Композиция, образующая матрицу, содержащая пектин, и ее применение (варианты)

Композиция, образующая матрицу, содержащая пектин, и ее применение (варианты)

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к композиции, которая представляет собой жидкость при приблизительно нейтральном значении рН и которая образует вязкую матрицу при низких значениях рН, при этом композиция включает пектин, кальций и олигосахариды. Композиция по настоящему изобретению наиболее удобна для использования в способе лечения или предотвращения избыточного веса или ожирения. Таким образом, настоящее изобретение включает также способ лечения избыточного веса или ожирения у млекопитающих, при этом указанный способ заключается в энтеральном (в частности оральном) введении эффективного количества вышеуказанной композиции.

Предпосылки изобретения

Ожирение представляет большую проблему для здоровья, при этом считают, что приблизительно девяносто семь миллионов человек в Соединенных Штатах клинически страдают от избыточного веса.

Для контроля над ожирением предложены различные химические способы. Анорексические средства, такие как декстроамфетамин, сочетание неамфетаминовых лекарственных средств фентермина и фенфлурамина (Phen-Fen) и дексфенфлурамина (Redux), способны сами вызывать серьезные побочные эффекты. В качестве заменителей пищевого жира предложены неперевариваемые вещества, такие как олестра, минеральное масло или неопентиловые сложные эфиры. Гарциновая (гидроксилимонная) кислота и ее производные, благодаря их способности препятствовать синтезу жирных кислот, описаны в качестве средств для лечения ожирения. В крайних случаях применяют хирургические методы, такие как операция по временному шунтированию подвздошной кишки.

Однако способы лечения ожирения, такие как рассмотренные выше способы, имеют серьезные недостатки. Контроль за диетой остается преобладающим методом контроля за ожирением. Таким образом, необходимы композиции, пригодные для лечения ожирения.

Накопление или сохранение жира внутри тела напрямую связано с потреблением калорий. Поэтому одним из наиболее общих способов контроля за весом при борьбе с ожирением является использование диет, содержащих относительно небольшое количество жиров и включающих большое количество волокон. Особые преимущества при использовании в диетах против ожирения могут предоставлять волокна, обладающие большой вязкостью. Волокна с большой вязкостью при использовании в пищу в достаточном количестве могут вызывать чувство насыщения.

В заявке JP 2000189109 приводится используемая в пищу композиция для предотвращения или лечения ожирения, обладающая способностью длительное время задерживаться в желудке, которая применима для лечения ожирения и/или диабета и которая становится желеобразной при низком значении рН. Композиция в качестве растворимого волокна включает пектин, степень этерификации которого составляет 40% или менее. Продукт не содержит кальций или полисахариды.

В патенте США №4784861 описана упаковка порошка, применяемого для контроля над весом, который может служить в качестве пищевой добавки, используемой перед приемом пищи. Каждая упаковка содержит дозу, которой посыпают пищу. Порошок получают из смеси овсяных, пшеничных и кукурузных отрубей, смешанных с пектином, гуаровой смолой, псилиумом и кутином. Добавки неорганических соединений используют взамен тех, что были удалены волокнами отрубей. Порошки получают при относительной влажности воздуха менее 50% и упаковывают в индивидуальные водонепроницаемые пакеты сравнительно небольшого размера.

Кроме того, содержащие пектин препараты используют, например, в качестве носителя для лекарства, который обеспечивает медленное высвобождение биоактивных агентов, в качестве антацидной композиции и в качестве композиции, снижающей газообразование.

В патентной публикации WO 96/33694 описываются пектиновые составы, которые включают по крайней мере один пектин в составе комплексной композиции, содержающей, во-первых, шипучую пару, которая легко диспергирует пектин в воде, гидратирует его и регулирует процесс гелеобразования независимо от жесткости воды, используемой для приготовления суспензии, и, во-вторых, смесь соединений, которые являются источником кальция и ионов, необходимых для образования геля в кислой среде, совместно с ионами магния, регулирующими кинетику доступности кальция.

В патентной публикации WO 99/59542 описываются пектиновые составы, пригодные в качестве носителя для лекарства, которые следует вводить орально и которые способны образовывать гель в кислой среде; они содержат по крайней мере пектин, степень метоксилирования которого составляет более 15%, ионы кальция и ингибитор процесса гелеобразования при рН выше 6. Пектиновая композиция не содержит олигосахаридов.

