Verfahren zur Herstellung eines die Bildung einer Bifidusflora beim Säugling fördernden Nährpräparates Es ist bekannt, dass die Faeces des Brustkindes eine nahezu reine Kultur des Lactobacillus bifidus, der auch als Bacillus bifidus oder Bacteriurn bifidum Tissier, kurz Bifidusfiora bezeichnet wird, darstellen.
Wenn das Brustkind eine nahezu reine Bifidusflora hat, befindet es sich nach herrschender Lehrmeinung im Zustande der Eutrophie. Wenn das Brustkind er krankt, wird in der Regel festgestellt, dass die nahezu reine Bifidusflora von einer sogenannten Mischflora, welche der Flora des nicht an der Brust ernährten Kindes ähnelt, verdrängt wird. Man betrachtet manch mal das Vorhandensein einer nahezu reinen Bifidus- flora bei Säuglingen als eine Anzeige davon, dass der Säugling sich im Zustand der Eutrophie befindet.
Mehrere Forscher haben versucht, ein Nährprä parat zu schaffen, das bei der Ernährung von Säug lingen in ihrem Darm eine nahezu reine Bifidusflora ergibt. Solche Präparate enthalten unter anderem ein Kohlenhydrat, wie z. B. Lactose oder Dextrine, oder ein Gemisch von beiden als Nährstoff für die Bifidus- bacterien, das nicht bereits im Magen oder im Dünn darm von den Verdauungssäften abgebaut bzw.
resor- biert wird - eine Bifidusflora gelangt im wesentlichen im Dickdarm zur Entwicklung - und weiter mindestens einen Stoff, von dem angenommen wurde, dass er eine spezifische Wirkung in bezug auf das Entstehen einer Bifidusflora hat.
In diesem Zusammenhang sei er wähnt, dass Adam in der Monatsschrift für Kinder heilkunde, 97, S. 500 bis 507 (1950), darauf hinweist, dass der Zusatz von Cystin, Lactose und Maltose zu Nährpräparaten für die Entwicklung einer Bifidusflora von ausschlaggebender Bedeutung ist. Petuely hat aber in der österreichischen Zeitschrift für Kinder heilkunde und Kinderfürsorge, 6, S.173 bis 190 (1951), mitgeteilt, dass die Hinzufügung von Lactose allein nicht hinreichend sei, um eine Bifidusflora zu ent wickeln;
dies sei ebensowenig der Fall bei der Zugabe eines Gemisches von Lactose und Cystin oder Lactose und Cystein zu Nährpräparaten. Im allgemeinen kann gesagt werden, dass das Problem, im Darm des nicht an der Brust ernährten Kindes eine nahezu reine Bifidusflora zur Entwicklung zu bringen, durch Er nährung mit einem Präparat besonderer Zusammen setzung bisher nicht gelöst worden ist.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Her stellung eines die Bildung einer Bifidusflora beim Säugling fördernden Nährpräparates und ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lactoselösung auf einen pH-Wert von über 5 einstellt, diese Lösung einige Zeit bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und <B>150'</B> C hält, danach unveränderte Lactose vom Reak tionsprodukt abtrennt und das erhaltene Produkt einem Nährmittel zusetzt. Ein solches Präparat wird z. B. auf der Basis von Milch bereitet, z.
B. eingedickter oder getrockneter Milch, durch Hinzufügung einer solchen Menge an Lactose, dass der Lactose-Eiweiss- quotient grösser ist als 2,6; während der Herstellung werden gegebenenfalls andere verdauliche Kohlen hydrate hinzugefügt.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren er haltenen Nährpräparate eignen sich zur Ernährung sowohl von Säuglingen als auch von älteren Kindern und Erwachsenen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Behandlung von Lactose bei einem pH über 5 mindestens ein Stoff gebildet wird, im folgenden als Bifidusfaktor bezeichnet, der in kon zentrierter Form oder einem Nährpräparat zugesetzt, die Bildung einer Bifidusflora beim Säugling zu fördern vermag. Diese Eigenschaft wird nachfolgend als bi- fidusaktiv bezeichnet.
