(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (13) T3 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 08/46 EP B1 (1) Int. Cl. A23L1/29 A23L1/30 A61K31/01 A61K31/702 A61K31/71 A61K31/733 A23L1/028 (06.01) (06.01) (06.01) (06.01) (06.01) (06.01) (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Synergizm GOS i polifruktozy (30) Pierwszeństwo: EP (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 06/31 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 03/09 (73) Uprawniony z patentu: N.V. Nutricia, Zoetermeer, NL (72) Twórca (y) wynalazku: PL/EP T3 Speelmans Gelske, Wageningen, NL Govers Maria Johanna Adriana Petronella, Bennekom, NL Knol Jan, Wageningen, NL Van Tol Eric Alexander Franciscus, Arnhem, NL (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Bartnik Urszula Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 2 Niniejszy wynalazek dotyczy dziedziny ludzkiego zdrowia i odżywiania. Dostarcza on nowych synergicznych mieszanin węglowodanów prebiotycznych, a konkretnie mieszanin galaktooligosacharydów (GOS, na przykład TOS) i polifruktozy (na przykład inuliny), jak również zawierających je kompozycji odżywczych. Kompozycje odżywcze mają korzystne efekty, kiedy karmi się nimi niemowlęta karmione butelką albo częściowo karmione butelką i dają również efekty poprawy zdrowia, kiedy są przyjmowane przez osoby dorosłe mające problemy jelitowe, takie jak zapalną chorobę jelit (IBD, ang. Inflammatory Bowel Disease) lub zespół drażliwego jelita (IB, ang. Irritable Bowel Syndrome). Tło wynalazku Mikroflora ludzkiego jelita grubego (typowo podzielonego 1 na kątnicę, okrężnicę i odbytnicę) odgrywa kluczową rolę w odżywianiu i zdrowiu człowieka. Skład bakteryjny jest pod wpływem i może być modulowany przyjmowaną dietą. Węglowodany, które przeszły przez żołądek i jelito cienkie są metabolizowane przez bakterie i jako główny produkt końcowy metabolizmu, tworzone są kwasy tłuszczowe o krótkich łańcuchach (SCFA short-chain fatty acids), takie jak octan, propionian, maślan i walerian, i są one następnie uwalniane do krwi. Inne produkty końcowe fermentacji bakteryjnej obejmują na przykład mleczan i bursztynian. Z kolei całkowita liczba i 2 skład (ilości względne) tych produktów ma istotny wpływ na wzrost bakterii, ph, eliminację gatunków patogennych, itd. Metodą korzystnego wpływania na mikroflorę bakteryjną i zdrowie człowieka jest podawanie prebiotyków. Prebiotyki zdefiniowano jako nie podlegające trawieniu składniki

3 3 pożywienia, które korzystnie wpływają na gospodarza poprzez wybiórczą stymulację wzrostu i/lub aktywności jednej albo ograniczonej liczby bakterii w okrężnicy, a zatem polepszają zdrowie gospodarza (Gibson and Roberfroid 199, J. Nutr. 12, ). Kryteria, które związek musi spełnić aby mógł być zaklasyfikowany jako prebiotyk to: 1) musi nie być hydrolizowany albo absorbowany w górnej części przewodu pokarmowego (żołądek, jelito cienkie), 2) musi być wybiórczo fermentowany przez jeden albo większą liczbę potencjalnie korzystnych bakterii w okrężnicy, 3) musi zmieniać florę bakteryjną w kierunku zdrowszego składnika flory i 4) musi w pierwszym rzędzie indukować efekty, które są korzystne dla zdrowia osobnika. Powszechnie stosowanymi prebiotykami są tak zwane niepodlegające trawieniu węglowodany (lub rozpuszczalny 1 błonnik dietetyczny ), które przechodzą nie strawione przez górną część przewodu pokarmowego do jelita grubego. Obejmuje to na przykład fruktooligosacharydy (FOS), oligofruktozę, inulinę i trans-galaktooligosaccharydy (TOS). Należy zaznaczyć, że w piśmiennictwie występuje często brak zgodności w stosowaniu różnych terminów, takich jak fruktooligosacharyd, inulina, oligofruktoza i inulo-oligosacharyd i ten sam termin może być stosowany dla różnych związków lub kompozycji. Dobrze znane korzystne bakterie, które są stymulowane przez pobieranie prebiotyków, to bakterie kwasu mlekowego 2 takie jak Lactobacilli i Bifidobacteria, a korzyści zdrowotne jakie im przypisano wynikają z tego efektu stymulacyjnego. Na przykład, opisano korzystny wpływ inuliny i fruktanów typu inuliny, takich jak oligofruktoza, na funkcje jelitowe (Jenkins i wsp. 1999, J. Nutrition 129, 1431S-1433S) i uważa

4 4 się, że ten efekt jest wynikiem efektu bifidogennego, co oznacza efekt wybiórczego stymulowania wzrostu wszystkich bifidobakterii, mierzonego albo in vivo poprzez zliczanie bifidobakterii w kale albo in vitro (patrz np. Roberfroid, Am J Clin Nutr 01, 73(suppl), 406S-409S). Wydaje się, że ludzkie mleko ma również efekt bifidogenny, ponieważ dominujące bakterie, które ulokowały się u niemowląt karmionych piersią to bifidobakterie. W przeciwieństwie do tego, kolonizacja bakteryjna u niemowląt karmionych mieszanką mleczną nie jest zdominowana przez bifidobakterie i jest bardziej zróżnicowana pod względem gatunków bakteryjnych (Harmsen i wsp. 00, J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 30, 61-67). Uważa się, że oligosacharydy znajdujące się w ludzkim mleku są odpowiedzialne za efekty 1 bifidogenne i prebiotyczne i podjęto wysiłki modyfikacji mieszanek dla dzieci w taki sposób, żeby przypominały ludzkie mleko tak bardzo, jak to tylko możliwe, a w szczególności żeby miały takie same albo bardzo podobne efekty prebiotyczne jak mleko ludzkie. Dokonano tego poprzez dodawanie prebiotyków do mieszanek mlecznych dla niemowląt (Boehm i wsp. Acta Paediatr. Suppl. 03, 441, oraz Moro i wsp. 02, J Pediatr Gastroenterol Nutr 34, ). Na przykład, opisano, że uzupełnienie składu mleka krowiego mieszaniną oligosacharydów zawierających trans-galaktooligosacharydy (TOS) i inulinę HP 2 zwiększa liczbę bifidobacterii w kale u niemowląt karmionych butelką (Boehm i i wsp. 02, Arch Dis Child 86, F178-F181). Opisano również, że dodatek TOS i inuliny do mieszanki mlecznej dla niemowląt ma efekt bifidogenny i zmniejsza ph kału (Boehm i wsp. 03 jak wyżej; Moro i wsp. 03, Acta

