CZ2003298A3

CZ2003298A3 - Prostředek s obsahem glycidů

Info

Publication number: CZ2003298A3
Application number: CZ2003298A
Authority: CZ
Inventors: David Myatt Parker; Andrea Roedig-Penman
Original assignee: Smithkline Beecham P. L. C.
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-06-18
Also published as: TWI243024B; GB0018849D0; TR200401819T4; PL365184A1; CA2416927C; HK1057848A1; WO2002009537A3; KR100804928B1; AU8975701A; DK1313379T3; ATE270052T1; NZ523736A; EP1313379A2; PT1313379E; ZA200300652B; CZ301463B6; KR20030029802A; PL201806B1; CN1240322C; AU2001289757B2

Description

Vynález se týká prostředku s obsahem glycidů pro perorální podání, například nápojů a cukrářských výrobků a použití α-(1,4)-vázaných polymerů glukózy v takových prostředcích ke zmírnění nebo k prevenci poškození chrupu v souvislosti se spotřebou cukru.

Dosavadní stav techniky

Zubní kazy a zubní eroze vznikají působením kyselin na sklovinu povrchu zubů. Eroze jsou v typických případech spojeny s přímou spotřebou kyselin, například ' kyselin z ovoce, kdežto zutpí kaz je spojen se spotřebou cukru. Kyselina, která dává vznik zubnímu kazu, je produkována fermentací cukrů bakteriemi ústního plaku, který pokrývá povrch skloviny. Specifické problémy vznikají v případě časté spotřeby výrobků s obsahem glycidů, které slouží jako zdroj energie například v tak zvaných energetických nápojích nebo nápojích pro sportovce. Nej běžnějším zdrojem glycidů ve výrobcích pro perorální podání pro zvýšení přísunu energie, například v nápojích pro sportovce jsou monosacharidy a disacharidy, jako glukóza (dextróza), sacharóza a maltóza. V těchto výrobcích se také užívají polymery glukózy s delším řetězcem, například maltodextriny. Bylo prokázáno, že monosacharidy, disacharidy a maltodextriny jsou na krysím modelu zubního kazu snadno fermentovatelné bakteriemi plaku za vzniku kyselin, jak je popsáno v publikaci Grenby a Mistry, 1996, Caries Research 30, 289. Kyseliny, produkované fermentací cukrů, bakteriemi ústního plaku snižují pH v ústní dutině. Při snížení hodnoty pH je tekutina v blízkosti plaku méně nasycená hadroxyapatitem vápenatým, který je minerální složkou skloviny. Za kritickou hodnotu pH, pod níž k tomuto nenasycení dochází, se považuje hodnota přibližně 5,5. Tato hodnota závisí na složení slin u různých jednotlivců a na různých místech v ústní dutině podle Meurman and ten Cate, Eur J Oral Sci 104, 199-206.

Maltodextriny jsou glycidy, které jsou také známé jako polymery glukózy. Jsou obvykle odvozeny od škrobu, mohou například vznikat z kukuřičného škrobu hydrolýzou. Jde převážně o polymery tří nebo většího počtu dextrózových jednotek, tyto materiály vsak také obsahují malý podíl, typicky do 10 % hmotnostních monosacharidů nebo disacharidů. Při výrobě maltodextrinu ze škrobu vzniká produkt s různými délkami polymerního řetězce. Stupeň depolymerace škrobu se vyjadřuje jako dextrózový ekvivalent D.E., který označuje celkové množství přítomných redukujících cukrů, vyjádřených jako dextróza a přepočítaných na procentuální obsah v sušině. Glukóza (dextróza) má hodnotu D.E. 100. Glukózové sirupy mají obvykle hodnotu D.E. 20 nebo vyšší, kdežto maltodextriny mají obecně hodnotu D.E. nižší než 20. Čím vyšší je hodnota D.E., tím větší bude množství redukujících cukrů v materiálu a tím pravděpodobněji a snadněji bude zdroj glycidů fermentován bakteriemi ústní dutiny. Maltodextriny s hodnotami D.E. v rozmezí 1 až 20, se běžně dodávají s nízkým procentuálním obsahem monosacharidů a disacharidů, jak bude dále uvedeno.

Průmyslovou hydrolýzu škrobů je možno řídit tak, aby byly získány maltodextriny s různými hodnotami D.E. a s

nízkým procentuálním obsahem monosacharidů a disacharidů. Například pod obchodní značkou Cerestar (Trafford Park, Manchester M17 1PA, UK) se dodává řada maltodextrinů s D.E. v rozmezí 5 až 18,5 a firma Staley (A.E. Staley Manufacturing Company, 2200 E. Eldorado Street, Decatur, IL 62525 USA) nabízí maltodextriny s hodnotou D.E. v rozmezí 1 až 18. Běžně se dodávají také glukózové sirupy s nízkou hodnotou D.E. a s omezeným procentuálním obsahem monosacharidů a disacharidů.

