DE69920180T2

DE69920180T2 - Produkt und methode zur reduzierung der stress induzierten immununterdrückung

Info

Publication number: DE69920180T2
Application number: DE69920180T
Authority: DE
Inventors: J. Stephen DeMICHELE; M. Steven WOOD; William John MCEWEN
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: EP1056359A1; ES2229746T3; DK1056359T3; US6255341B1; ATE275836T1; EP1056359B1; JP2002504501A; CA2321909A1; CA2321909C; DE69920180D1; NO317048B1; US6130244A; NO20004191L; HK1034647A1; JP4555471B2; US6444700B1; PT1056359E; NO20004191D0; WO1999043220A1

Description

Technisches Feld
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduktion von Stress-induzierter Suppression des Immunsystems eines Tiers. Das Verfahren umfasst das Verabreichen eines Ernährungsproduktes, das eine strukturiertes-Glycerid-Komponente und ein Antioxidanzien-System umfasst, vor, während und/oder nach dem Stressereignis an ein Tier. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Ernährungsprodukt, das ein Antioxidanzien-System und eine strukturiertes-Glycerid-Komponente umfasst.
Hintergrund
Der Stress ist ein physischer, chemischer oder emotionaler Faktor, der körperliche oder mentale Spannung verursacht und ein Faktor in der Krankheits-Verursachung sein kann. Die Vorstellung, dass übermäßiger Stress die Wirtsabwehr verändern und die Empfänglichkeit gegenüber Krankheit erhöhen kann, ist nicht neu. Eine Veröffentlichung von Pedersen, et al., stellt einen rückblickenden Bericht über Arbeit, die auf dem Gebiet von Stress und Krankheit durchgeführt worden ist, bereit. Siehe Pedersen, et al., "The immune system during exposure to extreme physiological conditions", Inter. J. Sports Med. 1994 15: 5116–5121.
In den letzten Jahren haben schnelle Fortschritte auf dem Gebiet der Immunologie ein starkes Interesse bezüglich der Interaktion zwischen dem von psychosozialen, Ernährungs- und physischen Faktoren und dem vom Immunsystem induzierten Stress erzeugt. Eine wichtige Voraussetzung dieser Arbeit ist, dass Stress die Vulnerabilität gegenüber Krankheit verstärken kann, durch Ausüben einer immununterdrückenden Wirkung. Dieses kann insbesondere für Krankheiten stimmen, die eng mit immunologischen Mechanismen, wie Infektion, Malignität und Autoimmunkrankheit verbunden sind.
Die Studien, die Immunveränderungen bei menschlichem Stress nachweisen, umfassen eine Anzahl von Modellen, worin die meisten Arten von experimentell und natürlich vorkommendem Stress mit der Veränderung der Komponenten des Immunsystems assoziiert worden sind. Ein Teil der frühsten Arbeit wurde von der United States National Aeronautic Space Administration (NASA) durchgeführt. Die NASA-Studien zeigten, dass während der wassern-Phase von Raumfahrten die Niveaus an weißen Blutkörperchen und T-Lymphozyten erhöht waren. Es gab aber Störung in der lymphoproliferativen Antwort auf mitogene Stimulation während der ersten drei (3) Tage nach der Rückkehr auf die Erde. Es wurde auch eine leichte Verminderung in der Stimulationsantwort von Lymphozyten vor dem Start beobachtet, möglicherweise wegen des Vorgefühls. Ein guter Überblick über Stress und Immunfunktion kann in "Stress, Immunity and Illness – A Review", verfaßt von Dorian und Garfinkel, Psychological Medicine, 17: 393–407 (1987) gefunden werden.
Es ist ebenfalls bekannt, dass physische Tätigkeit und Bewegung eine Vielfalt von Veränderungen des Immunsytems verursachen. Die Wirkungen von heftigem Training scheinen die Immunfunktion zu senken und können Wirtsabwehrreaktionen gegenüber Infektionen der oberen Atemwege beeinträchtigen. Im Allgemeinen haben epidemiologische Studien bei heftigen Trainingsniveaus ein höheres Risiko für Infektionen der oberen Atemwege gezeigt. Siehe Heath, et al., "Exercise and Upper Respiratory Tract Infections", Sports Medicine, 14(6) 353–365 (1992).
Wenn Menschen altern, erfahren sie einen Verfall der meisten Zell-vermittelten und humoralen Immunantworten. Die Älteren werden oft durch verschiedene Infektionen, schmerzlichen Verlust, Krebs und Ernährungsmängel gestresst. Die Älteren werden auch oft von Umweltfaktoren, wie unangemessene Unterkunft und Geistesstörungen, gestresst. Es wurde gezeigt, dass eine Ergänzung mit mäßigen physiologischen Mengen an Mikronährstoffen die Ernährungsmängel vermindert und verschiedene Immunitätsmaßnahmen verbessert und die Häufigkeit von Infektions-bezogener Krankheit bei sechsundneunzig (96) älteren Versuchspersonen (Durchschnittsalter 75) vermindert. Siehe Chandra R. K., "Effect of Nutrients and Trace Element Supplementation on Immune Responses and Infection in Elderly Subjects;" Lancet 1992, Vol. 340, pp. 1124–1127. Die Faktoren Alter, Bewegung, Unterernährung und Stress wurden auch von Hoffman-Goetz, L., et al., "Exercise and Immune Function", CRC Press, Boca Raton (1996) untersucht.