Durch Versuche an Säuglingen kann festgestellt werden, ob ein Nährpräparat oder Konzentrat bifidusaktiv ist. Um zuverlässige Schluss folgerungen aus Versuchen zur Bestimmung der Wirk samkeit von Nährprodukten zu ziehen, ist es zweck mässig, dass mehrere, z. B. 10, Säuglinge, die gesund sind, keine nahezu reine Bifidusflora im Darm haben und weiter im Alter bis zu etwa sechs Monaten sind, diesen Versuchen unterworfen werden. Die Säuglinge sollen nicht mit andern Nährpräparaten als die zu prüfenden gespeist werden.
Wenn nach der ersten Verabreichung an die Säuglinge mit dem Nährpräparat, das einen Lactose-Eiweissquotienten grösser als 2,6 hat, bei der Mehrzahl der geprüften Säuglinge im Darm innerhalb von 48 Stunden und auf jeden Fall innerhalb von 96 Stunden eine nahezu reine Bifidusflora ent standen ist, enthält das geprüfte Nährpräparat eine hinreichende Menge an Bifidusfaktor. Hierbei wird angenommen, dass die Bakterienflora des Darmes sich im Bakterienbild der Faeces widerspiegelt.
Der Lactose-Eiweissquotient eines Nährpräparates wird dadurch berechnet, dass das Gesamtgewicht der Lactose durch dasjenige des Eiweisses dividiert wird. In diesbezüglichen Präparaten kann die Lactose teil weise durch Dextrine ersetzt sein. In diesem Fall soll der Lactose-Dextrine-Eiweissquotient grösser als 3 sein. Den erfindungsgemäss erhaltenen Präparaten können auch in der Pädiatrie übliche Stoffe, wie z. B. Vitamine, Milchsäure, Salze oder Fette, zugesetzt werden.
Im Zusammenhang mit dem vorgenannten Ver fahren zur Herstellung eines Lactose-Umwandlungs- produktes sei auf eine Veröffentlichung von Edna Montgomery und Hudson in Journal of Am. Chem. Soc. Vol. 52, S. 2101 bis 2106 (1930), hingewiesen, in der eine Behandlung einer wässrigen Lactoselösung mit einer 0,04 n.
Calciumhydroxydlösung mit an schliessender Abscheidung der bei diesem Verfahren gebildeten Lactulose beschrieben worden ist. Dabei wird aber das Reaktionsprodukt isoliert, während ge mäss dem Verfahren nach vorliegender Erfindung die Reinigung des Umwandlungsproduktes in solcher Weise durchgeführt wird, dass nicht veränderte Lactose abgetrennt wird, da das Reaktionsprodukt vermutlich aus einer Mischung von mehreren Substanzen besteht, wovon die Zusammensetzung nicht exakt bekannt ist.
In dieser Veröffentlichung ist nicht erwähnt, dass die gemäss dem dort erwähnten Verfahren erhaltenen Stoffe oder Konzentrate Bifidusaktivität besitzen oder zur Herstellung eines bifidusaktiven Nährpräparates im oben geschilderten Sinne verwendet werden können.
Es wurde festgestellt, dass die Reaktionsgeschwin digkeit der Bildung des Bifidusfaktors bei einem höheren pH-Wert grösser ist als bei einem niedrigeren p,1-Wert unter übrigens gleichen Umständen.
Der pH-Wert der Lösungen kann auf eine dazu in Betracht kommende Weise eingestellt werden, z. B. für einen pH-Wert zwischen 5 und 9 durch die Wahl eines geeigneten Puffergemisches.
Zweckmässigerweise wird die alkalische Behandlung der Lactose, bei welcher Behandlung der px-Wert über 7 beträgt, in einem wässrigen Milieu durchgeführt. Zur Bereitung eines bifidusaktiven Konzentrats kom men verschiedene lactosehaltige Flüssigkeiten in Be tracht, wie z. B. enteiweisste Molken oder konzen trierte wässrige Lactoselösungen, die keine oder nahezu keine andern Stoffe enthalten.
Es hat sich gezeigt, dass eine gute Ausbeute an bifidusaktivem Konzentrat erhalten werden kann, wenn eine wässrige Lactoselösung 1 bis 5 Tage bei einem pH von 10 bis 13 und einer Temperatur zwischen 20 C und 40 C aufbewahrt wird und anschliessend die so erhaltene Lösung an Bifidusfaktor angereichert wird.
Es ist ebenfalls möglich, eine wässrige Lactose- lösung maximal 5 Stunden bei einem pH von 6 bis 9 und einer Temperatur zwischen<B>11<I>0'</I></B> C und 120' C aufzubewahren und danach zu konzentrieren.
