內(各數值係由術語「約」修飾)調配。
脂肪
本揭示案之營養組合物可視需要包括任何來源的脂肪。適用於本文之脂肪來源包括適合用於經口營養組合物及與此組合物之必要元素及特徵相容的任何脂肪或脂肪來源。例如，在一個具體實施例中，該脂肪衍生自長鏈多不飽和脂肪酸(LCPUFA)。
用於該等營養組合物中之示例性LCPUFA包括例如ω-3 LCPUFA及ω-6 LCPUFA。具體LCPUFA包括來自於魚油來源(諸如植物油、海洋浮游生物、黴菌油及魚油)之二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)、花生四烯酸(ARA)、亞油酸、亞麻酸(α亞麻酸)及γ亞麻酸。在一個特定實施例中，LCPUFA來源於魚油，諸如鯡油、鮭魚、鳳尾魚、鱈魚、比目魚、金槍魚或鯡魚油。用於具有HMO之營養組合物中之特別佳的LCPUFA包括DHA、ARA、EPA及其組合。
為了降低營養組合物中高劑量之LCPUFA的潛在副作用，LCPUFA之含量較佳地不超過3重量%之總脂肪含量， 包括低於2重量%之總脂肪含量及包括低於1重量%之該營養組合物中之總脂肪含量。
可以游離脂肪酸，呈甘油三酯形式、呈甘油二酯形式、呈甘油單酯形式、呈磷脂形式，或以一或多種上述各者的混合物，較佳地呈甘油三酯形式提供LCPUFA。在另一具體實施例中，該脂肪來源於短鏈脂肪酸。
用於文中所述之營養組合物之適宜脂肪或其來源的其他非限制性實例包括椰子油、分餾椰子油、豆油、玉米油、橄欖油、紅花油、高油酸紅花油、油酸(EMERSOL 6313 OLEIC ACID,Cognis Oleochemicals,Malaysia)、MCT油(中鏈甘油三酯)、向日葵油、高油酸向日葵油、棕櫚及棕櫚仁油、棕櫚油精、菜籽油、海油、魚油、黴菌油、藻類油、棉籽油及其組合。
蛋白質
本揭示案之營養組合物可視需要進一步包括蛋白質。適合用於經口營養組合物及與此等組合物之必要元素及特徵相容的任何蛋白質來源適合用於該等營養組合物中。
用於該等營養組合物中之適宜蛋白質或其來源的非限制性實例包括水解、部分水解或非水解蛋白質或蛋白質來源，其可衍生自任何已知或另外適宜的來源諸如乳(例如酪蛋白、乳清)、動物(例如肉、魚)、穀類(例如稻米、玉米)、蔬菜(例如大豆)或其組合。此等蛋白質的非限制性實例包括乳蛋白分離物、文中所述之乳蛋白濃縮物、酪蛋白分離物、高度水解的酪蛋白、乳清蛋白、酪蛋白鈉或酪蛋 白鈣、全牛乳、部分或完全脫脂乳、大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物等。在一個具體實施例中，該等營養組合物包括衍生自人及/或牛來源之乳蛋白的蛋白質來源。
在一個實施例中，蛋白質來源為水解蛋白水解物。在該上下文中，術語「水解蛋白質」或「蛋白水解物」可在文中互用及包括高度水解的蛋白質，其中水解度最常見為至少約20%，包括約20%至約80%，及亦包括約30%至約80%，尤其更佳地約40%至約60%。水解度為肽鍵藉由水解斷開的程度。具有調配技術之一般技術者藉由定量所選液體調配物之蛋白質組分之胺基氮與總氮的比(AN/TN)，容易確定用於表徵此等實施例之高度水解之蛋白質組分的蛋白質水解度。胺基氮組分係藉由用於測定胺基氮含量之USP滴定法而定量，而總氮組分係藉由Tecator Kjeldahl法而測定，具有分析化學技術的一般技術者熟知該等方法。
適宜的水解蛋白質可包括大豆蛋白水解物、酪蛋白水解物、乳清蛋白水解物、稻米蛋白水解物、馬鈴薯蛋白水解物、魚蛋白水解物、蛋清水解物、明膠蛋白水解物、動物及植物蛋白水解物之組合及其組合。特別佳的蛋白水解物包括乳清蛋白水解物及水解之酪蛋白鈉。
當用於該等營養組合物中時，蛋白質來源可包括至少約20%(佔總蛋白質的重量)之蛋白水解物，包括約30%至100%(佔總蛋白質的重量)之蛋白水解物及包括約40%至約80%(佔總蛋白質的重量)之蛋白水解物及包括約50%(佔總蛋白質的重量)之蛋白水解物。在一個特定實施例中，該 營養組合物包括100%(佔總蛋白質的重量)之蛋白水解物。
碳水化合物
除了GOS，本揭示案之營養組合物可視需要進一步包括適合用於經口營養組合物及與此等組合物之必要元素及特徵相容的任何其他碳水化合物。