Патент США №5068109 относится к способной всплывать антацидной композиции и к способу лечения или облегчения пищеварительных расстройств верхней части желудочно-кишечного тракта. Антацидная композиция включает вещество (а), которое растворимо в воде при нейтральном или щелочном значении рН, но способно образовывать связующий гель при кислом значении рН; вещество, которое может захватываться гелеобразной структурой, образованной веществом (а) при кислом значении рН, и один или несколько нейтрализующих кислоту агентов, которые способны захватываться гелеобразной структурой, образованной веществом (а) при кислом значении рН, при этом по крайней мере одно из них заставляет гель образовывать пену при контакте с кислотой. Вещество (а) может представлять собой композицию из пектина с низкой степенью метоксилирования или амидированного пектина. Антацидная композиция не содержит олигосахаридов.

Краткое описание изобретения

Вышеописанные пектинсодержащие композиции не вполне подходят для лечения ожирения или избыточного веса, в основном из-за неблагоприятного воздействия на биодоступность кальция и/или вследствие недостаточной вязкости пектиновой матрицы, которая образуется в желудке при низком значении рН. Настоящее изобретение позволяет решить указанные проблемы.

В настоящем изобретении предлагается композиция, которая содержит пектин и/или альгинат, кальций и олигосахарид. Предлагаемая композиция представляет собой жидкость (при близком к нейтральному значению рН) и проявляет повышенную вязкость при кислом значении рН вследствие образования вязкой матрицы. В процессе пищеварения композиция по настоящему изобретению образует в желудке вязкую матрицу, которая вызывает сильный эффект насыщения, а олигосахаридный компонент способствует биодоступности кальция по всей нижней части желудочно-кишечного тракта.

Для образования жесткой матрицы требуется пектин с низкой степенью метоксилирования и/или альгинат. Пектин с низкой степенью метоксилирования и/или альгинат при взаимодействии с кальцием образует достаточно жесткую матрицу, что вызывает чувство насыщения. Авторами было обнаружено, что использование в композициях для лечения ожирения или для борьбы с лишним весом больших количеств пектина с низкой степенью метоксилирования и/или альгината сопряжено со специфическими побочными эффектами. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиции, вызывающие эффект насыщения за счет желатинизации пектина с низкой степенью метоксилирования и/или альгината, значительно снижают абсорбцию и/или биодоступность кальция.

Это открытие противоречит наблюдениям, которые описываются в соответствующей научной литературе. Например, в недавнем обзоре Greger et al. (Journal of Nutrition, 1999; 129:1434S-1435S) указывают, что исследователи наблюдали, что добавление пектина к пище, как правило, не изменяет абсорбцию большинства неорганических соединений, за исключением магния. Это сообщение отличается от более ранних наблюдений, которые были опубликованы Bagheri et al. (1985). Bagheri et al. изучали влияние пектина с низкой степенью метоксилирования на абсорбцию и удержание кальция у свиней. Абсорбция кальция при диете, содержащей яблочный пектин с высокой степенью метоксилирования, составляет около 76%, по сравнению с контрольной диетой. В том случае, когда потребляют пектин с низким уровнем метоксилирования, абсорбция кальция снижается приблизительно на 1%, по сравнению с контрольной диетой.

Кальций является важнейшей частью диеты. Дефицит кальция может привести к появлению следующих симптомов: спазмы мышц, ломкость ногтей, экзема, боль в суставах, повышенные уровни холестерина, разрушение зубов и онемение рук и/или ног. Кроме того, он важен для композиций, которые используют для предотвращения или лечения избыточного веса или ожирения. Указывалось, что при абсорбции в организме кальций препятствует накоплению избыточного веса. Таким образом, существуют значительные ограничения для использования пектинов с.низкой степенью метоксилирования в композициях, предназначенных для снижения веса тела и/или для предотвращения увеличения веса тела, вследствие воздействия пектина и/или альгината на биодоступность кальция.

Пищеварение питательных композиций, включая композиции, которые предназначены для лечения избыточности веса тела, не должно стать обузой. Люди, которые участвуют в программе контроля за весом тела, предусматривающей специальную диету (в частности, люди, которые желают сбросить вес и последовательно осуществляют намеченную цель) часто раньше установленного срока прерывают программу из-за неблагоприятного вкуса, недостаточной аппетитности или трудности потребления компонентов, которые входят в состав диеты. Авторами обнаружено, что композиции, которые должны потребляться в жидкой форме, вызывают меньше трудностей у субъектов, участвующих в программе контроля над весом тела, чем твердые или полутвердые составы. Поэтому желательно, чтобы композиции, предназначенные для снижения веса тела или для контроля за поглощением калорий, были приготовлены в жидкой форме, имеющей низкую вязкость. Однако это требование вызывает дополнительные проблемы, поскольку кальций и пектины с низкой степенью метоксилирования в жидкой среде образуют друг с другом вязкую массу.

