本公开涉及以奶为基础的成人营养组合物,其中添加了成人消化道中通常不存在的酶,以改善奶的消化和营养吸收。
背景技术:
1、包括人类在内的成年哺乳动物饮用奶是不自然的,通常会对个体产生负面影响,以至于奶成为他们无法饮用的物品。常见的问题是消化不良、胀气或腹泻,这是由于乳糖的消化能力差造成的。然而,作为成人食品,乳制品有可能成为蛋白质和脂肪的重要来源。乳业公司采用了几种策略来改善这些问题,包括添加乳糖酶以将双糖分成葡萄糖和半乳糖两部分。另一种策略是添加益生菌,如嗜热链球菌,这种细菌能产生乳糖酶,可在肠道中分解乳糖,而肠道是实现这一目的的理想场所。
2、其他不适问题可能来自对a1奶的过敏反应。目前已认识到,奶中存在两种密切相关的β-酪蛋白遗传变异,分别称为a1和a2。奶中的β-酪蛋白含有209个氨基酸。a1和a2变体仅在第67位不同,在a1奶中为组氨酸,在a2奶中为脯氨酸。由于β-酪蛋白与消化系统中的酶相互作用的方式,a1和a2被消化酶处理的方式也不同,a1-β-酪蛋白被消化后会释放出一种七氨基酸肽,β-酪啡肽-7(bcm-7)。现在已经知道,大多数牛乳都是a1奶。有一种基因检测方法可以确定牛乳中产生的是a2还是a1型蛋白质。2009年的一项综合研究发现,bcm-7并没有产生确凿的有害影响,1但最近的一项研究表明,a2奶可避免a1奶产生的炎症影响。2
3、成人饮用鲜奶的另一个问题是,婴儿的吮吸动作可能会在饮用奶时产生重要的酶,特别是舌脂肪酶和胃前酯酶(pregastric esterase),而成人用杯子喝牛奶时不会产生这些酶。舌脂酶和胃前酯酶会随食物进入胃部,并在胃中继续发挥作用消化脂肪。3不吸吮意味着胃前酯酶和舌脂肪酶没有在口腔中与奶结合,奶在进入胃部时没有消化牛奶的重要酶。这种口腔酶的实际缺失意味着奶中的脂肪到达胃(或反刍动物的腹腔)后不会被正确的口腔脂肪酶处理和作用,从而使身体无法从奶中的脂肪成分中获得宝贵的能量和营养。
4、术语“脂肪”主要是指三酰甘油,也称为甘油三酸酯或甘油三酯,包含三个脂肪酸以酯键连接甘油。其他脂肪包括磷脂和胆固醇。本发明只涉及三酰甘油脂肪。
5、三酰甘油脂肪的消化需要脂肪酶或酯酶的作用,它们能酶切酯键,形成偏甘油酯和游离脂肪酸(ffa)。这是必要的,因为脂肪是疏水性的,不能有效地溶于肠道,也不能有效地穿过消化道粘膜。4三酰甘油脂肪必须分解成游离脂肪酸才能穿过消化道粘膜。一旦被肠粘膜吸收,ffa就会与脂肪酸结合蛋白结合,并在乙酰辅酶a的帮助下重新酯化为三酰甘油。5重新形成的三酰甘油在小肠吸收细胞(肠上皮细胞)的内质网中组装成乳糜微粒。6乳糜微粒将食物中的脂质从肠道运送到身体的其他部位。
6、几种化学性质不同的脂肪酶在消化过程中发挥作用。成熟哺乳动物的主要脂肪酶是胰脂肪酶。至于新生儿,脂肪酶存在于乳汁中7而胃前脂肪酶在吮吸过程中形成8。胰脂肪酶和乳脂肪酶都需要胆盐。
7、本发明部分涉及各种十二指肠前脂肪酶,特别是舌脂肪酶、胃前脂肪酶和胃脂肪酶。10酯酶是密切相关的酶,在本发明中也可能具有价值。11
8、舌脂肪酶产生于口腔中的浆液腺,浆液腺分泌部分唾液,在哺乳动物进食时会产生舌脂肪酶。舌脂肪酶的最适ph值为2.0~6.5,在没有胆盐的情况下也具有活性。12吞咽食物后,舌脂肪酶的活性会在胃中继续存在。13一种密切相关的酶是胃前酯酶(pge),其形态、序列和活性与舌脂肪酶相似。14pge在舌会厌区分泌。在本文中,舌脂肪酶和胃前酯酶基本上是同义词。与其他脂肪酶(包括其他十二指肠前脂肪酶变体)相比,这两种酶被认为在新生儿和婴儿哺乳动物中发挥着重要作用。15
9、舌脂肪酶和胃前酯酶有别于其他脂肪酶,主要是胰脂肪酶,它们在食物通过十二指肠后被输送到消化道。生物合成(微生物、真菌和植物)来源的脂肪酶可能是哺乳动物来源的舌脂肪酶的可行替代品,可用于本文所述的某些实施例中。婴幼儿哺乳动物将舌脂肪酶释放到口腔中通常是吮吸动作的直接结果。16
10、消化牛奶中的蛋白质可能是成人面临的另一个挑战。本发明也涉及含有蛋白酶的组合。人体消化系统中有三种主要的蛋白酶,即胃蛋白酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶。在消化过程中,这些酶相互协作,其中每一种酶都专门切断特定类型氨基酸之间的联接,将食物蛋白质分解成易于被小肠吸收的成分,即肽和氨基酸。
11、酪蛋白是奶中的主要蛋白质成分,17但在非婴幼儿动物体内,酪蛋白可能无法正常消化。胶束形式的酪蛋白(通常存在于鲜奶中)通常在牛胃中被凝乳酶(chymosin)(一种天冬氨酸内肽酶ec 3.4.23.4)消化,凝乳酶是凝乳(rennet)(一种来自牛胃的用于制作奶酪的酶产物18)的主要成分。人类消化酪蛋白的酶机制不相同。19据推测,人类消化酪蛋白的能力会随着年龄的增长而下降。随着哺乳动物年龄的增长,胃中的酶会从水解奶类蛋白质的酶转变为更专注于其他蛋白质的酶。