用於文中所述之營養組合物之適宜碳水化合物或其來源的非限制性實例可包括麥芽糊精、水解或改性澱粉或玉米澱粉、葡萄糖聚合物、玉米糖漿、玉米糖漿固體、源自稻米之碳水化合物、源自豌豆之碳水化合物、源自馬鈴薯之碳水化合物、木薯澱粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、高果糖玉米糖漿、蜂蜜、糖醇(例如麥芽糖醇、赤藻糖醇、山梨糖醇)、人工甜味劑(例如蔗糖素、乙醯磺胺酸鉀、甜菊糖(stevia))及其組合。一種尤其所需的碳水化合物為低右旋糖當量(DE)的麥芽糊精。
其他可選成分
本揭示案之營養組合物可進一步包括當用於目標人群時，可修飾組合物之物理、化學、美學或處理特性或充當醫藥或其他營養組分的其他可選組分。許多此等可選成分為人知曉或其他適合用於醫學食物或其他營養品或醫藥劑型及只要此等可選成分用於經口投與為安全的且與所選產品形式之必要及其他成分相容，其亦可用於文中之組合物中。
此等可選成分之非限制性實例包括人乳寡糖、防腐劑、乳化劑、緩衝劑、醫藥活性劑、消炎劑、文中所述之其他 營養物、著色劑、香料、稠化劑及安定劑、乳化劑、潤滑劑等。
該等營養組合物可進一步包括增甜劑，較佳地包括至少一種糖醇諸如麥芽糖醇、赤藻糖醇、山梨糖醇、木糖醇、甘露醇、異麥芽酮糖醇及乳糖醇，及亦較佳地包括至少一種人工或高效力甜味劑諸如乙醯磺胺酸鉀、天冬甜素、蔗糖素、糖精、甜菊糖及塔格糖(tagatose)。尤其呈糖醇及人工甜味劑之組合之此等增甜劑尤其可用於調配具有所需喜好特徵之本揭示案之液體飲料實施例。此等甜味劑組合在遮掩有時與添加植物蛋白質至液體飲料有關之非所需氣味時尤其有效。在營養組合物中之可選糖醇濃度為佔營養組合物之至少0.01重量%，包括0.1重量%至約10重量%及亦包括約1重量%至約6重量%之範圍內。可選人工甜味劑之濃度為佔營養組合物之約0.01重量%，包括約0.05重量%至約5重量%，亦包括約0.1重量%至約1.0重量%之範圍內。
文中所述之營養組合物中可包括流動劑或抗結塊劑以減緩隨時間之粉末結塊及使得粉末實施例容易從其容器中流動。已知或其他適合用於營養粉末或產品形式的任何已知的流動劑或抗結塊劑適合在本文使用，其非限制性實例包括磷酸三鈣、矽酸鹽及其組合。營養組合物中之該流動劑或抗結塊劑的濃度依產品形式、其他所選成分、所需流動性等而變化，但其最典型地為佔該營養組合物之約0.1重量%至約4重量%(包括約0.5重量%至約2重量%)範圍內。
營養組合物亦可包括安定劑。已知或其他適合用於營養 組合物中之任何安定劑亦適合在本文使用，其一些非限制性實例包括膠，諸如黃原膠。該安定劑可表示為佔營養組合物之約0.1重量%至約5.0重量%，包括約0.5重量%至約3重量%(包括約0.7重量%至約1.5重量%)。
另外，該等營養組合物可包括一或多種提供營養支持以及減少氧化壓力之抗氧化劑。可包括任何適合經口投與的抗氧化劑以用於本揭示案之營養組合物中，其包括例如維生素A、維生素E、維生素C、松香油、生育酚及類胡蘿蔔素。
在一個具體實施例中，用於該營養組合物中之抗氧化劑包括類胡蘿蔔素，諸如葉黃素、玉米黃質、番茄紅素、β-胡蘿蔔素及其組合及尤其係類胡蘿蔔素葉黃素、番茄紅素及β-胡蘿蔔素之組合。包含如文中所選及定義之該等組合的營養組合物可用於調節早產及足月嬰兒之發炎及/或C反應性蛋白質的濃度。
該等營養組合物可進一步包括任何多種其他維生素或相關營養物，其非限制性實例包括維生素D、維生素K、硫胺、核黃素、吡哆醇、維生素B12、菸鹼酸、葉酸、泛酸、生物素、膽鹼、環己六醇、其鹽及其衍生物及其組合。
該等營養組合物可進一步包括任何多種其他另外的礦物質，其非限制性實例包括鈣、磷、鎂、鐵、鋅、錳、銅、鈉、鉀、鉬、鉻、氯及其組合。
本揭示案之營養組合物可進一步包括選自由核苷、嘌呤 鹼、嘧啶鹼、核糖及脫氧核糖組成之群的核苷酸及/或核苷酸前體，以進一步改進腸道障壁之完整性及/或成熟。該核苷酸可呈單磷酸鹽、二磷酸鹽或三磷酸鹽形式。該核苷酸可為核糖核苷酸或脫氧核糖核苷酸。該核苷酸可為單體、二聚體或聚合物(包括RNA及DNA)。該核苷酸可呈游離酸或呈鹽(較佳係單鈉鹽)的形式存在於營養組合物中。
