Питьевая композиция, содержащая монатин, и способы ее получения

Питьевая композиция, содержащая монатин, и способы ее получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данная заявка имеет приоритет заявки США Сер. №60/497627 от 25 августа 2003 г., полное содержание которой включено в данное описание путем ссылки.

Настоящее изобретение относится к новым питьевым композициям, содержащим монатин, а также к способам получения таких композиций. Настоящее изобретение также относится к композициям напитков, содержащим определенные стереоизомеры монатина, определенные смеси стереоизомеров монатина и/или монатин, полученный путем биосинтеза in vivo (например, в клетках) или in vitro.

Применение некалорийных высокоинтенсивных подсластителей увеличивается вследствие беспокойства, вызываемого такими заболеваниями, как детское ожирение, диабет типа II и родственные заболевания. Следовательно, существует потребность в подсластителях, которые имеют значительно более высокую сладость, чем традиционные подсластители, такие как гранулированный сахар (сахароза). Многие высокоинтенсивные подсластители имеют неприятный посторонний привкус и/или неожиданные и менее желательные вкусовые профили сладости. В промышленности проводятся многочисленные исследования по ингибиторам горечи, методам маскировки неприятных привкусов и смесям подсластителей, направленные на преодоление указанных проблем и достижение вкусовой характеристики сладости, подобной вкусовой характеристике сладости сахарозы.

Монатин (2-гидрокси-2-(индол-3-илметил)-4-аминоглутаровая кислота) представляет собой природный, высокоинтенсивный подсластитель, выделенный из растения Sclerochiton ilicifolius, обнаруженного в области Трансвааль Южной Африки. Монатин не содержит углевода или сахара и почти не содержит калорий в отличие от сахарозы или других пищевых подсластителей при равном уровне сладости.

Настоящее изобретение относится к композициям напитков, содержащим монатин (2-гидрокси-2-(индол-3-илметил)-4-аминоглутаровая кислота, также известная как 4-амино-2-гидрокси-2-(1H-индол-3-илметил)пентандиовая кислота, или, по альтернативной системе нумерации, 4-гидрокси-4-(3-индолилметил)глутаминовая кислота), соединение, имеющее формулу:

Монатин представляет собой природный высокоинтенсивный подсластитель. Монатин имеет четыре стереоизомерные формы: 2R,4R ("R,R-стереоизомер" или "R,R-монатин"), 2S,4S ("S,S-стереоизомер" или "S,S-монатин"), 2R,4S ("R,S-стереоизомер" или "R,S-монатин") и 2S,4R ("S,R-стереоизомер" или "S,R-монатин"). В данном описании, если не указано иначе, термин "монатин" относится ко всем четырем стереоизомерам монатина, а также к любым смесям любых сочетаний стереоизомеров монатина (например, к смеси R,R- и S,S,-стереоизомеров монатина).

Монатин обладает сладостью превосходного качества. Вкусовой профиль монатина является таким же чистым или даже чище, чем вкусовые профили других известных высокоинтенсивных подсластителей. Полученная для монатина кривая "доза-ответ" является более линейной и, следовательно, она более близка к соответствующей кривой сахарозы, чем кривые других высокоинтенсивных подсластителей, таких как сахарин. Превосходный вкусовой профиль сладости монатина делает его пригодным для применения в столовых подсластителях, пищевых продуктах, напитках и других продуктах.

В производстве подсластителей можно использовать разные стереоизомеры монатина, в том числе R,R- и S,S-стереоизомеры, как в виде отдельных ингредиентов, так и в виде смесей. Монатин имеет желательный вкусовой профиль сам по себе или в смеси с углеводами. Предполагается, что монатин и смеси стереоизомеров монатина с другими подсластителями, такими как углеводы, обладают превосходными вкусовыми профилями и/или физическими свойствами по сравнению с другими высокоинтенсивными подсластителями. Например, монатин более стабилен, чем аспартам (также известный, как "APM"), имеет более выраженный вкус, чем сахарин, а один стереоизомер (R,R-монатин) является более сладким, чем сукралоза. Подобным образом, монатиновые подсластители не имеют горького послевкусия, присущего сахарину, или металлического, кислого, вяжущего или раздражающего горло послевкусия некоторых других высокоэффективных подсластителей. Кроме того, монатиновые подсластители не оставляют лакричного послевкусия, свойственного некоторым природным подсластителям, таким как стевиозид и глицирризин.