5 Paediatr. Suppl. 441:77-79; Marini i wsp. 03, Acta Paediatr. Suppl. 441:80-81; Boehm i wsp. 02, Arch. Dis. Child Fetal. Neonata. Ed. 86:F178-F181; Moro i wsp. 02, J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 34:291-29; Schmelzle i wsp. 03, J Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 36:343-1). Po fermentacji prebiotyków przez bakterie mlekowe wytwarzane są kwasy organiczne i ph obniża się. Lactobacilli wytwarzają bądź mleczan bądź mleczan i octan (kwas tłuszczowy o krótkim łańcuchu; SCFA). Mleczan może być w formie L- lub D. Bifidobacteria, z drugiej strony wytwarzają, L-mleczan i octan ale nie D-mleczan. Bifidobacteria (i inne bakterie kwasu mlekowego) zwykle nie prowadzą do wytwarzania gazów, takich jak H 2 i CH 4. Nie wytwarzają one również innych SCFA, takich jak propionian, maślan, izomaślan, walerian i izowalerian. 1 Obecność SCFA, takiego jak izomaślan i izomaślan, jest wskaźnikiem fermentacji węglowodanów przez inne gatunki bakterii, takie jak Clostridia i Bacteroides lub Enterobacteriaceae, albo wskaźnikiem fermentacji białek (do której Bifidobacteria ma słabą zdolność). Również inne bakterie jelitowe są zdolne do wytwarzania octanu i mleczanu, takie jak Propionibacteria, Enterococci i Pediococci. Wcześniej doniesiono, że pobieranie pewnych węglowodanów prebiotycznych zwiększa ilości (względne) Bifidobacteria i/lub Lactobacilli. Obserwowano jednoczesny wzrost tworzenia 2 się SCFA i spadek ph. Ale po wprowadzeniu do diety prebiotyków, takich jak inulina lub GOS, doniesiono również o powstawaniu gazów, które prowadzą do niepożądanych objawów, takich jak wzdęcie z oddawaniem wiatrów i ból brzucha. Ponadto zanotowano wzrost nie tylko octanu, ale również na przykład

6 6 maślanu, co jest niepożądane. Opisano zatem zakres niepożądanych efektów, będących wynikiem konsumpcji produktów spożywczych uzupełnionych pewnymi prebiotykami. W okrężnicy i odchodach niemowląt karmionych piersią głównym znajdywanym SCFA był octan. Ponadto, znajdywano wysokie stężenia mleczanu. Te ilości (względne) są wyższe niż obserwowane u dorosłych (gdzie stężenia mleczanu są generalnie nieistotne) albo niemowląt karmionych standardowymi mieszankami mlecznymi. Ponadto, stężenie propionianu, a zwłaszcza maślanu jest znacznie niższe w okrężnicy i kale niemowląt karmionych piersią niż u dorosłych, a nawet niższe niż u niemowląt karmionych standardowymi mieszankami mlecznymi. ph kału jest najniższe u dzieci karmionych piersią. Jak wspomniano powyżej, pożądane jest dostarczenie kompozycji 1 odżywczych, a w szczególności kompozycji mieszanek mlecznych, które, po spożyciu będą prowadzić do uzyskania mikroflory jelitowej blisko przypominającej tą u dzieci karmionych piersią. Opisano wiele efektów zdrowotnych SCFA i mleczanu oraz niskiego poziomu ph w okrężnicy. Zanotowano, że obniżone ph i obecność kwasów organicznych ma efekty przeciwpatogenne i daje przewagę bakteriom z tolerancją wobec kwasu, takim jak bakterie kwasu mlekowego (obejmujące Bifidobacteria). Opisano również wpływ SCFA na ścianę jelit. SCFA są źródłem energii 2 dla kolonocytów, a zatem pomagają w zachowaniu integralności bariery jelitowej. SCFA wywierają również wpływ na perystaltykę, metabolizm kwasu żółciowego, absorpcję wody i różnicowanie komórek (patrz np. EP1002). Wiadomo, że SCFA

7 7 stymulują wytwarzanie śluzu i uczestniczą w absorpcji minerałów i wytwarzaniu śluzu. Nie opublikowany wcześniej WO 0/ opisuje kompozycje zawierające Bifidobacterium breve i galaktooligosaccharydy oraz polifruktozę mające korzystny wplyw na choroby immunologiczne, obejmujące alergię i egzemę lub choroby atopowe. Nie opublikowany wcześniej WO 0/03997 opisuje kompozycje zawierające oligosaccharydy, i ewentualnie mieszaninę dwóch odrębnych obojętnych oligosaccharydów, takich jak trans-galaktooligosaccharydy i polifruktoza, mającą korzystny wpływ na układ immunologiczny związany z chorobami obejmującymi alergię atopię i egzemę. 1 Szczegółowy opis wynalazku Niniejsi twórcy stwierdzili nieoczekiewanie, że GOS (a szczególnie TOS) i polifruktoza (szczególnie inulina), kiedy są podawane razem, dostarczają licznych korzystnych efektów, których nie można wyjaśnić przez wzrost liczby bifidobakterii jelitowych, a które nie są zatem skutkiem efektu bifidogennego opisanego wcześniej dla TOS lub inuliny HP (np. w Boehm i wsp. 02, jak wyżej). W szczególności, nieoczekiwanie stwierdzono, że po podaniu mieszanin GOS i polifruktozy, nastąpił wzrost 2 całkowitej ilości wytwarzanego SCFA, wzrost względnej ilości octanu i mleczanu i spadek ph kału niemowląt, przy czym nie było korelacji tych efektów ze wzrostem (względnym) ilości Bifidobacteria. Poza korzystną ilością i profilem SCFA oraz wzrostem ilości mleczanu, obserwowano zmniejszenie wytwarzania

8 8 gazów. Ponadto, stwierdzono, że sam mleczan ma tu nieznany korzystny wpływ na okrężnicę, ponieważ zaobserwowano, że zwiększa on wydzielanie prostaglandyny E1 i prostaglandyny E2. Efekt ten obserwowano wcześniej jedynie dla SCFA, a w szczególności octanu (Willemsen i wsp. 03, Gut 2, ). Kompozycje zawierające mleczan oraz kompozycje zawierające prebiotyki, które stymulują wytwarzanie mleczanu, można zatem stosować do stymulacji wytwarzania mucyny i podtrzymywania integralności bariery śluzówkowej (ochrona śluzówki). Stwierdzono ponadto, że mleczan zmniejsza spontaniczne skurcze i napięcie mięśni okrężnicy, co prowadzi do usunięcia skurczów i bólu. Kompozycje prebiotyczne są zatem nowe pod tym względem, że nie zwiększają, albo nie zwiększają znacząco liczby 1 Bifidobacteria, natomiast prowadzą do wzrostu całkowitej ilości SCFA, korzystnych zmian w profilu SCFA (wzrost octanu, spadek maślanu i propionianu), wzrostu kwasu mlekowego (i czego rezultatem są korzystne efekty zmniejszenia skurczów i napięcia oraz efekty stymulacji śluzu), zmniejszenia ph kału, zmniejszenia wytwarzania gazów i bardziej stopniowego wytwarzania SCFA (w tym wytwarzania w części dystalnej okrężnicy), tj. ogólnego optymalnego wzoru produktów fermentacji (więcej L-mleczanu, mniej maślanu itd.). Wszystkie te zmiany powodują, że środowisko okrężnicy bardziej 2 przypomina to u dzieci karmionych piersią. W jednym z wykonań wynalazku dostarczone jest tu zatem zastosowanie mieszanin GOS i polifruktozy w skutecznych ilościach do wytwarzania kompozycji, które prowadzą do uzyskania środowiska okrężnicy zasadniczo podobnego do tego u niemowląt karmionych piersią.