Eine Infektion wird durch einen Verlust an Gewebe-Lipid, -Protein und -Mikronährstoffen gekennzeichnet. Dieses ist teilweise das Ergebnis von Zytokin-vermittelter Reaktion, die dazu ausgelegt ist, die Aktivitäten des Immunsystems zu unterstützen und den Wirt zu schützen. Grimble meldet in "Malnutrition and the Immune Response", Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene (1994) 88, 615–619, den Einfluss der Aufnahme von Protein und Aminosäure auf die Zytokin-Biologie. Der Autor bespricht auch die Modulation der Zytokin-Biologie durch Aufnahme von Fett und Mikronährstoff.
Die Blutleukozyten stellen nur einen kleinen Teil der Gesamtzahl der Leukozyten im Körper dar, sie verschaffen trotzdem eine wichtige Darstellung des Aktivierungszustands des Immunsystems. Es ist bekannt, dass akuter Stress große, schnelle und reversible Veränderungen in der Verteilung der Leukozyten-Untermengen aus peripherem Blut verursachen kann. Die Erfinder dieser Patentanmeldung untersuchten Leukozyten und andere Lymphozyten-Untermengen, um zu bestimmen, ob eine Ernährungsergänzung die Antwort des Immunsystems auf Stress verändern könne. Die weiter unten berichteten Daten unterstützen die Schlußfolgerung, dass die erfinderische Zusammensetzung zur Vorbeugung oder Reduktion Stress-induzierter Suppression des Immunsystems nützlich ist.
Es wurden überzeugende Beweise gesammelt, um zu zeigen, dass bestimmte Nährstoffe, insbesondere die Vitamine C und E, β- Carotin und Calcium in der Vorbeugung und Behandlung von koronaren Herzkrankheiten, Bluthochdruck, bestimmten Arten -Krebs und Osteoporose nützlich sind. Zusätzlich scheinen die Vitamine C, E und β-Carotin (Antioxidans-Nährstoffe) Schutz zu geben, gegenüber durch Training vermittelte Schäden durch freie Radikale. Somit wurde vorgeschlagen, dass ein Antioxidans-Nährstoff-Regime als integrierender Teil eines jeden Trainingprogramms gemacht werden sollte, das auf Vorbeugung/Behandlung von chronischen Krankheiten und Förderung der Gesundheit zielt. Eine ausgezeichnete Diskussion über Antioxidanzien und physische Leistung kann in: (1) "Antioxidants in Infection" von Keuchs, J. Nutr. Sci. Vitaminol., S23–S33 (1993); (2) Aruoma, "Free Radicals and Antioxidant Strategies in Sports", J. Nutr. Biochem., 1994, vol. 5, pp. 370–380; und (3) Clarkson, "Antioxidants and Physical Performance", Critical Reviews of Food Science and Nutrition, 35(1&2): 131–145 (1995) gefunden werden.
Ein gutes Beispiel von physischem und mentalem Stress kann bei den militärischen Trainingsübungen bei modernen Armeen rund um die Welt gefunden werden. Die Militärauszubildenden erfahren eine erhöhte Inzidenz von Infektionskrankheiten, so wie es menschliche Bevölkerungen erfahren, die von Naturkatastrophen, Kriegsflüchtlingsstatus und Ähnlichem gestresst werden. Eine Veröffentlichung von Bernton et al., "Adaptation to Chronic Stress in Military Trainees", Ann NY Acad. Sci., Vol. 774 (217–231), 1995, berichtet über die Ergebnisse von Studien, die metabolische, kognitive, endokrinologische und immunologische Anpassung von Soldaten untersuchte, die in der U. S. Army Ranger School während acht (8) Wochen extrem stressigen Trainings eingeschrieben waren. Der Stress war sowohl physisch als auch emotional.
Während des Feldtrainings wurden den Soldaten nur Feldrationen zur Verfügung gestellt. Die Ration stellte weniger Kalorien zur Verfügung als jene, die während der Feldübung verbraucht wurden. Weil die Ration weniger Kalorien zur Verfügung stellte als jene, die während der Übung verbraucht wurden, war der Soldat andauernd hungrig und eine progressive Gewichtsabnahme fand während der Übung statt. Die Suppression des Immunsystems wurde mittels Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ durch epikutanen Hauttest auf sieben (7) Antigene evaluiert. Es wurde eine signifikante Unterdrückung sowohl in der mittleren Anzahl von positiven Hauttests als auch in den Gesamtmillimetern Hauttest-Verhärtung verzeichnet. Außerdem wurde bei ins Krankenhaus eingewiesenen Patienten festgestellt, dass Anergie, wie durch Haut-Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ bewertet, ein erhöhtes Risiko für Infektion und Sterblichkeit anzeigt. Siehe Christou NV et al., "Two techniques of measurement of the delayed hypersensitivity skin test response for the assesment of bacterial host resistance." World J. Surg., 1985; 5: 798–806 und Christou NV et al., "The delayed hypersensitivity response and host resistance in surgical patients 20 years later." Ann Surg. 1995; 222: 534–461. Diese Veröffentlichungen schlagen kein Ernährungsprodukt vor, das ein gestresstes Immunsystem erfolgreich vor Degradation schützen würde.