Авторами настоящего изобретения обнаружено, что ингибирующее действие пектинов с низкой степенью метоксилирования и/или альгинатов, которые присутствуют в пригодных к употреблению в пищу композициях, на абсорбцию кальция может быть значительно уменьшено за счет совместного введения кальция и неперевариваемых олигосахаридов со степенью полимеризации в интервале от 2 до 60. В пригодной в пищу жидкой композиции по настоящему изобретению используют соль кальция, которая выделяет лишь ограниченное количество свободных ионов кальция при значении рН, близкому к нейтральному, и характеризуется повышенным выделением ионов кальция при кислом значении рН. Таким образом, предлагаемая композиция представляет собой композицию, которая не вызывает трудностей при приеме в пищу, вызывает чувство сытости после пищеварения и обеспечивает достаточную биодоступность кальция.

Авторы не хотят быть связанными какой-либо теорией, однако полагают, что олигосахариды, которые используют в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой легко преобразующийся в ходе обмена веществ субстрат для флоры желудка. Пищеварение олигосахаридов приводит к увеличению массы бактерий в кишечнике (особенно бифидобактерий и/или молочнокислых бактерий) и/или к увеличению активности указанных бактерий и, таким образом, стимулирует разложение пектиновой матрицы. По мере стимулированного разложения пектиновой матрицы в тонкой и толстой кишке биодоступность кальция будет возрастать по мере стимулированного высвобождения связанного пектином кальция. При этом пектины уже вызвали требуемый эффект сытости за счет образования вязкой матрицы в желудке и/или кишечнике.

Кроме того, ферментация олигосахаридов бактериями в кишечнике приводит к образованию лактата и/или жирных кислот с короткой цепочкой атомов углерода, включая бутират, пропионат и ацетат, что приводит к понижению рН в толстой кишке и вызывает увеличение растворимости неорганических соединений; таким образом, концентрация ионов кальция увеличивается, и пассивная диффузия кальция возрастает. Кроме того, короткоцепочечные жирные кислоты могут быть ответственны за увеличение притока крови в слепой кишке и, следовательно, за увеличение абсорбции неорганических веществ. Более того, олигосахариды могут стимулировать транспорт кальция в кишечнике за счет гипертрофии стенки слепой кишки, что приводит к увеличению площади поверхности контакта в том месте, где происходит обмен неорганических веществ, и тем самым улучшается абсорбция кальция.

Настоящее изобретение можно с успехом использовать в способе предотвращения или лечения ожирения или избыточного веса, и оно особенно полезно для людей, которые участвуют в программе контроля над весом тела (например, за счет применения специальной диеты, целью которой является снижение веса тела).

Цель композиции по настоящему изобретению заключается в том, чтобы обеспечить несколько полезных оздоровительных эффектов для людей с лишним весом или людей, страдающих от ожирения:

- Насыщение: Композиция после пищеварения создает чувство насыщения, а потому снижает или устраняет желание дальнейшего приема пищи. Вызываемый эффект насыщения по крайней, мере частично является следствием увеличения вязкости химуса в желудке за счет действия пектина с низким уровнем метоксилирования и/или альгината и кальция. Важное преимущество композиции по настоящему изобретению заключается в том, что достигнутое насыщение не исчезает в течение короткого времени, как это происходит в случае многих, в частности, низкокалорийных продуктов питания.

- Биодоступный кальций: Субъектам с избыточным весом полезно получать биодоступный кальций. Однако достаточное количество кальция в день часто не потребляется, например, вследствие того, что тучные люди или субъекты с избыточным весом употребляют в течение дня недостаточно богатую кальцием пищу, а вместо этого потребляют большое количество безалкогольных напитков. Безалкогольные напитки обычно содержат много фосфатов, а фосфаты ответственны за дальнейшее снижение биодоступности кальция. Кальций, который хранится в жировых клетках (интрацеллюлярный кальций) вызывает связанные с ожирением метаболические расстройства. Диеты с низким содержанием кальция вызывают повышение уровня в крови кальциотропных гормонов, что стимулирует приток кальция к жировым клеткам и тем самым в значительной степени способствует усилению липогенеза и вызывает снижение липолиза.