9 9 Stwierdzone korzystne efekty były znacząco bardziej wyraźne po jednoczesnym podawaniu niż wtedy gdy albo GOS, albo polifruktoza (np. TOS lub inulina) były podawane same, co wskazuje, że GOS i polifruktoza działają synergicznie. Wcześniej w tej dziedzinie nie prowadzono badań, gdzie indywidualne efekty podawania TOS i inuliny były porównywane z jednoczesnym podawaniem tych dwóch typów związków i wyraźnie widać, że takich niezależnych badań nie można porównywać ze sobą i są one nieodpowiednie do rozpoznania efektów synergicznych. To nowe synergiczne oddziaływanie GOS i polifruktozy (np. TOS i inuliny) oraz efekty in vivo ich jednoczesnego podawania prowadzi do nowych zastosowań kompozycji zawierających zarówno GOS, jak i polifruktozę, w odpowiednich (synergicznych) 1 ilościach, takich jak leczenie lub zapobieganie skurczom kolkowym i/lub brzusznym, wzdęciom brzusznym, wzdęciom z oddawaniem wiatrów, bólowi brzucha, zaparciom, IBS, IBD, alergii, i/lub do zwiększonej ochrony śluzówki jelita. Dodatkowo, kompozycje zawierające mleczan (D- mleczan i/lub L- mleczan, korzystnie, L-mleczan) można zastosować do leczenia i/lub zapobiegania jednemu albo większej liczbie takich objawów lub chorób. A zatem, nieoczekiwanie fermentacja konkretnych mieszanin prebiotyków (GOS i polifruktozy) przez florę jelitową 2 poskutkowała zwiększonym i kinetycznie korzystnym wytwarzaniem SCFA i mleczanu i polepszonym wzorcem metabolicznych produktów końcowych. Konsekwencją było wiele korzystnych efektów, takich jak wpływ na wytwarzanie śluzu, efekty przeciwzapalne, wpływ na odczuwanie bólu i wpływ na rozluźnienie skurczów

10 brzusznych/kolki (zarówno poprzez rozluźnienie okrężnicy, jak i zmniejszenie skurczów spontanicznych). Kompozycje odżywcze zawierające te mieszaniny prebiotyków można również zastosować u dorosłych mających problemu jelitowe, takie jak IBD lub IBS albo zmniejszoną integralność bariery jelitowej na skutek niedożywnienia. Definicje Polisacharydy dotyczą łańcuchów węglowodanowych z jednostek monosacharydowych o długości łańcucha co najmniej jednostek. W przeciwieństwie do tego, oligosacharydy mają długość łańcucha mniejszą niż jednostek. Stopień polimeryzacji lub DP (od ang. degree of 1 polymerisation) dotyczy całkowitej liczby jednostek sacharydowych w łańcuchu oligo- lub polisacharydowym. Średni DP dotyczy średniego DP oligosacharydów albo łańcuchów polisacharydowych w kompozycji, bez brania pod uwagę mono- lub disacharydów (które, jeżeli są obecne, korzystnie jest usunąć). Aby rozróżnić kompozycje, stosuje się średni DP. Dodatkowo rozróżniający jest % jednostek sacharydowych, taki jak % jednostek glukozy i % jednostek fruktozy w kompozycji. Polifruktoza lub polifruktan lub fruktopolisacharyd dotyczy węglowodanu polisacharydowego zawierającego łańcuch 2 połączonych jednostek fruktozy o stopniu polimeryzacji lub więcej i obejmuje na przykład inulinę (np. inulię HP), lewan i/lub polifruktan typu mieszanego (patrz poniżej). Termin inulina lub inulina niehydrolizowana lub inulina HP jest tu stosowany dla określenia łańcuchów

11 11 fruktozowych kończących się glukozą, z większością łańcuchów ( co najmniej 90%, korzystnie co najmniej 9%) mających stopień polimeryzacji (DP) wynoszący lub więcej. Inulinę można zatem opisać jako GF n, gdzie G reprezentuje jednostkę glukozylową, F reprezentuje jednostkę fruktozylową, a n to liczba połączonych ze sobą jednostek fruktozylowych, gdzie n wynosi 9 lub więcej. Stosunek G/F wynosi około 0,1 do 0. Mała część cząsteczek inuliny, jednakże, może nie mieć końcowej jednostki glukozowej. Korzystne jest, jeżeli średni DP wynosi tu co najmniej 1, korzystnie lub więcej, na przykład, 21, 22, 23, 2, 30, 40, 60, 70, 0, lub więcej. W inulinie jednostki fruktozy są połączone wiązaniem (2 1). Odpowiednia inulina jest na przykład dostępna handlowo jako Raftiline HP (Orafti) ze średnim DP>23. 1 Hydrolizowana inulina lub oligofruktoza dotyczy mieszanin łańcuchów fruktozowych zakończonych glukozą i fruktozą o DP poniżej. A zatem hydrolizowaną inulinę można opisać jako mieszaninę łańcuchów GF n i łańcuchów F n (gdzie G to jednostka glukozylowa, F to jednostka fruktozylowa, a n = 1-8). Hydrolizowana inulina to produkt hydrolizy (enzymatycznej lub kwaśnej) albo produkt częściowej hydrolizy inuliny, będącej wynikiem cięcia wiązań (1-2) fruktozylo-fruktozowych. Termin hydrolizowana inulina obejmuje również inulinę wytwarzaną syntetycznie albo poprzez rekombinowanie DNA, która 2 ma taki sam wygląd strukturalny. Lewan albo lewulan albo lewulina albo lewulosan dotyczą polisacharydu składającego się z polifruktozy, w której jednostki fruktozy są połączone wiązaniami (2 6). Wyjściowa reszta glukozy może być obecna, ale nie jest to

12 12 konieczne. Stopień polimeryzacji jest powyżej. W polifruktanach typu mieszanego jednostki fruktozy są połączone wiązaniami (2 1) i (2 6). Polifruktany typu mieszanego są rozgałęzione i mają DP >. GOS lub galaktooligosacharydy lub transgalaktooligosacharydy lub TOS dotyczą oligosacharydów składających się z jednostek galaktozy o DP wynoszącym lub mniej i średnim DP wynoszącym 2, 3, 4, lub 6. Jednostka glukozy może być obecna na końcu redukującym łańcucha. Korzystne jest, jeżeli GOS zawiera co najmniej 2/3 jednostek galaktozy. Najkorzystniejsze są trans-galaktooligosacharydy (TOS) z wiązaniami β-(1-4)glikozydowymi. Takim GOS jest na przykład znajdujący się w Vivinal GOS (handlowo dostępny z Borculo Domo Ingredients, Zwolle, Holandia), zawierający 1 trans-galaktooligosacharyd oligosacharyd z wiązaniami β-(1-4)glikozydowymi i β-(1-6)glikozydowymi. SCFA lub kwasy tłuszczowe o krótkich łańcuchach dotyczą kwasów tłuszczowych o długości łańcucha węglowego do C6, wytwarzanych jako produkt końcowy bakteryjnej fermentacji jelitowej, takie jak octan (C2), propionian (C3), maślan i izomaślan (C4), walerian i izowalerian (C) i inne. Określenie ic4- dotyczy sumy izomaślanu, walerianu i izowalerianu. Synergistycznie skuteczna ilość dotyczy ilości GOS i polifruktozy (na przykład TOS i inuliny), która, kiedy jest 2 podawana jednocześnie, wykazuje jeden (albo większą liczbę) specyficznych efektów fizjologicznych (jak tu opisano w innym miejscu), gdzie całkowity efekt jednoczesnego podawania jest znacząco wyższy większy niż suma efektów podawania indywidualnego GOS lub polifruktozy. Na przykład, jeżeli efekt