適用於營養組合物中之核苷酸及/或核苷包括胞苷5'-單磷酸、尿苷5'-單磷酸、腺苷5'-單磷酸、鳥苷5'-單磷酸，及/或肌苷5'-單磷酸，更佳言之胞苷5'-單磷酸、尿苷5'-單磷酸、腺苷5'-單磷酸、鳥苷5-'單磷酸及肌苷5'-單磷酸中的一或多者。
製造方法
可藉由用於製備所選產品固體或液體形式之任何已知或另外有效的製造技術，製備本揭示案之營養組合物。許多此等技術就任何給定產品形式諸如營養液或粉末而言為已知的及可由一般技術者容易將其應用至文中所述之營養組合物中。
因而可藉由任何多種已知或另外有效的調配或製造方法，製備本揭示案之營養組合物。在一種適宜的製造方法中，例如，製備至少三種單獨的漿液，其包括脂肪包蛋白質(PIF)漿液、碳水化合物-礦物質(CHO-MIN)漿液、水包蛋白質(PIW)漿液。藉由加熱及混合油(例如菜籽油、玉米油等)及接著在持續加熱及攪拌下，添加乳化劑(例如卵磷脂)、脂肪可溶性維生素及總蛋白質的一部分(例如乳蛋白 濃縮物等)，形成PIF漿液。藉由在加熱攪拌下，將礦物質(例如檸檬酸鉀、磷酸二鉀、檸檬酸鈉等)、微量及超微量礦物質(TM/UTM預混物)、稠化劑或懸浮劑(例如微晶纖維素、結蘭膠、角叉菜膠)添加至水中，形成CHO-MIN漿液。在持續加熱及攪拌下，保持所得CHO-MIN漿液10分鐘，然後添加其他礦物質(例如氯化鉀、碳酸鎂、碘化鉀等)及/或碳水化合物(例如GOS、HMO、果寡糖、蔗糖、玉米糖漿等)。接著藉由在加熱及攪拌下與剩餘蛋白質(如果有任何剩餘)混合而形成PIW漿液。
接著在加熱攪拌下一起摻合所得漿液及調整pH至6.6至7.0，之後該組合物進行高溫短時間(HTST)處理，在此期間，對該組合物進行熱處理、乳化及均質化，再容許冷卻。添加水溶性維生素及抗壞血酸，視需要調整pH至要求範圍，添加香料，及加水以達到所需總固體含量。然後，無菌包裝該組合物以形成無菌包裝的營養乳液。可接著進一步稀釋、熱處理及包裝該乳液以形成即食或濃縮液，或其可進行熱處理及接著處理及作為可復水粉末(例如噴霧乾燥、乾燥混合、凝聚粉末)進行包裝。
可藉由適合製造及調配營養粉末之任何收集的已知或另外有效的技術，製備營養固體(諸如噴霧乾燥的營養粉末或乾燥混合的營養粉末)。
例如，當營養粉末為噴霧乾燥的營養粉末時，噴霧乾燥步驟可同樣地包括已知或其他適合用於製備營養粉末之任何噴霧乾燥技術。已知許多不同噴霧乾燥方法及技術可用 於營養領域，所有均適合用於製造文中之噴霧乾燥的營養粉末。
一種製備噴霧乾燥的營養粉末的方法包括形成及均質化包括預消化脂肪及可選蛋白質、碳水化合物及其他脂肪來源的含水漿液或液體，及接著噴霧乾燥該漿液或液體以產生噴霧乾燥的營養粉末。該方法可進一步包括噴霧乾燥、乾燥混合或以其他方式將包括文中所述之任何一或多種成分的其他營養成分添加至該噴霧乾燥的營養粉末中的步驟。
用於製備營養組合物之其他適宜方法敘述於例如美國專利第6,365,218號(Borschel等人)、美國專利第6,589,576號(Borschel等人)、美國專利第6,306,908號(Carlson等人)、美國專利申請案第20030118703 A1號(Nguyen等人)中，該等敘述係藉由引用之方式以與本文一致的程度併入本文。
使用方法
文中所述包含GOS之營養組合物可用於預防早產嬰兒、嬰兒、學步童、兒童及成人之胃腸道受傷及/或提高受傷胃腸道之治癒。該群組之任何人可能實際上具有受傷的胃腸道，因此可受益於含GOS之營養組合物之治癒作用，或可能具有胃腸道容易持續損傷的風險，因此可受益於含GOS之營養組合物之預防作用。
文中所述之營養組合物包括GOS，單獨或與一或多種其他成分(諸如上述益生菌)組合，而提供用於至少增進個體之腸道修復/治癒功能的營養源。特定地，該等營養組合 物可提高黏液素相關蛋白(諸如三葉因子3(TFF3)、黏蛋白2(mucin 2)(MUC-2)及relm-β(RELMb))的表現，而使黏膜層穩定；促進上皮細胞治癒；增進障壁功能；及減少發炎，各可提高胃、小腸及大腸之上皮組織及黏膜層的總體治癒。