Кроме того, в отличие от аспартамовых подсластителей, монатиновые подсластители не требуют ограничения по фенилаланину у пациентов, страдающих фенилкетонурией. Также предполагается, что монатин не относится к кариесогенным веществам (т.е. не вызывает разрушения зубов), поскольку он не содержит поддающихся ферментации углеводов. Кроме того, результаты тестирования рН показали, что при смешивании со слюной монатин не вызывает снижения рН ниже 5,7 (которое может быть вредным для зубов). Из-за интенсивного сладкого вкуса R,R-стереоизомер является особенно конкурентоспособным с экономической точки зрения по сравнению с другими высокоинтенсивными подсластителями.

Один объект настоящего изобретения касается питьевой композиции, содержащей монатин или его соль, например, R,R-, S,S-, R,S- или S,R-монатин, или смесь разных стереоизомеров. В данном описании термин "питьевая композиция" относится к композиции, которая пригодна для питья как есть (т.е. не требует разбавления или "готова к употреблению"), или представляет собой концентрат, который можно разбавить или смешать с пригодной для питья жидкостью с получением готового к употреблению напитка. Например, питьевая композиция может представлять собой сухую смесь для получения напитка (например, смесь для получения шоколадного напитка, смесь для получения фруктового напитка, смесь для получения солодового напитка или лимонадная смесь), которую можно смешать, например, с водой или молоком с получением готового к употреблению напитка. Другим примером питьевой композиции может служить сироп, который можно разбавить, например, газированной водой с получением газированного безалкогольного напитка. В другом примере сироп или смесь можно разбавить водой со льдом и добавить один или несколько других ингредиентов (например, текилу) с получением алкогольного напитка (например, "маргариты"). Как указано в данном описании, монатином можно заменять другие традиционные подсластители-наполнители без существенного изменения вкуса. Газированные напитки, содержащие монатин, имеют улучшенные вкусовые профили по сравнению с газированными безалкогольными напитками типа кола, подслащенными аспартамом. В условиях кислого безалкогольного напитка монатин более стабилен, чем аспартам, и предполагается, что монатин имеет более длительный срок годности. В данном описании термин "газированный" означает, что напиток содержит как растворенный, так и диспергированный диоксид углерода.

В некоторых вариантах питьевые композиции содержат смесь монатина и подсластителя (например, сахарозы или высокофруктозного кукурузного сиропа). В других вариантах питьевые композиции, содержащие монатин, включают ароматизатор, кофеин и/или подсластитель-наполнитель. Подсластителями-наполнителями могут быть, например, подсластители, содержащие сахар, подсластители, не содержащие сахар, и низкогликемические углеводы (т.е. углеводы с более низким гликемическим индексом, чем у глюкозы). В других вариантах монатин-содержащие питьевые композиции включают высокоинтенсивный подсластитель и/или низкогликемический углевод. В следующих вариантах монатин-содержащие питьевые композиции включают усилители сладкого вкуса.

В некоторых вариантах питьевые композиции содержат монатин, который в основном состоит из S,S- или R,R-монатина. В других вариантах композиции содержат преимущественно S,S- или R,R-монатин. Термин "преимущественно" означает, что среди стереоизомеров монатина доля конкретного стереоизомера составляет более 90%. В некоторых вариантах композиции практически не содержат S,S- или R,R-монатина. Термин "практически не содержит" означает, что среди стереоизомеров монатина, присутствующих в композиции, доля конкретного стереоизомера составляет менее 2%. В добавление к вышесказанному, или альтернативно, термин "практически не содержит" в применении к монатину, получаемому биосинтетическим способом, включает количество стереоизомера (например, S,S-монатина), являющегося побочным продуктом биосинтетического способа, в котором участвуют стереоспецифичные ферменты (например, дегидрогеназы D-аминокислот или аминотрансферазы D-аминокислот) и/или стереоспецифичные субстраты (например, у которых атом углерода имеет R-конфигурацию) и образуется другой стереоизомер (например, R,R-монатин).

Другой объект настоящего изобретения касается питьевой композиции, содержащей обогащенную конкретным изомером смесь монатинов, полученную биосинтетическим способом. Термин "обогащенная конкретным стереоизомером смесь монатинов" означает, что смесь содержит более одного стереоизомера монатина и по меньшей мере 60% стереоизомеров монатина в смеси составляет конкретный изомер, например, R,R, S,S, S,R или R,S. В других вариантах смесь содержит более 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98% или 99% конкретного стереоизомера монатина. В другом варианте питьевая композиция содержит обогащенный стереоизомером R,R- или S,S-монатин. Термин "обогащенный стереоизомером" R,R-монатин означает, что монатин содержит по меньшей мере 60% R,R-монатина. Термин "обогащенный стереоизомером" S,S-монатин означает, что монатин содержит по меньшей мере 60% S,S-монатина. В других вариантах "обогащенный стереоизомером" монатин содержит более 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98% или 99% R,R- или S,S-монатина.