Výrobek	Distribuce sacharidů (%)
	mono-	di-	tri-	vyssi
Staley Star-Dri maltodextrin 5 (D.E. 5)	0,9	0,9	1, o	97,2
Staley Star-Dri maltodextrin 10 (D.E. 10) ,	0,6	2,8	4,4	92,2
Staley Star-Dri maltodextrin 15 (D.E. 15)	1,3	4,1	6,0	88,6
Cerestar C-Pur 01910 Maltodextrin (D.E. 14)	1	3	6	90
Cerestar C-Sweet 01411 Glucose Syrup (D.E. 29)	4	11	16,5	68,5

Zdroje polysacharidů, například maltodextriny nebo glukózové sirupy jsou v ústech rychle převáděny na glukózu působením enzymu α-amylázy. Tento enzym hydrolyzuje a-(1,4)-vazby polysacharidů, které nevyvolávají tvorbu zubního kazu za vzniku monosacharidů a disacharidů, které zubní kaz vyvolávají, jako jsou glukóza a maltóza. Přestože pravděpodobně existují v plaku bakterie, které produkují α-amylázu, většina tohoto enzymu pochází ze slin podle publikace Scannapieco a další, 1993, Critical Reviews in Oral Biology and Medicine 4, 301-307.

Enzym α-amyláza je tedy schopný převádět v podstatě neškodné polymery glukózy s dlouhým řetězcem na substráty, které vyvolávají tvorbu zubního kazu, protože mohou být metabolizovány bakteriemi plaku a produkují organické kyseliny jako vedlejší produkty. Tento potenciál maltodextrinu byl vyhodnocen na lidském modelu v publikaci Al-Khatib a další, 1997, Caries Research 31, 316, abstrakty 106 a 107. Bylo prokázáno, že maltodextriny mají nižší acidogenní potenciál než sacharóza, avšak při testu na vznik zubního kazu mají demineralizační účinnost.

⁷ Je tedy zřejmé podle literatury, že maltodextriny jsou stejně jako cukry pro chrup nevýhodnými látkami.

EP 264117 se týká problému energetických nápojů, které by udržovaly koncentraci glukózy v krevním oběhu v průběhu tělesné námahy, nahrazovaly ztracené tělesné tekutiny a soli a současně by vylučovaly poškození chrupu, vyvolané fermentovatelnými glycidy. Uvedený patentový spis popisuje práškový prostředek pro přípravu energetického nápoje, který obsahuje 60 az 85 o hmotnostních polymerů glukózy s dlouhým řetězcem jako zdroj glycinů, přičemž pH prostředku je upraveno na 5,2 až 5,8. Podle uvedeného dokumentu obsahují polymery glukózy s výhodou méně než 10 % hmotnostních monosacharidů a disacharidů. Neuvádějí se však žádné důkazy účinku na chrup a je možno předpokládat, že působením amylázy ze slin vzniknou při použití takového prostředku fermentovatelné cukry.

Dokument SE 8904190 se týká prostředku pro peroralni podání pro použití při tělesné námaze, prostředek obsahuje jako hlavní energetický zdroj maltodextrin a je doplněn xylitolem jako látkou pro prevenci zubního kazu. Uvedený dokument navrhuje pomalu se vstřebávající napoj na bázi glycidových zdrojů s nízkou molekulovou hmotností, například na bázi dextrózy a sacharózy, přičemž běží o zdroje, které mohou využít bakterie v ústní dutině. Maltodextrin je v uvedeném dokumentu definován jako materiál s obsahem mono-, di- a oligosacharidů až do 10 glukózových jednotek, přičemž zbytek, to znamená 55 až 70 % hmotnostních tvoří oligosacharidy s řetězcem, obsahujícím více nez 10 glukózových jednotek. Monosacharidy a disacharidy obsahují 2,1 až 4,0 % hmotnostních. Výhodný obsah monosacharidů a disacharidů v maltodextrinu je 3,0 hmotnostní. Hodnota pH prostředku není v tomto dokumentu definována. Uvádí se však, že glycidový zdroj by nemel být výhodným substrátem pro bakterie, vyvolávající zubní kaz, avšak jediný příklad, který se v dokumentu nachází je nápoj pro sportovce, který obsahuje 51,8 % hmotnostních maltodextrinu a 38 % hmotnostních monosacharidů fruktózy, která přispívá ke tvorbě zubního kazu. Vzhledem k působení α-amylázy a vzhledem k přítomnosti bakterií v dutině ústní bude popsaný prostředek potenciálním zdrojem pro vznik kyseliny působením bakterií a tím i pro demineralizaci zubů.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol navrhnout prostředky pro perorální podání, obsahující glycidy a nevyvolávající tvorbu zubního kazu. Tyto prostředky obsahují a-(l,4)vázané polymery glukózy, například maltodextrin jako primární zdroje glycidů. Použití takových prostředků zajistí překonání problému potenciálního poškozeni zubu kyselinou, produkovanou v ústní dutině bakteriemi. Je nutno uvést, že pokud se uvádějí a-(1,4)-vázané polymery glukózy, jsou zahrnuty také polymery, obsahující a-(1,6)vazby.