更特別地，在一些實施例中，該等營養組合物可投與具有胃腸道持續損傷的個體，或已進行各種治療(其可包括例如抗生素治療、輻射治療、化療或手術)或患有各種疾病或異常(其可包括例如腸感染、發炎性腸病、結腸炎、腸阻塞及慢性壓力)而更容易胃腸道損傷或有胃腸道損傷風險的個體。
個體需要每天餵食至少一份含GOS之營養組合物，及在一些實施例中，可每天餵食兩份、三份或甚至更多份。食用份量需要以單一完整劑量投與，儘管該食用份量也可以分成在一天期間在兩或多個時間點餵食的兩或多個部分或分開份數。本揭示案之方法包括連續日復一日投與，以及週期性或限制性投與，儘管一般要求連續日復一日投與。
可經口或經由管而餵食，將該營養組合物投與至個體。本揭示案之營養組合物亦可在開始腸餵食之前及/或與餵食同步投與至早產或足月嬰兒。而且，可在部分或完全非經腸投與營養物後，在再次餵食之前或與其同步投與該營養組合物至嬰兒、兒童或成人。
實例
下列實例說明本揭示案之營養組合物及方法之具體實施 例及/或特徵。僅以說明之目的給出該等實例而不視為對本揭示案之限制，因為在不脫離本揭示案之實質及範圍下可以對其進行許多改變。除非另有說明，否則所有示例性含量係基於組合物之總重量計之重量百分比。
示例性組合物為按照文中所述之製造方法製備之儲存穩定的營養組合物，以使各示例性組合物(除非另有說明)包括無菌處理實施例及殺菌釜包裝之實施例。
營養液體實施例為包裝於240 mL塑料容器中及在介於1至25℃範圍內之儲存溫度下形成組合物/包裝後保持物理安定達12至18個月的水性水包油乳液。
實例1至5
實例1至5說明本揭示案之噴霧乾燥的營養粉末，其成分列於下表中。除非另有說明，否則所有成分之含量係以千克/1000千克批次產品列出。
AN=視需要
實例6至10
實例6至10說明本揭示案之噴霧乾燥的營養粉末，其成分列於下表中。除非另有說明，否則所有成分之含量係以千克/1000千克批次產品列出。
AN=視需要
實例11至15
實例11至15說明本揭示案之液體乳液，其成分列於下表中。除非另有說明，否則所有成分之含量係以千克/1000千克批次產品列出。
AN=視需要
實例16至19
實例16至19說明本揭示案之濃縮液體人乳增強劑，其成分列於下表中。除非另有說明，否則所有成分之含量係以千克或磅/18,000磅批次產品列出。
實例20
在此實例中，分析GOS對增加可促進胃腸道治癒之TFF3及其他杯狀細胞之表現的效果。
就GOS誘導在杯狀細胞之人LS174T細胞培養模型中之MUC-2、TFF3、RELMb、CHST5及GAL3ST2之表現的能力而言，測試GOS。從美國菌種保藏中心(ATCC)獲得人LS174T結腸直腸癌細胞系。將LS174T細胞保持在37℃、5% CO2下之補充有10% Fetalplex(Gemini Biosciences)、1.5 g/L Na2CO3、10 ml/L青黴素G-鏈黴素溶液(Gemini Bio-products)之最低必需培養基(MEM)中。從GTC Nutrition(Westchester,IL)獲得GOS(Purimine GO-P90)及將其溶於細胞培養級別水中至要求的濃度。接著過濾滅菌該溶液及用 於細胞培養研究。藉由LAL檢定套組(Gen Script)測量GOS溶液之內毒素(endotoxin)濃度及發現其小於0.5 EU/ml(內毒素單位/ml)。利用上述含或不含8 g GOS/L之培養基處理LS174T細胞達72小時。
收集LS174T細胞及懸浮於Trizol試劑中及根據製造商之說明書，利用RNeasy Plus套組(Qiagen)單離總RNA。藉由Nanodrop(Thermo Fisher Scientific)測定RNA分離物之品質及數量。利用高容量cDNA反轉錄套組(High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit)(Applied Biosystems)反轉錄RNA分離物以產生cDNA，其可經由定量PCR評估基因表現。