Wird die Behandlung bei einem pH von etwa 12 ausgeführt, so wird dieses pH vorteilhaft mit so viel Calciumhydroxyd eingestellt, dass hiervon während der Behandlung ein Niederschlag in der Lösung vor handen ist.
Wenn die wässrige Lactoselösung geringe Salz mengen enthält, ist es vorteilhaft, diese Lösung über einen alkalischen Ionenaustauscher zu schicken.
Die Abtrennung der unveränderten Lactose vom Reaktionsprodukt kann z. B. dadurch erfolgen, dass die Lösung eingedampft und der gebildete Lactose- niederschlag abfiltriert wird. Eine Anreicherung des Bifidusfaktors kann dadurch erreicht werden, dass die Flüssigkeit, aus der bereits beträchtliche Mengen un veränderter Lactose entfernt worden sind, mit einer in der Lösung löslichen Flüssigkeit behandelt werden, in der Lactose schlecht löslich ist, z. B. mit niedrigeren aliphatischen Alkoholen, insbesondere mit 96 öigem Äthylalkohol.
Nach Entfernung der unveränderten Lactose aus der Lösung kann der Bifidusfaktor noch weiter ange reichert werden, indem die Lösung mit einer Flüssig keit perforiert wird, wie z. B. Äther (Diäthyläther, Di- isopropyläther) oder Ester, z. B. Äthylacetat oder Petroleumäther, in der der Bifidusfaktor wenig, da gegen manche den Faktor begleitende Stoffe gut löslich sind. Um den Bifidusfaktor noch weiter anzu reichern, kann die Lösung anschliessend mit Flüssig keiten perforiert werden, wie z.
B. niedrigen aliphati- schen Alkoholen, z. B. Methyl-, Äthyl- oder Propyl- alkohol, in denen der Bifidusfaktor besser als diesen Faktor begleitende Stoffe in Lösung geht.
Ferner erhält man gute Ergebnisse, wenn man eine Lösung, aus der bereits beträchtliche Mengen Lactose entfernt worden sind, auf ein körniges, chemisch inertes Material aufbringt, z. B. Fluss- oder Seesand, dieses im Vakuum trocknet und die so erhaltene Masse mit Lösungsmitteln für den Bifidusfaktor extrahiert. Insbesondere kommt zu diesem Zweck absoluter Äthylalkohol in Betracht.
<I>Ausführungsbeispiel I</I> Einer wässrigen, ungefähr 70 öigen Lactoselösung wurde pro kg 4 g Calciumhydroxyd zugefügt. Diese Lösung wurde während einer Stunde gekocht. Die nicht umgesetzte Lactose wurde nach Abkühlung der Lösung auskristallisiert und abfiltriert. Das Filtrat wurde durch Überführung über einen Ionenaustauscher deionisiert. Die so hergestellte Lösung wurde zur Her stellung eines trockenen Pulvers der Zerstäubungs- trocknung unterworfen.
143 Liter Magermilch wurde zu einem Gewicht von ungefähr 84 kg eingeengt. In dieser Flüssigkeit wurden 6 kg eines Pflanzenöls emulgiert und die Emul sion homogenisiert. Dieser Emulsion wurden 3,3 kg einer aus Mehl und Hefe bestehenden Mischung zu gefügt, worauf das Ganze auf<B>90'</B> erhitzt wurde und dann wieder abgekühlt. Dieses Präparat wurde mit 4,9 kg wasserfreiem Produkt des in dem vorigen Ab satz erwähnten Trockenpulvers vermischt, wonach dieser Mischung 1,6 kg einer 15%igen wässrigen Milch säurelösung, 4,3 kg Lactose und weiter Vitamine A, D und C zugefügt wurde. Die Flüssigkeit wurde durch Zerstäuben in heisser Luft getrocknet.
Das Lactose- Eiweissverhältnis in dem Trockenpräparat war 2 zu 7.
100 g Milchpulver wurde mit 21 g des trockenen Pulvers, wie beschrieben in dem ersten Absatz dieses Beispiels, gemischt und weiter mit 19 g Lactose und den Vitaminen A, C und D. Eine 14- bis 15%ige Lösung dieser Mischung in Wasser bildete ein geeig netes bifidusaktives Nährpräparat. Das Lactose-Ei- weissverhältnis derselben war 2,63.