13 13 podawania samego GOS wynosi X, a efekt podawania samej polifruktozy wynosi Y, wówczas efekt jednoczesnego podawania GOS i polifruktozy jest większy niż X+Y i na przykład efekt jednoczesnego podawania stężenia GOS plus % stężenia polifruktozy ma efekt większy niż X+ Y, itd. Jednoczesne podawanie dwóch albo większej liczby substancji dotyczy podawania tych substancji jednemu osobnikowi bądź w jednej kompozycji bądź w osobnych kompozycjach (zestaw części; jako kompozycja łączona), które są podawane w tym samym czasie (jednocześnie) albo w krótkim okresie czasu (zastosowanie oddzielne albo kolejne, np., w odstępnie czasie minut lub godzin). Dojelitowo oznacza tu dostarczenie bezpośrednio do przewodu żoładkowo-jelitowego osobnika (np. doustnie, albo 1 poprzez rurkę, cewnik albo sztuczną przetokę). Termin zawierający ma być interpretowany jako oznaczający obecność określonych części, etapów albo składników, ale nie wyklucza obecności jednego albo większej liczby dodatkowych części, etapów lub składników. Niemowlę oznacza ludzi w wieku 0-36 miesięcy, korzystnie 0-18 miesięcy,a jeszcze korzystniej 0-12 miesięcy. Niemowlęta karmione piersią oznacza niemowlęta karmione wyłącznie ludzkim mlekiem z piersi. Niemowlęta nie karmione 2 albo karmione częściowo piersią to niemowlęta nie karmione wyłącznie ludzkim mlekiem z piersi. Obejmuje to niemowlęta karmione co najmniej jedną butelką mieszanki (około 80 ml) dziennie. Procent albo średnia dotyczy generalnie procentów

14 14 albo średnich wagowych o ile nie zaznaczono inaczej albo jeżeli jest jasne że ma to oznaczać inna podstawę. W jednym z wykonań niniejszy wynalazek dostarcza licznych nowych zastosowań kompozycji zawierających zarówno GOS jak i polifruktozę w odpowiednich (skutecznych synergicznie) ilościach. Zastosowania i sposoby według wynalazku W różnych opisanych tu zastosowaniach korzystne jest, jeżeli osobnikiem jest człowiek, korzystniej niemowlę, na przykład od niemowlęcia nowonarodzonego do niemowlęcia w wieku 12 miesięcy. W szczególności dotyczy to niemowląt karmionych butelką albo niemowląt karmionych częściowo butelką. 1 Alternatywnie, osobnikiem może być dziecko, nastolatek albo osoba dorosła. W szczególności można zapobiegać i/lub leczyć przy zastosowaniu kompozycji według wynalazku problemy jelitowe, takie jak między innymi zapalna choroba jelit (IBD, ang. Inflammatory Bowel Disease), zespół drażliwego jelita (IBS, Irritable Bowel Syndrome), wzdęcie z oddawaniem wiatrów, skurcze brzuszne, kolki, wzdęcia brzuszne, ból brzucha itd., które mogą również skutkować zmęczeniem, depresją, zmiennymi nastrojami. Również można poprawić funkcjonowanie bariery jelitowej u pacjentów z zaburzonym działaniem bariery 2 jelitowej w wyniku niedożywienia, zabiegu chirurgicznego, chemioterapii, itd. Kompozycje zawierające zarówno GOS jak i polifruktozę, takie jak kompozycje zawierające TOS i inulinę, w jednym z wykonań mogą być zastosowane do indukcji wytwarzania SCFA w

15 1 jelicie grubym osobnika i do znaczącego zwiększania całkowitej ilości (jelitowej i/lub kałowej) SCFA wytwarzanych po podawaniu i/lub do znaczącej modyfikacji względnej ilości (jelitowej i/lub kałowej) wytwarzanych SCFA, a w szczególności zwiększania względnej ilości (jelitowej i/lub kałowej) octanu wśród wszystkich SCFA, i/lub zwiększania ilości (bezwzględnej i względnej) wytwarzanego w jelitach mleczanu i/lub znaczącego zmniejszenia albo zapobiegania powstawania gazów w jelitach i/lub rozciągnięcia wytwarzania SCFA na dystalną część okrężnicy i/lub znaczącego zmniejszenia ph w jelicie grubym i ph kału. Ponadto może zostać zmniejszona suma jelitowego i/lub kałowego maślanu, izomaślanu, walerianu i/lub izowalerianu w stosunku do całkowitej ilości SCFA. Te efekty można uzyskać po podawaniu bez uzyskiwania znaczącego wpływu na całkowitą i/lub 1 względną liczbe jelitowych bifidobakterii. Dostarczone są tu kompozycje do leczenia albo profilaktyki dowolnej choroby albo zaburzeń albo dyskomfortu związanego z jednym albo większą liczbą tych efektów jelitowych. Niniejszy wynalazek dostarcza zastosowania galaktooligosacharydów i polifruktozy do wytwarzania kompozycji do leczenia i/lub zapobiegania wzdęciu brzucha, powstawaniu gazów, bólowi brzucha i/lub wzdęciu z oddawaniem wiatrów. W dalszym wykonaniu niniejszy wynalazek dostarcza zastosowania galaktooligosacharydów i polifruktozy do wytwarzania 2 kompozycji do leczenia i/lub zapobiegania alergii, egzemy i chorób atopowych. W dalszym wykonaniu niniejszy wynalazek dostarcza zastosowania galaktooligosacharydów i polifruktozy do wytwarzania kompozycji do leczenia i/lub zapobiegania kolkom i/lub do rozluźnienia skurczów okrężnicy, korzystnie

16 16 skurczu tonicznego i/lub fazowego. W innym wykonaniu niniejszy wynalazek dostarcza zastosowania galaktooligosacharydów i polifruktozy do wytwarzania kompozycji do leczenia i/lub zapobiegania zespołowi drażliwego jelita lub zapalnej choroby jelit. W jeszcze dalszym wykonaniu niniejszy wynalazek dostarcza zastosowania galaktooligosacharydów i polifruktozy do wytwarzania kompozycji do wzmacniania funkcjonowania bariery jelitowej i/lub wytwarzania śluzu w jelicie grubym. O ile nie zaznaczono inaczej znaczący wzrost (na przykład SCFA, octanu lub mleczanu) dotyczy tu wzrostu o co najmniej %, korzystnie co najmniej %, korzystniej co najmniej % lub więcej w porównaniu z ilością wytwarzaną, kiedy podawany był sam GOS albo polifruktoza (np. inulina). Podobnie, o ile nie zaznaczono inaczej znaczące zmniejszenie 1 (na przykład powstawania gazu) dotyczy zmniejszenia o co najmniej %, korzystnie co najmniej %, korzystniej co najmniej %, 2%, 0% lub więcej (np. 70%, 80%, 90%, 0%) w porównaniu z ilością wytwarzaną, kiedy polifruktoza (np. inulina) podawana sama. Wzrost całkowitej ilości SCFA wytwarzanych jako produkt fermentacji kompozycji GOS i polifruktozy można również mierzyć jako znaczące zmniejszenie ph próbek kału od osobników, co odzwierciedla zmniejszenie ph in vivo w jelicie grubym. Stwierdzono, że ph kału niemowląt zmniejszyło się do 2 około ph,8 lub mniej, na przykład ph,6,, lub,4 albo,2 po jednoczesnym podawaniu TOS i polifruktozy (np. inuliny), podczas gdy ph u niemowląt karmionych standardową mieszanką był około albo powyżej ph 6, na przykład około ph,9, 6,8 a nawet 7,0. Znaczący spadek ph oznacza zatem spadek

