乳清蛋白膠束用于改善糖尿病患者的胰島素特征的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在個(gè)體中治療和/或預(yù)防與餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度增加有關(guān)的病癥的乳清蛋白膠束。本發(fā)明還涉及乳清蛋白膠束用于在健康個(gè)體中降低餐后血漿胰島素和/或胰高血糖素濃度的非治療用途。
【專利說明】乳清蛋白膠束用于改善糖尿病患者的胰島素特征的用途
[0001]本發(fā)明涉及用于在個(gè)體中治療和/或預(yù)防與餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度增加有關(guān)的病癥的乳清蛋白膠束。本發(fā)明還涉及乳清蛋白膠束用于在健康個(gè)體中降低餐后血漿胰島素和/或胰高血糖素濃度的非治療用途。
[0002]據(jù)估計(jì)，全球約有1.5億人患有2型糖尿病。世界各地的發(fā)病率差別很大，幾乎必然是由于遺傳、營養(yǎng)、環(huán)境和生活方式因素。在美國，有約8%的群體患有糖尿病，約1800萬患者被診斷出糖尿病，其中90%是2型。在1990至2005之間，流行率翻倍，該增加已經(jīng)被表征為流行病。傳統(tǒng)上認(rèn)為2型糖尿病是成年人疾病，但是，由于童年期膳食結(jié)構(gòu)以及生活方式的改變，在越來越多的兒童中診斷出2-型糖尿病以及肥胖癥比率增加。
[0003]當(dāng)對餐食的胰島素響應(yīng)或更具體地是第一時(shí)相胰島素釋放變得異常(GerichJE, 2002, Diabetes, 51:S117-S121)并且血糖升高隨時(shí)間推移變得不可避免時(shí)，可出現(xiàn)糖尿病的原發(fā)性早期發(fā)展。然后，長期高血糖導(dǎo)致對胰島素的需求增加，最終導(dǎo)致β_細(xì)胞分泌功能障礙，引起胰腺中的β-細(xì)胞衰竭(Porte DJ, 2001, Diabetes Metab ResRev, 17 (3): 181-188)。這種胰島素分泌功能障礙被認(rèn)為與肝臟和外周胰島素作用的缺陷同時(shí)出現(xiàn)，其鑒定為胰島素抵抗，可引起空腹血胰島素升高。胰島素分泌的增加和胰島素抵抗一起合作增加了血胰島素，并且有助于發(fā)展為2型糖尿病。其結(jié)果是，進(jìn)食后血胰島素的減少和充分應(yīng)答可能是健康或糖尿病前期個(gè)體中身體的胰島素分泌和利用充分的征兆。餐后血胰島素降低將保護(hù)胰功能，同時(shí)改善胰島素敏感性。長遠(yuǎn)而言，降低進(jìn)食后的胰島素需求可以降低(I)糖尿病前期個(gè)體發(fā)展為2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)和(2)2型糖尿病的血糖控制的惡化。
[0004]已知蛋白質(zhì)可刺激胰島素分泌，高蛋白質(zhì)飲食有降低2型糖尿病個(gè)體的血漿葡萄糖和空腹甘油三酯的潛能(Van Loon LJ等人，2000，Am J Clin Nutr72:96-105;Gannon MC等人，2003，Am J Clin Nutr78:734-741)。最新研究評價(jià)了在2型糖尿病個(gè)體中、在富含脂肪的測試餐食后不同蛋白質(zhì)類型對餐后脂血的急性效應(yīng)(Mortensen LS等人，2009, Am JClin Nutr.90:41-48)。因此，比較了具有不同蛋白質(zhì)源、即乳清、酪蛋白、谷蛋白和鱈魚蛋白的4種等熱量餐食。結(jié)論如下:在降低那些患者的餐后脂血方面，乳清蛋白是最有效的。Shertzer HG等人公布的進(jìn)一步研究(2011，J Nutrl41:582-587)揭示:施用于小鼠的飲食乳清蛋白分離物降低了代謝疾病和發(fā)展為食用高脂肪飲食有關(guān)的糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]W02011/112695公開了乳清蛋白提供的健康益處，包括控制血糖，因此其適用于糖尿病。
[0006]在食品工業(yè)中持續(xù)地需要進(jìn)一步改善提供給糖尿病個(gè)體或處于發(fā)展為2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)中的個(gè)體的營養(yǎng)方案。
[0007]本發(fā)明的目的是改善本領(lǐng)域狀態(tài)和提供用于在個(gè)體、特別是糖尿病或糖尿病前期個(gè)體中改善餐后胰島素和胰高血糖素特征的新的和更好的營養(yǎng)方案。
[0008]本發(fā)明的目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步發(fā)展了本發(fā)明的思想。
[0009]因此，在第一方面，本發(fā)明提供了用于在個(gè)體中治療和/或預(yù)防與餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度增加有關(guān)的病癥的乳清蛋白膠束。
