Способ улучшения обучаемости и памяти у млекопитающих

Способ улучшения обучаемости и памяти у млекопитающих

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу улучшения обучаемости и/или памяти у млекопитающих при помощи диеты и, более детально, к способу улучшения обучаемости и/или памяти у млекопитающих путем введения пищевого источника сиаловой кислоты.

Уровень техники

Было давно замечено, что грудное вскармливание является предпочтительным способом вскармливания для человека. Среди наиболее значимых преимуществ необходимо отметить оптимальное умственное развитие. Поэтому существует необходимость создать композицию молочной смеси, которая будет обеспечивать оптимальное умственное развитие у детей на искусственном вскармливании, сравнимое по темпам с развитием детей на грудном вскармливании.

По сравнению с головным мозгом других приматов, головной мозг взрослого человека в четыре раза больше по отношению к массе тела, однако человеческий детеныш при рождении является относительно незрелым. Parker. S.T. et al., Origin of Intelligence, pp.313-345, The Johns Hopkins Univ. Press, Baltimore, MD (1999). Головной мозг активно развивается как до, так и после рождения, при этом для его правильного развития необходимо своевременное поступление питательных веществ. Оптимальная пищевая поддержка во время критической фазы раннего развития головного мозга оказывает продолжительный эффект на когнитивные функции - объект пристального внимания врачей и клиницистов. Lucas, A. et al., BMJ, 217:1481-1487 (1998), и Lucas. A. et al., Lancet, 339:261-264 (1992). В рандомизированных двойных слепых контролируемых исследованиях у недоношенных детей было показано, что коэффициент умственного развития в 8 лет (IQ) у детей, получавших стандартные молочные смеси, был ниже, чем у детей, получавших обогащенные молочные смеси. См. Lucas, Id. (1998). Вызывает беспокойство тот факт, что почти у половины детей мужского пола, получавших стандартные молочные смеси, отмечался пониженный IQ, составлявший только 13% IQ детей, вскармливаемых обогащенными молочными смесями. Такие исследования подчеркивают особенную восприимчивость недоношенных детей и детей с низкой массой тела при рождении к оптимальному вскармливанию.

Специфические уникальные компоненты человеческого молока обладают способностью поддерживать быстрое развитие головного мозга. В частности, сиаловые кислоты (семейство N- и O-замещенных производных нейраминовой кислоты; и, в частности, N-ацетилнейраминовой кислоты, или NANA), присутствующие в большом количестве в олигосахаридах человеческого молока (вплоть до 1 г/л) формируют концевые функциональные остатки ганглиозидов и гликопротеинов головного мозга. Wang, В. et al., Am. J. Clin. Nutr., 74:510-515 (2001) и Carlson, S. E, Am. J. Clin. Nutr., 41:720-726 (1985). Компоненты сиаловых кислот в высокой концентрации присутствуют в грудном молоке матери сразу после рождения ребенка. Idota et al., in J. of Japanese Soc. Of Nutr. and Food Sci. (Nihon Eiyo Shokuryo Gakkai-shi), 47(5):363-367(1994), продемонстрировал существенное уменьшение содержания 6'-сиалилактозы в грудном молоке человека с 3 по 482 день после родов.

В природе самые высокие концентрации сиаловой кислоты обнаруживаются в коре головного мозга человека. Schauer, R., Sialic acids, Chemistry, Metabolism and Function, Springer-Verlag, Wien, New York (1982) and Svennerholm, L. et al., Biochem Biophys Acta, 1005:109-117 (1989). В частности, нейрональная молекула клеточной адгезии (NCAM) представляет собой сиалидированный белок, который, по-видимому, играет очень важную роль в процессах обучения и памяти. Он принимает участие во многих морфогенетических процессах, включая миграцию клеток, рост нейритов, поиск пути прорастания нервных волокон, прорастание нервных волокон, регенерацию и синаптическую пластичность. Nakayama, J. et al., Virchows Archiv, 433:419-426 (1998), Mahal, L, К. et al., J.Biol. Chem., 277:9255-9261 (2002), and Ong, E. et al., Glycobiology, 8:415-424 (1998). У грызунов уровень полисиализации NCAM напрямую ассоциирован с повышенной способностью к обучению и запоминанию. Cremer, H. et al., Nature, 367:455-459 (1994).