Монатин можно выделить из коры корней растения Sclerochiton ilicifolius. Например, кору можно измельчить, экстрагировать водой, отфильтровать и высушить из замороженного состояния с получением темно-коричневой аморфной массы. Массу можно снова растворить в воде и подвергнуть взаимодействию с катионообменной смолой в кислой форме, например, "Biorad" AG50W ×8 в HCl-форме (Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA). Смолу можно промыть водой и связанные со смолой соединения элюировать водным раствором аммиака. Элюат можно высушить из замороженного состояния и подвергнуть водной гель-фильтрации. См., например, патент США №5128164. Альтернативно, монатин можно синтезировать химически. См., например, способы, описанные в Holzapfel and Olivier, Synth. Commun. 23: 2511 (1993); Holzapfel et al., Synth. Commun. 38: 7025 (1994); патенте США №5128164; патенте США №4975298; и патенте США №5994559. Монатин также можно получить рекомбинантными способами.

В одном из аспектов настоящее изобретение предлагает способ получения питьевой композиции, содержащей монатин. Данный способ предусматривает биосинтетическое получение монатина либо in vivo, либо in vitro. "Биосинтетический путь" предусматривает по меньшей мере одну стадию биологического превращения. В некоторых вариантах биосинтетический путь представляет собой многостадийный процесс, в котором по меньшей мере одна стадия представляет собой стадию биологического превращения. В других вариантах биосинтетический путь представляет собой многостадийный процесс, включающий стадии и биологического, и химического превращения. В некоторых вариантах получаемый монатин представляет собой обогащенную конкретным стереоизомером смесь монатинов.

В другом аспекте настоящего изобретения предоставляется питьевая композиция, содержащая биосинтетический монатин. Хотя монатин можно синтезировать химически, при применении в напитках биосинтетический монатин может иметь преимущество по сравнению с монатином, синтезированным химическими методами, поскольку монатин, синтезированный химическими методами, может содержать нежелательные примеси.

В другом аспекте настоящего изобретения предлагается несколько биосинтетических способов получения монатина из субстратов, выбранных из глюкозы, триптофана, индол-3-молочной кислоты, а также индол-3-пирувата и 2-гидрокси 2-(индол-3-илметил)-4-кетоглутаровой кислоты (также известной как "предшественник монатина", "MP", или альфа-кетоформа монатина). Примеры биосинтетических способов производства или получения монатина или его промежуточных соединений иллюстрируются на фиг.1-3 и 11-13, причем промежуточные и конечные продукты представлены в рамках. В данных способах происходит превращение одного продукта в другой, например, глюкозы в триптофан, триптофана в индол-3-пируват, индол-3-пирувата в MP, MP в монатин или индол-3-молочной кислоты (индоллактата) в индол-3-пируват.

Указанные превращения в биосинтетических путях можно осуществлять химическими и/или биологическими способами. Термин "превращать" относится к изменению первого промежуточного соединения с получением второго промежуточного соединения с использованием любых химических средств или по меньшей мере одного полипептида. Превращения могут происходить in vivo или in vitro. Термин "химическое превращение" относится к реакции, в которой полипептиды не принимают активного участия. Термин "биологическое превращение" относится к реакции, в которой активно участвуют один или несколько полипептидов. Для проведения биологических превращений полипептиды и/или клетки можно иммобилизовать на подложке, например, путем химического присоединения к полимерной подложке. Превращение можно проводить в любом реакторе, известном рядовому специалисту в данной области, например, в реакторе периодического действия или в реакторе непрерывного действия.

Примеры полипептидов и последовательностей, кодирующих данные полипептиды, которые могут использоваться для проведения биологических превращений, представлены на фиг.1-3 и 11-13. Для получения монатина можно использовать полипептиды, несущие одну или несколько точечных мутаций, которые изменяют субстратную специфичность и/или активность полипептидов. Для получения монатина можно использовать выделенные рекомбинантные клетки, экспрессирующие такие полипептиды. Такими клетками могут быть любые клетки, например, растительные, животные, бактериальные, дрожжевые клетки, клетки водорослей, архебактерий или грибов.