- Помощь в снижении или предотвращении увеличения уровней холестерина в сыворотке крови: Люди с избытком веса или тучные люди часто страдают от высокого содержания холестерина и/или находятся в группе риска возникновения коронарных заболеваний. Растворимые волокна, которые входят в состав композиции, в частности пектин необязательно в сочетании с бета-глюканом, приводят к снижению уровней холестерина в сыворотке крови за счет связывания в кишечнике желчных кислот подвздошной кишки. Растворимые волокна способны взаимодействовать с желчными кислотами, что приводит к увеличению выведения желчных кислот вместе с фекалиями. Желчные кислоты образуются из холестерина и обычно эффективно повторно используются за счет реабсорбции из подвздошной кишки и за счет ресекреции печенью в виде солей желчных кислот. В той степени, в какой желчные кислоты были потеряны вместе с фекалиями, в такой же степени печень должна восстановить соли желчных кислот, используя для этого холестерин. Далее, вязкость и гелеобразующие свойства растворимых волокон могут оказать важное влияние на гидролиз и абсорбцию холестерина и абсорбцию желчных кислот в тонкой кишке.

- Увеличение частоты стула: Известно, что олигосахариды улучшают дефекацию кишечника, количество стула и частоту стула. Это оказывается весьма полезным для многих субъектов, страдающих от избыточного веса, поскольку многие тучные люди или люди с избыточным весом страдают от запоров.

- Поступление достаточного количества воды: Авторы полагают, что субъекты обычно потребляют одинаковый объем пищи, поскольку вздутие живота вызывает афферентные вагусные сигналы сытости. В соответствии с этой гипотезой потребление пищи с большой плотностью энергии будет способствовать поглощению избыточного количества энергии вследствие небольшого объема пищи в сравнении с содержанием энергии. Исследования Bell et al. (A.J.Clin. Nutr. 1998; 67:412-20) показывают, что плотность энергии влияет на поглощение энергии. Значительно большее количество энергии потребляется в условиях большей плотности энергии, чем в условиях средней или низкой плотности энергии. Вариации содержания воды в различных пищевых продуктах оказывают значительное влияние на плотность энергии, поскольку энергетический запас воды равен нулю.

- Помощь в контролировании уровней глюкозы в крови и уровней инсулина в крови, в частности уровней инсулина в крови после приема пищи. Это очень важно для многих субъектов, в частности тех, которые страдают от избыточного веса и/или диабета II типа.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Один из аспектов настоящего изобретения касается пригодной в пищу жидкой композиции, рН которой составляет более 6, предпочтительно рН составляет 6-9, вязкость которой составляет менее 600 мПа·с при скорости сдвига 100 с^-1 и температуре 20°С и приблизительно нейтральном рН и вязкость которой составляет по крайней мере 125% от вышеуказанной вязкости при рН менее 5 и температуре 37°С, при этом композиция включает:

а) по крайней мере 0,05 мас.% пектина, степень метоксилирования которого находится в интервале от 2 до 50, и/или альгината;

b) по крайней мере 5 мг кальция на 100 мл; и

c) по крайней мере 0,1 мас.% неперевариваемого олигосахарида, степень полимеризации которого находится в интервале от 2 до 60.

Другой аспект настоящего изобретения касается способа лечения или предотвращения избыточного веса или ожирения у млекопитающих, при этом указанный способ заключается в энтеральном введении млекопитающему эффективного количества вышеуказанной композиции. Настоящее изобретение наиболее подходит для лечения или предотвращения избыточного веса или ожирения у людей.

Пектины

Пектины являются углеводородами, которые обычно получают из разбавленных кислых экстрактов, выделенных из мякоти цитрусовых или яблок. Они также присутствуют в клеточных стенках растений и фруктов. Пектины также находят в корнеплодах, таких как морковь и свекловичные, а также в клубнях, таких как картофель. С химической точки зрения пектины представляют собой частичные метиловые эфиры полигалактуроновых кислот, молекулярная масса которых может достигать 200000.

Пектин является метиловым эфиром полигалактуроновой кислоты. В промышленности его получают экстракцией из кожицы цитрусовых, яблочных выжимок или мякоти сахарной свеклы. Типичная молекула пектина содержит от 200 до 1000 фрагментов галактуроновой кислоты, которые связаны в линейную цепочку.