Nyní bylo zjištěno, že produkci kyselin bakteriemi plaku je možno zastavit při použití prostředků, které při nízkém pH obsahují α-(1,4)-vázané polymery glukózy, například maltodextrin jako primární zdroje glycidů. I když není zapotřebí se vázat na teoretické vysvětleni, . předpokládá se, že při nízkém pH není α-amyláza schopna hydrolyzovat α-(1,4)-vazby a tak převést polymer glukózy na snadno fermentovatelné monosacharidy a disacharidy. Z tohoto důvodu je možno z uvedenými látkami připravit energetické nápoje, které vyvolávají jen minimální poškození zubů v důsledku tvorby kyseliny bakteriemi.

Podstatu vynálezu tedy tvoří prostředek s obsahem glycidů se zjevným pH 4,5 nebo nižším, obsahující alespoň 1,0 % hmotnostních α-(1,4)-vázaného polymeru glukózy, štěpitelného α-amylázou jako zdroj glycidů, přičemž koncentrace monosacharidu a disacharidu je nejvýš 2,0 hmotnostní, prostředek je určen pro použití peroralne bez poškození zubů tvorbou kyseliny bakteriemi v ústní dutině.

V průběhu přihlášky vynálezu je zjevné pH definováno jako hodnota pH, která zajistí uvnitř ústní dutiny přechodně pH 4,5 nebo nižší v průběhu podání prostředku při styku se slinami v ústní dutině. Prostředky s pH nižším než 4,5 jsou velmi účinné, velmi výhodné jsou prostředky s pH nižším než 4,0. Typicky by mely mít prostředky podle vynálezu zejvné pH alespoň 2,0.

Zdrojem glycidů bude maltodextrin s nízkou hodnotou DE, typicky 15 nebo nižší, takže koncentrace monosacharidů a disacharidů je minimální. Neexistuje horní hranice koncentrace použitého glycidu v prostředku až na požadavky, které je nutno splnit pro možnost praktické výroby prostředku a z organoleptických důvodů za předpokladu, že koncentrace monosacharidů a disacharidů v prostředku je co nejnižší. Jako přibližné hodnoty je možno uvést, že koncentrace monosacharidů a disacharidů v prostředku nemá být vyšší než 1,5 hmotnostních, zvláště výhodné jsou prostředky s obsahem těchto látek nejvýš 1,0 nebo dokonce 0,5 % hmotnostních.

Vynález je využitelný pro širokou škálu prostředku s obsahem glycidů pro perorální spotřebu, zvláště pro nápoje a cukrářské výrobky. Prostředky mohou mít formu kapalnou, tuhou nebo polotuhou. Pod pojmem nápojů jsou zahrnuty již připravené nápoje a také koncentráty nebo prostředky ve formě prášku, určené pro ředění nebo rozpouštění. Vynález je možno aplikovat na nej různější nápoje, například koncentráty, nápoje s obsahem oxidu uhličitého, popřípadě s přísadami ovocné šůávy nebo extraktů z ovoce, zvláště jde o nápoje pro sportovce a energetické nápoje nebo o nápoje s přísadou vitaminu.

Prostředky mohou být slazené nebo neslazené, přičemž jako sladidlo je možno použít sacharin, aspartylfenylalanylmethylester nebo jiná sladidla, odlišná od cukru, tak jak se v oboru běžně užívají. Prostředky mohou obsahovat také další bezné přísady, například benzoát sodný, kyselinu sorbovou, methabisulfit sodný, kyselinu askorbovou, látky pro úpravu chuti, barviva, stabilizátory, například hydrokoloidy pro potravinářské účely a oxid uhličitý.

Vynález je zvláště vhodný pro nápoje pro sportovce, obsahující přibližně 6 % glycidů, například 4,0 až 8,0 % glycidů a pro energetické nápoje s vyšším obsahem glycidů, například 15 až 25 % glycidů. V případě, že součást prostředků tvoří ovocná šťáva nebo podobné látky, obsahující fermentovatelné monosacharidy nebo disacharidy, pak je nutno brát ohled na obsah těchto - látek při konečném složení prostředku.

Vysokoenergetické prostředky podle vynálezu, obsahující α-(1,4)-vázané polymery glukózy jako primární zdroj energie z glycidů, například prostředky, obsahující více než 15 % a zvláště více než 20 % hmotnostních glycidů jsou nové a rovněž tvoří součást podstaty vynálezu.

Přidáváním kyselých složek k prostředku je potenciálně nevýhodné vzhledem k potenciální možnosti zubní eroze a následném vyplavování vápníku ze zubů rychleji, než muže byt vápník nahrazen normálními remineralizačními pochody. V publikaci Lussi a další, 1995, Caries Res 29, 349-354 se uvádí spojitost mezi pH a titrovatelnou kyselostí nápoje a jeho schopností vyvolat erozi. Čím vyšší je koncentrace kyseliny, tím větší je poškození zubů.