為了進行定量RT-PCR，從Applied Biosystems獲得特異性TaqMAN基因表現檢定，其包括針對MUC-2(Hs00159374_m1)、TFF3(Hs00173625_m1)、RELMB(Hs00395669_m1)、CHST5(Hs00375495_m1)、GAL3ST2(Hs00223271_m1)及GUSB(Hs99999908_m1)之表現檢定。使用TaqMAN PCR預混液(Applied Biosystems)進行定量實時PCR。使用Applied Biosystems 7900HT快速實時PCR系統，在384孔板中進行反應，每一反應進行兩次。利用SDS 2.3軟體分析結果及藉由△△Ct法計算該等結果。將所有樣本正規化至Gus-β表現及與未處理對照組相比，計算誘導倍率。基因表現表示為相比無GOS之對照細胞的倍率增加。重複該實驗三次。數據表示平均值+SEM(n=3個板/實驗)。統計差異係由不同字母表示(P<0.05)。
圖1A至1C表示三次重複實驗的結果。在各實驗中，相比對照培養物，利用以8 g/L之濃度的GOS的處理一致且顯著地增加TFF3基因之表現達6至7倍。另外，編碼MUC-2、RELMb及CHST5之基因之表現一致且顯著地分別增加2至3、5至9及2至3倍。如由利用以8 g/L之GOS處理缺乏GAL3ST2之誘導所證明，增加的杯狀細胞基因之表現為特異性及非一般性的。
該等結果表明GOS促進涉及GI道之治癒反應之若干基因的表現。首先，TFF3之表現(顯示其GOS提高)已經明確地與哺乳動物腸道中之上皮細胞之胃腸道損傷的預防及重構有關。利用TFF3之經口處理可減少動物模型中與不同形式的結腸炎有關的損傷。此外，GOS誘導MUC-2之表現，其提供保護胃腸道免受感染及其他來源的損傷的障壁。而且，GOS誘導RELMb之表現，其為與消除發炎有關的蛋白質。因為當大量發炎時，組織損傷將難以治癒，藉由GOS誘導之RELMb的發炎消除效果亦支持治癒。GOS對TFF3、MUC-2及RELMb之表現的組合影響使得產品經由其對細胞治癒、發炎消除及障壁功能促進之協同效果而支持創傷治癒。
實例21
在此實例中，分析GOS誘導可促進胃腸道治癒之TFF3及其他杯狀細胞之表現之劑量依賴性。
就GOS劑量依賴性地誘導在杯狀細胞之人LS174T細胞培養模型中之MUC-2、TFF3、RELMb、CHST5及GAL3ST2 表現的能力而言，測試GOS。從美國菌種保藏中心(ATCC)獲得人LS174T結腸直腸癌細胞系。將LS174T細胞保持在37℃、5% CO2下之補充有10% Fetalplex(Gemini Biosciences)、1.5 g/L Na2CO3、10 ml/L青黴素G-鏈黴素溶液(Gemini Bio-products)之最低必需培養基(MEM)中。從GTC Nutrition(Westchester,IL)獲得GOS(Purimine GO-P90)及將其溶於細胞培養級別水中至要求的濃度。依序過濾滅菌該溶液及用於細胞培養研究。藉由LAL檢定套組(Gen Script)測量GOS溶液之內毒素濃度及發現其小於0.5 EU/ml(內毒素單位/ml)。利用上述含或不含0、1、5、8、12、15或20 g GOS/L之培養基處理LS174T細胞。
收集LS174T細胞及懸浮於Trizol試劑中及根據製造商之說明書，利用RNeasy Plus套組(Qiagen)單離總RNA。藉由Nanodrop(Thermo Fisher Scientific)測定RNA分離物之品質及數量。利用高容量cDNA反轉錄套組(Applied Biosystems)反轉錄RNA分離物以產生cDNA，其可經由定量PCR評估基因表現。
為了進行定量RT-PCR，從Applied Biosystems獲得特異性TaqMAN基因表現檢定，其包括針對MUC-2(Hs00159374_m1)、TFF3(Hs00173625_m1)、RELMB(Hs00395669_m1)、CHST5(Hs00375495_m1)、GAL3ST2(Hs00223271_m1)及GUSB(Hs99999908_m1)之表現檢定。利用TaqMAN PCR預混液(Applied Biosystems)進行定量實時PCR。利用Applied Biosystems 7900HT快速實時PCR系 統，在384孔板中進行反應，每一反應進行兩次。利用SDS 2.3軟體分析結果及藉由△△Ct法計算該等結果。將所有樣本正規化至Gus-β表現及與未處理對照組相比，計算誘導倍率。基因表現表示為相比無GOS之對照細胞的倍率增加。重複該實驗三次。數據表示平均值+SEM(n=3個板/實驗)。統計差異係由不同字母表示(P<0.05)。