17 17 ph o co najmniej 1% albo 0,9 jednostek w porównaniu z niemowlętami karmionymi standardową mieszanką. Inny korzystnym efektem jednoczesnego podawania GOS i polifruktozy w odpowiedniej ilości jest to, że skład SCFA jest znacząco różny niż wówczas, kiedy podaje się GOS albo polifruktozę. W szczególności znacząco zmiesza się względna ilość maślanu, natomiast znacząco zwiększa się względna ilość octanu. Kompozycje można zatem zastosować do zmiany nie tylko całkowitej ilości SCFA ale również względnych proporcji SCFA. U niemowląt, którym podawano jednocześnie TOS i polifruktozę (np. inulinę), względne poziomy SCFA przypominały bardziej poziomy stwierdzane u niemowląt karmionych piersią, ze stosunkami octan: propionian : maślan generalnie około 80-8% : -1% : 1-%, natomiast u niemowląt karmionych standardową 1 mieszanką mleczną stosunki wynosiły generalnie 69-74% : 16-19% : -6% (jak pokazano w przykładach). A zatem w szczególności względne ilości octanu są zwiększone, a względne ilości propionianu i maślanu są zmniejszone przez kompozycje według wynalazku. Jednoczesne podawanie GOS i polifruktozy prowadzi do proporcji octan: propionian : maślan bardziej podobnych do tych u niemowląt karmionych piersią niż u niemowląt karmionych mieszanką (która daje wysokie poziomy maślanu i propionianu, a stosunkowo niskie poziomy octanu). Efekt względnych proporcji SCFA można mierzyć przy zastosowaniu metod znanych w tej 2 dziedzinie, takich jak chromatografia gazowa na próbkach kału w różnych punktach czasowych po podaniu, bądź stosując badania in vivo albo systemy fermentacji in vitro np. jak opisane w Przykładach. Znacząco zmodyfikowana kompozycja SCFA albo znacząco zwiększona ilość octanu dotyczy ilości octanu (%

18 18 całkowitego SCFA), będąca około co najmniej 4%, %, %, 1%, lub więcej, wyższa niż bez podawania GOS lub polifruktozy albo kiedy GOS lub polifruktoza są podawane osobno. Korzystne jest, jeżeli względne ilości propionianu i/lub maślanu są niższe niż bez podawania GOS lub polifruktozy albo kiedy GOS lub polifruktoza są podawane osobno. W jednym z wykonań kompozycja według wynalazku jest odpowiednia do zwiększania jelitowej i/lub kałowej ilości octanu do ponad około 8%, na przykład 86%, 87%, 88%, 90% lub więcej całkowitych SCFA. Kolejny korzystny efekt obserwowany przy jednoczesnym podawaniu GOS i polifruktozy to znaczące zmniejszenie rozgałęzionych SCFA w porównaniu z proporcją rozgałęzionych SCFA, znajdywanych przy podawaniu tylko GOS albo tylko polifruktozy. Stosowany tu termin znaczące zmniejszenie 1 rozgałęzionych SCFA dotyczy zmniejszenia o co najmniej 70% w porównaniu ze stężeniem stwierdzanym u niemowląt nie karmionych prebiotykami albo uzyskiwania proporcji w kale mniejszego niż 1,% całkowitych SCFA. Proporcję rozgałęzionych SCFA w stosunku do wszystkich SCFA można zmierzyć poprzez podzielenie sumy rozgałęzionych SCFA, tj. izomaślan plus izowalerian plus walerian, przez sumę całkowitych SCFA, tj. octan plus propionian plus maślan plus izomaślan plus izowalerian plus walerian, itd. Zmniejszanie proporcji rozgałęzionych SCFA jest korzystne dla zdrowia osobnika, 2 ponieważ rozgałęzione SCFA powodują uszkodzenia. To oznacza mniejszą degradację białek, co jest niepożądane, ponieważ fermentacja białek prowadzi do wzrostu ph i powstawania szkodliwych czynników takich jak H 2 S. Znaczące zmniejszenie maślanu dotyczy zmniejszenia co najmniej 0% w porównaniu ze

19 19 stężeniem stwierdzanym u niemowląt nie karmionych prebiotykami albo uzyskiwania proporcji w kale mniejszego niż 4% całkowitych SCFA. W jednym z wykonań kompozycja według wynalazku jest odpowiednia do zmniejszania jelitowej i/lub kałowej sumy maślanu, izomaślanu, walerianu i izowalerianu poniżej 7% całkowitych SCFA, na przykład 6,%, 6%, %, 4% lub mniej całkowitych SCFA. W innym wykonaniu kompozycje zawierające GOS i polifruktozę są przydatne do zwiększenia długości fermentacji w okrężnicy. Konkretnie, fermentacja bakteryjna będzie nadal aktywna w większości dystalnych części okrężnicy po jednoczesnym podawaniu, na co wskazuje wytwarzanie SCFA w dystalnej części okrężnicy. SCFA nie są wytwarzane wcale albo jedynie w bardzo małych ilościach części dystalnej po podaniu 1 kompozycji zawierającej tylko GOS albo zawierającej tylko polifruktozę. Dodatkowo, obserwuje się szybką fermentację na początku okrężnicy po jednoczesnym podawaniu, co jest szczególnie ważne dla przeciwpatogennych efektów i jest również obserwowane u niemowląt karmionych piersią. W sumie, wskazuje to, że kompozycje są przydatne do ustalania i/lub utrzymywania względnie równego wzoru fermentacji w całej okrężnicy osobnika i rozciągnięcia fermentacji i wytwarzania SCFA na dystalny koniec okrężnicy. SCFA, a najprawdopodobniej również inne produkty fermentacji, a w szczególności mleczan 2 są zatem wytwarzane w całej okrężnicy na początku, w środku i na końcu okrężnicy. W dalszym wykonaniu jednoczesne podawanie GOS i polifruktozy w synergicznych ilościach można stosować do znacznego zwiększenia wytwarzania mleczanu, co można określić

20 znowu poprzez analizę próbek kału osobników poddanych testowi i osobników kontrolnych, którzy otrzymali kompozycje zawierające bądź sam GOS bądź samą polifruktozę albo równoważną kompozycję podstawową bez probiotyków. Znaczący wzrost mleczanu dotyczy tu wzrostu o co najmniej %, %, % a nawet 0% lub więcej wytwarzanego mleczanu u osobników, którym podawano jednocześnie kompozycje zawierające GOS i polifruktozę, w porównaniu z osobnikami, którym nie podawano GOS ani polifruktozy. Na przykład niemowlęta karmione standardową mieszanką mleczną uzupełnioną 6 g/l mieszaniny TOS/inulina (90% : %) wytwarzały w wieku 16 tygodni około 16% mleczanu (jako % wszystkich kwasów), natomiast niemowlęta karmione mieszanką standardową wytwarzały około 0,6%, a niemowlęta karmione piersią wytwarzały około 3% mleczanu. 1 Jakkolwiek nie uzyskano takiej samej ilości mleczanu co wytwarzana przez niemowlęta karmione piersią, uzupełnienie standardowej mieszanki mlecznej mieszaniną TOS i inulina prowadziło do znaczącego wzrostu w wytwarzaniu mleczanu. Jak pokazano w Przykładach, stwierdzono, że mleczan daje nieoczekiwane korzystne efekty. Podobnie do octanu, zwiększa on wytwarzanie prostaglandyny E1 i prostaglandyny E2 i prowadzi do zwiększonej ekspresji nabłonkowej mucyny. Śluz jelitowy odgrywa ważną rolę w zdrowiu człowieka, ponieważ służy jako bariera dla zakaźnych patogenów, alergenów i 2 kancerogenów. Kompozycje, które wpływają pozytywnie na rozwój i/lub integralność błony śluzowej można zatem zastosować do pomocy w budowaniu zdrowej błony śluzowej u niemowląt karmionych butelką albo karmionych częściowo butelką oraz u osobników cierpiących na objawy albo choroby będące wynikiem