Исследователи показали, что большая часть N-ацетилнейраминовых кислот (NANA) в головном мозге новорожденных крысят, получавших NANA посредством интраперитонеального введения, включается в интрасинаптическую фракцию. Morgan, B.L. G. et al., Br. J.Nutr., 46:231-238 (1981). Позже, Carlson, S.E. et al., in J.Nutr., 116:881-886 (1986) показал, что как оральное, так и интраперитонеальное введение N-ацетилнейраминовых кислот приводит к образованию значительного большего количества церебральных и церебеллярных ганглиозидов и гликопротеина N-ацетилнейраминовых кислот, чем введение глюкозы.

Morgan, В. L. G. et al., in J. Nutr., 110:416-424 (1980) также показал, что крысиные детеныши, получавшие плохое питание, которым интраперитонеально вводили N-ацетилнейраминовую кислоту, быстрее выучивали и запоминали лабиринт, чем детеныши, получавшие глюкозу, кроме того, у них регистрировалось меньше отклонений в поведении, несмотря на плохое питание.

Композиции на основе коровьего молока обычно содержат мало сиаловых кислот. В одном исследовании было показано, что концентрация сиаловых кислот в нескольких композициях, содержащих комбинацию казеин/сыворотка, составляла меньше 200 мг сиаловых кислот на литр. Кроме того, композиции на основе соевых белков также содержат очень низкое количество сиаловых кислот, даже по сравнению с композициями на основе коровьего молока. Таким образом, композиции на основе соевых белков, не содержащие лактозы, имеют очень низкое содержание сиаловых кислот. В некоторых исследованиях было показано, что диетические добавки сиаловых кислот, или содержащие сиаловые кислоты, имеют существенное преимущество.

Известно несколько источников сиаловых кислот в их различных конъюгированных формах. К ним относятся, без ограничений указанными, свободная N-ацетилнейраминовая кислота (или сиаловая кислота), олигосахарид сиалиллактозы, ганглиозиды, содержащие сиаловую кислоту, и макропептид казеина (СМР), также известный как гликомакропептид (GMP) и, если он выделен из коровьего молока, гликомакропептид казеина (CGMP) и т.п.

Способ получения CGMP описан в заявке на патент США 20040022918, который заключается в создании сыра из молока путем коагуляции коровьего молока, при этом химозин вызывает створаживание коагулята, поскольку он выжимает сыворотку. Макропептид казеина (СМР) высвобождается из белка казеина в результате воздействия химопсина на каппа-казеин, при этом с сывороткой удаляется около 90% СМР. СМР представляет собой гетерогенную группу белков, включающую все генетические вариации и посттрансляционные изменения каппа-казеина (Yvon et al., Reprod. Nutr. Dev., 34:527-537 (1994)). Преобладающим углеводородом является сиаловая кислота. Гликомакропептид или GMP является основным (50-75%) компонентом СМР. Углеводородная составляющая GMP делает его растворимым в 12% растворе трихлоруксусной кислоты. Целый ряд аналитических измерений включает предварительное лечение, которое включает раствор ТСА, что позволяет выделить, по крайней мере, часть негликозилированного СМР. Например, способ, опубликованный в источнике The Official Journal of the European Communities (L228/10 Annex IV), включает использование HPLC для измерения GMP в диетических продуктах и уровня GMP для расчета уровня сырной сыворотки, присутствующей в образце. Другие способы получения CGMP из молока описаны Brody, E.P., in., Br. J. of Nutr 84 (Suppl.1):S39-S46 (2000).

Способы добавления сиаловой кислоты или источников сиаловой кислоты в определенные питательные смеси описаны в патенте США No. 6,506,422, в котором раскрываются определенные питательные смеси, содержащие гликомакропептид казеина и комплементарные незаменимые аминокислоты, за исключением фенилаланина, предназначенные для больных фенилкетонурией. Уровни сиаловых кислот в молочных смесях не упоминаются.

В патенте США No. 6,270,827 описываются композиции, содержащие белки человеческого молока или рекомбинантные факторы устойчивости хозяина, одним из которых является рекомбинантный человеческий каппа-казеин, для обогащения искусственных молочных смесей.

В патенте США No. 4,762,822 раскрывается использование N-ацетилнейраминовой кислоты или ганглиозидов, содержащих сиаловые кислоты, в молочных смесях для защиты новорожденного от микроорганизмов, вызывающих инфекции желудочно-кишечного тракта.

Международная заявка на патент WO 01/60346 А2 касается питательной смеси, содержащей олигосахариды олигофруктозы и сиалиллактозу в качестве пребиотических добавок для улучшения роста бифидобактерий в кишечнике, которые могут использоваться в комбинации с молочной смесью.

