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COMPOSITIONS ALIMENTAIRES,
La présente invention se rapporte à des compositions alimentaires et plus particulièrement à des produits alimentaires propres à l'alimentation des nourrissons.
L'invention se rapporte plus particulièrement à certaines com positions,nouvelles et perfectionnées contenant, outre les corps gras, protéines, hydrates de carbone, acides gras, amino-acides, vitamines et consti= tuants minéraux usuels nécessaires à la croissance des nourrissons, une substance supplémentaire fournissant un facteur ou principe spécial nécessaire à la prolifération du microorganisme dit Lactobacillus bifidus. qui constitue le microorganisme prédominant dans le tractus digestif du nourrisson qui a absorbé ladite composition.
Il existe dans le commerce un certain nombre de compositions alimentaires qui sont utilisées pour l'alimentation des nourrissons, fondées sur le lait de vache à titre de constituant nutritif essentiel et important.
Ces compositions contiennent généralement, outre les vitamines qu'on y ajoute, en constituant gras, une protéine du lait, un sure comestible (souvent dur lactose), des minéraux et des cendres. Les proportions de ces constituants sont telles que l'on obtienne une formule nutritive satisfaisant à toutes les exigences de la nutrition du nourrisson par préparation sous forme dune solution aqueuse de concentration déterminée qui lui et administrée à titre d'aliment.
Un exemple est constitue par la formule alimentaire pour nourrisson, qui est bien connue et que l'on trouve dans le commerce. à base de lait de vache mais dont les propriétés principales physiques et chimiques sont essentiellement identiques à celles du lait humain ; formule con- tient environ 1.5% de protéine. 7% d'hydrate de carbone, 3,5 % de corps gras, 0,38 % de cendres et un constituant minéral, tel que le fer, qui est présent
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en quantité relativement plus faible, telle que 0,005 % environ ; cet aliment est mis sous une forme liquide prête à l'alimentation des nourrissons.
Cette composition est à maints égards semblable au lait humain; elle fournit eniron 700 calorie s'par litre et contient, naturellement, en outre divers constituants vitaminiques comme la vitamine A. la thiomine, la riboflavine, la vitamine C, la vitamine D et la niacine, tqus ces composés étant présents (sauf la vitamine C) en quantités bien plus grandes que celles qui existent dans un volume égal de lait humain.
Il est naturellement bien entendu que la composition alimentaire particulière du commerce de la composition ci-dessus ne constitue qu'une des nombreuses formules alimentaires pour nourrissons dont on dispose, qui sont toutes fondées sur ou dérivent du lait de vache, compositions habituellement fournies sous forme liquide concentrée destinée à être étendue d'eau avant usage ou sous forme pulvérulente' ou granulaire que l'on dissout dans l'eau dans les proportions indiquées pour obtenir des solutions des concentrations indiquées.
Ces compositions varient dans une certaine mesure des unes des autres quant aux ingrédients utilisés, par exemple la source de corps gras, la teneur en acides gras et amino-acides saturés et non-saturés, les constituants des hydrates de carbone, les proportions des ingrédients, etc., mais ils sont semblables dans leur essence en ce que tous proviennent du lait de vache.
Bien que certaines de ces compositions alimentaires pour nourrissons dont on dispose dans le commerce soient plus ou moins semblables quant à leurs propriétés physiques et chimiques au lait humain, elles présentent toutefois d'importantes différences pour.ce qui concerne les micro-organismes prédominants dans la flore intestinale bactérienne qui est caractéristiques du nourrisson nourri exclusivement au lait humain, si on la compare à la flore intestinale du nourrisson nourri au moyen d'une des formules alimentaires du commerce fondée sur le lait de vache ou en provenant.
La flore intestinale du nourrisson nourri au sein est caractérisée par la présence en tant que'microorganisme prédominant de Lacto-bacillus bifidus Les fèces des nourrissons alimentés exclusivement au lait humain sont de fait remarquables en ce que ce micro-organisme constitue pratiquement la totalité de la flore bactérienne présente dans les excrétions.