Byly již navrhovány způsoby pro zmírnění erozivního potenciálu kyselých látek v potravinách. V dokumentu WO 92/05711 se popisuje způsob prevence eroze zubní skloviny použitím kyselého nápoje o pH nižším než 5,5, obsahujícího 0,02 až 0,15 % hmotnostních vápníku ve formě komplexního jablečnanu a citranu vápenatého s molárním poměrem zbytku kyseliny citrónové a kyseliny jablečné 1:0,5 až 1:4,5. Dokumenty WO 97/30601 a WO 99/08550 popisují prostředky se sníženým potenciálem pro vyvolání eroze zubů, prostředky obsahují vápenatou sloučeninu a látku kyselé povahy, přičemž vápník je obsažen v rozmezí 0,3 až 0,8 mol na mol látky kyselé povahy, přičemž pH prostředku je v rozmezí 3,5 až 4,5. Dokument WO 00/13531 popisuje použití polymerních materiálů, modifikujících viskozitu a běžně užívaných jako zahuštovadla, stabilizátory a emulgátory v kyselých prostředcích pro perorální použití ke zmírnění nebo inhibici poškození zubů v souvislosti s přítomností kyseliny.

V případě použití v souvislosti se známými postupy pro potlačení eroze zubů přidáním vápníku a/nebo modifikací viskozity polymerním materiálem je vynález zvláště vhodný pro aplikaci v kyselých prostředcích s obsahem glycidů pro perorální použití, jako jsou kyselé nápoje pro sportovce a energetické nápoje, kyselé nápoje s přísadou ovoce a jiné kyselé nápoje pro perorální spotřebu.

Kyselé prostředky mohou obsahovat organické a/nebo anorganické kyseliny a mohou být doplněny vitamíny, například vitamíny ze skupiny B a kyselinou askorbovou. Kyselé roztoky mohou také obsahovat sodné ionty, zvláště v nápojích pro sportovce. Výhodné látky kyselé povahy zahrnují poživatelné kyseliny, jako jsou kyselina citrónová, jablečná, mléčná, fosforečná, octová a vinná. Vynález je zvláště výhodný v případě nápojů, obsahujících přírodní nebo syntetickou kyselinu citrónovou.

Koncentrace látky kyselé povahy v prostředku bude určována typem výrobku, požadovaným zjevným pH, požadovanými organoleptickými vlastnostmi a kyselostí zvoleného zdroje kyseliny. Kyselost prostředku je možno vyjádřit jako titrovatelnou kyselost, která je přímo úměrná procentuálnímu obsahu kyseliny v roztoku, jak je možno vypočítat z objemu hydroxidu sodného, jehož je zapotřebí k neutralizaci přítomné kyseliny. V praxi se titrovatelná kyselost měří potenciometricky při použití standardizovaného roztoku hydroxidu sodného se známou _; koncentrací při teplotě 2O'°C. Typický nápoj by měl mít titrovatelnou kyselost v rozmezí 0,01 až 4 % hmotnostní a typický nápoj s obsahem ovoce by mohl mít titrovatelnou kyselost v rozmezí 0,1 až 2 % hmotnostní. Koncentrace kyseliny v prostředku podle vynálezu, například v prostředku s ovocnou příchutí, se bude pohybovat v rozmezí 0,01 až 4 % hmotnostní, s výhodou 0,1 až 2,5 % hmotnostních. Typický nápoj s ovocnou příchutí na bázi kyseliny citrónové a/nebo kyseliny jablečné jako látky kyselé povahy bude mít koncentrace kyseliny v rozmezí 0,01 až 2 % hmotnostní, s výhodou 0,01 až 1,0 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost nápoje. V koncentrátu, určeném pro další ředění, bude typická koncentrace kyseliny citrónové nebo jablečné v rozmezí 0,1 až 4 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost prostředku. Je možno použít i směsi poživatelných kyselin, například směsi kyseliny citrónové, jablečné, fosforečné a mléčné a další běžně užívané pomocné látky v potravinářství.

Zjevné pH prostředku podle vynálezu se bude měnit podle typu výrobku, obsahu kyseliny a požadovaných organoleptických vlastností. Typické zjevné pH bude v rozmezí 2,4 až 4,0 a zvláště výhodně v rozmezí 2,7 az 4,0, zvláště v případě nápojů s obsahem ovocných kyselin. Je zřejmé, že v případě nápojů se bude zjevné pH velmi blížit skutečnému pH prostředku.

Prostředky podle vynalezu je možno připravit smísením složek běžnými postupy. Pevné složky je možno rozpustit ve vodě nebo v horké vodě před smísením s ostatními složkami. Typické nápoje se před plněním do lahví, plechovek nebo do jiných obalů pesteurizuji nebo se pasteurizují až v obalu po jeho naplnění.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Vliv pH na hydrolýzu maltodextrinu se 14 DE alfaamylázou

Aby bylo možno prokázat, že při sníženém pH dochází k inhibici schopnosti alfaamylázy ze slin hydrolyzovat α-(1,4)-vazbu glukózových polymerů, byl roztok 14 DE maltodextrinu inkubován při teplotě 37 °C s alfaamylázou ze slin nebo bez tohoto enzymu. Amyláza byla dodána Sigma-Aldrich Company Ltd., Poole, Dorset, UK. Jednotka účinnosti alfaamylázy je definována jako množství, které uvolní 1,0 mg maltózy ze škrobu v průběhu 3 minut při pH

6,9 a při 20 °C. Hodnota pH inkubovaných vzorků byla upravována přidáním hydroxidu sodného nebo kyseliny chlorovodíkové. Vzorky byly odebrány po přidání enzymu v čase 0 a pak po 3 a 10 minutách. Tyto vzorky byly okamžitě zředěny v poměru 1:200 přidáním 0,1 M hydroxidu sodného.