Заявка WO-A-00 описывает использование гидролизата белков молока для лечения заболеваний костей и зубов. Гликомакропептид казеина (CGMP) экстрагируют из свежей сыворотки путем комбинации электродиализа, катионной обменной смолы, анионной обменной смолы, выпаривания, спрей-высушивания, ультрафильтрации и лиофилизации, и используют для обогащения пищевых продуктов и жидких энтеральных композиций.

Несмотря на то, что была показана возможность применения сиаловой кислоты для различных целей, нет доказательств того, что пищевые добавки сиаловой кислоты влияют на обучение и память у млекопитающих. Поскольку применение различных диетических добавок является простым в использовании и распространенным способом введения различных агентов в организм, в особенности, новорожденным млекопитающим, он может быть полезен для улучшения обучаемости и памяти у млекопитающих. Указанный способ является особенно полезным для новорожденных млекопитающих в неонатальном периоде, когда существует необходимость улучшить обучаемость и память.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вкратце, настоящее изобретение относится к новому способу улучшения обучения и/или памяти у млекопитающих, заключающемуся во введении млекопитающему гликомакропептида казеина в количестве, достаточном для улучшения памяти и/или обучения у млекопитающих.

Настоящее изобретение также относится к новому способу увеличения количества пептидных связей сиаловой кислоты в головном мозге, заключающемуся во введении млекопитающему количества гликомакропептида казеина, которое является достаточным для увеличения количества пептидных связей сиаловой кислоты в головном мозге млекопитающих.

Настоящее изобретение относится к новому способу улучшения обучаемости и/или памяти у млекопитающих, который включает следующие этапы: определение того, насколько млекопитающее нуждается в улучшении памяти и/или обучаемости; и, если нуждается, введение гликомакропептида казеина в количестве, достаточном для улучшения процессов памяти и/или обучения у млекопитающих.

Данное изобретение имеет множество преимуществ, среди которых можно отметить то, что данное изобретение предлагает способ улучшения обучения и/или памяти у млекопитающих за счет диетических добавок, а также способ, который является особенно полезным для млекопитающих субъектов в неонатальном периоде, которые нуждаются в улучшении обучаемости и памяти.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На ФИГ.1 представлена схематическая иллюстрация лабиринта с 8 отсеками, который является полезным для тестирования обучаемости и памяти у поросят.

На ФИГ.2 представлена схематическая иллюстрация одного из отсеков лабиринта, представленного на ФИГ.1

На ФИГ.3 представлены визуальные сигналы, используемые (А) в задании на обучение 1 и (В) в задании на обучение 2, при тестировании обучаемости у поросят.

На ФИГ.4 представлен график, на котором показано, сколько поросят в каждой из четырех групп выучили правильный ответ на визуальный сигнал в задании 1 (число животных представлено как функция количества экспериментов), при этом поросята из Группы 4 (2-й лучший результат) получали диетическое питание, включающее сиаловую кислоту в количестве 842 мг/л, обогащенную гликомакропептидом казеина (240 мг/кг в день силовой кислоты), поросята из Группы 3 (3-й лучший результат) получали диету, включающую сиаловую кислоту в количестве 600 мг/л, обогащенную гликомакропептидом казеина (171 мг/кг в день сиаловой кислоты), поросята из Группы 2 (лучший результат) получали диету, включающую сиаловую кислоту в количестве 250 мг/л, обогащенную гликомакропептидом казеина (71 мг/кг в день сиаловой кислоты), а поросята из Группы 1 (худший результат) получали диету, обогащенную сиаловой кислотой в количестве 77 мг/л (25 мг/кг в день сиаловой кислоты) без гликомакропептида казеина.

На ФИГ.5 представлен график, на котором показано, сколько поросят в каждой из четырех групп выучили правильный ответ на визуальный сигнал в задании 2 (число животных представлено как функция количества экспериментов), при этом поросята из Группы 4 (2-й лучший результат) получали диетическое питание, включающее сиаловую кислоту в количестве 842 мг/л, обогащенную гликомакропептидом казеина (240 мг/кг в день силовой кислоты), поросята из Группы 3 (3-й лучший результат) получали диету, включающую сиаловую кислоту в количестве 600 мг/л, обогащенную гликомакропептидом казеина (171 мг/кг в день сиаловой кислоты), поросята из Группы 2 (лучший результат) получали диету, включающую сиаловую кислоту в количестве 250 мг/л, обогащенную гликомакропептидом казеина (71 мг/кг в день сиаловой кислоты), а поросята из Группы 1 (худший результат) получали диету, обогащенную сиаловой кислотой в количестве 77 мг/л (25 мг/кг в день сиаловой кислоты) без гликомакропептида казеина.