Das U.S. Patent No. 4.981.844, von Alexander et al., offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Immunantwort bei Patienten, das die Aufnahme einer Diät umfasst, die 20–60 Kilokalorien per Patientenkörpergewicht bereitstellt, und worin 20–80% der Kalorien von Linolsäure abgeleitet sind. Das Alexander et al. Patent lehrt auch den Verbrauch von 100–1000 IE Vitamin E pro Tag.
Das U.S. Patent No. 5.556.644, an Chandra, offenbart ein multi-Nährstoff- Nahrungsergänzungsmittel, das dazu entworfen ist, bei der Erhöhung der Immunität und der Verminderung der Ausprägung und der Ernsthaftigkeit von Infektion unter älteren Menschen zu wirken. Konkreter lehrt dieses Patent den Verzehr eines Nahrungsergänzungsmittels, das angeführte Niveaus an verschiedenen Vitaminen und Mineralien hat. Das Patent lehrt noch konkreter den Verzehr des Nahrungsergänzungsmittels durch ältere Menschen, um deren Immunstatus zu verbessern.
Das U.S. Patent No. 5.444.054, an Garleb et al., offenbart ein Ernährungsprodukt für Patienten, die an Colitis ulcerosa oder Entzündung des Dickdarms leiden. Das Ernährungsprodukt verwendet eine Ölmischung, die spezifizierte Fettsäuren und eine Quelle an unverdaulichen Kohlenhydraten enthält. Das unverdauliche Kohlenhydrat wird so offenbart, als dass es von den im menschlichen Dickdarm vorhandenen Mikroorganismen zu kurzkettigen Fettsäuren verstoffwechselt wird.
Das U.S. Patent No. 5.223.285, an DeMichele et al., offenbart ein flüssiges Ernährungsprodukt, das ein spezifisches Lipidgemisch für Lungenpatienten enthält. Dieses Patent offenbart, dass das Lipid ein bestimmtes Verhältnis von n-6 zu n-3 Fettsäuren haben sollte. Außerdem beschreibt diese Belegstelle ein Ernährungsprodukt, das Mengen von Nährstoffen enthält, die in vivo antioxidative Eigenschaften haben. Die Beispiele von solchen antioxidativen Nährstoffen umfassen β-Carotin, Vitamin E, Vitamin C, Selen und Taurin.
Das U.S. Patent No. 4.871.768, an Bistrian et al., beschreibt einen Diätzusatz, der ein strukturiertes Glycerid enthält, das n-3 Fettsäuren und mittelkettige Fettsäuren umfasst. Dieses Patent beschreibt synthetische Triglyceride oder strukturierte Lipide, die eine hochenergetische Fettquelle und Fettsäuren bereitstellen, die in der Bekämpfung von Infektionen behilflich sind. Dieses Patent beschreibt auch ein Verfahren zur Minimierung der Infektionswirkungen und Minimierung der Wirkungen von nachfolgenden Infektionen durch Verabreichung einer Diät, die 10–80 Gewichtsprozent einer öligen Fraktion enthält, die Glycerol, Fettsäuren und Kombinationen davon enthält, worin 50–90% der Fettsäuren Caprylsäure, Caprinsäure oder Mischungen davon und 10–50 Gewichtsprozent n-3 Fettsäuren sind. Dieser Verweis lehrt, dass der Diätzusatz den Ausbruch der Infektion nicht verhindern wird, er aber immerhin das Überleben infizierter Patienten fördern wird. Dieses Patent deutet nicht darauf hin, dass Stress-induzierte Abwärtsregulation des Immunsystems durch eine Ernährungszusammensetzung reduziert werden kann, die Folgendes umfasst (1) ein strukturiertes Glycerid; und (2) ein Antioxidans-System, das mindestens Vitamin E, Vitamin C, Selen und β-Carotin umfasst.
WO 96/31457 (PCT GB 96/00828), an Horrobin et al., beschreibt strukturierte Lipide mit zwei (2) oder drei (3) verschiedenen Fettsäuren, ausgewählt aus den zwölf (12) essentiellen Fettsäuren, Ölsäure und anderen Fettsäuren, die 8–26 Kohlenstoffatome enthalten. Die strukturierten Lipide von Horrobin werden als Arzneimittel vorgeschlagen, in der Behandlung oder Vorbeugung von Krankheit, bei der Abnormitäten des Metabolismus der essentiellen Fettsäuren festgestellt worden sind.