圖2A至2E表示三次重複實驗的組合結果。具體言之，圖2B表示TFF3表現之劑量依賴性增加，其中在1 mg/mL及5 mg/mL處理濃度下輕度誘導(~3倍)及在8 mg/mL及更高下更加顯著地增加(10至12倍)。相似地，MUC-2(圖2A)、RELMb(圖2C)及CHST5(圖2D)之表現水平在1至5 mg/mL之GOS濃度下僅輕度受影響或不受影響，但響應以8 mg/mL或更高濃度之GOS的處理時顯著提高(MUC-2：5至6倍，RELMb：3至4倍及CHST5：8至14倍)。相比之下，GAL3ST2之基因表現(圖2E)在任何劑量下均不受顯著影響。因此，可推斷GOS對涉及胃腸道治癒反應之若干基因之表現的影響為劑量依賴性。
實例22
在此實例中，分析GOS促進益生菌誘導可促進胃腸道治癒之TFF3及其他杯狀細胞之表現之能力的能力。
就GOS對益生菌誘導在杯狀細胞之人LS174T細胞培養模型中之MUC-2、TFF3、RELMb、CHST5及GAL3ST2的表現之能力的影響而言，測試GOS。從美國菌種保藏中心(ATCC)獲得人LS174T結腸直腸癌細胞系。將LS174T細胞 保持在37℃、5% CO2下之在補充有10% Fetalplex(Gemini Biosciences)、1.5 g/L Na2CO3、10 ml/L青黴素G-鏈黴素溶液(Gemini Bio-products)之最低必需培養基(MEM)中。從GTC Nutrition(Westchester,IL)獲得GOS(Purimine GO-P90)及將其溶於細胞培養級別水中至要求的濃度。接著過濾滅菌該溶液及用於細胞培養研究。藉由LAL檢定套組(Gen Script)測量GOS溶液之內毒素濃度及發現其小於0.5 EU/ml(內毒素單位/ml)。
使益生菌乳酸雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis)培養物生長於存在1%葡萄糖或1% GOS之補充有0.5 g/L半胱胺酸的sMRS中。在600 nm測量培養物O.D.及在靜態相下，以4000 rpm離心5 min後收集培養物上清夜。接著過濾滅菌及凍乾該培養物上清夜。凍乾產品在此命名為「後益生菌(postbiotic)」部分。含有1% GOS或1%葡萄糖但未利用乳酸雙歧桿菌接種之細菌培養基經過濾、凍乾，並用作後益生菌部分的對照。接著將後益生菌部分及對照部分添加至MEM以分別代表「後益生菌」及對照培養基。利用後益生菌及對照培養基處理LS174T細胞72小時。
在培養期末，收集LS174T細胞及懸浮於Trizol試劑中。根據製造商之說明書，利用RNeasy Plus套組(Qiagen)分離總RNA。藉由Nanodrop(Thermo Fisher Scientific)測定RNA分離物之品質及數量。利用高容量cDNA反轉錄套組(Applied Biosystems)反轉錄RNA分離物以產生cDNA，其可經由定量PCR評估基因表現。從Applied Biosystems獲得 特異性TaqMAN基因表現檢定，其包括針對MUC-2(Hs00159374_m1)、TFF3(Hs00173625_m1)、RELMB(Hs00395669_m1)、CHST5(Hs00375495_m1)、GAL3ST2(Hs00223271_m1)及GUSB(Hs99999908_m1)之表現檢定。利用TaqMAN PCR預混液(Applied Biosystems)進行定量實時PCR。利用Applied Biosystems 7900HT快速實時PCR系統，在384孔板中進行反應，每一反應進行兩次。利用SDS 2.3軟體分析結果及藉由△△Ct法計算該等結果。將所有樣本正規化至Gus-β表現及與未處理對照組相比，計算誘導倍率。基因表現表示為相比無GOS之對照細胞的倍率增加。重複該實驗三次。數據表示平均值+SEM(n=2至3個板/實驗)。統計差異係由不同字母表示(P<0.05)。