Složení roztoku

14DE maltodextrin (Cerestar C-Pur 01910)	10 g/100 ml
Chlorid sodný	0,1 g/100 ml
Kyselina citrónová	20 mmol
Lidská a-amyláza (Sigma typ XIII-A)	25 jednotek/ml

Výsledky ,

Složení glycidů v inkubovaných vzorcích maltodextrinu a enzymu bylo stanoveno pomocí HPLC, která byla provedena za následujících podmínek:

Sloupec: DIONEX, CarboPac PA-100

Teplota: 25 °C

Rychlost průtoku: 1,0 ml/min

Doba analýzy: 30 minut

Mobilní fáze: 100 % 0,1M NaOH až 100 % 0,1M NaOH a 0,25M octanu sodného

Výsledky jsou popsány v procentech určitého glycidu v celkovém množství glycidů.

Složení	enzym pH7.0( %)	5 enzymem pH7( %)	S enzymem pH5f %)	' X enzymem pH4.5( %)	5 enzymem pH4( %)	S enzymem pH3.5 ( %)	S enzymem PH3( %)
DPI	0.6	0.6	1.0	0.9	0.8	0.8	0.8
DP^	2.0	2.2	0.9	0.9	1.0	1.5	1.8
DP3	2.5	2.7	1.3	1.3	1.4	1.7	2.2
DP4	1.7	2.0	1.5	1.4	1.4	1.5	1.8
DP5	6.2	5.8	5.1	5.0	53	5.7	6.7
DP6	6.5	5.8	4.1	4.2	4.5	5.0	6.2
DP7	5.8	5.3	4.4	4.4	4.6	5.0	6.0
j iné	74.8	75.6	81.5	81.9	80.9	________78.8	74.5

Čas: 3 min

Složení	V enzym pH7.0C %)	3 enzymem pH7f %)	3 enzymem pH5f %)	S enzymem pH4.5(. %)	3 enzymem pH 4 ( %)	iS enzymem pH 3.5 ( %)	S enzymem PH3( %)
DPI	0.6	1.1 '	13	1.0	0.9’	0.8	0.7
DP2	1.9	3.9	12	1.1	1.1	12	1.5
DP3	2.3	4.6	1.8	1.5	1.5	____________1.7	____________1.9
DP4	1.6	23	1.7	1.6	1.5	1.5	1.5
DP5	6.1	4.2	4.8	5.1	5.6	5.8	5.8
DP6	63	3.5	3.6	4.1	4.8	5.1	5.5
DP7	5.7	3.4	4.1	4.4	4.9	5.0	__________5.1
jiné	75.4	_________77.1	81.6	81.1	79.6	78.9	782

ky dO · JL Složení	enzym pH 7.0 ( %)	S enzymem pH 7 ( .%)	3' enzymem pH5( %)	S enzymem pH4.5( %)	S enzymem pH4( %)	5 enzymem pH3.5( .%)	3 enzyme^ pH3( %)
DPI	0.6	2.6	1.7	1.3	0.9	0.9	0.7
DP2	1.8	6.4	1.7	12	1.1	1.4	1.5
DP3	2.1	7.0	2.5	1.8	1.5	1.5	1.9
DP4	1.5	33	1.9	1.7	1.5	1.5	1.5
DP5	5.7 ^Ί	22	3.6	4.4	5.6	5.6	_________5.8
DP6	5.8	0.9	2.4	33	5.2	4.8	5.4
DP7	5.2	0.9	2.9	3.8	4.9	4.8	5.1
jiné	77.5	76.6	83.4	82.6	79.4	79.5	________78.Ó

DP znamená stupeň polymerace, DPI znamená monosacharid, DP2 znamená disacharid a podobně. „Jiné znamená jiné glycidy, tvořící zbytek vzorku.

Snížení pH na 4,5 vyvolává inhibici hydrolýzy _α_(1,4)-vazeb. Nad pH 4,5 dochází ke snížení vyšších polymerů cukru (DP>5) a ke zvýšení množství mono-, di- a trisacharidů (DP1-3). Hydrolýza vysokého množství maltodextrinu byla pozorována při pH 7,0.

Příklad 2

Vliv pH na hydrolýzu 5 DE maltodextrinu alfaamylázou.

Aby bylo možno prokázat, že snížení pH vyvolává inhibici alfaamylázy ze slin a její schopnosti hydrolyzovat a-(1,4)-vazby glukózových polymerů, byly roztoky 5 DE maltodextrinu inkubovány při teplotě 37 °C s alfaamylázou ze slin nebo bez ní podobným způsobem jako v příkladu 1. Hodnota pH byla upravena hydroxidem sodným nebo kyselinou chlorovodíkovou. Vzorky byly odebrány z inkubovaných materiálů okamžitě po přidání enzymu (čas 0) a po 10 minutách. Tyto vzorky byly okamžitě zředěny v poměru 1:200 přidáním 0,1M hydroxidu sodného.