<I>Ausführungsbeispiel 2</I> Es wurde eine Lösung von 11,2 kg Lactose in 56 Liter Wasser hergestellt. Der kalten Lösung wurden 224 g Natriumhydroxyd, in wenig Wasser gelöst, zu gesetzt und die so erhaltene Lösung drei Tage bei Zimmertemperatur stehengelassen. Die Lösung wurde anschliessend entsalzt, indem sie über Ionenaustauscher geschickt wurde. Die von Salzen befreite Flüssigkeit wurde im Vakuum auf 10 Liter eingeengt. Der Lactose- niederschlag wurde nach zwei Tagen abfiltriert, wonach das Filtrat im Vakuum bis zu einem dickflüssigen Sirup eingeengt wurde.
Zu je zwei Liter dieses Sirups wurden 6 Liter 96 %iger Äthylalkohol zugesetzt, wobei wieder ein Lactoseniederschlag entstand, der abfiltriert wurde. Das in dieser Weise erhaltene Kon zentrat wurde durch Zerstäubung in einem heissen Gas zu einem Pulver getrocknet und dieses in einem Ge wichtsverhältnis von ungefähr 1 zu 3 einem Nähr mittel zugefügt, das in dem zweiten und dritten Absatz von Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist. Eine 14- bis 15%ige Lösung dieser Mischung in Wasser bildete ein bifidusaktives Nährpräparat.
<I>Ausführungsbeispiel 3</I> Es wurde eine Lösung von 11,2 kg Lactose in einer solchen Menge an siedendem Leitungswasser hergestellt, dass ein Endvolumen von 18,7 Liter resul tierte. Dieser Lösung wurden 120 g frisch gelöschter Kalk unter energischem Umrühren zugesetzt, wonach man das Gemisch abkühlen liess. Anschliessend wurde der pH-Wert mit Oxalsäure bis zu einem Wert .von etwa 7 gebracht, der Calciumoxalatniederschlag ab filtriert und die so behandelte Flüssigkeit einige Tage bei Zimmertemperatur stehengelassen.
Danach wurde der erhaltene Lactoseniederschlag abgenutscht und das Filtrat im Vakuum bis zu einem dickflüssigen Sirup eingeengt. Die so erhaltene Flüssigkeit wurde mit Lactose angeimpft und einige Tage bei Zimmertempe ratur stehengelassen, wonach der Lactoseniederschlag abfiltriert wurde. Das Filtrat wurde bis zu einem bi- fidusaktiven Konzentrat, wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben, aufgearbeitet.
Das in dieser Weise erhaltene Konzentrat wurde durch Zerstäubung in einem heissen Gas zu einem Pulver ge trocknet und dieses in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 1 zu 3 einem Nährmittel zugefügt, das in dem zweiten und dritten Absatz von Ausführungs beispiel 1 beschrieben ist. Eine 14- bis 15%ige Lösung dieser Mischung in Wasser bildete ein bifidusaktives Nährpräparat.
<I>Ausführungsbeispiel 4</I> 11,2 kg Lactose wurden in 56 Liter siedendem Leitungswasser gelöst, und nach Abkühlung wurden 560 g gelöschter Kalk zugesetzt. Diese Lösung liess man zwei Tage bei Zimmertemperatur stehen. An schliessend wurde das nicht gelöste Calciumhydroxyd abfiltriert, wonach das in Lösung gebliebene Hydroxyd mit Kohlendioxyd niedergeschlagen und der Nieder schlag abfiltriert wurde.
Die so neutralisierte Lösung wurde auf ein Volumen von 12 Liter eingedampft, mit Lactose angeimpft, der nach 14 Stunden gebildete Lactoseniederschlag abfiltriert und das Filtrat im Vakuum zu einem dickflüssigen Sirup eingeengt. Je 2 Liter dieses Sirups wurden mit 6 Liter 96 /oigem Äthylalkohol gemischt. Der nach 24 Stunden gebildete Niederschlag wurde abgeschieden und das Filtrat im Vakuum auf 2 Liter eingeengt.
Das in dieser Weise erhaltene Konzentrat wurde durch Zerstäubung in einem heissen Gas zu einem Pulver getrocknet und dieses in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 1 zu 3 einem Nährmittel zugefügt, das in dem zweiten und dritten Absatz von Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist. Eine 14- bis 15%ige Lösung dieser Mischung in Wasser bildete ein bifidusaktives Nährpräparat.