圖3A表示在LS174T細胞培養物中，利用乳酸雙歧桿菌+葡萄糖後益生菌部分相對於對照部分之處理對可促進胃腸道治癒之杯狀細胞產物之表現的影響。乳酸雙歧桿菌+葡萄糖後益生菌部分不影響MUC-2、RELMb或CHST5之表現程度。然而，藉由此後益生菌部分可使TFF3表現減少2/3。圖3B表示在LS174T細胞培養物中，利用乳酸雙歧桿菌+GOS後益生菌部分之處理對可促進胃腸道治癒之杯狀細胞產物之表現的影響。此後益生菌部分顯著地增加MUC-2之表現(2倍)、RELMb(3倍)、CHST5(1.5倍)且不減少TFF3之表現。
該等結果表明利用GOS培養益生菌乳酸雙歧桿菌可導致產生上清夜「後益生菌」，其誘導可改進胃腸道治癒之基 因之表現。該後益生菌部分為一種當益生菌(如乳酸雙歧桿菌)暴露至嬰兒胃腸道之內腔中之GOS時會產生的產物模型。因此該等數據表明：相比於僅含GOS或乳酸雙歧桿菌之彼等給定配方，可對餵食包括GOS與乳酸雙歧桿菌組合之嬰兒配方的嬰兒提供更強的胃腸道保護。
實例23
在此實例中，分析GOS促進益生菌誘導TFF3及其他杯狀細胞之表現之能力的能力。
就GOS對益生菌誘導在杯狀細胞之人LS174T細胞培養菌模型中之MUC-2、TFF3、RELMb、CHST5及GAL3ST2的表現的能力的影響而言，測試GOS。從美國菌種保藏中心(ATCC)獲得人LS174T結腸直腸癌細胞系。將LS174T細胞保持在37℃、5% CO2下之補充有10% Fetalplex(Gemini Biosciences)、1.5 g/L Na2CO3、10 ml/L青黴素G-鏈黴素溶液(Gemini Bio-products)之最低必需培養基(MEM)中。從GTC Nutrition(Westchester,IL)獲得GOS(Purimine GO-P90)及將其溶於細胞培養級別水中至要求的濃度。接著過濾滅菌該溶液及用於細胞培養研究。藉由LAL檢定套組(Gen Script)測量GOS溶液之內毒素濃度及發現其小於0.5 EU/ml(內毒素單位/ml)。
使益生菌乳酸雙歧桿菌培養物生長於存在1%葡萄糖或1% GOS之補充有0.5 g/L半胱胺酸的sMRS中，同時使益生菌嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)培養物生長於存在1%葡萄糖或1% GOS之sMRS中。在600 nm下測量培養菌O.D.及在靜態相下，以4000 rpm離心5 min後收集培養物上 清夜。接著過濾滅菌及凍乾該培養物上清夜。凍乾產物在此命名為「後益生菌」部分。含有1% GOS或1%葡萄糖但未利用益生菌接種之細菌培養基經過濾、凍乾，並用作後益生菌部分的對照。接著將後益生菌部分及對照部分添加至MEM以分別代表「後益生菌」及對照培養基。利用後益生菌及對照培養基處理LS174T細胞72小時。
在培養期末，收集該等LS174T細胞及懸浮於Trizol試劑中。根據製造商之說明書，利用RNeasy Plus套組(Qiagen)單離總RNA。藉由Nanodrop(Thermo Fisher Scientific)測定RNA分離物之品質及數量。利用高容量cDNA反轉錄套組(Applied Biosystems)反轉錄RNA分離物以產生cDNA，其可經由定量實時PCR評估基因表現。從Applied Biosystems獲得特異性TaqMAN基因表現檢定，其包括針對MUC-2(Hs00159374_m1)、TFF3(Hs00173625_m1)、RELMB(Hs00395669_m1)、CHST5(Hs00375495_m1)、GAL3ST2(Hs00223271_m1)及GUSB(Hs99999908_m1)之表現檢定。利用TaqMAN PCR預混液(Applied Biosystems)進行定量實時PCR。利用Applied Biosystems 7900HT快速實時PCR系統，在384孔板中進行反應，每一反應進行兩次。利用SDS 2.3軟體分析結果及藉由△△Ct法計算該等結果。將所有樣本正規化至Gus-β表現及與未處理對照組相比，計算誘導倍率。基因表現表示為相比無GOS之對照細胞的倍率增加。重複該實驗三次。數據表示平均值+SEM(n=3)。統計差異係由不同字母表示(P<0.05)。