Например, монатин-продуцирующие клетки могут содержать один или несколько (например, два или более, или три или более) из нижеследующих ферментов: триптофан-аминотрансфераза (EC 2.6.1.27), тирозин (ароматический)-аминотрансфераза (EC 2.6.1.5), триптофан-дегидрогеназа (EC 1.4.1.19), глутамат-дегидрогеназа (EC 1.4.1.2, 1.4.1.3, 1.4.1.4), фенилаланин-дегидрогеназа (EC 1.4.1.20), триптофанфенилпируват-трансаминаза (EC 2.6.1.28), аминотрансфераза, использующая разные субстраты (EC 2.6.1.-), аспартат-аминотрансфераза (EC 2.6.1.1), оксидаза L-аминокислот (EC 1.4.3.2), триптофан-оксидаза (номер EC отсутствует, Hadar et al., J Bacteriol 125: 1096-1104, 1976, и Furuya et al., Biosci Biotechnol Biochem 64: 1486-93, 2000), D-триптофан-аминотрансфераза (Kohiba and Mito, Proceedings of the 8^th International Symposium on Vitamin B₆ and Carbonyl Catalysis, Osaka, Japan 1990), дегидрогеназа D-аминокислот (EC 1.4.99.1), оксидаза D-аминокислот (EC 1.4.3.3), D-аланин-аминотрансфераза (EC 2.6.1.21), синтаза/лиаза (EC 4.1.3.-), такая как 4-гидрокси-2-оксоглутарат-альдолаза (EC 4.1.3.16) или 4-гидрокси-4-метил-2-оксоглутарат-альдолаза (EC 4.1.3.17) и/или синтаза/лиаза (4.1.2.-).

В другом примере клетки могут содержать один или несколько (например, два или более, или три или более) из нижеследующих ферментов: индоллактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.110), R-4-гидроксифениллактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.222), 3-(4)-гидроксифенилпируват-редуктаза (EC 1.1.1.237), лактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.27, 1.1.1.28, 1.1.2.3), (3-имидазол-5-ил)лактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.111), лактат-оксидаза (EC 1.1.3.-), синтаза/лиаза (4.1.3.-), такая как 4-гидрокси-2-оксоглутарат-альдолаза (EC 4.1.3.16) или 4-гидрокси-4-метил-2-оксоглутарат-альдолаза (EC 4.1.3.17), синтаза/лиаза (4.1.2.-), триптофан-аминотрансфераза (EC 2.6.1.27), тирозин (ароматический)-аминотрансфераза (EC 2.6.1.5), триптофан-дегидрогеназа (EC 1.4.1. 19), глутамат-дегидрогеназа (EC 1.4.1.2, 1.4.1.3, 1.4.1.4), фенилаланин-дегидрогеназа (EC 1.4.1.20), триптофанфенилпируват-трансаминаза (EC 2.6.1.28), аминотрансфераза, использующая разные субстраты (EC 2.6.1.-), аспартат-аминотрансфераза (EC 2.6.1.1), D-триптофан-аминотрансфераза, дегидрогеназа D-аминокислот (EC 1.4.99.1) и/или D-аланин-аминотрансфераза (EC 2.6.1.21).

Кроме того, клетки могут содержать один или несколько (например, два или более, или три или более) из нижеследующих ферментов: триптофан-аминотрансфераза (EC 2.6.1.27), тирозин (ароматический)-аминотрансфераза (EC 2.6.1.5), триптофан-дегидрогеназа (EC 1.4.1.19), глутамат-дегидрогеназа (EC 1.4.1.2, 1.4.1.3, 1.4.1.4), фенилаланин-дегидрогеназа (EC 1.4.1.20), триптофанфенилпируват-трансаминаза (EC 2.6.1.28), аминотрансфераза, использующая разные субстраты (EC 2.6.1.-), аспартат-аминотрансфераза (EC 2.6.1.1), оксидаза L-аминокислот (EC 1.4.3.2), триптофан-оксидаза, D-триптофан-аминотрансфераза, дегидрогеназа D-аминокислот (EC 1.4.99.1), оксидаза D-аминокислот (EC 1.4.3.3), D-аланин-аминотрансфераза (EC 2.6.1.21), индоллактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.110), R-4-гидроксифениллактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.222), 3-(4)-гидроксифенилпируват-редуктаза (EC 1.1.1.237), лактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.27, 1.1.1.28, 1.1.2.3), (3-имидазол-5-ил)лактат-дегидрогеназа (EC 1.1.1.111), лактат-оксидаза (EC 1.1.3.-), синтаза/лиаза (EC 4.1.3.-), такая как 4-гидрокси-2-оксоглутарат-альдолаза (EC 4.1.3.16) или 4-гидрокси-4-метил-2-оксоглутарат-альдолаза (EC 4.1.3.17) и/или синтаза/лиаза (4.1.2.-).