На ФИГ.6 представлена столбиковая диаграмма, показывающая общее количество ошибок в 1 и 2 заданиях в каждой группе поросят, при этом из диаграммы видно, что наибольшее количество ошибок было сделано поросятами из группы, не получавшей обогащения гликомакропептидом казеина, а диетическая поддержка в любом количестве приводит к улучшению процесса обучения животных.

На ФИГ.7 представлены две столбиковые диаграммы, при этом диаграмма (А) показывает среднее количество ошибок, совершенных животными из каждой из четырех групп в задании на память 1, а диаграмма (В) показывает среднее количество ошибок, совершенных животными из каждой из четырех групп в задании на память 2.

На ФИГ.8 представлены две столбиковые диаграммы, при этом диаграмма (А) представляет собой сравнение уровней кортизола в плазме в каждой из четырех групп животных на каждой неделе исследования; а диаграмма (В) представляет собой сравнение уровней кортизола в различных группах, получавших комбинированное лечение, и контрольной группе на каждой неделе 5-недельного исследования.

На ФИГ.9 представлена столбиковая диаграмма, при помощи которой сравнивается концентрация сиаловой кислоты в сером веществе головного мозга животных из экспериментальных и контрольных групп, при этом концентрация сиаловой кислоты в сером веществе головного мозга выше у животных, получавших диету, обогащенную гликомакропептидом казеина.

На ФИГ.10 представлены две точечные диаграммы концентрации связанной с белком сиаловой кислоты в ткани фронтальной коры головного мозга в зависимости от количества экспериментов, которое потребовалось для того, чтобы поросята выучили визуальный сигнал в задании 1 (А) и задании 2 (В), при этом обе диаграммы демонстрируют, что наиболее высокие уровни связанной с белком сиаловой кислоты в ткани фронтальной коры головного мозга коррелируют с улучшением памяти у поросят.

На ФИГ.11 представлены две точечные диаграммы концентрации связанной с гликозидом сиаловой кислоты в ткани фронтальной коры головного мозга в зависимости от количества экспериментов, которое потребовалось для того, чтобы поросята выучили визуальный сигнал в задании 1 (А) и задании 2 (В), при этом обе диаграммы демонстрируют, что наиболее высокие уровни связанной с белком сиаловой кислоты в ткани фронтальной коры головного мозга коррелируют с улучшением памяти у поросят.

На ФИГ.12 представлен график, показывающий количество ошибок в задании на память 1 в Группе 4 в зависимости от концентрации связанной с белком сиаловой кислоты в ткани фронтальной коры головного мозга, из графика видно, что животные, имеющие наиболее высокий уровень связанной с белком сиаловой кислоты в ткани фронтальной коры головного мозга, делают меньшее количество ошибок в заданиях на память и демонстрируют лучшую способность к запоминанию, чем животные, у которых уровень сиаловой кислоты ниже.

На ФИГ.13 представлена диаграмма, показывающая средний прирост массы тела поросят из каждой из четырех групп в течение всего исследования, диаграмма показывает, что диета в каждой группе была сравнима с ожидаемыми избыточными потребностями в питании поросят.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением было показано, что обучаемость и память у млекопитающих могут стимулироваться введением млекопитающим гликомакропептида казеина в количестве, достаточном для того, чтобы улучшить память и/или обучаемость у млекопитающих. Согласно полезному варианту осуществления настоящего изобретения гликомакропептид казеина может быть включен в состав.

Было показано, что поросята, получавшие диету, включающую 77 мг/л сиаловой кислоты (без обогащения) и 250 мг/л, 600 мг/л и 842 мг/л сиаловой кислоты, обогащенной гликомакропептидом казеина, демонстрируют различные способности к запоминанию и обучению. В действительности было показано, что как процесс памяти, так и процесс обучения улучшаются у животных, получавших диету, обогащенную гликомакропептидом казеина, по сравнению с животными, не получавшими обогащенную казеином, но в остальном, полностью сбалансированную по питательным веществам диету.