[0010]在另一方面，本發(fā)明涉及乳清蛋白膠束用于在個(gè)體、特別是健康個(gè)體中降低餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度的非治療用途。在另一方面，本發(fā)明涉及包含乳清蛋白膠束的液體替代餐。
[0011]“乳清蛋白膠束”在本文中如EP1839492A1中所述進(jìn)行定義。特別地，“乳清蛋白膠束”是可通過如EP1839492A1中所公開的方法獲得的乳清蛋白膠束濃縮物中所包含的膠束。其中，制備乳清蛋白膠束濃縮物的方法包括如下步驟:a)調(diào)節(jié)乳清蛋白水溶液的pH為
3.0至8.0的值；b)使水溶液達(dá)到80至98°C的溫度；和c)濃縮步驟b)中得到的分散液。由此，所產(chǎn)生的膠束具有極尖的粒徑分布，使得所產(chǎn)生的膠束有多于80%具有直徑小于I微米的粒徑、優(yōu)選粒徑為IOOnm至900nm?！叭榍宓鞍啄z束”可以是液體濃縮物或粉末形式。重要的是，在濃縮物、粉末中乳清蛋白的基本膠束結(jié)構(gòu)被保留并且在例如水中由該粉末重構(gòu)。“乳清蛋白膠束”在分散體中、作為粉末以及在噴霧干燥或冷凍干燥期間是物理穩(wěn)定的。
[0012]“胰島素”是胰腺的細(xì)胞響應(yīng)于餐食而分泌的激素。胰島素對于調(diào)劑體內(nèi)碳水化合物和脂肪代謝而言是關(guān)鍵的。
[0013]高胰島素生成營養(yǎng)物代表了對β細(xì)胞的長期刺激，這可以引起細(xì)胞的適應(yīng)性肥大和漸進(jìn)性失調(diào)，導(dǎo)致餐后血胰島素增多。餐后血胰島素增多可以促進(jìn)體重增力口、脂肪沉積和發(fā)展出胰島素抵抗、代謝綜合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病(Koppff.,Metabolism.2003 年 7 月;52 (7):840-844)。
[0014]“胰高血糖素”是胰腺的α -細(xì)胞響應(yīng)于低血糖(例如在禁食狀態(tài)期間)而分泌的激素。其也是響應(yīng)于蛋白質(zhì)餐食而分泌的。胰高血糖素通過增加的肝糖原分解和通過增加的乳酸鹽、甘油或氨基酸的糖原異生來刺激肝臟葡萄糖生成。胰高血糖素刺激肝臟將葡萄糖釋放到血液循環(huán)中。因此，胰高血糖素是調(diào)節(jié)全身葡萄糖的另一種重要激素。
[0015]現(xiàn)在發(fā)明人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn):與作為等熱量和等氮替代餐的一部分食用的乳清蛋白分離物(WPI)相比，乳清蛋白膠束顯著地降低了餐后血漿胰島素響應(yīng)和餐后血漿胰高血糖素濃度。實(shí)施例部分公開了隨機(jī)雙盲交叉臨床研究的結(jié)果。上述研究已經(jīng)證實(shí):就降低餐后脂血和降低代謝疾病和/或發(fā)展為2-型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)而言，WPI形式的乳清蛋白是最有效的。在此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了通過提供乳清蛋白膠束形式的乳清蛋白用于預(yù)期健康益處的甚至更好的營養(yǎng)方案。因此，與WPI相比，通過提供乳清蛋白膠束可以降低餐后血漿胰島素和/或胰高血糖素濃度作為對糖尿病和糖尿病前期個(gè)體的另一個(gè)益處。
[0016]雖然不希望受縛于理論，但是發(fā)明人認(rèn)為:乳清蛋白膠束顯示引起胃排空延遲，或者與乳清蛋白分離物(WPI)相比消化得更慢。因此，乳清蛋白膠束更慢地將氨基酸遞送到周圍血液循環(huán)中。與WPI和其它乳蛋白質(zhì)相比，這種較低的氨基酸血伴隨有胰島素血和胰高血糖素血降低。
[0017]圖1:人的攝入包含WPM和WPI的替代餐后的胰島素血漿濃度
[0018]圖2:人的攝入包含WPM和WPI的替代餐后的胰高血糖素血漿濃度
[0019]圖3:人的攝入包含WPM和WPI的替代餐后的必需氨基酸血漿濃度
[0020]本發(fā)明涉及用于在個(gè)體中治療和/或預(yù)防與餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度增加有關(guān)的病癥的乳清蛋白膠束，其中所述病癥選自胰島素抵抗、代謝綜合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。[0021]通常，餐后血胰島素增多可促進(jìn)發(fā)展為胰島素抵抗、代謝綜合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病(Kopp W.,Metabolism.2003年7月;52 (7):840-844) ?在2型糖尿病患者中，胰高血糖素血漿水平通常始終地升高。也有證據(jù)表明:餐后胰高血糖素抑制的缺乏可引起 2 型糖尿病的餐后高血糖(Lefebvre P, 1996, Handb Exp Pharmacol 123:115-131; ShahP等人，2005，Int Diabetes Monitorl7:3-10)。但是，降低餐食后的胰島素需求一方面可降低2型糖尿病中的血糖控制的惡化，另一方面可降低易感個(gè)體發(fā)展為2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。因此，有利的是，乳清蛋白膠束用于治療和/或預(yù)防胰島素抵抗、代謝綜合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