В другом примере клетки могут содержать одну или несколько из нижеследующих альдолаз: KHG-альдолаза, ProA-альдолаза, KDPG-альдолаза и/или родственные полипептиды (KDPH), транскарбоксибензальпируват-гидратаза-альдолаза, 4-(2-карбоксифенил)-2-оксобут-3-еноат-альдолаза, транс-O-гидроксибензилиденпируват-гидратаза-альдолаза, 3-гидроксиаспартат-альдолаза, бензоин-альдолаза, дигидронеоптерин-альдолаза, L-трео-3-фенилсерин-бензальдегид-лиаза (фенилсерин-альдолаза), 4-гидрокси-2-оксовалерат-альдолаза, 1,2-дигидроксибензилпируват-альдолаза и/или 2-гидроксибензальпируват-альдолаза.

Монатин можно получить способами, которые включают контактирование триптофана и/или индол-3-молочной кислоты с первым полипептидом, причем первый полипептид превращает триптофан и/или индол-3-молочную кислоту в индол-3-пируват (в качестве субстрата, превращаемого в индол-3-пируват, можно использовать как D-, так и L-форму триптофана или индол-3-молочной кислоты; специалистам в данной области известно, что для данной стадии следует выбирать полипептиды, обладающие соответствующей специфичностью), контактирование полученного индол-3-пирувата со вторым полипептидом, причем второй полипептид превращает индол-3-пируват в 2-гидрокси-2-(индол-3-илметил)-4-кетоглутаровую кислоту (MP), и контактирование MP с третьим полипептидом, причем третий полипептид превращает MP в монатин. Примеры полипептидов, которые можно использовать для данных превращений, представлены на фиг.2 и 3.

Получение монатина биосинтетическим способом, включающим одно или несколько биологических превращений, имеет определенные преимущества. Например, используя в биосинтетических способах конкретные полипептиды и/или определенные субстраты, можно получить смесь, обогащенную конкретным стереоизомером, и/или получить смесь монатинов, практически не содержащую одного или нескольких стереоизомеров.

Монатиновая композиция может содержать примеси, природа которых зависит от используемого способа синтеза монатина. Монатиновые композиции, получаемые исключительно синтетическими способами (т.е. не включающими ни одного биологического превращения), содержат примеси, отличающиеся от примесей, содержащихся в монатиновых композициях, получаемых биосинтетическим способом. Например, в зависимости от используемых сырьевых веществ монатиновые композиции, получаемые исключительно синтетическими способами, могут содержать нефтехимические, токсичные и/или другие вредные примеси, не подходящие для потребления человеком. Примерами таких примесей являются вредные химические вещества, такие как LDA, водород-Pd/C, диазометан, KCN, реактив Гриньяра и Na/Hg. С другой стороны, монатиновая композиция, получаемая биосинтетическим способом, может содержать пищевые или питьевые примеси, но не содержит нефтехимических, токсичных и/или других вредных примесей.

Предположительно, биосинтетический способ получения монатина, включающий одно или несколько биологических превращений, дает меньше токсичных или вредных примесей и/или позволяет получать более высокий процент конкретного стереоизомера, по сравнению с исключительно синтетическим способом. Например, при получении монатина с использованием дегидрогеназ D-аминокислот, D-аланин(аспартат)-аминотрансфераз, D-ароматических аминотрансфераз или D-метионин-аминотрансфераз можно получить по меньшей мере 60% R,R-монатина и менее 40% S,S-, S,R- и/или R,S-монатина. Также можно ожидать, например, что при получении монатина с использованием вышеуказанных D-ферментов, а также по меньшей мере одного субстрата (например, предшественника монатина), содержащего атом углерода в R-стереоконфигурации, можно получить по меньшей мере 95% R,R-монатина и менее 5% S,S-, S,R- и/или R,S-монатина. Наоборот, при получении монатина исключительно синтетическими способами можно получить 25%-50% целевого стереоизомера.

В одном варианте биосинтетический способ получения монатина, например, включающий одно или несколько биологических превращений, позволяет избежать образования нефтехимических, токсичных или вредных примесей. Термин "нефтехимические, токсичные или вредные примеси" относится к любому нефтехимическому, токсичному, вредному и/или иному веществу, не подходящему для потребления человеком, в том числе, к примесям, представляющим собой сырьевое вещество или образовавшимся в процессе получения монатина исключительно синтетическими способами. В другом варианте при биосинтетическом способе получения монатина, например, включающем одно или несколько биологических превращений, образуются только пищевые или питьевые вещества. Термин "пищевое или питьевое вещество" относится к одному или нескольким соединениям или веществам, пригодным для еды или питья, или для иного безопасного потребления человеком. Примеры пищевого или питьевого вещества включают монатин, триптофан, пируват, глутамат, другие аминокислоты, а также другие природные соединения или вещества, присутствующие в организме.