Данное улучшение оказалось неожиданным, поскольку авторам изобретения до настоящего момента не попадались данные о том, что возможно при помощи диетических добавок или диеты, обогащенной гликомакропептидом казеина, улучшить память и обучаемость. Также, предыдущие исследования показали наличие корреляции между пониженным пищевым рационом и включением CGMP в рацион. См., например, патенты США No. 20040077530 и 20030059496. Поскольку пониженный пищевой рацион чаще всего ассоциируется с низким умственным развитием и никак не способствует улучшению обучаемости и памяти, открытие, сделанное авторами настоящего изобретения, о том, что включение в рацион CGMP может значительно улучшить указанные показатели, оказалось неожиданным.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что гликомакропептид казеина является исключительно полезной пищевой добавкой для улучшения памяти и обучаемости. Это удивительно, поскольку коровье молоко, в целом, имеет низкое содержание сиаловой кислоты, кроме того, макромолекулы, с которыми связывается сиаловая кислота, отличаются от макромолекул человеческого молока. Тем не менее, авторы настоящего изобретения показали, что гликомакропептид казеина является удивительно полезной пищевой добавкой для улучшения обучения и памяти, и, кроме того, CGMP является относительно недорогой, легко доступной и безопасной для детей добавкой.

Настоящее изобретение полезно для любого млекопитающего. Однако оно наиболее полезно для человека. Млекопитающее может быть любого возраста. Однако было показано, что заявленный способ является наиболее полезным для млекопитающих в возрасте, приблизительно, от 1 дня до, приблизительно, 4-х лет. Этот возраст включает новорожденных и детей раннего возраста, если речь идет о человеке. Предпочтительно, млекопитающее находится в неонатальном периоде развития. Используемый здесь термин "неонатальный" используется для описания возраста от рождения до 2-х лет жизни.

Способ, заявленный в соответствии с настоящим изобретением, наиболее полезен в том случае, когда млекопитающее нуждается в улучшении памяти и/или обучаемости. Термин "нуждающийся в улучшении памяти и/или обучаемости" используется здесь для описания субъекта, который получит пользу, неважно, большую или нет, от способа, используемого для улучшения памяти и/или обучаемости. Данный способ может включать следующие этапы: установить, нуждается ли млекопитающее в улучшении обучаемости и/или памяти; и, если нуждается, ввести млекопитающему композицию, включающую эффективное количество гликомакропептида казеина.

Термин "улучшение обучаемости/процессов обучения" обозначает любое улучшение, неважно, существенное или нет, способности к обучению у субъекта. Термин "улучшение памяти/процессов запоминания" обозначает любое улучшение, неважно, существенное или нет, способности к запоминанию у субъекта. Улучшение процессов обучения и/или памяти может быть измерено с помощью одного или нескольких тестов, которые используются для оценки процессов обучения и/или памяти у детей. Примерами таких тестов являются, без ограничений указанными, тест Фагана для определения интеллекта у детей (FTII), целевая перманентная шкала Узгириса-Ханта в модификации Дунста (ОР), тест перекрестного модального переноса (СМТ), шкалы Бэйли для оценки развития у детей, второе издание, индекс умственного развития (MDI), анкета Бэйли для оценки развития нервной системы у детей (BINS) и нейрологический тест Амиеля-Тисона (AT). Дополнительная информация по тестированию процессов обучения и памяти у детей может быть получена у Bayley, N., Manual for the Bayley scales for infant development. Psychological Corporation, New York (1969); Bates, J.E. et al., Child Dev., 50:794-803 (1979); and Black, M.M. et al., Bayley Scales of Infant Development II Assessment. Unlimited Learning Resources, Winston-Salem, NC(2003).

Считается, что необходимость улучшать процессы обучения и/или памяти у млекопитающих и, в частности, у человека может быть обусловлена множеством факторов, которые хорошо известны специалистам в данной области. Например, к таким факторам относятся недостаточное питание, различные факторы окружающей среды, такие как воздействие определенных металлов, недостаток кислорода, травмы, заболевания и другие факторы, которые обусловливают необходимость в таком улучшении. Как обсуждалось выше, из области техники ясно, что существует некая взаимосвязь между интеллектуальными способностями млекопитающих в неонатальном периоде и уровнем определенных питательных веществ в рационе, при этом было показано, что сиаловая кислота является одним из таких питательных веществ. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением раскрывается необходимость в улучшении процессов обучения и/или памяти, или способ определения необходимости улучшения процессов обучения и/или памяти у млекопитающего; при этом, по крайней мере, часть питательных потребностей млекопитающего удовлетворяется путем введения композиции, содержащей, по крайней мере, 100 мг/л сиаловой кислоты, и, в частности, практически все пищевые потребности млекопитающего удовлетворяются путем введения композиции, содержащей менее 100 мг/л сиаловой кислоты.