[0022]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳清蛋白膠束用于糖尿病或糖尿病前期患者?！疤悄虿∏捌诨颊摺睘轱@示出胰島素抵抗或葡萄糖耐量降低并且對于在以后生活中發(fā)展為2-型糖尿病易感(例如由于家族史或遺傳)的個(gè)體。因此，使用乳清蛋白膠束將在那些個(gè)體中降低胰島素抵抗、代謝性綜合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)和/或發(fā)展。
[0023]用于本發(fā)明的乳清蛋白膠束涉及作為人或動物的個(gè)體，優(yōu)選貓或狗。2型糖尿病、胰島素抵抗或葡萄糖耐受不良的流行主要在成年人中觀察到。然而，越來越多的兒童也受到侵害或易感或處于在以后生活中發(fā)展這類疾病的風(fēng)險(xiǎn)中。因此，有利的是，這些病癥的預(yù)防和/或治療已經(jīng)在年幼時(shí)開始。或者和與在人中觀察到的類似，糖尿病、胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良在動物、特別是作為寵物動物飼養(yǎng)的動物中越來越普遍。因此,本發(fā)明優(yōu)選還涉及貓和狗。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳清蛋白膠束以至少20g干重、優(yōu)選至少30g干重的日劑量施用于個(gè)體。那些劑量應(yīng)當(dāng)確保足以在至少中期中給個(gè)體提供預(yù)期效應(yīng)的每日量。
[0025]用于本發(fā)明的乳清蛋白膠束作為正餐的一部分或者在正餐結(jié)束時(shí)提供。優(yōu)選地，乳清蛋白膠束作為餐食的一部分或者在餐食結(jié)束時(shí)提供，以賦予它們與餐食一起組合地改善胰島素和胰高血糖素餐后響應(yīng)的益處。通過在餐食結(jié)束時(shí)直接提供乳清蛋白膠束、例如作為甜點(diǎn)的一部分提供乳清蛋白膠束可以預(yù)期改善的作用。因此，胰島素響應(yīng)的最大濃度以及血漿胰高血糖素和氨基酸的餐后分布可以進(jìn)一步最優(yōu)化。
[0026]用于本發(fā)明的乳清蛋白膠束可以以液體飲料、振搖飲料(shake drink)或液體替代餐的形式提供。與天然乳清蛋白分離物不同，乳清蛋白膠束的主要優(yōu)點(diǎn)的一部分是其增加的水溶性。因此，可以制備包含與使用天然乳清蛋白分離物相比約兩倍量的可溶性乳清蛋白的液體飲料或餐食替代物。這使得液體餐食替代物和替代餐系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和獨(dú)創(chuàng)性。
[0027]或者，乳清蛋白膠束以固體食物產(chǎn)品、例如作為棒、片、餅干或小球的形式提供。
[0028]本發(fā)明的另一方面是乳清蛋白膠束用于在個(gè)體、例如健康個(gè)體中降低餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度的非治療用途，其中個(gè)體為人或動物，優(yōu)選貓或狗。
[0029]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是乳清蛋白膠束也可以施用于個(gè)體如健康個(gè)體，所述個(gè)體可能處于在以后某個(gè)時(shí)間發(fā)展為2型糖尿病、胰島素抵抗或葡萄糖耐受不良的風(fēng)險(xiǎn)中。實(shí)際上，如本文公開的乳清蛋白膠束給健康人和動物提供了在食用所述乳清蛋白膠束后降低的胰島素和胰高血糖素血漿水平。該作用最有利于限制胰島素需求和可能的胰腺衰竭，而同時(shí)提供了足夠量的高質(zhì)量蛋白質(zhì)(即乳清)用于改善那些個(gè)體的一般健康狀態(tài)。
[0030]本發(fā)明的另一方面是 包含乳清蛋白膠束的液體替代餐，特別地，其中所述乳清蛋白膠束以基于所述替代餐的總干重計(jì)至少15wt%、優(yōu)選至少20wt%的量存在。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述替代餐用于腸內(nèi)營養(yǎng)。因此，有利的是，這類替代餐可以例如用于重癥監(jiān)護(hù)病房或醫(yī)院，其中患者由于例如他們的創(chuàng)傷而是胰島素抵抗的，但是需要高蛋白飲食用于恢復(fù)。因此，液體替代餐是非常方便的，以良好修改的配制物提供了所需量的蛋白質(zhì)。“腸內(nèi)營養(yǎng)”在此定義為通過放入鼻、胃或小腸的管供應(yīng)食物或營養(yǎng)物的方式。腸內(nèi)營養(yǎng)通常也稱為管飼。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，他們可以自由地組合本文公開的本發(fā)明的所有特征。特別地，可以將針對乳清蛋白膠束的治療用途所述的特征與替代餐產(chǎn)品的非治療用途組合，反之亦然。而且，可以將針對本發(fā)明的不同實(shí)施方案所述的特征進(jìn)行組合。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征從附圖和實(shí)施例中顯而易見。