Složení roztoku

5DE maltodextrin (Staley Star-Dri)	18,75 g/100 ml (18 % glycidu)
Chlorid sodný	0,1 g/100 ml
Kyselina citrónová	20 mmol
Lidská a-amyláza (Sigma typ XIII-A)	25 jednotek/ml

Výsledky

Složení glycidů v inkubovaných materiálech s obsahem maltodextrinu a enzymu bylo stanoveno pomocí HPLC stejným způsobem jako v příkladu 1. Výsledky jsou uvedeny v procentech množství jednotlivých typů glycidů ve vzorcích.

Složení	f enzym pH7.0( %)	5 enzymes pH7( %)	£ enzymem pH 5 ( %)	enzymem pH4.5( %)	£ enzymem pH 4 (· %)	£ enzymem pH3.5( %) 4 A
DPI	1.0	1.0	1.0	1.0	_______1.0	Ί .U π £
DP2	0.9'	0.8	0.7	0.6	0.6	U.O a *7
DP3	1.V	1.1	0.9	0.8	0.7	U. / a Q
DP4	1.2	1.1	1.0	0.9	0.8	U.o O A
DP5	2.9	2.8	2.8	2.7	2.6	z.o
DP6	3.5	29	2.9	2.7	2.6	z.o
DP7	3.6	3,2	3.2	3. i	3.0 Q8 ~7	o.U 88.9
jiné	85.8	87.1	________87.6	_______88.2

Čas: 10 Složení	min____ fy- enzym pH 7.0 ( %)	J enzyme»» pH7( %)	J enzymem pH5( %)	' j>' enzymem pH4.5( %)	5 enzymem pH 4 ( %)	~ j enzymem pH 3.5 ( %) d Λ
DPI	0.9	2.7	1.5	1.2	_________1.0	1.0 A C
DP2	0.9	4.9	1.8	1.0	_________0.7	U.O A A
DP3	1.0	6.1	. 2.ěý	1.4	0.8	U.O A Q
DP4	1.1	3.2	, 1.3	1.0	_________0.9	U.O O K
DP5	2.9	2.6	2.8	2.7	2.7	z.o O A
DP6	3.4	1.8	2.5	1.5	_______ 2.7	o o
DP7	3.5	2.0	2.9	3.0	__3.0	z.y
.1 iné	86.4	76.8	84.6	88.2	_______88.4	oU.o

Snížení pH na 4,5 vyvolává inhibici hydrolýzy _a_(i_z4)-vazeb. Nad pH 4,5 dochází ke snížení vyšších polymerů cukru (DP>5) a ke zvýšení množství mono-, di- a trisacharidů (DP1-3). Hydrolýza vysokého množství maltodextrinu byla pozorována při pH 7,0.

Příklad 3

Složení nápoje pro sportovce

Složení tohoto nápoje je uvedeno v následující tabulce. Byly použity 4 různé typy maltodextrinu, z nichž každý měl hodnotu DE v rozmezí 6 až 14, celková koncentrace glycidu byla 6,4 % hmotnostních. Celkový objem nápoje byl 1 litr a jeho pH 3,8. Koncentrace sodíku byla 55 mg/100 ml.

Složení nápoje	Množství v 1 litru (g)
Hydrogensíran sodný (50% roztok)	1,9105 ml
Bezvodá kyselina citrónová	3,0
Emulze oranžového barviva 61.461	1,84
Sorbitan draselný	0,3886
Aspartam	0,2215
Acesulfam draselný	0,0709
Kyselina askorbová	0,2336
Dihydrát citronanu sodného	1,300
Pomerančová příchuť 10174-34	0,270
Emulze prostředku pro zakalení 61.459	0,470
Uhličitan vápenatý (Sturcal F)	0,930
Maltodextrin	66,66
Voda	do 1 litru

Složení	Maltodextrin 1 ( %)DE=6	Maltodextrin 2 (. %)DE=10	Maltodextrin 3 ( %) DE=1416	Maltodextrin 4 ( %) DE=14
DPI	0.8	1.0	1.1	0.3
DP2	1.0	1.9	4.0	2.9_____________
DP3	1.3 Ί	2.9	4.7	3.1_______________
DP4	1.5	2.4	3.8	2.5
DP5	1.5	2.4	4.0	2.6
DP6	1.6	3.7	4.3	3.3
DP7	1.9	4.4	4.6	3.6
jiné	90.4	81.3	73.5	81.7

DP znamená stupeň polymerace, DPI znamená monosacharid,

DP2 znamená disacharid a podobně. „Jiné znamená jiné glycidy, tvořící zbytek vzorku.

Vliv pH na bakterie plaku

Nápoje pro sportovce s obsahem maltodextrinu byly vyhodnoceny tak, že byl sledován vliv pH na schopnost bakterií produkovat kyselinu z prostředků podle vynálezu. Pokusu se účastnilo 14 dobrovolníků, do pokusu byly zařazeny slepé zkoušky (napoj pro sportovce bez glycidu), a pozitivní a negativní kontroly (10% roztoky sacharózy a sorbitolu ve vodě). Kazdy den byl odebrán z povrchu ústní sliznice vzorek plaku ze 4 míst na zubech při použití na nástroje z nerezové oceli. Tímto způsobem byl získán základní vzorek plaku v čase 0. Tento vzorek byl smísen s 20 μΐ destilované vody a mikroelektrodou bylo změřeno pH. Pak si dobrovolníci vypláchli důkladně ústa 15 ml nápoje nebo kontrolním nápojem po dobu jedné minuty. Pak nápoj spolkli. Pak bylo po 2 a 5 minutách stanoveno pH plaku a ve stanovení bylo pokračováno v intervalech 5 minut až do 30 minut. Jako slepá zkouška byl použitá nápoj bez jakéhokoliv glycidu. Pak byla provedena statistická analýza způsobem, popsaným v publikaci Toumba and Duggal, 1999, British Dental Journal, 186, 626-629 (Turkey's Significant Difference Test and Splined Stephan Curves).