Когда употребляется выражение "удовлетворяется, по крайней мере, часть питательных потребностей млекопитающего", имеется в виду, что, по крайней мере, 25% пищевых потребностей млекопитающего удовлетворяется заявленной композицией в большую часть периода времени от рождения до настоящего возраста. Предпочтительно, указанная часть пищевых потребностей млекопитающего, которая удовлетворяется в течение большего периода времени от рождения до настоящего возраста, составляет, по крайней мере, 50%, более предпочтительно, 75%, и, еще более предпочтительно, составляет практически все пищевые потребности млекопитающего.

Поскольку в белках сои и белках коровьего молока количество сиаловой кислоты невелико, особенно по сравнению с человеческим молоком, в частности, в молозиве и молоке, вырабатывающимся на ранних стадиях лактации, считается, что млекопитающее, получающее молочные смеси, в которых большая часть белкового состава представлена белками сои или коровьего молока со средним уровнем сиаловой кислоты менее 100 мг/л, нуждается в улучшении процессов обучения и/или памяти. В частности, принято считать, что таким случаем является случай, когда, по крайней мере, 75% от общего веса белка в композиции представлено белками сои или белками коровьего молока, и это даже более верно, чем когда полностью весь белковый состав формулы представлен белками сои или белками коровьего молока.

В действительности принято считать, что необходимость в улучшении процессов обучения и памяти у млекопитающих возникает, когда пищевые потребности млекопитающего удовлетворяются диетой, обеспечивающей поступление сиаловой кислоты в количестве, которое ниже количества, которое в норме поступает в организм ребенка при грудном вскармливании. В том случае, когда употребляется выражение "пищевые потребности млекопитающего удовлетворяются", имеется в виду, что в течение большей части периода времени от рождения до настоящего возраста млекопитающего пищевые потребности млекопитающего полностью удовлетворяются. Термин "диета, обеспечивающая поступление сиаловой кислоты в количестве, которое ниже количества, которое в норме поступает в организм ребенка при грудном вскармливании", относится к диете, включающей введение жидкой композиции, в которой количество сиаловой кислоты ниже 100 мг/л. Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения количество сиаловой кислоты в указанной жидкой композиции составляет менее 200 мг/л.

Согласно настоящему изобретению, композиция, которая содержит гликомакропептид казеина, может вводиться млекопитающему при помощи любого способа энтерального введения. Используемый здесь термин "энтеральное введение" означает введение композиции в любой отдел желудочно-кишечного тракта млекопитающего и включает, без ограничения указанными, пероральное введение и энтеральное зондовое введение.

Поскольку гликомакропептид казеина может вводиться млекопитающему сам по себе, или вместе с другими дополнительными соединениями или материалами, он является полезным источником CGMP как одного из ингредиентов композиции. Композиция, которая включает гликомакропептид казеина, может представлять собой любую питательную композицию, предпочтительно, молочную смесь. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, молочная смесь представляет собой полноценную по питательным веществам молочную смесь, содержащую углеводы, жиры и белки. Количество липидов или жиров может варьировать от 3 до 7 г на 100 ккал. Количество белков обычно варьирует от 1 до 5 г на 100 ккал. Количество углеводов обычно варьирует от 6 до 16 г на 100 ккал.

Используемый здесь термин "композиция" относится к созданной человеком композиции и, например, не относится к грудному молоку.

Источниками белков могут быть любые известные источники, например обезжиренное молоко, молочная сыворотка, казеин, соевый белок, гидролизированный белок, аминокислоты и т.п. Источниками углеводов могут быть любые известные источники, например, лактоза, глюкоза, кукурузный сироп, мальтодекстрины, сахароза, крахмал, рисовый сироп и т.п. Источниками липидов могут быть любые известные источники, включая овощные масла, такие как пальмовое масло, соевое масло, пальмоелин, кокосовое масло, масло триглицеридов средних цепей, высокоолеиновое подсолнечное масло, высокоолеиновое сафлоровое масло и т.п.