Comme on le voit dans les préparations microscopiques des fèces fraichement isolées des nourrissons, L. bifidus apparait Gram-positif, sous forme de bâtonnets courbés, non-mobiles, ne formant pas de spores. Une des deux extrémités ou les deux parait fendue longitudinalement, ce qui donne deux branches courtes, d'où la terminologie de "bifide". Une des extrémiés du micro-organisme peut être en forme de bulbe ou de raquette.
Ce microorganisme prédomine bien dans le tractus intestinal et les fèces des nourrissons alimentés au moyen de lait humain provenant du sein; en revanche, il ne constitue pas le microorganisme caractéristique ou prédominant du tractus intestinal des nourrissons alimentés au moyen d'autres aliments, 'tels que'le lait de vache ou les préparations alimentai- res du commerce à base de lait de vache ou en dérivant ? Lesnourrissons ainsi nourris montrent une flore intestinale plus ou moins uniforme* contenant une proportion appréciable de bâtonnets Gram-négatifs et de cocci.
Le fait qu'une flore stable de L.. bifidus ne caractérise que le tractus intestinal des enfants nourris au sein n'a pas été complètement élucidé et apprécié par les pédiatres et autres, spécialistes en matière de médecine. de biologie et de nutrition. Voir par exemple les articles de Tisaier, Comptes Rendus Soc. Biol., 51. p. 943-945 et 60, p.359-361; Ann. Inst. Pasteur, 19, p, 109-123 et 22, p.189-207.. Voir également les articels de Moro, Wien, klin, Wochschr. 13, p. 114-115 et Jahro.
Kinderheilk., 6l, p.870-899. Les observations originales de Tissier relatives à la pré dominance de L. bifidus dans les fèces des nourrissons ont été amplement confirmées, ainsi que le montrent l'article plus récent de Norris, Flanders, Tomarelli et Gyorgy dans Journal of Bactériology, 60 p. 881-896, décembre 1950.
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Les¯.autorités médicales sont maintenant généralement d'accord sur le fait que les avantages présentés par l'alimentation des nourrissons au sein semblent être attribuables, pour ce qui concerne la nutrition et la résistance à certaines maladies, au moins en partie, à la prédominance de
L. bifidus dans le tractus intestinal. La prédominance de ce microorganisme dans le tractus intestinal est actuellement considéré comme ayant une portée physiologique, sa prolifération pouvant empêcher les troubles intestinaux po- voqués par d'autres bactéries. La résistance aux'maladies bactériennes intes- tinales et même aux troubles parentéraux tels que les infections respiratoires est caractéristique des nourrissons alimentés au sein.
Les nourrissons ali- mentés au biberon au moyen de lait de vache ou d'autres animaux ou d'autres formules alimentaires à base de lait de vache en tant que source de protéine sont nettement plus sensibles à ces troubles. Voir à ce sujet l'article de
Robinson dans "Lancet", intitulé "Infant Morbidity and Mortality". vol. CCLX, p.788, 7 avril 1951.
On admet maintenant généralement que le nourrisson dont le colon manque d'une flore stable de L. bifidus est plus exposé aux troubles attribua- bles à la prolifération des autres bactéries'dont certaines sont dangereuses pour le nourrisson : une source alimentaire assurant dans le tractus intestinal du nourrisson une abondance de L. bifidus réduit en effet la possibilité pour les autres bactéries telles que Bo coli en particulier, qui est nuisible, de proliférer en grand nombre ou en colonies abondantes. En tout cas, en présen- ce d'une grande quantité de bacilles Gram-positifs L.bifidus dans l'intestin du nourrisson telle qu'on la trouve exclusivement dans le cas de l'alimenta- tion au seih, la prolifération des autres microorganismes est bien moindre, en particulier celle du B.
Coli Gram-négatif, de Clostridia et certains micro- organismes atmosphériqes tels que cinae. Bien qu'on n'ait pas complètement élucidé les raisons pour lesquelles le nourrisson nourri au sein.présente une meilleure résistance aux maladies par rapport aux nourrissons alimentés au lait de vache ou au moyen des formules alimentaires usuelles dans lesquelles le lait de vache est le constituant principal, les pédiatres considèrent généralement qu'au moins dans une certaine mesure cette supériorité de résistan- ce est attribuable à la présence d'une abondante flore de L. bifidus dans les intestins des nourrissons, alors qu'elle est très souvent absente dans les intestins des nourries= qui ne sont pas alimentés au lait humain.