12、胃蛋白酶是一种产生于胃黏膜主细胞的内肽酶,是人类和许多其他动物消化系统中的主要消化酶之一,其帮助消化食物中的蛋白质。胃蛋白酶是一种天冬氨酸蛋白酶,在其活性位点上有催化性天冬氨酸。胃蛋白酶的酶切特异性很广,但酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸等一些氨基酸会增加酶切的几率。胃蛋白酶是由胃壁中的主细胞产生的酶原,即胃蛋白酶原,与胃液中的盐酸混合后,胃蛋白酶原活化成为胃蛋白酶。
13、本发明还涉及含有凝乳酶(也称为凝乳酶(rennin))的组合,凝乳酶是一种存在于凝乳中的蛋白酶。凝乳用于将奶分离成固体凝乳(用于奶酪制作)和液体乳清,并用于大多数奶酪的生产。它是一种天冬氨酸内肽酶,属于merops a1家族(https://www.ebi.ac.uk/merops/index.shtml)。它由新生反刍动物的腹腔内壁产生,用于凝结它们摄入的牛奶,使奶在肠道中停留时间更长,吸收更好。由于制作奶酪的需求,牛凝乳酶如今通过重组生产。rennet是反刍哺乳动物胃中产生的一组复杂的酶。除凝乳酶外,凝乳还含有其他酶,如胃蛋白酶和脂肪酶。
14、凝乳是指通过絮凝、乳化和凝聚等物理化学过程将乳液或胶体分解成不同成分的大块。凝乳用于制作奶酪和豆腐。絮凝是指胶体自发或因添加澄清剂而以絮状物或片状物的形式从悬浮液中脱落的过程。乳化是指乳液的分散相在浮力的作用下发生迁移。颗粒上浮或下沉,取决于颗粒的大小和与连续相相比的密度,以及连续相的粘性或触变性。只要颗粒保持分离,这个过程就称为乳化。乳化的乳液会增加凝聚的可能性,因为乳液中的球状颗粒非常接近。影响乳化速度的因素与影响悬浮颗粒沉降速度的因素类似,并以斯托克斯定律表示。凝聚是指两个或多个液滴、气泡或颗粒在接触过程中合并形成一个子液滴、气泡或颗粒的过程。
15、牛源的舌脂肪酶、其他胃前脂肪酶、凝乳酶在工业上用于奶酪的制作。本公开提供了脂肪酶和蛋白水解酶与独特生物活性成分的组合,用于包括成年人类的哺乳动物的营养和食品。
技术实现思路
1、在一个实施例中,本发明提供了用于人的液体营养组合物,其包含新鲜全脂奶和一定量的凝乳酶,每升奶中该凝乳酶具有约5个国际凝乳单位(imcu)至200imcu。在一个实施例中,凝乳酶的量是40.625imcu/l奶。新鲜全脂奶是a1或a2奶。
2、本发明的组合物还可以包括选自乳糖酶、哺乳动物来源的脂肪酶、益生元和益生菌或它们的组合的成分。在一个实施例中,乳糖酶以约1000~20000u/l(二糖酶活性单位)奶存在。在一个实施例中,乳糖酶以每升新鲜全脂奶约3125u存在。
3、在一个实施例中,该组合物可包含选自舌脂肪酶和胃前酯酶的脂肪酶。脂肪酶可以以1~100脂肪酶/酯酶前胃单位(lfu)/l、或2~5lfu/l、或3.5lfu/l奶的量存在。
4、在一个实施例中,该组合物可包括益生元材料,例如菊苣根全粉、韭葱全株粉末或纯菊粉粉末,其可以以0.025至1.0g/l或0.0625g/l存在。
5、在一个实施例中,该组合物包括300,000,000菌落总数形成单位(cfu)/g的益生菌培养物,其中益生菌培养物为乳双歧杆菌(bifidobacterium lactis)、长双歧杆菌(bifidobacterium longum)、粪肠球菌(enterococcus faecium)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)、罗伊氏乳杆菌(lactobacillus reuteri)、嗜热链球菌(streptococcus thermophilus)的混合物,这些菌落培养物以0.005至0.25g/l或0.050g/l组合物中的奶存在。在一个实施例中,组合物可包含100,000,000cfu/g枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)孢子的益生菌培养物,培养物以0.001至0.25g/l或0.0025g/l组合物中的奶存在。在一个实施例中,组合物可包含15,000,000,000cfu/g凝结芽孢杆菌孢子(bacillus coagulans)的益生菌培养物,培养物以0.00025至0.25g/l组合物中的奶存在。
6、在一个实施例中,本发明提供了一种用于人的液体营养组合物,其具有1.0l新鲜全脂奶和40.625imcu凝乳酶。在一个实施例中,用于人的液体营养组合物含有1.0l新鲜全脂奶;40.625imcu凝乳酶;3125u乳糖酶;0.0625g菊苣根全粉;3.5lfu舌脂肪酶;0.05g乳双歧杆菌、长双歧杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、嗜热链球菌的混合物,这些菌落具有300,000,000cfu/g;0.01g具有100,000,000cfu/g的枯草芽孢杆菌孢子;和0.01g具有15,000,000,000cfu/g的凝结芽孢杆菌。
7、在一个实施例中,该组合物旨在供成人或大龄儿童食用。