Пектин делится на две большие категории: пектин с высокой степенью метоксилирования (далее обозначается как НМ пектин), степень метоксилирования которого составляет более 50%, и пектин с низкой степенью метоксилирования (далее обозначается как LM пектин), степень метоксилирования которого составляет менее 50%. По тексту настоящего описания термин "степень метоксилирования" (используют также термин "степень этерификации" DE) обозначает степень этерификации (в частности, путем метоксилирования) свободных карбоксильных групп, которые содержаться в линейной цепочке полигалактуроновой кислоты.

LM пектины далее подразделяются на две группы: амидированные пектины с низкой степенью полимеризации и обычные пектины с низкой степенью полимеризации. В тексте настоящего описания термин "степень амидирования" (DA) обозначает степень превращения сложноэфирных групп, содержащихся в цепочке полигалактуроновой кислоты, в амидные группы под действием, например, гидроксида аммония в растворе.

LM пектины, используемые по настоящему изобретению, характеризуются степенью метоксилирования менее 50%, предпочтительно от 5 до 45%, более предпочтительно от 10 до 40% и наиболее предпочтительно от 15 до 35%.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения LM пектины подвергают амидированию, при этом степень амидирования составляет менее 30%, предпочтительно менее 25% и еще более предпочтительно менее 20%. Предпочтительный нижний предел степени амидирования составляет 5%, а еще более предпочтительно 10%.

LM пектины в композиции по настоящему изобретению способны образовывать достаточно жесткую матрицу при значениях рН в желудке нормального человека, в частности при рН 3. Поэтому необходимо включать по крайней мере 0,05 г LM пектина на 100 мл (0,05 мас.%) композиции по настоящему изобретению, предпочтительно по крайней мере 0,1 г LM пектина, более предпочтительно по крайней мере 0,25 г, еще более предпочтительно по крайней мере 0,5 г и наиболее предпочтительно по крайней мере 0,65 г на 100 мл. Однако LM пектины нельзя вводить в неограниченном количестве, поскольку при высокой концентрации композиция становится слишком вязкой. Содержание LM пектина в композиции составляет менее 5 мас.%, более предпочтительно менее 1,5 мас.% и еще более предпочтительно менее 1 мас.%.

Альгинат

Альгинаты представляют собой неразветвленные полимеры, содержащие β-(1→4)-связанные остатки D-маннуроновой кислоты и α-(1→4)-связанные остатки L-гулуроновой кислоты, с большим диапазоном средних молекулярных масс (100-100000 остатков), которые могут удовлетворять требованиям их применения. Подходящими источниками альгината являются морские водоросли и бактериальные альгинаты. В качестве источника альгината предпочтительно используют альгинат натрия и альгинат калия.

Альгинат в данной композиции должен быть способен образовывать достаточно жесткую матрицу при значениях рН в желудке нормального человека, в частности при рН 3. Поэтому необходимо включать по крайней мере 0,05 г альгината на 100 мл (0,05 мас.%) композиции по настоящему изобретению, предпочтительно по крайней мере 0,1 г на 100 мл, более предпочтительно по крайней мере 0,25 г на 100 мл, еще более предпочтительно по крайней мере 0,5 г и наиболее предпочтительно по крайней мере 0,4 г на 100 мл. Однако альгинат нельзя ввести в неограниченном количестве, поскольку композиция станет слишком вязкой. Содержание альгината в настоящей композиции составляет менее 5 мас.%, более предпочтительно менее 2,5 мас.% и еще более предпочтительно менее 1 мас.%.

Соль кальция

Композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит соль кальция, которая значительно менее растворима в воде при 20°С и при рН композиции, чем при температуре 37°С и при рН менее 5. Такая соль кальция, если она присутствует в композиции в количестве, которое превышает ее максимальную растворимость, будет растворяться в желудке под действием уменьшения рН и/или увеличения температуры. Таким образом, концентрация ионов кальция в композиции будет расти, что автоматически будет стимулировать гелеобразование пектина и/или альгината.