В одном варианте питьевая композиция, включающая монатин или его соль, при сравнимом уровне сладости содержит меньше калорий и углеводов, чем такое же количество питьевой композиции, содержащей вместо монатина или его соли сахарозу или высокофруктозный кукурузный сироп.Термин "сравнимая сладость" или "сравнимый уровень сладости" означает, что эксперт по органолептической оценке определяет, что в среднем сладость первой композиции составляет от 80% до 120% от сладости второй композиции.

В других вариантах питьевая композиция, включающая монатин или его соль, дополнительно содержит цитрусовый ароматизатор, причем монатин или его соль присутствуют в количестве, усиливающем аромат цитрусового ароматизатора. В другом варианте питьевая композиция также содержит цитрусовый аромат и углевод, причем монатин или его соль и углевод присутствуют в количестве, усиливающем аромат цитрусового ароматизатора. Углевод, без ограничения, можно выбрать из эритрита, мальтодекстрина, сахарозы и их комбинации.

В одном варианте газированный напиток содержит композицию сиропа в количестве, составляющем приблизительно от 15% до 25% от веса газированного напитка, причем композиция сиропа содержит монатин или его соль.

В другом варианте питьевая композиция содержит приблизительно от 3 до 10000 м.д. монатина или его соли. В других вариантах питьевая композиция содержит приблизительно от 3 до 30 м.д. монатина, или от более чем 2500 до приблизительно 10000 м.д. монатина. В другом варианте питьевая композиция представляет собой сироп или сухую смесь для приготовления напитка, причем композиция содержит приблизительно от 10 до 10000 м.д. монатина или его соли. Например, питьевая композиция может быть сиропом, представляющим собой концентрат, который можно разбавлять напитком в соотношении приблизительно от 1 части сиропа: 3 части напитка до 1 части сиропа: 5,5 частей напитка. В одном варианте сироп содержит приблизительно от 600 до 10000 м.д. S,S-монатина или его соли. В другом варианте сироп содержит приблизительно от 18 до 300 м.д. R,R-монатина или его соли. Альтернативно, сироп содержит приблизительно от 0 до 10000 м.д. S,S-монатина или его соли и от 0 до приблизительно 300 м.д. R,R-монатина или его соли.

В другом варианте питьевая композиция представляет собой сухую смесь для приготовления напитка, содержащую приблизительно от 10 до 10000 м.д. монатина или его соли. В одном варианте сухая смесь для приготовления напитка содержит приблизительно от 600 до 10000 м.д. S,S монатина или его соли. В другом варианте сухая смесь для приготовления напитка содержит приблизительно от 10 до 450 м.д. R,R монатина или его соли. Альтернативно, сухая смесь для приготовления напитка содержит приблизительно от 0 до 10000 м.д. S,S-монатина или его соли и приблизительно от 0 до 450 м.д. R,R монатина или его соли.

В других вариантах питьевая композиция содержит приблизительно от 3 до 10000 м.д. монатина или его соли и практически не содержит R,R-монатина или его соли, или практически не содержит S,S-монатина или его соли. В другом варианте питьевая композиция содержит приблизительно от 3 до 450 м.д. R,R-монатина или его соли (например, приблизительно от 6 до 225 м.д. R,R-монатина или его соли). В другом варианте питьевая композиция содержит приблизительно от 3 до 10000 м.д. S,S-монатина или его соли (например, приблизительно от 60 до 4600 м.д. S,S-монатина или его соли). В другом варианте питьевая композиция содержит приблизительно от 0 до 10000 м.д. S,S-монатина или его соли и приблизительно от 0 до 450 м.д. R,R-монатина или его соли.

В одном варианте питьевая композиция представляет собой готовую к употреблению композицию, содержащую приблизительно от 3 до 2000 м.д. монатина или его соли. В других вариантах готовая к употреблению композиция содержит приблизительно от 5 до 50 м.д. R,R-монатина или его соли, или приблизительно от 60 до 2000 м.д. S,S-монатина или его соли.