Das U.S. Patent 4.607.052, an Mendy et al., beschreibt Triglyceride, worin spezifische vielfach ungesättigte Acylfragmente an der sn-2 Position des Glycerolmoleküls vorhanden sind. Die strukturierten Lipide von Mendy et al. werden als nützlich beschrieben, für die Behandlung von Problemen bei der Verdauung von Lipiden, Stoffwechselkrankheiten, Ernährungsmängeln, Bluthochdruck und bei Zuständen, wo Immunmodulation erwünscht ist. Im Mendy et al. Patent gibt es weder einen Hinweis darauf, noch einen Vorschlag, dass ein strukturiertes Glycerid, wenn es mit einem spezifischen Antioxidans-System kombiniert wird, bei der Reduzierung der Immunsuppression, wie sie typischerweise bei einem Tier, das Stress ausgesetzt ist, beobachtet wird, wirksam sein sollte.
WO 96/39869, an Schmitz et al., offenbart ein Gesundheits-Ernährungsprodukt, das verschiedene Ingredienzien in diskreten Teilen eines festen Nahrungsproduktes hat. Es wird gelehrt, dass ein Teil Antioxidanzien enthält, während der zweite Teil Fett, Protein und Kohlenhydrat enthält.
Der Stand der Technik hat keine Ernährungszusammensetzung vorzuschlagen oder zu offenbaren, die eine strukturiertes-Glycerid-Komponente und ein einzigartiges Antioxidans-System umfasst, das in der Reduktion oder Minimierung von Stressinduzierter Dysregulation oder Suppression des Immunsystems wirksam ist. Die Ernährungszusammensetzung der Erfindung wird im Folgenden manchmal als Immunonahrung bezeichnet werden. Der Stand der Technik hat auch kein Verfahren vorzuschlagen oder zu offenbaren, zur Reduktion oder Verhinderung von Stressinduzierter Suppression des Immunsystems, worin das Verfahren die Verabreichung eines Ernährungsproduktes, das eine strukturiertes-Glycerid-Komponente und ein Antioxidans-System umfasst, an ein Individuum umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für bekannte Personen, die im Fachgebiet mit den Prinzipien der Erfindung Erfahrung haben, folgt eine zur Zeit bevorzugte Ausführungsform, die für die Erfindung erläuternd ist, mit Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen, die Teil der Patentschrift bilden und von denen:
1 eine Karte der Lymphozytenproliferation ist, die sich aus den in Beispiel 1 gesammelten Daten ergibt.
2 ist eine graphische Darstellung der Infektion der oberen Atemwege bei Soldaten, die das Kontrollgetränk oder das Behandlungsprodukt verzehrten, aus den Daten, die in Beispiel II gesammelt wurden.
3 ist eine graphische Darstellung von Veränderungen in der Lymphozytenproliferation von der Basislinie bis zum Ende der Studie, bei Soldaten, die das Kontrollgetränk oder das Getränk gemäß der Erfindung verzehrten, wie in Beispiel II bekanntgemacht.
4 ist eine graphische Darstellung von Veränderungen des Körpergewichts von Soldaten, die am Ranger Training teilnahmen, die entweder einen Kontrollriegel oder einen Riegel gemäß der Erfindung verzehrten, wie in Beispiel 4 beschrieben.
5 ist eine graphische Darstellung der Veränderung der Anzahl von T-Lymphozyten bei Soldaten, die entweder einen Kontrollriegel oder einen Riegel gemäß der Erfindung verbrauchten, wie in Beispiel 4 beschrieben.
6 ist eine graphische Darstellung der Veränderung der Anzahl von T-Lymphozyten (CD4⁺) bei Soldaten, die entweder den Kontrollriegel oder einen Riegel gemäß der Erfindung verzehrten, wie in Beispiel 4 beschrieben.
7 ist eine graphische Darstellung der Veränderung der Anzahl von TH1-Lymphozyten bei Soldaten, die entweder den Kontrollriegel oder einen Riegel gemäß der Erfindung verzehrten, wie in Beispiel 4 beschrieben.
Methodologie der in den Zeichnungen dargestellten Studien
In den Figuren, die einen Teil dieser Patentschrift bilden, zeigen die 1 und 3 Lymphozytenproliferation bei Soldaten, die entweder Kontrolle- oder Antioxidans-Produkte verzehrten. Es wurde Blut abgenommen (in Natrium-Heparin vacutainer^®-Becton Dickinson Co., Rutherford, NJ) an der Basislinie und am Ende der Studie. Am selben Zeitpunkt des Tages (0500) wurden Blutproben erhalten, nachdem die Versuchspersonen, mit Ausnahme von Wasser, 8 Stunden lang gefastet hatten. Die Blutzellen-Gesamtzählung wurde mit Hilfe eines Coulter JT Blood Analyzer durchgeführt, um die Zahl der weißen Blutkörperchen zu bestimmen. Es wurden Triplikat-Vollblutkulturen inkubiert (5% CO₂, 95% befeuchtete Luft bei 37°C), mit einer mitogenen Substanz bei optimaler maximaler mitogener proliferativer Reaktion von Blut-Lymphozyten, für 72 Stunden (wie von Kramer et al., 1990; Bocchieri et al., 1989 beschrieben). Die mitogenen Substanzen schlossen Phytohämagglutinin für 1 (8 mg/ml, PHA-Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) in Zellkulturmedium-komplettes RPMI 1640 und Concanavalin A für 3 (10 mg/ml ConA-Pharmacia, Silver Spring, MD) in Zellkulturmedium-komplettes PMI 1640 ein. Die Kulturen wurden mit 1 mCi ³H-Thymidin gepulst und zusätzliche 18 Stunden lang gezüchtet. Die Zellen wurden geerntet und die Inkorporation von markiertem Thymidin wurde in einem beta-Flüssig-Szintillationszähler (Beckmann LS 3801) detektiert. Die dpm per Kultur wurden dann durch die Lymphozyten-Zellzahl des Vollbluts geteilt, um ein dpm pro Zelle zu erhalten. Die Messung der Basislinie eines jeden Individuums wurde mit der Messung am Ende der Studie verglichen.