Výsledky

V následující tabulce jsou shrnuty výsledky, z nichž je zřejmé, že pH 4 různých prostředků s obsahem maltodextrinu nikdy nekleslo pod 6,15, kdežto pH kontrolního vzorku s obsahem sacharózy kleslo na 5,42.

Aby nedošlo k poškození zubů, je důležité, aby hodnota pH nepoklesla pod 5,5, pod touto hodnotou dochází k rozpouštění skloviny. Prostředky s obsahem maltodextrinu tedy zajistily hodnotu pH, při níž nedochází k poškozeni sklovin. Prostředky pro sportovce bez glycidu a kontrolní prostředek s obsahem sorbitolu snižovaly pH plaku mene než zkoumané roztoky. Analýza získaných údajů prokázala, že existuje statisticky významný rozdíl mezi poklesem pH v přítomnosti sacharózy a poklesem pH u 4 prostředků s obsahem maltodextrinu. Mezi výsledky, získanými při použití vzorků se 4 typy maltodextrinu nebylo možno prokázat statisticky významný rozdíl. Výsledky prokazuji, že je možno připravit nápoj, obsahující značné množství maltodextrinu s nízkou hodnotou DE, přičemž tento nápoj v podstatě nevyvolá tvorbu zubního kazu.

	Průměrné pH v čase (min)	Minimální pH
	0	2	5	10	15	20	25	30	Průměr	SD
A	6.91	6.91	6.46	6.43	6.57	6.73	6.86	6.86	6.20	0.342
B	6.91	6.91	6.33	6.47	6.61	6.61	6.89	6.86	6.26	0.342
C	6.98	6.98	6.48	6.50	6.69	6.72	6.84	6.94	6.28	0.393
D	6.95	6.95	6.20	6.46	6.50	6.60	6.77	6.91	6.15	0.335
E	6.86	6.86	6.68	6.90	6.96	7.02	7.08	6.94	6.61	0.299
F	6.86	6.86	6.13	5.67	5.73	5.99	6.39	6.34	5.42	0.181
G	6.96	6.96	7.02	6.96	7.00	6.89	6.93-	6.96	6.73	0.348

A:Maltodextrin 1, B :Maltodextrin 2 C:Maltodextrin 3, D:Maltodextrin 4, E:Bez maltodextrinu, F:10 g/100 ml sacharózy, G: 10 g/100 ml sorbitolu

Příklad 4

Energetický nápoj pro sportovce

Byl připraven energetický nápoj pro sportovce se složením, uvedeným v následující tabulce. Byly připraveny tři různé roztoky 5 DE maltodextrinu s obsahem 6 až 24 % hmotnostních glycidu. Zkoumané vzorky obsahovaly 0,3 % hmostnostních monohydrátu kyseliny citrónové, pH produktu bylo 3,2.

Složení energetických nápojů (g/100ml)	Roztok 1 (Sl)	Roztok 2 (S2)	Roztok 3 (S3)
Bezvodá kyselina citronova	0,262	0,262	0,262
Sorbitan draselný	0,03	0,03	0,03
Beňzoát sodný	0,0072	0,0072	0,0072
Dihydrát citronanu sodného	0, 06	0,06	0,06
Maltodextrin (Staley Star-Dri 5 D.E.)	6,25	12,5	25,0
Voda	do 10 0	do 100	do 10 0
Maltodextrin (Staley Star-Dri	5 D.E.) 3	e 95% glycid.

Dále je uvedeno složení tri roztoku maltodextrinu při použití HPLC.

Složení	Roztok 1 (g/D	Roztok 2 (g/D	Roztok 3 (g/D
DPI	0,766	1,555	1,840
DP2	0,809	1,648	2,307

DP znamená stupeň polymerace, DPI znamená monosacharid,

DP2 znamená disacharid.

Sledování pH plaku

Energetické nápoje pro sportovce s obsahem maltodextrinu byly vyhodnoceny na svůj vliv na pH plaku, aby bylo možno posoudit schopnost vyvolat inhibici produkce kyseliny při použití těchto nápojů. Zkoušky byly provedeny podobným způsobem jako v příkladu. 3. Pokusu se účastnilo 9 dobrovolníků, byla použita pozitivní a negativní kontrola s obsahem okyseleného roztoku sacharózy a okyseleného roztoku sorbitolu, kontrolní roztoky obsahovaly 10 % těchto látek, jinak bylo jejich složení stejné jako složení roztoku s obsahem maltodextrinu. Každý den byl odebrán vzorek plaku z bukálního povrchu zubů při použití sterilního nástroje z nerezové oceli. Tím byl získán základní vzorek plaku v čase 0. Tento vzorek byl smísen s 30 μΐ destilované vody a mikroelektrodou bylo změřeno pH. Pak si dobrovolníci po dobu 1 minuty důkladně vyplachovali ústa 15 ml energetického nápoje pro sportovce, který pak spolkl. pH plaku pak bylo změřeno po 6, minutách a 40 sekundách, po 10 minutách, 15 minutách, 25 minutách a 30 minutách.