Cette prédominance apparemment spécifique dans'le tractus intestinal du nourrisson alimenté au sein rend particulièrement intéressants l'isolement et la détermi nation des besoins de L. fifidus quant à sa prolifération.
Il existe d'abondants travaux relatifs à l'identification et à l'isolement du principe biologique actif auquel est du la prolifération de L. bifidus dans les intestins des nourrissons alimentés au lait humain, principe qui manifestement n'existe pas en quantité suffisante pour assurer la prolifération de L. bifidus en quantité prédominante dans le tractus intestinal des nourrissons alimentés au lait de vache ou au moyen des compositions alimentaires usuelles pour nourrissons à base de lait de ache.
Les présentes recherches ont démontré que les substances ou facteur spécifiques favorisant la croissance existent probablement aussi, au moins dans une certaine mesure, dans le lait de vache tout comme dans le lait humain, mais que la quantité contenue dans le lait de vahhe est si faible qu'elle ne représente qu'un très faible pourcentage de celle contenue dans un volume égal de lait humain. Il est bien loin d'être en quantité suffisante pour que le colon et les fèces du nourrisson nourri au moyen de ce lait contienne assez de ces substances ou facteur favorisant la prolifération en quantité prédominante de L. bifidus.
Bien que la concentration du facteur spécifique de prolifération de L. bifidus du lait de vache varie dans une certaine mesure suivant les divers échantillons et dans une certaine mesure avec la souche ou variété de L bifidus choisie pour l'essai, la concentration en facteur spécifique de prolifération du lait de vache ne dépasse pas environ la trentième de la concentration (environ 3,33 %) qui existe dans le lait humain? Cette concen-
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tration est évidemment trop faible -pour, assurer une prédominance à L bifidus dans la flore intestinale .des nourrisons alimentés au lait de vache.
Comme le lait de vache ne figure que pour la moitié environ dans les matières sèches de la préparation alimentaire pour nourrissons du commerce dont on a donne 'précédemment la composition, la présence réelle du facteur favorisant la. prolifération de L. bifidus dans une formule de ce type ne dépasse pas environ - 1/60 (environ 1,67 %) de celle figurant dans un volume égal de lait humain.
Bien qu'on se soit rendu compte depuis quelque temps des avantages qu'il y aurait à fournir une 'composition alimentaire pour nourrissons assurant la proliferation de L bifidus en quantité prédominante dans leur colon, il n'avait pas été possible jusqu'ici d'y parvenir dans aucune des compositions alimentaires dont on dispose actuellement, dans lesquelles le facteur spécifique assurant cette prolifération ne dépasse pas en.moyenne environ- 1,67 % de la quantité présente dans le lait humain, à volume égal.
On avait de temps à autre envisagé la 'possibilité d'ajouter aux compositions alimentaires pour nourrissons certaines matière ou substance fournissant les substances ou facteur spécifiques favorisant la prolifération de L. bifidus eu Plus grandes quantités de-manière qu'elles puissent figurer dans la nourriture des nourrissons dans une proportion suffisante pour assurer la prédominance de L. bifidus dans leur tractus intestinal.
On n'avait toutefois pas trouvé jusqu'ici de substance autre que le lait humain contenant des substances ou facteur spécifiques de la prolifération du microorganisme sous une concentration suf- fisants pour permettre d'augmenter la quantité de ce principe biologiquement actif'dans une proportion telle qu'elle assure l'obtention de ce résultat avec les préparations courantes dont on dispose, et l'addition de lait humain est naturellement impraticable dans des formules de ce type.
La demanderesse a découvert que l'on peut fournir le facteur,. spécifique de prolifératiôn nécessaire à la prolifération de L. bifidus dans le tractus intestinal du nourrisson, ou au moins des souches de ce microorganisme déjà connues pour ne proliférer qu'en présence de lait humain (ou.: les substances spécifiques de prolifération y contenues) en ajoutant à la composition alimentaire pour nourrisson une petite quantité de chitine hydrolysée.