В качестве базовой основы для введения CGMP могут использоваться некоторые коммерчески доступные молочные смеси. Например, молочная смесь Enfamil® Lipil с железом (производимая компанией Mead Johnson & Company, Evansville, Indiana, U.S.A) может быть обогащена эффективным количеством CGMP и использоваться в соответствии со способом, заявленным в соответствии с настоящим изобретением. Определенные молочные смеси, подходящие для использования в соответствии с настоящим изобретением, описаны в Примерах, представленных ниже.

Общее количество белка в композиции, из всех доступных источников, является адекватным для детей и составляет, обычно, от 12 г на литр до 18 г на литр и, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, может составлять приблизительно 14 г на литр. Общее количество сиаловой кислоты в композиции может составлять от 200 до 1500 мг на литр. Предпочтительно, заявленная формула содержит жидкость с концентрацией сиаловой кислоты, по крайней мере, 200 мг на литр. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, более предпочтительно, чтобы композиция содержала жидкость с концентрацией сиаловой кислоты, по крайней мере, 300 мг на литр, более предпочтительно, 600 мг на литр. Предпочтительно, композиция содержит вплоть до 6 г гликомакропептида казеина (CGMP) на литр или родственной белковой фракции, коммерчески доступной из разных источников и содержащей приблизительно 81% белка и, приблизительно, от 40 до 60 SA на грамм белка; таким образом, общее количество сиаловой кислоты в композиции составляет от 194 до 1458 мг на литр; или вплоть до 6 г на литр фракции CGMP, содержащей повышенное количество сиаловой кислоты.

Казеин гликомакропептида, который является полезным в соответствии с настоящим изобретением, в целом, может быть выделен из любого источника и иметь любую степень очистки или качество, подходящее для использования в пищевых целях или для включения в молочную смесь. Гликомакропептид казеина может быть выделен из молока при помощи любого подходящего способа. Например, гликомакропептид казеина может быть выделен из концентрата, полученного после концентрации сывороточных белков. Например, это может быть осуществлено путем частичного удаления лактозы из концентрата с последующим добавлением этанола для того, чтобы вызывать преципитацию. Супернатант затем собирают и высушивают для получения гликомакропептида казеина. Более детальное описание этого процесса представлено в патенте США No. 5,216,129, который включен в настоящее описание в качестве ссылки и чье содержание не противоречит информации, представленной здесь. CGMP, полезный для использования в соответствии со способом, заявленным в настоящем изобретении, также может быть получен с помощью способов, описанных в патентах США Nos. 6,555,659, 5,280,107, 5,968,586 и 5,075,424 а также в заявках РСТ/ и 894/15952 и WO 03/049547. Альтернативно, CGMP может быть получен из коммерческих источников, таких как, например, The Tatua Co-Operative Dairy Company Limited, Tatuanui, Morrinsville, New Zealand, MD Foods Ingredients amba of DK-6920 Videbaek, Denmark, DMV International of NCB-laan 80, NL-5460 BA Veghel, The Netherlands.

В соответствии с заявленным способом, предпочтительно, гликомакропептид казеина или композиция, содержащая гликомакропептид казеина, вводится в количестве, достаточном для того, чтобы обеспечить поступление сиаловой кислоты в организм млекопитающего в концентрации 100 мг/кг в день, и, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, концентрация сиаловой кислоты 200 мг/кг в день является более предпочтительной.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, предпочтительно, общее количество белка в композиции составляет от 12 до 16 грамм на литр, при этом не более 40% по весу указанного белка составляет гликомакропептид казеина. Более предпочтительно, общее количество белка в композиции составляет от 13 до 15 грамм на литр, при этом не более 30% по весу указанного белка составляет гликомакропептид казеина. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, белковый состав композиции представлен гликомакропептидом казина и белками сои.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, используются новые CGMP продукты, в которых уровень сиаловой кислоты выше, чем в стандартных CGMP продуктах, которые являются коммерчески доступными. Указанные новые продукты могут использоваться самостоятельно или в комбинации для того, чтобы увеличить содержание сиаловой кислоты до уровня, близкого к уровню в грудном молоке, при этом учитывается количество сиаловой кислоты в различных ингредиентах. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, гликомакропептид казеина включает гликомакропептид казеина с повышенным содержанием сиаловой кислоты.

Используемый здесь термин "CGMP, имеющий повышенное содержание сиаловой кислоты" относится к содержащей гликомакропептид казеина (CGMP) фракции молока, которая была специально обработана для увеличения уровня сиаловой кислоты и в которой уровень сиаловой кислоты выше, чем до обработки. CGMP продукты, содержащие повышенные уровни сиаловой кислоты, описаны ниже в Примерах 2 и 3.