Вследствие индуцирующего гелеобразование влияния кальция, концентрация указанных ионов в жидкой композиции по настоящему изобретению (при близкой к нейтральной величине рН) предпочтительно является низкой. Ограниченное присутствие ионов кальция (растворенного) при величине рН, близкой к нейтральной, препятствует формированию матрицы из геля, что в противном случае привело бы к неприемлемо большой величине вязкости. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения соль(и) кальция, которую(ые) используют в настоящей композиции, имеет(ют) растворимость менее 0,15 г, более предпочтительно менее 0,1 г, еще более предпочтительно менее 0,06 г на 100 мл (деионизованной) воды при температуре 20°С и рН 7. Предпочтительно соль(и) кальция образует(ют) более чем 0,2 г растворенного кальция на 100 мл воды при рН меньше 5 и температуре 37°С, а более предпочтительно образует(ют) в указанных условиях более чем 0,5 г/100 мл растворенного кальция. Соль кальция преимущественно выбирают из группы, включающей фосфат кальция (например, трехосновный, двухосновный, моноосновный или пентакальций трифосфат), карбонат кальция, сульфат кальция, оксид кальция, цитрат кальция (в частности, монокальциевый цитрат или цитрат кальция), соль кальция, покрытую веществом, которое обладает ограниченной растворимостью в воде при рН 7 и растворимо при рН приблизительно менее 5 (далее называют покрытыми солями кальция), и их смеси. Примеры покрытий и способы получения покрытых солей кальция приводятся в патентной публикации WO 00/38829/ содержание которой полностью приводится в описании в качестве ссылки. Еще более предпочтительно соль кальция выбирают из группы, включающей покрытую соль кальция, карбонат кальция, фосфат кальция и их смеси. Наиболее предпочтительно большую часть соли кальция составляет карбонат кальция.

Для обеспечения оптимальных гелеобразующих свойств композиция по настоящему изобретению содержит по крайней мере 1,25 мМ кальция (эквивалентно 5 мг Са на 100 мл). Предпочтительно содержание кальция превышает 2,5 мМ (эквивалентно 10 мг Са на 100 мл), еще более предпочтительно превышает 5 мМ и наиболее предпочтительно превышает 10 мМ. Далее, концентрация кальция в композиции не превышает 1 М, более предпочтительно не превышает 500 мМ и еще боле предпочтительно не превышает 100 мМ. Содержание кальция в композиции можно определить, вначале полностью растворив кальций, а затем измерив его концентрацию. Большая часть кальция присутствует в виде комплекса кальция и/или нерастворимой соли кальция, когда композиция имеет нейтральное значение рН, а потому недоступна для образования вязкой матрицы с LM пектинами. При значении рН от 1 до 5 кальций в основном находится в растворенной форме и/или присутствует в виде комплекса пектин-кальций.

Чтобы уменьшить неблагоприятные влияния композиции, содержащей LM пектин, на абсорбцию кальция в кишечнике, композиция предпочтительно содержит кальций в концентрации, которая в 0,5 раз превышает концентрацию отрицательного заряда, Концентрацию отрицательного заряда можно рассчитать, используя следующую формулу:

MW_p - молекулярная масса пектина (г/мол);

MW_g - молекулярная масса галактуроновых фрагментов (г/мол) = 194 г/мол;

MW_e - молекулярная масса боковой цепи (г/мол) = 14 г/мол;

DE - степень этерификации (%);

C_p - концентрация пектина (г/л).

Олигосахарид

Термин неперевариваемый олигосахарид по тексту настоящего изобретения обозначает олигосахариды, степень полимеризации монозных единиц в которых превышает 2, более предпочтительно превышает 3 и наиболее предпочтительно превышает 4 и которые не перевариваются или лишь частично перевариваются в кишечнике под действием кислот или гидролитических ферментов в верхней части пищеварительного тракта человека (тонкая кишка и желудок), но которые подвергаются ферментации под действием флоры кишечника человека.

Степень полимеризации олигосахарида составляет менее 60 монозных единиц, предпочтительно менее 40, еще более предпочтительно менее 20 и наиболее предпочтительно менее 10 монозных единиц.

Термин монозная единица обозначает фрагменты, которые имеют замкнутую циклическую структуру, преимущественно гексозную, в частности пиранозную или фуранозную форму.

Олигосахарид предпочтительно содержит по крайней мере 90%, более предпочтительно по крайней мере 95% монозных единиц, выбранных из группы, включающей маннозу, арабинозу, фруктозу, фукозу, рамнозу, галактозу, β-D-галактопиранозу, рибозу, глюкозу, галактуроновую кислоту, глюкуроновую кислоту, ксилозу и их производные, количество которых рассчитывают исходя из содержащихся в них монозные единиц.