В другом варианте питьевая композиция содержит приблизительно 450 или менее м.д. R,R-монатина или его соли и практически не содержит S,S-, S,R- или R,S-монатина или его соли. Альтернативно, питьевая композиция содержит приблизительно 10000 или менее м.д. S,S-монатина или его соли и практически не содержит R,R-, S,R- или R,S-монатина или его соли. В некоторых вариантах монатин или его соль в питьевой композиции в основном состоит из R,R-монатина или его соли, или в основном состоит из S,S-монатина или его соли. В других вариантах монатин или его соль в питьевой композиции представляет собой смесь, обогащенную R,R-монатином или его солью, или представляет собой смесь, обогащенную S,S-монатином или его солью. В других вариантах монатин или его соль в питьевой композиции содержит по меньшей мере 95% R,R-монатина или его соли, или по меньшей мере 95% S,S-монатина или его соли.

В одном варианте питьевая композиция содержит монатин или его соль, полученные биосинтетическим способом. В другом варианте питьевая композиция содержит смесь монатинов, обогащенную конкретным изомером, причем смесь монатинов получают биосинтетическим способом. В одном варианте биосинтетический способ представляет собой многостадийный способ, в котором по меньшей мере одна стадия представляет собой химическое превращение. В других вариантах смесь монатинов, полученная биосинтетическим способом, преимущественно состоит из R,R-монатина или его соли, или она преимущественно состоит из S,S-монатина или его соли.

В одном варианте питьевая композиция содержит монатиновую композицию, полученную биосинтетическим способом, причем монатиновая композиция не содержит нефтехимических, токсичных или вредных примесей. В другом варианте питьевая композиция содержит монатин или его соль, причем монатин или его соль получают биосинтетическим способом и выделяют из рекомбинантной клетки, причем рекомбинантная клетка не содержит нефтехимических, токсичных или вредных примесей.

В одном варианте питьевая композиция, содержащая монатин или его соль, является не кариесогенной. В других вариантах питьевая композиция, содержащая монатин или его соль, дополнительно содержит эритрит, трегалозу, цикламат, D-тагатозу или их комбинацию.

В других вариантах питьевая композиция, содержащая монатин или его соль, дополнительно содержит подсластитель-наполнитель, высокоинтенсивный подсластитель, углевод с низким гликемическим индексом, ароматизатор, антиоксидант, кофеин, усилитель сладости или их комбинацию. Например, ароматизатор можно выбрать из ароматизатора кола, цитрусового ароматизатора и их комбинации. Например, подсластитель-наполнитель можно выбрать из кукурузных подсластителей, сахарозы, декстрозы, инвертного сахара, мальтозы, декстрина, мальтодекстрина, фруктозы, левулозы, высокофруктозного кукурузного сиропа, сухого кукурузного сиропа, левулозы, галактозы, трегалозы, изомальтулозы, фрукто-олигосахаридов и их комбинаций. Например, высокоинтенсивный подсластитель можно выбрать из сукралозы, аспартама, сахарина, ацесульфама K, алитама, тауматина, дигидрохалконов, неотама, цикламатов, стевиозида, могрозида, глицирризина, филлодульцина, монеллина, мабинлина, бразеина, циркулина, пентадина и их комбинаций. Например, углевод с низким гликемическим индексом можно выбрать из D-тагатозы, сорбита, маннита, ксилита, лактита, эритрита, мальтита, гидрированных гидролизатов крахмала, изомальта, D-псикозы, 1,5-ангидро-D-фруктозы и их комбинаций. Например, усилитель сладости можно выбрать из куркулина, миракулина, цинарина, хлорогеновой кислоты, кофейной кислоты, строгинов, арабиногалактана, мальтола, дигидроксибензойных кислот и их комбинаций.

В другом варианте питьевая композиция содержит монатин, который представляет собой смесь R,R- и S,S-изомеров, или его соль. Кроме того, питьевая композиция может содержать смесь монатина или его соли и отличного от монатина подсластителя. Отличный от монатина подсластитель можно выбрать, например, из сахарозы и высокофруктозного кукурузного сиропа.

В некоторых вариантах способы получения питьевой композиции, содержащей монатин или его соль, включают получение монатина или его соли по меньшей мере из одного субстрата, выбранного из глюкозы, триптофана, индол-3-молочной кислоты, индол-3-пирувата и предшественника монатина. Данные способы также могут включать объединение монатина или его соли по меньшей мере с одним другим ингредиентом, отличным от монатина или его соли (например, с эритритом, трегалозой, цикламатом, D-тагатозой, мальтодекстрином или их комбинацией). В некоторых вариантах другой ингредиент можно выбрать, например, из наполнителей, подсластителей-наполнителей, жидких подсластителей, углеводов с низким гликемическим индексом, высокоинтенсивных подсластителей, загустителей, жиров, масел, эмульгаторов, антиоксидантов, усилителей сладости, красителей, ароматизаторов, кофеина, кислот, порошков, средств, повышающих текучесть, буферов, белковых источников, усилителей вкуса, стабилизаторов вкуса и их комбинаций. Подсластители-наполнители можно выбрать, например, из содержащих сахар подсластителей, не содержащих сахар подсластителей, углеводов с низким гликемическим индексом и их комбинаций. В других вариантах питьевые композиции, полученные с помощью указанных способов, содержат приблизительно от 0 до 10000 м.д. S,S-монатина или его соли и приблизительно от 0 до 450 м.д. R,R-монатина или его соли.