21 21 albo związane z nieprawidłowym funkcjonowaniem błony śluzowej jelita. Przykładowo, problemy jelitowe, takie jak zapalna choroba jelit (IBD, na przykład zapalenie okrężnicy lub choroba Crohna) lub zespół drażliwego jelita (IBS) można leczyć albo zapobiegać albo można zmniejszyć przywieranie i/lub wnikanie patogenu przez błonę śluzową, bądź też można zapobiegać albo zmniejszyć inne problemy immunologiczne, takie jak rozwój astmy. Można zapobiegać albo zmniejszyć utratę integralności bariery jelitowej będącej wynikiem niedożywienia, zabiegu chirurgicznego, chemioterapii, itd. Ponadto, spontaniczne skurcze i napięcie brzuszne znacząco zmniejszało się w sposób zależny od dawki po podawaniu D- lub L-mleczanu. Kompozycje według wynalazku można zatem zastosować do zwiększenia poziomów kwasu mlekowego w 1 jelitach i w ten sposób leczyć albo przeciwdziałać objawom, takim jak ból brzucha, kolki, skurcze brzuszne, napięcie brzuszne i tym podobne. Ponieważ stwierdzono, że sam mleczan ma nieznane wcześniej efekty, przedmiotem wynalazku jest również dostarczenie kompozycji zawierających octan w odpowiednich ilościach, które można zastosować do leczenia albo zapobiegania opisanym powyżej objawom i chorobom. W jednym z wykonań kompozycje zawierają jedynie mleczan w odpowiednich ilościach, podczas gdy w innych wykonaniach opisane tu 2 kompozycje GOS i polifruktozy zawierały ponadto mleczan, aby jeszcze bardziej zwiększyć poziomy mleczanu w jelitach. Jedna taka kompozycja według wynalazku zawiera TOS i inulinę w synergicznie skutecznych ilościach i zawiera ponadto mleczan w odpowiednich ilościach. W jednym z wykonań dostarczone są

22 22 kompozycje, które są odpowiednie do zwiększenia mleczanu w jelitach i/lub kale do poziomów ponad mmol/kg kału. Jest zrozumiałe, że kiedy mówi się o analizie próbek kału, jest to pomiar pośredni aktualnego efektu in vivo. Podobnie, można przeprowadzić testy in vitro gdzie populację bakterii hoduje się in vitro i do hodowli dodaje się odpowiednie ilości kompozycji. Konkretnie, można zastosować systemy fermentacji in vitro opisane w Przykładach. Jednoczesne podawanie kompozycji zawierających GOS i polifruktozę można zatem zastosować do uzyskania jednego albo większej liczby następujących efektów fizjologicznych: - znaczącego wzrostu całkowitego SCFA - znaczącego zmniejszenia ph - znacząco zmodyfikowanego składu SCFA 1 - znaczącego zmniejszenia udziału rozgałęzionych SCFA - znaczącego zmniejszenia wytwarzania gazów na mol wytwarzanego SCFA - dłuższej i równiejszej fermentacji, w tym fermentacji nawet w najbardziej dystalnych częściach okrężnicy, i/lub - wysokiego wyjściowego wytwarzania SCFA i/lub kwasu mlekowego w najbardziej proksymalnej części okrężnicy - promowania wytwarzania SCFA na początku w środku i na końcu okrężnicy - znaczącego wzrostu kwasu mlekowego (bezwzględnego i/lub 2 względnego) i/lub - wzrostu względnej ilości L-mleczanu jako części całkowitego wytworzonego kwasu mlekowego. W korzystnym wykonaniu co najmniej 2, 3, 4,, 6, 7, 8, 9 lub wszystkie te efekty są znacząco zmodyfikowane kiedy

23 23 stosuje się kompozycje zawierające zarówno GOS jak i polifruktozę, w porównaniu z podawaniem kompozycji zawierających jedynie GOS albo polifruktozę, albo nie zawierających ani GOS ani polifruktozy. W szczególności co najmniej 2, 3, 4,, 6, 7, 8, 9 lub wszystkie te efekty są znacząco większe kiedy podaje się jednocześnie (synergicznie skuteczne ilości) GOS i polifruktozy, niż suma efektu(ów) podawania GOS i polifruktozy osobno. Kompozycje synergiczne według wynalazku są zatem szczególnie przydatne do budowania i/lub utrzymywania zdrowej mikroflory w jelicie grubym niemowlęcia po podawaniu ich synergicznie skutecznej ilości. W korzystnym wykonaniu niemowlę jest karmione jedynie kompozycją podstawową, taką jak mieszanka mleczna, uzupełnioną synergicznie skuteczną ilością 1 GOS i polifruktozy w czasie pierwszych tygodni po urodzeniu. Korzystną kompozycją jest zatem kompozycja odżywcza dla niemowląt. W innym wykonaniu niemowlę jest tylko częściowo karmione kompozycją według wynalazku. W jednym z wykonań, kompozycję stosuje się do leczenia albo zapobiegania objawom wybranym spośród: powstawania gazów, wzdęcia z oddawaniem wiatrów, zapalenia okrężnicy, wzdęcia brzuszngo, skurczów brzusznych, bólu brzucha, IBS, IBD, alergii i/lub jako czynnik ochronny dla śluzówki. GOS i polifruktozę można zatem zastosować do wytwarzania kompozycji albo kompozycji złożonych 2 do jednoczesnego, oddzielnego albo kolejnego stosowania w leczeniu wzdęcia z oddawaniem wiatrów, nadmiernego powstawania gazów, zapalenia okrężnicy, wzdęcia brzusznego, skurczy brzusznych, bólu brzucha, IBS, IBD, alergii, zmniejszonego funkcjonowania bariery jelitowej i/lub jako czynnik ochronny

24 24 dla śluzówki. Osobnikiem może być w tym przypadku dowolny osobnik, od niemowlęcia, dziecka, nastolatka do osoby dorosłej. Jest jasne, że podstawowe kompozycje, do których dodaje się GOS i polifruktozę w synergicznie skutecznych ilościach, będą zróżnicowane w zależności od wielu osobnika, sposoby podawania i głównych objawów, które mają być leczone albo któremu ma się zapobiegać. Na przykład w przypadku niemowląt korzystne jest, jeżeli podstawową kompozycją jest postać płynna albo proszek albo mieszanka do przygotowania, natomiast dla dorosłych bardziej odpowiednia może być kompozycja suplementu odżywczego (płynna, półpłynna albo stała) albo w tubce. W korzystnym wykonaniu GOS i polifruktozę podaje się jednocześnie w synergicznie skutecznych ilościach przydatnych 1 znaczącego zwiększenia całkowitej ilości SCFA powstających w jelitach i/lub znaczącego poprawienia składu SCFA w jelitach (szczególnie do znaczącego wzrostu procentu octanu w stosunku do całkowitej ilości SCFA) i/lub do znaczącego wzrostu wytwarzania mleczanu i/lub do znaczącego obniżenia ph w jelitach ph i/lub znaczącego zmniejszenia wytwarzania gazów. Dostarczone jest zastosowanie kompozycji zawierających synergicznie skuteczną ilość GOS i polifruktozy do leczenia i/lub zapobiegania skurczom kolkowym i/lub brzusznym, wzdęciom 2 brzusznym i/lub wzdęciu z oddawaniem wiatrów, bólowi brzucha, IBS, IBD i/lub alergii. Dostarczone jest również zastosowanie takich kompozycji do zwiększania ochronny śluzówki i wzmacniania bariery jelitowej. Jest zrozumiałe, że dotyczy to niekoniecznie jednej kompozycji, ale ta z GOS i polifruktozą