Bocchieri MH, Talle MA, Maltese LM, Ragicci IR, Hwang CC, Goldstein GAD. Whole blood culture for measuring mitogen induced cell proliferation provides superior correlations with disease state and T cell phenotype in asymptomatic HIV/infected subjects. J Immunol Methods, 1995; 181: 233–43.
Kramer TR, Praputpittaya K, Yuttabootr Y, Singkamani R, and Trakultivakm M. Relatonship between plasma zinc and cellular immunity to candida albicans in young females of Northern Thailand. Ann NY Acad. Sci, 587: 300, 1990.
2 stellt Infektionen der oberen Atemwege bei Soldaten dar, die die Kontrolle und die experimentellen Produkte verzehrten, die ähnliche Mengen an Energie und Makronährstoffen enthalten, sich aber in der Lipidzusammensetzung (die Behandlung enthielt strukturiertes Lipid) und der Konzentration an Mikronährstoffen (einschließlich Antioxidans-System) unterschieden. Die Bestimmung wurde von einem Militärarzt diagnostiziert.
4 zeigt Veränderung des Körpergewichts, das bei jeder Blutabnahme gemessen wurde. Die Soldaten wurden ohne ihre Stiefel gewogen, mit Hilfe einer kalibrierten digitalen elektronischen batteriebetriebenen Waage, auf 0,1 kg genau.
5–7 zeigen Veränderungen in der Zahl von Lymphozyten bei Soldaten, die Kontroll- oder Behandlungs-Produkt von Beispiel 3 verbrauchten. Das Blut wurde wie oben beschrieben bei vier Zeitpunkten abgenommen, in Natrium-Heparin-vacutainer^® (Becton Dickinson Co., Rutherford, NJ). Es wurden von allen Personen am selben Tag und zur selben Zeit (zwischen 22.00 Uhr und 1.00 Uhr) Venenblutproben erhalten. Außerdem wurden die Proben zu jedem Zeitpunkt genau gleich verarbeitet. Die Gesamtblutzellzählungen und das Differential wurden mit Hilfe eines Abbott Laboratories Cell Dyn^® (North Chicago, IL) durchgeführt. 5 und 6 stellen Veränderung (Visite 2 von Basislinie, Visite 3 von Basislinie und Visite 4 von Basislinie) in der Teilmenge von T-Lymphozyten dar, wie durch konventionelle Durchflußzytometrie- oder Durchflußmikrofluorimetrie-Verfahren analysiert. Kurzum, die Vollblutproben wurden abgenommen und mit einer rote-Blutkörperchen-Lysinlösung behandelt. Die verbleibenden Zellen wurden gewaschen, um Zelltrümmer zu entfernen und mit Fluorochromen-markierten monoklonalen Antikörpern inkubiert (z. B. anti-CD3 und anti-CD4 Antikörper). Sobald die mit Fluorochrom markierten Antikörper an spezifische Zellpopulationen gebunden waren, wurden sie gewaschen und fixiert. Die markierten und nicht markierten Zellen wurden dann in den Durchflußzytometer injiziert und einzeln von einem Laser beleuchtet. Die Zellzahlen wurden berechnet, mittels Verwendung der Prozentzahl von Lymphozyten und von spezifischen Untermengen von Lymphozyten wie auch der Gesamtzahlen der weißen Blutkörperchen. Diese Technologie erlaubte genaue und schnelle Beurteilung von vielfachen Eigenschaften einer einzigen Zelle oder von Zellpopulationen. Die Analysen wurden mit mindestens 10.000 Zellen in einem FACScan und mit Attractors Softwear (Becton Dickinson, San Jose, CA) durchgeführt. In 7 wurden Lymphozyten verarbeitet und dann vier Stunden lang mit PMA und Ionomycin stimuliert. Die Zellen wurden permeabel gemacht und dann Antikörpern ausgesetzt, die gegen Zytokine gerichtet waren, die von Th1- oder Th2- Lymphozyten erzeugt worden waren. Die Veränderung in der Anzahl dieser spezifischen CD4+ Lymphozyten wurde durch Durchflußzytometrie bestimmt, wie oben beschrieben. Es wurde ein zwei-Proben-t-Test verwendet, um die Gruppen zu vergleichen. Die Rückstände, die durch die Anpassung des Modells erhalten worden waren, wurden mit dem Shapiro-Wilk Test untersucht, um zu bewerten, ob die Rückstände normal verteilt waren. Alle Parameter, für die es Beweise gab, dass die Rückstände bei einem oder mehreren Zeitpunkten nicht normal verteilt waren (P < 0,05), wurden mit nicht-Parameter-Verfahren analysiert. Dieses bestand in Rangordnung der Daten und dann Analyse der Rangordnungen mit dem Zwei-Proben-t-Test, im Grunde mit dem Wilcoxon Rangsummentest. Die mittleren Veränderungen werden mit der SEM, *P < 0,05 und ⧧P < 0,10 Differenz zwischen Kontrolle und Behandlung dargestellt.
Zusammenfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde entdeckt, dass die Suppression des Immunsystems, die typischerweise mit Stress verbunden ist, durch die Ingestion von Antioxidanzien zusammen mit einer strukturiertes-Glycerid-Komponente vorgebeugt oder vermindert werden kann. Es wurde festgestellt, dass Individuen die im Stress sind, weniger reagierende Lymphozyten haben als ein vergleichbares Individuum, das nicht im Stress ist. Es wurde gezeigt, dass eine Kombination einer strukturiertes-Glycerid-Komponente mit Antioxidanzien dieser Verminderung der Reaktionsfähigkeit der Lymphozyten vorbeugt oder sie signifikant reduziert. Zusätzlich wurde in klinischen Studien bewiesen, dass gestresste Individuen, die eine strukturiertes-Glycerid-Komponente zusammen mit Antioxidantien verbrauchen, niedrigere Infektionsraten hatten als eine vergleichbare Kontrollgruppe, die diese Kombination nicht aufnimmt.
Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung richtet sich auf pharmazeutische und Ernährungs-Zusammensetzungen, die eine strukturiertes-Glycerid-Komponente in Kombination mit Antioxidanzien enthalten. Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Stressinduzierter Suppression des Immunsystems mit einer der oben beschriebenen Zusammensetzungen. Andere Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung werden denjenigen mit Erfahrung im Fachgebiet leicht ersichtlich werden.
Die erste Komponente der Zusammensetzungen oder Verfahren dieser Erfindung sind die Antioxidantien. Die spezifischen Antioxidantien, die diese vorteilhafte Wirkung auf das Immunsystem verursachen, sind Vitamin E, Selen, Vitamin C und β-Carotin. Die spezifische Menge an jedem Antioxidans, die von dem Individuum aufgenommen werden sollte, um Stress-bezogener Immunsuppression vorzubeugen oder sie zu reduzieren, kann weitgehend variieren, abhängig von dem Alter, dem Gewicht, dem Geschlecht oder dem Vorhandensein anderer Grundkrankheitszuständen des Individuums. In Tabelle I unten sind aber Richtlinien aufgelistet, für die Menge an jedem Antioxidans, die pro Dosis dem gestressten Individuum verabreicht werden kann. Die unten aufgelisteten Mengen werden nur vorgestellt, um die Erfindung weiterhin zu erläutern und zu veranschaulichen. Sie sollten in keiner Weise als die Erfindung limitierend gedeutet werden. Außerdem sind sie in Tabellenform dargestellt, um dem Leser behilflich zu sein und diese Beschreibung sollte als eine Kombination umfassend betrachtet werden, in der ein Antioxidans auf dem vorgeschlagenen minimalem Niveau vorhanden ist, während ein anderes auf dem am meisten bevorzugten Niveau vorhanden ist, oder jede Kombination davon.
DOSIS-RICHTLINIEN FÜR ANTIOXIDANZIEN
Die zweite Komponente der Zusammensetzungen oder Verfahren dieser Erfindung ist die strukturiertes-Glycerid-Komponente. Die in dieser Erfindung verwendeten strukturiertes-Glycerid-Komponenten sind typischerweise Triglyceride. Eine für diese Erfindung nützliche strukturiertes-Triglycerid-Komponente umfasst 33 bis 70 Gewichtsprozent Acylanteile von mittlerer Kettenlänge (d. h. 4 bis 12 Kohlenstoffatome). Noch besser umfassen die mittleren Acylketten 45 bis 70 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt 50 bis 65 Gewichtsprozent. Für alle Gewichtsprozente ist die Länge der mittleren Acylketten vorzugsweise 4 bis 12 Kohlenstoffatome, noch besser 6 bis 12, am besten 8 bis 10 Kohlenstoffatome. Die verbliebenen 30 bis 67 Gewichtsprozent des strukturierten Triglycerids sind typischerweise ein langkettiger (13–22 Kohlenstoffatome) Acylanteil. Noch besser umfassen die langen Acylketten 30 bis 55 Gewichtsprozent, am besten 35 bis 50 Gewichtsprozent. Vorzugsweise umfassen die besagten langkettigen Acylanteile bei allen Gewichtsprozenten einen langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäure-Rest. Die strukturiertes-Glycerid-Komponente ist vorzugsweise so charakterisiert, dass sie mindestens 40% (W/W) einer Spezies umfasst, mit einer äquivalenten Kohlenstoffanzahl (ECN) von mehr als 30 oder von weniger als 48, noch besser ECN von etwa 32 bis etwa 42.