Один из указанных продуктов, примерный состав которого описан ниже в Примере 2, далее в тексте обозначается как "CGMP, имеющий повышенный уровень сиаловой кислоты" или "CGMP с высоким уровнем сиаловой кислоты". Предпочтительно, количество сиаловой кислоты в указанном CGMP продукте составляет более 60 мг на грамм белка. Предпочтительно, количество сиаловой кислоты превышает 100 мг на грамм белка, более предпочтительно, превышает 150 мг на грамм белка, еще более предпочтительно, 200 мг на грамм белка. Обычно, общее содержание белка в указанном продукте составляет 50-60% по весу сухого порошкового продукта, содержание сиаловой кислоты составляет, приблизительно, 190-230 мг на грамм белка, или, приблизительно, 100-130 мг на грамм порошка. Для сравнения, стандартный сухой порошок CGMP (например, гликомакропептид компании Tatua Co-Operative Dairy Company Limited) содержит 81% белка по весу, а количество сиаловой кислоты составляет приблизительно 52 мг на грамм белка или 42 мг на грамм порошка. Очевидно, что количество сиаловой кислоты в указанном продукте CGMP с высоким содержанием сиаловой кислоты увеличено в 3 раза (из расчета на вес порошка) или в 4 раза (из расчета на белок) по сравнению со стандартными CGMP продуктами. Для сравнения, электродиализированная (ED) сыворотка в порошке содержит 14% белка на сухое основание и, приблизительно, 30 мг сиаловой кислоты на грамм белка, или 4.3 мг сиаловой кислоты на грамм порошка.

Преимущество использования CGMP с высоким содержанием сиаловой кислоты в качестве источника белков в молочных смесях заключается в том, что количество сиаловой кислоты в композиции может быть увеличено без замещения или уменьшения количества стандартных источников белков, которые используются в композиции. Эта особенность является полезной, поскольку обеспечивает минимальное нарушение аминокислотного профиля белков композиции.

Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, уровень аминокислоты треонина в CGMP продукте с высоким содержанием сиаловой кислоты ниже, чем в источнике гликомакропептида, из которого получен новый продукт. Указанный тип продукта CGMP с высоким содержанием сиаловой кислоты в данном описании может также обозначаться терминами "CGMP, имеющий повышенный уровень сиаловой кислоты и пониженный уровень треонина" или "CGMP с высоким содержанием сиаловой кислоты и пониженным содержанием треонина". Примерный состав указанного продукта представлен ниже в Примере 3.

Количество сиаловой кислоты в продукте CGMP с высоким содержанием сиаловой кислоты и пониженным содержанием треонина составляет приблизительно 60 мг на грамм белка, а концентрация треонина - менее 15 грамм на 16 грамм азота. Предпочтительно, содержание сиаловой кислоты составляет 100 мг на грамм белка, более предпочтительно, составляет, приблизительно, 150 мг на грамм белка и, еще более предпочтительно, составляет 200 мг на грамм белка. Обычно содержание сиаловой кислоты в CGMP продукте с повышенным содержанием сиаловой кислоты и пониженным содержанием треонина составляет от 85 до 150 мг сиаловой кислоты (SA) на грамм порошка, предпочтительно, от 90 до, приблизительно, 140 мг SA на грамм порошка, что сравнимо с содержанием сиаловой кислоты в CGMP продукте с повышенным содержанием сиаловой кислоты. Однако содержание треонина в CGMP продукте с повышенным уровнем сиаловой кислоты составляет одну четвертую от содержания указанной аминокислоты в коммерческих CGMP продуктах. Предпочтительно, содержание треонина в продукте менее 10 г на 16 г азота, более предпочтительно, менее 7 г на 16 г азота, еще более предпочтительно, менее 5 г на 16 г азота, и, еще более предпочтительно, менее 4 г на 16 г азота. Альтернативно содержание треонина можно выразить другим способом по весу в расчете на общий вес аминокислот в белке, в таком случае содержание треонина ниже 8% по весу в расчете на общий вес аминокислот, предпочтительно, ниже 6%, еще более предпочтительно, ниже 4% и, еще более предпочтительно, ниже 3%.

Преимущество указанного обогащенного сиаловой кислотой продукта заключается в том, что помимо повышенного содержания сиаловой кислоты без нарушения аминокислотного профиля, как обсуждалось выше, может контролироваться количество треонина в источниках белка, входящих в состав данной молочной смеси. Это может быть полезно в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, когда требует