25 2 może być obecna w oddzielnych kompozycjach, co dostarcza ilości synergicznej przy jednoczesnym podawaniu. Poprzez te zmiany w poziomach i profilu SCFA oraz ph jelita, kompozycje mają zdolność do powodowania jednego albo większej liczby poniższych korzystnych efektów: a) Zmniejsza się przepuszczalność jelita w miejscu wytwarzania SCFA. Jest to ważne w zapobieganiu chorobie i utrzymywaniu zdrowia, w szczególności zapobieganiu rozwijaniu się alergii. Z tego względu ważne jest stwierdzenie, że jednoczesne podawanie GOS i polifruktozy powoduje bardziej równomierną fermentację i rozszerza fermentację na dystalne części okrężnicy ponieważ przepuszczalność jelita, w tym dystalnych części okrężnicy, może być równomiernie zmniejszana, a zatem jelito może być równomiernie utrzymywane w stanie zdrowie. 1 b) Ruchliwość albo ruchy perystaltyczne jelita są wzmagane, co zmniejsza lub zapobiega zawarciu, powszechnemu problemowi obserwowanemu u niemowląt karmionych mieszanką. c) Zmniejszenie ilości skurczy spontanicznych i napięcia mięśni okrężnicy prowadzących do mniejszej liczby skurczów i mniejszego bólu brzucha. d) Zwiększa się absorpcja jonów wapnia, co jest ważne dla mineralizacji kości i rozwoju kości u osobnika, a w szczególności, jeżeli osobnikiem jest niemowlę. e) Drugorzędowe objawy obniżenia poziomu zdrowia, takie jak 2 zmęczenie, depresja i zmiany nastroju mogą ulec zmniejszeniu. f) Wytwarzanie śluzu przez śluzówkę jelita jest znacząco zwiększone, co dostarcza ochrony przeciw przywieraniu i kolonizacji patogenów. Konkretnie, stwierdzono, że poziomy mleczanu pozytywnie korelują z wytwarzaniem śluzu. Kompozycje

26 26 według wynalazku można zatem zastosować do stymulacji wytwarzania błony śluzowej. g) Można modyfikować metabolizm żółci do poziomów i/lub wzorów obserwowanych u niemowląt karmionych piersią. h) Hamowany jest wzrost jelitowych mikroorganizmów patogennych wzdłuż całej okrężnicy. Kompozycje zawierające synergicznie skuteczną ilość GOS i polifruktozy mogą zatem być zastosowane albo do utrzymywania albo do uzyskiwania (np. u nowonarodzonych, przedwcześnie albo o czasie urodzonych niemowląt albo nie karmionych lub częściowo karmionych piersią dzieci albo innych osobników, takich jak osoby dorosłe) jednego albo większej liczby powyższych efektów fizjologicznych i utrzymania albo poprawienia zdrowia osobnika poprzez zapewnienie albo 1 uzyskanie zdrowego środowiska w jelicie grubym i optymalnej aktywności jelita grubego. W szczególności wystąpienie, czas trwania i/lub ostrość chorób, zaburzeń lub objawów, takich jak kolki i skurcze brzuszne, wzdęcie brzuszne i wzdęcie z oddawaniem wiatrów, ból brzucha, IBS, IBD i/lub alergia, zakażenie patogenami jelitowymi ( np. bakteriami, wirusami i grzybami), biegunka, egzema, astma indukowana alergią i inne choroby atopowe i/lub zaparcia można zmniejszać, likwidować albo zapobiegać poprzez podawanie kompozycji według wynalazku. Kompozycje według 2 wynalazku można również stosować do rozluźnienia skurczów okrężnicy, korzystnie skurczów fazowych i/lub tonicznych. Kompozycje według wynalazku

27 27 Kompozycje przydatne do zastosowań opisanych powyżej zawierają zarówno polifruktozę jak i GOS w synergicznie skutecznych ilościach. Kompozycje zawierają GOS/polifruktozę w stosunkach w zakresie od 3/97 do 97/3, korzystnie /9 do 9/, korzystniej 90/ do 4/. Obejmuje to wszystkie poszczególne stosunki między tymi skrajnymi punktami, np. /90, /80, 30/70, 40/60, 0/0, /4, 60/40, 70/30, 80/, 8/1, 90/, itd. Wymagane dawkowanie i stosunek GOS/polifruktoza dla uzyskania (optymalnego) efektu synergicznego mogą być zróżnicowane w zależności od rodzaju kompozycji i częstości podawania. Kilka przykładów jest jednakże podanych poniżej. Specjalista w tej dziedzinie może łatwo ustalić, które dawki którego składnika są wymagane dla uzyskania najlepszego efektu 1 fizjologicznego i który stosunek GOS/polifruktoza jest najbardziej odpowiedni. Na przykład, jeżeli głównym celem jest zwiększenie całkowitego poziomu SCFA po podaniu doustnym kompozycji zawierających GOS i polifruktozę, specjalista w tej dziedzinie sporządzi różne kompozycje (zawierające GOS plus polifruktoza, sam GOS i samą polifruktozę) i porówna ich skuteczność w indukowaniu wysokich poziomów SCFA przy zastosowaniu testów in vivo lub in vitro znanych w tej dziedzinie. Jest zrozumiałe, że kiedy mówi się dawka dzienna lub dawka na dzień to nie oznacza, że dawka musi być 2 podawana osobnikowi na raz. Synergicznie skuteczna mieszanka dla niemowląt może składać się na przykład z kompozycji podstawowej (np. standardowej mieszanki dla niemowląt) zawierającej około 4 g/l, g/l lub więcej mieszaniny GOS i polifruktozy, gdzie

28 28 stosunek GOS do polifruktozy może być różny, jak tu opisano w innym miejscu (np. 90% GOS : % polifruktozy). Polifruktozą może być na przykład lewan i/lub inulina. Polifruktozę, taką jak lewan lub inulina, do zastosowania w kompozycjach można ekstrahować ze źródeł naturalnych (roślin lub bakterii) albo można wytwarzać poprzez syntezę de novo albo poprzez technologie rekombinowania DNA jak wiadomo w tej dziedzinie. Ekstrakcja, rozdział pod względem wielkości i metody oczyszczania inuliny zostały opisane na przykład w De Leenheer (1996), US i US Metody wytwarzania w oparciu o rekombinowanie DNA opisano na przykład w Recombinant US6936. Synteza obejmuje na ogół zastosowanie cząsteczek sacharozy i enzymów o aktywności fruktozylotransferazy. Inulina odpowiednia do zastosowania w kompozycjach jest 1 również łatwo dostępna handlowo, np. Raftiline HP, Orafti. Inuliny roślinne mają generalnie znacznie niższy stopień polimeryzacji niż inuliny bakteryjne (do, w porównaniu do 0,000 u bakterii). Źródła roślinne obejmują gatunki dwuliściennych, takie jak Compositae. Przykłady gatunków, które wytwarzają stosunkowo duże ilości inuliny, głównie w swoich korzeniach, cebulach lub bulwach to cykoria, szparag, dalia, karczoch jerozolimski, czosnek i inne (patrz Kaur i Gupta, J. Biosci. 02, 27, ). Ponieważ inulina nie powinna zawierać oligofruktozy, należy unikać hydrolizy albo 2 oligofruktoza i/lub obecne mono- lub disacharydy trzeba usunąć przed użyciem. Szczególnie korzystna jest polifruktoza o PD wynoszącym co najmniej, 1,, 0, 70, 0, 1, 130,, 0, 300, 00 lub więcej. Polifruktozy, takie jak lewany można