圖4A至4E記錄在LS174T細胞培養物中，利用乳酸雙歧桿菌後益生菌部分或嗜酸乳桿菌後益生菌部分相對於對照部分之處理對可促進胃腸道治癒之杯狀細胞產物之表現的影響。利用嗜酸乳桿菌後益生菌部分之彼等細胞之處理顯著地增加MUC-2及RELMb之表現但僅在高劑量下發生。嗜酸乳桿菌後益生菌不影響TFF3、CHST5或GAL3ST2之表現。利用乳酸雙歧桿菌後益生菌部分之LS174T細胞之處理顯著地增加TFF3、RELMb及CHST5表現但僅在最大劑量下發生。藉由利用該後益生菌部分之處理，沒有顯著地增加MUC-2及GAL3ST2表現。
該等結果表明利用GOS培養益生菌乳酸雙歧桿菌或嗜酸乳桿菌可導致產生上清夜「後益生菌」，其誘導可改進胃腸道治癒之基因之表現。此後益生菌部分為一種當益生菌(諸如乳酸雙歧桿菌或嗜酸乳桿菌)暴露至嬰兒胃腸道之內腔中之GOS時會產生的產物模型。因此該等數據表明：相比僅含乳酸雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或GOS之彼等給定配方，可對餵食含GOS及乳酸雙歧桿菌或GOS及嗜酸乳桿菌之嬰兒配方的嬰兒提供更強的胃腸道保護。
圖1A至1C為描繪如在實例20中所測量之半乳寡糖對涉及胃腸道治癒反應之若干基因之表現的影響的圖。
圖2A至2E為描繪如在實例21中所測量之半乳寡糖對涉及胃腸道治癒反應之若干基因之表現的劑量依賴性的圖。
圖3A及3B為描繪如在實例22中所測量之半乳寡糖及乳 酸雙歧桿菌之組合對涉及胃腸道治癒反應之若干基因之表現的影響的圖。
圖4A至4E為描繪如在實例23中所測量之半乳寡糖與乳酸雙歧桿菌之組合及半乳寡糖與嗜酸乳桿菌之組合對涉及胃腸道治癒反應之若干基因之表現的影響的圖。

Claims (14)

  1. 一種半乳寡糖之用途，其係用以製造用於刺激個體之胃腸道治癒反應以治療胃腸道受傷的營養組合物。
  2. 如請求項1之用途，其中該胃腸道係因抗生素治療、輻射治療、化療、手術、腸感染、發炎性腸病、結腸炎、腸阻塞、慢性壓力中之至少一者而受傷。
  3. 如請求項1之用途，其中該營養組合物進一步包括至少一種益生菌。
  4. 如請求項1之用途，其中該營養組合物係選自包括人乳增強劑、嬰兒配方、小兒配方、較大嬰兒配方(follow on formula)、及成人營養組合物之群。
  5. 如請求項4之用途，其中該營養組合物包括約8kg/1000kg營養組合物至約160kg/1000kg營養組合物之濃度之半乳寡糖。
  6. 如請求項1之用途，其中該營養組合物包括約164kg/18,000磅營養組合物至約818kg/18,000磅營養組合物之濃度之半乳寡糖。
  7. 如請求項1之用途，其中該營養組合物進一步包括至少一種人乳寡糖。
  8. 一種半乳寡糖之用途，其係用以製造用於刺激一或多種黏液素(mucin)相關蛋白之表現以治療胃腸道受傷的營養組合物。
  9. 如請求項8之用途，其中該營養組合物進一步包括至少一種益生菌。
  10. 如請求項8之用途，其中該營養組合物係選自包括人乳增強劑、嬰兒配方、小兒配方、較大嬰兒配方、及成人營養組合物之群。
  11. 如請求項10之用途，其中該營養組合物包括約8kg/1000kg營養組合物至約160kg/1000kg營養組合物之濃度之半乳寡糖。
  12. 如請求項8之用途，其中該營養組合物包括以約164kg/18,000磅營養組合物至約818kg/18,000磅營養組合物之濃度之半乳寡糖。
  13. 如請求項8之用途，其中刺激一或多種黏液素相關蛋白的表現減少個體腸胃道發炎發生率。
  14. 如請求項8之用途，其中刺激一或多種黏液素相關蛋白的表現增進個體腸胃道之障壁功能。
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