實(shí)施例
[0032]發(fā)明人發(fā)現(xiàn):作為健康成年男性的替代餐的一部分時(shí)，乳清蛋白膠束(WPM)與乳清蛋白分離物(WPI)相比降低了胰島素的餐后響應(yīng)。在23名健康男性中進(jìn)行隨機(jī)雙盲交叉研究。他們在午餐時(shí)攝入測試餐食，相隔一周洗脫期。將導(dǎo)管插入志愿者的手臂，用于收集餐后3小時(shí)動脈化血。將來自血樣的血漿用于分析激素(胰島素、C-肽和胰高血糖素)、葡萄糖和氨基酸。
[0033]2個(gè)測試替代餐是等熱量和等氮的。它們由測試蛋白質(zhì)(30g，7.2%w/w)、脂質(zhì)(11.7g, 2.8%w/w)、碳水化合物(42.7g, 10.2%w/w)和纖維(6.3g, 1.5%w/w)組成。測試蛋白質(zhì)是:(1)WP1、即乳清蛋白分離物；和(2)WPM、即乳清蛋白膠束。將替代餐用水加至420mL，含有388kcal作為能量攝入。
[0034]結(jié)果顯示:與WPI替代餐相比，攝入WPM后胰島素響應(yīng)的Cmax(最大濃度)顯著降低(P=0.015)。圖1顯示了攝入替代餐后的平均餐后胰島素響應(yīng)。與WPI餐食相比，WPM餐食后的餐后胰高血糖素響應(yīng)隨時(shí)間推移的發(fā)展得到改善(圖2)。令人驚奇的是:與其它蛋白質(zhì)餐食相反，在攝入餐食后30分鐘時(shí)，WPM替代餐引起了最低的血漿氨基酸濃度(圖3)。WPM顯示出最低的必需氨基酸在全身血液循環(huán)中增加的速率。這些最低的血漿氨基酸可能參與降低WPM在30分鐘(胰島素Cmax的時(shí)間)的血漿胰島素和胰高血糖素響應(yīng)。
[0035]該研究顯示了在健康男性中WPM與WPI相比的降低血漿胰島素和胰高血糖素的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.用于用途的乳清蛋白膠束，所述用途用于在個(gè)體中治療和/或預(yù)防與餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度增加有關(guān)的病癥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于用途的乳清蛋白膠束，其中所述病癥選自胰島素抵抗、代謝綜合征、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用于用途的乳清蛋白膠束，其中所述個(gè)體是糖尿病或糖尿病前期患者。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用于用途的乳清蛋白膠束，其中所述個(gè)體為人或動物，優(yōu)選貓或狗。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用于用途的乳清蛋白膠束，其中所述乳清蛋白膠束以至少20g干重、優(yōu)選至少30g干重的日劑量提供給個(gè)體。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用于用途的乳清蛋白膠束，其中所述乳清蛋白膠束作為正餐的一部分或在正餐結(jié)束時(shí)提供。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用于用途的乳清蛋白，其中所述乳清蛋白膠束以液體飲料、振搖飲料或液體替代餐的形式提供。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的用于用途的乳清蛋白膠束，其中所述乳清蛋白膠束以固體食物產(chǎn)品、例如作為棒、片、餅干或小球的形式提供。
9.乳清蛋白膠束用于在個(gè)體中降低餐后血漿胰島素和/或餐后血漿胰高血糖素濃度的非治療用途。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的非治療用途，其中所述個(gè)體為人或動物，優(yōu)選貓或狗。
11.包含乳清蛋白膠束的液體替代餐。
12.權(quán)利要求11 的替代餐，其中所述乳清蛋白膠束以基于總干重計(jì)至少15wt%、優(yōu)選至少20wt%的量存在。
13.權(quán)利要求11或12的替代餐，用于腸內(nèi)營養(yǎng)。
【文檔編號】A23L1/29GK103906439SQ201280051704
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】E·普托, L·J·R·博韋托, C·梅斯 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司