29 29 hydrolizować w celu uniknięcia problemów związanych ze zbyt długimi łańcuchami, o ile zachowuje się PD wynoszący lub więcej. Lewany można również otrzymać ze źródeł naturalnych, takich jak rośliny (np. jednoliścienne), drożdże, grzyby, bakterie lub wytwarzać chemicznie albo przy zastosowaniu technologii rekombinowania DNA. GOS można również otrzymać ze źródeł naturalnych, takich jak rośliny (np. cykoria, soja) lub bakterie albo można wytwarzać syntetycznie lub poprzez technologie rekombinowania DNA, jak wiadomo w tej dziedzinie. GOS może być β- galaktooligosacharydem albo α-galaktooligosacharydem albo mieszaniną obydwu. Konkretnie, reszty galaktozy są połączone wiązaniami β(1-4)- i β(1-6)-glikozydowymi (trans GOS lub TOS). 1 GOS odpowiedni do zastosowania w kompozycjach jest już również dostępny handlowo np. Vivinal GOS, Borculo Domo Ingredients, Zwolle, Holandia. GOS może również pochodzić z laktozy poprzez traktowanie laktozy enzymatycznie β-galaktozydazą albo poprzez hydrolizę z poliglukanu. W korzystnym wykonaniu stosuje się TOS. W jednym z wykonań korzystną polifruktozą jest inulina HP, tak, że korzystnym wykonaniem jest tu również kombinacja TOS i inuliny HP. Innymi dostarczonymi kompozycjami są kompozycje zawierające mleczan w odpowiednich ilościach, w szczególności 2 do zastosowania jak opisano powyżej. Odpowiednie ilości mleczanu mogą być zróżnicowane i mogą być na przykład zakresie od 1 do 3 gramów na dzień. Kompozycjami według wynalazku mogą być bądź kompozycje odżywcze, kompozycje suplementów odżywczych lub kompozycje

30 30 farmaceutyczne. Poza polifruktozą i GOS (i/lub mleczanem) mogą one zawierać dodatkowe składniki. W przypadku kompozycji odżywczych lub kompozycji suplementów odżywczych powinny być one o stopniu czystości do odżywek i dopuszczalne fizjologicznie. Odżywka oznacza płynną, stała lub półpłynną kompozycję dietetyczną, a w szczególności kompozycję odżywki pełnej (zamiennik pokarmu), który nie wymaga pobierania dodatkowych składników odżywczych albo kompozycji suplementów odżywczych. Kompozycje suplementów odżywczych nie zastępują całkowicie pobierania składników odżywczych innymi sposobami. Odżywkami i kompozycjami suplementów odżywczych są w korzystnym wykonaniu odżywki i suplementy odżywcze dla dzieci odżywki i suplementy odżywcze dla wcześniaków, odżywki dla niemowląt, odżywki dla małych dzieci itd., które korzystnie 1 podaje się z zewnątrz, korzystnie doustnie, kilka razy dziennie. Odżywki i kompozycje suplementów odżywczych są szczególnie odpowiednie dla niemowląt nie karmionych albo częściowo karmionych piersią. Ponadto, korzystne jest również podawanie kompozycji niemowlętom w okresie ich adaptacji do pokarmu stałego albo niemowlętom zmieniającym karmienie z piersi na butelkę. Kompozycja może również stanowić suplementu ludzkiego mlecznego wzmacniacza. W jednym z wykonań, kompozycją jest mieszanka dla niemowląt albo mieszanka do przygotowania, znana w tej 2 dziedzinie, w szczególności jak opisana w wytycznych Komisji Europejskiej 91/321/EEC i załącznikach do niej, ale może być modyfikowana, tak aby zawierać skuteczną ilość polifruktozy i GOS. Mieszanka dla niemowląt albo mieszanka do przygotowania może być oparta na mleku (mleko krowie, mleko kozie itd.),

31 31 mleczną mieszanką dla niemowląt (IMF, ang. infant milk) albo sojową dla niemowląt z brakiem tolerancji wobec laktozy, albo może zawierać aminokwasy jako źródło azotu dla niemowląt mających problemy dotyczące alergii lub absprpcji. Dostępne handlowo mieszanki dla niemowląt albo mieszanki do przygotowania zawierają jako podstawę białko mleka albo białko soi, tłuszcz, witaminy, podlegające trawieniu węglowodany i minerały w zalecanej dziennej ilości i mogą być kompozycjami w proszku, koncentratami płynnymi albo kompozycjami gotowymi do spożycia. Podawanie zmodyfikowanej mieszanki dla niemowląt albo do przygotowania prowadzi do uzyskania środowiska jelita grubego, które przypomina to u niemowląt karmionych piersią, co można ustalić poprzez analizę ph, składu bakteryjnego wytwarzania i 1 profilów SCFA kału, powstawania gazu itd. Kiedy kompozycja jest w postaci pitnej, korzystna objętość (zawierająca skuteczna dzienną dawkę) spożywana albo podawana na dzień jest w zakresie od około 0 do 0 ml, korzystniej około 40 do 00 ml na dzień. Kiedy mieszanka jest stała, korzystna objętość (zawierająca skuteczna dzienną dawkę) spożywana albo podawana na dzień jest w zakresie od około 1 do 2 g/dzień, korzystniej około 70 do g/ dzień proszku mieszanki. Dzienna skuteczna dawka GOS i polifruktozy jest w zakresie od około 1 do 30 g/dzień, korzystnie od około 2 do 2 g/dzień dla niemowląt, a dla dorosłych korzystnie od około do g/dzień. Kompozycje odżywek lub suplementów odżywczych według wynalazku mogą zawierać dodatkowo inne składniki aktywne, takie jak witaminy (A, B1, B2, B3, B, B12, C, D, E, K, itd.),

32 32 probiotyki (np. bifidobakterie, pałeczki mlekowe, etc.), inne prebiotyki, włókna, laktoferynę, immunoglobuliny, nukleotydy, i tym podobne. Składniki odżywcze, takie jak białka, lipidy i inne węglowodany (np. węglowodany podlegające trawieniu, węglowodany nie podlegające trawieniu, węglowodany rozpuszczalne i nierozpuszczalne) mogą być obecne w różnych ilościach. Typowe nierozpuszczalne, nie podlegające trawieniu węglowodany obecne w odżywkach dla niemowląt to polisacharydy z soi, odporna skrobia, celuloza i hemiceluloza. Typowymi rozpuszczalnymi i podlegającymi trawieniu węglowodanami do zastosowania w odżywkach dla niemowląt są na przykład maltodekstryna, laktoza, maltoza, glukoza, fruktoza, sacharoza i inne mono- lub disacharydy lub ich mieszaniny. Kompozycja może również zawierać inne składniki i nośniki nieaktywne, 1 takie jak np. glukoza, laktoza, sacharoza, mannitol, skrobia, celuloza lub pochodne celulozy, stearynian magnezowy, kwas stearynowy, sacharynę sodową, talk, węglan magnezowy i tym podobne. Kompozycje mogą również zawierać wodę, elektrolity, niezbędne i nie niezbędne aminokwasy, elementy śladowe, minerały, włókna, czynniki słodzące, smakowe, barwiące, emulgatory i stabilizatory (takie jak lecytyna sojowa, kwas cytrynowy, estry mono- lub di-glicerydów), środki konserwujące, wiążące, zapachowe i tym podobne. Lipidami odpowiednimi do kompozycji, a w szczególności odżywek i 2 suplementów odżywczych dla niemowląt, są tłuszcze mleka, lipidy roślinne, takie jak olej kanola, olej safranowy, olej słonecznikowy, oliwa z oliwek, tran, itd. albo ich frakcje lub mieszaniny zawierające odpowiednie kwasy tłuszczowe (wielonienasycone i/lub nasycone). Białka odpowiednie do