Výsledky

Následující tabulka ukazuje, že pH tří prostředků s obsahem maltodextrinu nikdy nekleslo pod hodnotu 5,5, kdežto pH kontroly s obsahem sacharózy kleslo na 5,28. Aby bylo možno zabránit poškození zubů, nesmí pH klesnout pod 5,5, protože pod touto hodnotou se začíná rozpouštět sklovina. Prostředky s obsahem maltodextrinu tedy nevyvolaly pokles pH až na hodnotu, při níž může dojít k poškození skloviny. Kontrolní prostředky s obsahem sorbitolu vyvolávaly nižší pokles pH plaku než pokusné roztoky.

	Průměr pH v čase (minuty: sekundy)
	0	6:40	10	15	25	30
S1	6.62	6.00	6.33	6.51	6.53	6.62
S2	6.35	5.57	5.92	6.20	6.29 '	6.18
S3	6.84	5.74	6.09	6.25	6.42	.6.54
S4	6.57	5.28	5.57	5.85	6.09	6.16
S5	6.45	6.05	6.36	6.40	6.40	6.45

S4: okyselený roztok 10 g/ΙΌΟ ml sacharózy, S5: okyselený roztok 10 g/100 ml sorbitolu

Výsledky prokazují, že je možno připravit prostředky s větším množstvím maltodextrinů s nízkou hodnotou DE, přičemž je možno se vyvarovat tvorbě zubního kazu.

Příklad 5

Nápoj pro sportovce ve formě prášku

Z následujících složek byl připraven nápoj pro sportovce ve formě prášku. Složky byly smíseny za sucha až do dosažení homogenní směsi. Pak byl výrobek plněn do obalů, například sáčků, plechovek nebo jiných obalů.

Složka	kg
Maltodextrin (Cerestar C-Pur 01910)	87,2
Aspartam	0,2
Acesulfan draselný	0,1
Uhličitan vápenatý	1,24
Bezvodá kyselina citrónová	6,84
Kyselina askorbová	0,32
Dihydrát citronanu sodného	2,83
Pomerančová příchuť	0,54
β-karoten (1% rozpustný ve studené vodě)	0,73
Celkem	100

g prášku se rozpustí ve vodě na objem 1 litru, čímž se připraví nápoj pro sportovpe s pomerančovou příchutí. Nápoj má pH přibližně 4.

Claims

1. Použití prostředku s obsahem glycidů se zjevným pH 4,5 nebo nižším a s obsahem alespoň 1,0 % hmotnostních a-(1,4)-vázaného polymeru glukózy, štěpitelného alfaamylázou jako zdroje glycidů při koncentraci monosacharidů a disacharidu nejvýš 2,0 % hmotnostních pro výrobu prostředků pro perorální podání pro snížení nebo prevenci poškození zubů produkcí kyseliny plakem.

2. Použití podle nároku 1, při němž je a-(1,4)-vázaným polemerem glukózy maltodextrin.

3. Použití podle nároku 2, při němž a-(1,4)-vázaným polymerem glukózy je maltodextrin s dextrózovým ekvivalentem DE 15 nebo nižším.

4. Použití podle některého z nároků 1 až 3, při němž koncentrace monosacharidů a disacharidů v prostředku je nejvýš 1,0 % hmotnostních.

5. Použití podle některého z nároků 1 až 4, při němž zjevné pH prostředku je v rozmezí 2,0 až 4,0.

6. Použití prostředku podle některého z nároků 1 až 5, pro výrobu napoj e.

7. Použití prostředku podle některého z nároků 1 až 5 pro výrobu cukrářského výrobku.

8. Použití podle nároku 6 pro výrobu nápoje pro sportovce, obsahujícího 4,0 až 8,0 % hmotnostních glycidů.

9. Použití podle nároku 6 nebo 7 pro výrobu energetického výrobku s obsahem 15 az 25 hmotnostních glycidů.

10. Použití podle nároku 6 při zjevném pH v rozmezí 2,4 až 4,0.

11. Použití podle některého z předchozích nároků, při němž prostředek dále obsahuje vápník a/nebo materiál pro úpravu viskozity.

12. Prostředek s obsahem glycidů pro perorální podání, vyznačující se tím, že obsahuje při zjevném pH 4,5 nebo nižším alespoň 20,0 ·δ hmotnostních a-^?(l, 4)-vázaného polymeru glukózy, štěpitelného alfaamylázou jako zdroj glycidů, přičemž koncentrace monosacharidů a disacharidů je nejvýš 2,0 % hmotnostních.

13. Prostředek podle nároku 12, vyznačuj ící se t í m, že má formu nápoje.