La demanderesse préfère spécialement incorporer dans la composition alimentaire pour nourrisson de la chitine hydrolysée préparée à partir de la carapace du homard ou des crabes, ou des insectes, champignons etc., cette chitine est tout d'abord recueillie à partie de la carapace du homard ou des autres sources par un traitement convenable, puis elle est soumise à l'hydrolyse, de préférence par traitement au moyen d'un acide minéral fort, de manière à obtenir le produit hydrolysé possédant une activité de prolifération de Lactobacillus. bifidus.
C'est ainsi que l'on peut tout d'abord traiter la carapace du homard, de préférence pendant un ou deux jours, au moyen d'une solution caustique, par exemple de l'hydroxyde de sodium à 10%. Après ce traitement caustique,la carapace du homard est soumise à l'action d'un acide minéral tel que l'acide chlorhydrique d'une concentration de 5% environ, pendant un à deux jours; le squelette ainsi obtenu est alors de la chitine pratiquement pureo
On hydrolyse la chitine, de préférence à la température ambiante, en la traitant au moyen d'un acide minéral fort tel que l'acide sulfuriqne d'une concentration de 50% environ.
Après dilution par l'eau, par exemple six parties d'eau par partie de chitine hydrolysée, on désionise le produit, de préférence par traitement au moyen de résines d'échange d'ions ou d'une autre manière et on précipité la matière inactive, par exemple par addition d'éthanol, jusqu'à ce que la concentration en éthanol atteigne 95% ou par addition d'éther jusqu'à cessation de formation de précipité. Après précipitation et enlèvement par filtration de la matière presque inactive, le produit assurant effectivement la' prolifération de L. bifidus se trouve dans le filtrat.
On peut évaporer ce filtrat jusqu'à siccité ou le traiter de quelqu'autre manière de façon à obtenir la matière active à l'état solide ou, si on le veut, ne pas la recueillir sous forme solide mais l'ajouter directement
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à la composition alimentaire sous forme d'une solution, 'de préférence concentrée o
A titre d'exemple particulier de la préparation d'une ma- tière possédant une activité favorisant la prolifération de L. bifidus à partir de la carapace du homard ou de la chitine obtenue à partir d'elle,. voisi la description de ce qu'on peut considérer comme une illustration du procédé préféré.
On peut traiter 700 g. de chitine telle qu'elle est obtenue à partir de la carapace du homard au moyen d'un mélange refroidi de 500 cc. d'eau et de 500 ce. d'acide sulfurique concentré. On laisse reposer à la température ambiante (20 C.)pendant 48 heures environ, au cours desquelles on agite de temps à autres la solution.
On ajoute alors cinq litres d'eau au mélange, en refroidissant, puis on décolore la solution par traitement au moyen d'une petite quantité d'un carbone décolorant tel que le "Norit". On enlève ensuite l'acide sulfu- rique de la solution limpide et incolore par traitement au moyen d'une ré- sine d'échange d'ions, (par exemple par traitement au moyen de la résine dite "IR4B". vendue par RöHm and Haas Co.) ou par précipitation de l'ion sulfate à l'état de sulfate de baryum. Après filtration ou centrifugeage, la solu- tion peut être évaporée jusqu'à siccité, de préférence sous pression rédui- te.
Le résidu solide restant est alors dissous dans 60 cc. d'eau et la solution est additionnée de 1020 ce, d'éthanol absolu. Il se forme un précipité que l'on enlève. On ajoute au filtrat restant de l'éther sec, en poursuivant l'addition jusqu'à ce qu'il ne se sépare plus de matière solide. L'évaporation de la solution éthéro-alcoolique donne un précipité supplémentaire cristallisé qui ne manifeste qu'une faible activité promotrice de prolifération. Après que le dépôt de cristaux a cessé en poursuivant l'évaporation, on enlève les cristaux et on évapore le filtrat jusqu'à siocité sous pression réduite. On obtient un résidu amorphe très actif.
L'ébullition de ce résidu avec une quantité de méthanol suffisante pour le dissoudre, suivie de refroidissement de la solution vers O C. pendant plusieurs jours, donne un produit cristallisé en fines lamelles, d'une grande activité quant à la prolifération de L, bifidus. L'activité de prolifération de cette matière est d'une unité E pour 80 à 100 microgrammes de matiére, l'unité E autant la réaction de prolifération assurée par environ 0,06 cc. de lait humain d'une teneur moyenne en facteur de prolifération.