Подходящие олигосахариды предпочтительно подвергаются ферментации под действием флоры кишечника. Олигосахарид, который используют в композиции по настоящему изобретению, предпочтительно способен значительно увеличить общее содержание короткоцепочечных (SCFA) жирных кислот в слепой и толстой кишке. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения олигосахарид, когда его вводят в достаточном количестве, способен увеличить в слепой кишке общее содержание короткоцепочечных жирных кислот по крайней мере на 20% по сравнению с композицией, в которой олигосахарид отсутствует, более предпочтительно по крайней мере на 50%, еще более предпочтительно по крайней мере на 100% и наиболее предпочтительно по крайней мере на 150%. Увеличение общего содержания короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке можно определить по методике, описанной авторами Campbell et al. (The Journal of Nutrition, Vol.127/ No.1 January 1997, pp.130-136), содержание которой полностью приводится в описании в качестве ссылки.

Предпочтительные олигосахариды выбирают из группы, включающей: целлобиозу (4-O-β-D-глюкопиранозил-D-глюкоза), целлодекстрины ((4-O-β-D-глюкопиранозил) _n-D-глюкоза), В-циклодекстрины (циклические молекулы α-1-4-связанной D-глюкозы; α-циклодекстрин-гексамер, β-циклодекстрин-гептамер и γ-циклодекстрин-октамер), неперевариваемый декстрин, гентиоолигосахариды (смесь β-1-6-связанных остатков глюкозы с некоторым количеством 1-4 связей), глюкоолигосахариды (смесь α-D-глюкозы), изомальтоолигосахариды (линейные α-1-6-связанные остатки глюкозы с некоторым количеством 1-4 связей), изомальтозу (6-О-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза); изомальтриозу (6-O-α-D-глюкопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза), панозу (6-O-α-D-глюкопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-(1-4)-D-глюкоза), лейкрозу (5-O-α-D-глюкопиранозил-D-фруктопиранозид), палатинозу или изомальтулозу (6-О-α-D-глюкопиранозил-D-фруктоза), теандерозу (O-α-D-глюкопиранозил-(1-6)-O-α-D-глюкопиранозил-(1-2)-β-D-фруктофуранозид), D-агатозу, D-ликсогексулозу, лактосахарозу (O-β-D-галактопиранозил-(1-4)-O-α-D-глюкопиранозил-(1-2)-β-D-фруктопиранозид), α-галактоолигосахариды, включая раффинозу, стахиозу и другие соевые олигосахариды (O-α-D-галактопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид), β-галактоолигосахариды или трансгалактоолигосахариды (β-D-галактопиранозил-(1-6)-[-β-D-глюкопиранозил]_n-(1-4)-α-D-глюкоза), лактулозу (4-O-β-D-галактопиранозил-D-фруктоза), 4'-галатозиллактозу (O-D-галактопиранозил-(1-4)-O-β-D-глюкопиранозил-(1-4)-D-глюкопираноза), синтетический галактоолигосахарид (неогалактобиоза, изогалактобиоза, галсахароза, изолактоза I, II и III), фруктаны леванового типа (β-D-(2→6)фруктофуранозил)_n α-D-глюкопиранозид), фруктаны инулинового типа (β-D-(2→1)фруктофуранозил)_n α-D-глюкопиранозид), 1f-β-фруктофуранозилнистозу (β-D-((2→1} фруктофуранозил)_n-β-D-фруктофуранозид), ксилоолигосахариды (β-D-((1→4) ксилоза)_n, лафинозу, лактофруктозу, арабиноолигосахариды и их смеси.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения олигосахарид выбирают из группы, включающей фруктаны, фруктоолигосахариды, неперевариваемые декстрины, галактоолигосахариды (в том числе трансгалактоолигосахариды), ксилоолигосахариды, олигосахариды сои, арабиноолигосахариды, глюкоолигосахариды, манноолигосахариды, фукоолигосахариды и их смеси. Подходящие олигосахариды и способы их получения приводятся в документе Laere KJM (Laere, KJM, Degradation of structurally different non-digestible oligosaccharides by intestinal bacteria: glycosylhydrolases of Bi. adolescentis. PhD-thesis, Wageningen Agricultural University, Wageningen, The Netherlands), содержание которого полностью приводится в описании в качестве ссылки.