Die Menge an strukturiertes-Glycerid-Komponente, die verabreicht werden sollte, kann auch weitgehend variieren, abhängig von dem Alter, dem Gewicht, dem Geschlecht oder dem Vorhandensein anderer Grundkrankheitszustände des Individuums. Als eine allgemeine Richtlinie aber werden einem Individuum typischerweise pro Dosis mindestens 1 Gramm einer strukturiertes-Glycerid-Komponente, besser noch von 1–100 g und am besten von 10–50 g der strukturiertes-Glycerid-Komponente verabreicht.
Um die vorteilhaften Wirkungen auf das Immunsystem eines gestressten Individuums zu verursachen, sollte die Zusammensetzung einer strukturiertes-Glycerid-Komponente und der Antioxidantien mindestens einmal pro Tag und noch besser zweimal pro Tag verabreicht werden. Es ist gezeigt worden, dass diese Kombination in der Reduktion oder Vorbeugung von Dysregulation des Immunsystems, als Folge von Stress, höchst wirksam ist. Der Begriff "Dysregulation" bedeutet, dass das Immunsystem in einer Art und Weise funktioniert, die weniger wirksam ist als im typischen oder normalen Zustand gefunden. Ein Tier, das die Erfahrung einer Dysregulation seines Immunsystems macht, ist empfindlicher gegenüber Krankheit und weniger in der Lage, sich gegen Infektionen zu wehren.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Entsprechend dieser Erfindung werden ausgewählte Antioxidantien zusammen mit einer strukturiertes-Glycerid-Komponente verwendet. Mit "zusammen mit" meinen wir, dass die Antioxidantien-Verbindungen dem genannten Individuum innerhalb einer Stunde bezüglich der Verabreichung der strukturiertes-Glycerid-Komponente verabreicht werden. Noch besser werden die Antioxidantien zur selben Zeit wie die strukturiertes-Glycerid-Komponente verabreicht, am besten in derselben Zusammensetzung vermischt, wie enterale Nährstoffe, Nahrungsergänzungsmittel, Tabletten, Pillen, Kapseln, Zäpfchen, Sprays, Pastillen, Tropfen, Lotionen, Salben, Mikrokapseln und Liposomen.
Der Begriff "essbares Öl" bedeutet jedes Öl, das von Pflanzen, Tieren, Einzellern und Ähnlichem abgeleitet ist, das von einem Säugetier gegessen und als Nährquelle verwendet werden kann. Der Begriff "Lipid" bezeichnet eine heterogene Gruppe von Substanzen, die mit lebenden Systemen assoziiert ist, die die gemeinsame Eigenschaft haben, in Wasser unlöslich und in nichtpolaren Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffen und Alkoholen, löslich zu sein.
Der Begriff "strukturiertes Lipid" bezieht sich im Allgemeinen auf ein Öl oder Fett, das spezifische Fettacylreste in einer spezifischen Position in der Glycerolhauptkette enthält. So wie in dieser Erfindung verwendet, bezieht sich eine "strukturiertes-Glycerid-Komponente" auf ein Glyceridgemisch, dadurch gekennzeichnet, dass es Mono-, Di- und Triglyceride enthalten kann, typischer Di- und Triglyceride, Idealerweise einen höheren Prozentsatz an Triglyceriden. Mindestens 40% der Triglyceridspezies haben ungefähr 33–70 Gewichtsprozent Acylanteile, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome haben, etwa 30–67 Gewichtsprozent Acylanteile, die mehr als 12 Kohlenstoffatome haben und eine äquivalente Kohlenstoffanzahl von mehr als 30 bis weniger als 48.
Ein Glycerid ist ein Glycerolester (1,2,3-Propantriol) mit Acylradikalen von Fettsäuren und ist auch als ein Acylglycerol bekannt. Wenn nur eine Position des Glycerolmoleküls mit einer Fettsäure verestert ist, ergibt das ein "Monoglycerid", wenn zwei Positionen verestert sind, ergibt das ein "Diglycerid" und wenn alle drei Positionen des Glycerol mit Fettsäure verestert sind, ergibt das ein "Triglycerid" oder "Triacylglycerol". Ein Glycerid wird "einfach" genannt, wenn alle veresterten Positionen die gleiche Fettsäure enthalten, oder "gemischt", wenn verschiedene Fettsäuren beteiligt sind. Die Kohlenstoffe der Glycerolhauptkette werden sn-1, sn-2 und sn-3 bezeichnet, wobei sn-2 in der Mitte ist und sn-1 und sn-3 die Enden des Glycerols sind.