La teneur en azote de la chitine hydrolysée produite, telle qu'on la recueille, est de 5%. Son point de fusion est de 130 à 133 C. La valeur [Ó] D en solution aqueuse à 0,05 % est de + Il 5..-
La chitine hydrolysée constitue une source extrêmement active de facteur spécifique de prolifération, dont l'activité à poids égal est à peu près quarante fois celle du composé chimique simple le plus actif connu pour posséder cette activité, à savoir le 2-désoxy-2-acétamino-d-glucose.
En fait; la chitine hydrolysée, en outre de constituer une substance cristallisée, c'est-à-dire très intéressante dans son application à l'addition dans les préparations alimentaires, possède une beaucoup plus grande activité que le lait humain, à poids égal.
A titre d'illustration de l'ordre relatif d'activité, une quaitité de 0,08 à 0,10 mg. de chitine hydrolysée telle qu'on l'obtient à partir de'la carapace de homard manifeste une activité d'une unité, ce qu'on exprime habituellement par l'expression mg/E = 0,08 à 0,10. L'activité standard E est celle manifestée par environ 0,06 ce. de lait humain d'activité courante relativement à la prolifération de Lactobacillus bifidus. (La prolifération provoquée par le lait humain varie dans une certaine mesure et la valeur E donnée constitue une moyenne)o L'activité promotrice de la prolifération de L. bifidus est d'autant plus grande que le rapport mg./E est faible.
La demanderesse a remarqué que la valeur mg./E de la N-acétyl-
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glucosamine (2-désoxy-2-acétamino-d-glucose) est d'environ 2 à 3. Son aucivité promotrice de prolifération de L. bifidus n'est donc que le quarantième . environ de celle de la chitine hydrolysée recueillie par traitement de la carapace du homard. Le lait humain est également beaucoup moins actif, certains échantillons concentrés de lait humain, par exemple, donnant aux essais des valeurs mg/E de 2,3 à 3. Les substances A et B des groupes sanguins manifes- tant une activité mg./E d'environ 0, 6 sont également beaucoup mins efficaces à poids égal que la chitine hydrolysée de la carapace de homard, en ce qui concerne la prolifération de L. bifidus.
La demanderesse a découvert que la quantité de chitine hydrolysée provenant de la carapace du homard qui doit être incorporée dans la for-' mule ou composition alimentaire du nourrisson basée sur ou provenant du lait de vache du type général décrit précédemment est ordinairement comprise entre 0,1 et 5% en poids, par rapport au poids total des solides présents dans la formule ou composition de l'aliment pour nourrisson. On constate fréquemment qu'une quantité de chitine hydrolysée ne dépassant pas 1 % environ en poids est satisfaisante dans de nombreux cas, pour l'alimentation des nourrissons.
L'addition de chitine-hydrolysée à la formule alimentaire pour nourrissons, en quantité comprise entre 0,1 et 5% en poids relativement aux matières sèches, s'ajoute'à la petite quantité de facteur spécifique promoteur de prolifération qui existe déjà dans la composition par suite de la présence du lait de vache, de sorte que la quantité de principe favorisant la prolifération ainsi complétée cet à peu près comparable à celle qui se trouve en moyenne dans un volume égal de lait humain. Quand le nourrisson est alimenté au moyen de cette formule ou composition à protéine provenant du lait de vache, complétée par addition, pour ce qui concerne le facteur promoteur de prolifération de L. bifidus, de chitine hydrolysée, toutes les souches ou variétés de L.
bifidus présentes dans le tractus intestinal du nourrisson trouvent, dans le colon du nourrisson, une source d'aliment, qui, eu égard à la quantité de substances favorisant la prolifération, est sensiblement identique à celle du lait humain. Le microorganisme L. bifidus est ainsi susceptible de croître et proliférer dans le tractus intestinal du nourrisson au meme degré que dans celui d'un nourrisson entièrement alimenté au lait humain.
La présente invention telle qu'elle est décrite est naturellement susceptible de variantes et de modifications, sans qu'on s'écarte pour autant de son cadre et de son esprit.