Термин фруктаны, который используется в настоящем описании, можно разделить на два класса: левановые и инулиновые. Левановые фруктаны представляют собой β-2,6-связанные фруктаны с разным количеством β-2,1-присоединенных боковых цепочек, которые продуцируются большим количеством бактерий. С другой стороны, инулины и фруктоолигосахариды представляют собой группу линейных полимеров гликозил α(1→2) (фруктозил)_nβ(2→1) фруктозы, степень полимеризации которых составляет в интервале от 2 до 60. Фруктоолигосахариды образуются либо при ферментативном гидролизе инулина, либо трансфруктозилированием сахарозы. Если степень полимеризации олигосахаридов меньше 9, то их называют фруктоолигосахаридами. Основными фруктоолигосахаридами являются 1-кестоза (GF₁), нистоза (GF₂) и фруктозилнистоза (GF₃) (GF = гликозилфруктоолигосахарид). Фруктановые компоненты с более высокой степенью полимеризации носят название инулин. Инулин, например, продается под торговой маркой Raftiline™ (Orafti Active Food Ingredients, Belgium). Фруктоолигосахариды и олигофруктоза продаются, например, под торговой маркой. Raftilose™ (Orafti Active Food Ingredients, Belgium) и NutraFlora™ (Golden Technologies Company).

Сообщается, что NutraFlora увеличивает общее содержание короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке на 260%. Сообщается, что Raftilose увеличивает общее содержание короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке на 244%. (Campbell et al.: The Journal of Nutrition, Vol.127, No.1 January 1997, pp.130-136). Гидролизованный инулин производится компанией Rhone-Poulenc, Inc., Cranbury, N.J.

Термин галактоолигосахариды (в том числе трансгалактоолигосахариды) относится к неперевариваемым углеводам, структура которых представляет собой цепочки, включающие большое количество галактозы, а концевые группы в основном являются глюкозой. Различают два типа галактоолигосахаридов. Галактоолигосахариды можно получить из лактозы за счет трансгликозилирующей активности β-галактозидазы или путем гидролиза полимерных галактанов. β-Галактоолигосахариды могут состоять из ряда β-1,6-связаных галактозильных остатков, присоединенных к концевым глюкозным звеньям посредством α-1,4-связи. Другрй тип галактоолигосахаридов выделяют из соевых бобов. Эти α-галактоолигосахариды (галактозилсахарозные олигосахариды) включают раффинозу и вербаскозу и состоят из остатков галактозы, присоединенных посредством α-1,6-связи с глюкозным фрагментом сахарозы. По своему физиологическому действию указанные олигосахариды напоминают β-связанные олигомеры галактозы. Состав галактоолигосахаридов может варьировать как по длине цепи, так и по типу связи между мономерными единицами.

Трансгалактоолигосахариды, например, продаются под торговой маркой Elix'or™ (Borculo Domo Ingredients, Netherlands). Галактоолигосахариды поставляются компанией Solabia, Pantin Cedex, France.

Неперевариваемый декстрин, который может быть получен пиролизом кукурузного крахмала, содержит α(1→4) и α(1→6) гликозидные связи, которые имеются в нативном крахмале, и содержит 1→2 и 1→3 связи и левоглюкозан. Благодаря указанным структурным особенностям неперевариваемый декстрин образует хорошо развитые разветвленные частицы, которые частично гидролизуются пищеварительными ферментами человека.

Существует большое количество других промышленных источников неперевариваемых олигосахаридов, которые известны специалистам. Например, трансгалактоолигосахариды поставляются компанией Yakult Honsha Co., Tokyo, Japan. Соевые олигосахариды производятся компанией Calpis Corporation и поставляются компанией Ajinomoto USA Inc., Teaneck, N.J.

Олигосахариды преимущественно включаются в состав композиции по настоящему изобретению в количестве, превышающем 0,1 мас.%, предпочтительно в количестве, превышающем 0,2 мас.%, более предпочтительно в количестве, превышающем 0,5 мас.%, еще более предпочтительно в количестве, превышающем 0,9 мас.%. Хотя введение значительных количеств олигосахаридов обычно не приводит к нежелательным побочным эффектам, содержание олиросахаридов в композиции по настоящему изобретению предпочтительно составляет менее 20 мас.%, более предпочтительно менее 10 мас.% еще более предпочтительно менее 5 мас.%.

Важно понимать, что количество LM пектинов, которые вводят субъекту, будет определять требуемое количество олигосахаридов, которые входят в состав композиции по настоящему изобретению. Предпочтительно массовое отношение олигосахаридов к пектинам превышает 0,25, более предпочтительно состав