В других вариантах способы получения питьевой композиции, содержащей монатин или его соль, включают получение монатина или его соли биосинтетическим способом. В некоторых вариантах способы получения питьевой композиции, содержащей монатин или его соль, включают получение монатина или его соли с использованием по меньшей мере одного биологического превращения, или с использованием только биологических превращений. В другом варианте способ получения питьевой композиции, содержащей монатиновую композицию, предусматривает: (a) получение монатина или его соли биосинтетическим способом в рекомбинантной клетке; (b) выделение монатиновой композиции из рекомбинантной клетки, причем монатиновая композиция состоит из монатина или его соли и другого пищевого или питьевого вещества.

В других вариантах способ получения питьевой композиции, содержащей монатиновую композицию, предусматривает получение монатиновой композиции биосинтетическим способом, причем монатиновая композиция не содержит нефтехимических, токсичных или вредных примесей. В других вариантах способ получения питьевой композиции, содержащей монатиновую композицию, предусматривает получение монатиновой композиции из субстрата многостадийным способом, причем одна или несколько стадий многостадийного способа представляют собой биологическое превращение, причем монатиновая композиция не содержит нефтехимических, токсичных или вредных примесей.

В другом варианте способ получения питьевой композиции, содержащей монатиновую композицию, предусматривает получение монатиновой композиции биосинтетическим способом, причем монатиновая композиция состоит из монатина или его соли и другого пищевого или питьевого вещества. В другом варианте способ получения питьевой композиции, содержащей монатиновую композицию, предусматривает получение монатиновой композиции из субстрата многостадийным способом, причем одна или несколько стадий многостадийного способа представляют собой биологическое превращение, причем монатиновая композиция состоит из монатина или его соли и другого пищевого или питьевого вещества.

Если не указано иначе, все технические и научные термины, используемые в данном описании, имеют значения, традиционно используемые специалистами в области, к которой относится данное изобретение. Для осуществления или испытания настоящего изобретения можно использовать способы и вещества, подобные или эквивалентные способам, описанным ниже в данном изобретении. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упоминающиеся в данном описании, включены в него путем ссылки во всей их полноте. В случае конфликта настоящее описание, включая определения, будет проверяться. Кроме того, вещества, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначаются для ограничения.

Из представленных здесь объяснений специалисту в данной области должно быть понятно, что конкретные варианты настоящего изобретения могут быть направлены на один или несколько из указанных выше аспектов, а также на другие аспекты. Другие признаки и преимущества данного изобретения станут понятны из нижеследующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАЦИЙ

На фиг.1 показаны биосинтетические способы получения монатина и/или индол-3-пирувата. В одном способе индол-3-пируват получают из триптофана, а в другом способе индол-3-пируват получают из индол-3-молочной кислоты. Затем через промежуточное соединение MP получают монатин.

Представленные в рамках соединения представляют собой субстраты и продукты, получаемые биосинтетическими способами. Рядом со стрелками указаны кофакторы или реагенты, используемые в процессе превращения субстрата в продукт. Тип используемого кофактора или реагента зависит от типа полипептида, используемого на конкретной стадии биосинтетического способа. Кофактор PLP (пиридоксаль 5'-фосфат) может катализировать реакции независимо от полипептида, и, следовательно, лишь участие PLP может обеспечить превращение субстрата в продукт.

На фиг.2 представлена более подробная схема биосинтетического способа, в котором используется промежуточное соединение MP. Субстраты, используемые на каждой стадии данного способа, представлены в рамках. Полипептиды, осуществляющие превращение субстратов, указаны рядом со стрелками, находящимися между субстратами. Для каждого фермента представлено тривиальное название и номер в соответствии с классификацией ферментов (EC).

На фиг.3 представлена более подробная схема биосинтетического способа превращения индол-3-молочной кислоты в индол-3-пируват. Субстраты представлены в рамках, а полипептиды, осуществляющие превращение субстратов, указаны рядом со стрелками, находящимися между субстратами. Для каждого фермента представлено тривиальное название и номер EC.

На фиг.4 представлена химическая реакция, с помощью которой можно получить MP.

На фиг.5A и 5B представлены хром