Natürlich vorkommende Öle und Fette bestehen weitgehend aus Triglyceriden, worin die 3 Fettacylreste identisch sein können oder nicht. Der Begriff "langkettige Triglyceride (LCT)" bedeutet sowohl ein einfaches als auch ein gemischtes Triglycerid, das Fettsäuren mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen (long chain fatty acids-"LCFA") enthält, während der Begriff "medium chain triglycerides (MCT)" sowohl ein einfaches als auch ein gemischtes Triglycerid bedeutet, das Fettsäuren mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen enthält.
Der Begriff "ECN" oder äquivalente Kohlenstoffanzahl" bedeutet die Summe der Anzahl von Kohlenstoffatomen in den Acylketten eines Glyceridmoleküls. So zum Beispiel hat Tripalmitin (Glyceroltripalmitat), das ein einfaches Triglycerid ist, welches 3 Acylradikale zu 16 Kohlenstoffatomen enthält, eine ECN von 3 × 16 = 48. Umgekehrt kann ein Triglycerid mit einem ECN = 40 "gemischte" Längen der Acylketten von 8, 16 und 16, 10, 14 und 16, 8, 14 und 18, usw. haben. Natürlich vorkommende Öle sind oft "gemischt" in Bezug auf spezifische Fettsäuren, neigen aber nicht dazu, LCFRs und MCFAs an der gleichen Glycerolhauptkette zu haben. Somit enthalten Triacylglycerole mit ECNs von 24–30 typischerweise vorherrschend mittelkettige Fettsäuren, während Triacylglycerole mit ECNs größer als 43 typischerweise vorherrschend langkettige Fettsäuren enthalten. Die Triacylglycerole, die ECNs von 32–42 haben, enthalten typischerweise eine oder zwei MOFA in Kombination mit einer oder zwei LCFAs, um das Triglycerid zu "füllen". Triacylglycerole mit ECNs im Bereich von mehr als 30 bis weniger als 48 stellen typischerweise gemischte Triacylglycerol-Spezies dar, die hauptsächlich einzigartig für das strukturierte Triacylglycerid sind und in physischen Mischungen fehlen oder in bedeutend kleineren Konzentrationen vorhanden sind.
Der Begriff "Gew.-%" oder "Gewichtsprozente" bedeutet das Verhältnis der Masse der angegebenen Komponente zur Masse des spezifizierten Ingrediens oder der ganzen Zusammensetzung multipliziert mit 100. Zum Beispiel, "ein Triglycerid, das 40 Gew.-% Acylanteile mit 10 Kohlenstoffatomen umfasst" bedeutet, dass 100 g des Triglyceridöls aus 40 g Acylradikalen mit 10 Kohlenstoffatomen und 60 g anderen Komponenten, einschließlich anderer Acylradikale und der Glycerolhauptkette, besteht.
Viele der Eigenschaften der Nahrungslipide können direkt begründet werden, hinsichtlich ihrer Teilfettsäuren. Die Fettsäuren, die üblicherweise in Nahrungsstoffen vorkommen, enthalten normalerweise eine gerade Zahl an Kohlenstoffatomen in einer unverzweigten Kette, z. B. Laurin- oder Dodecansäure. Außer den gesättigten Fettsäuren, von denen Laurinsäure ein Beispiel ist, können Fettsäuren 1, 2 oder manchmal bis zu 6 Doppelbindungen haben und sind deshalb ungesättigt. Die Anzahl und Position von Doppelbindungen in Fettsäuren werden durch eine Konvention in der Nomenklatur, die typischerweise vom organischen Chemiker verstanden wird, bezeichnet. Zum Beispiel, Arachidonsäure ("AA" oder "ARA") hat eine Kettenlänge von 20 Kohlenstoffatomen und 4 Doppelbindungen, beginnend mit dem sechsten Kohlenstoffatom vom Methylende. Als Ergebnis wird sie mit "20 : 4 n-6" bezeichnet. Ähnlich hat Docosahexaensäure ("DHA") eine Kettenlänge von 22 Kohlenstoffatomen mit 6 Doppelbindungen, beginnend mit dem dritten Kohlenstoffatom vom Methylende, und wird somit mit "22 : 6 n-3" bezeichnet.
Der Begriff "NAS-NRC RDA" bedeutet National Academy of Sciences-Nutrition Research Council Recommended Dietary Allowances.
Zum Zwecke der in diesem Dokument enthaltenen Offenbarung bezieht sich der Begriff "Antioxidantien" auf folgende vier Substanzen: Vitamin C, Vitamin E, Selen und β-Carotin.
Der Begriff ".β-Carotin" bedeutet der in Pflanzen vorgefundene Caroteinoidvorgänger von Vitamin A. Weil es mehrere Verbindungen gibt, die Vitamin A – Aktivität haben, werden die Quellen meistens als Retinol Äquivalente (RE) ausgedrückt. Die Konversion für β-Carotin ist 1 RE gleich 6 μg all-trans-Carotin. Somit sind die 15 mg β-Carotin gleich 2500 RE. Die Daten über den Carotenoidgehalt von Nahrung sind unvollständig, so dass es nicht möglich ist auszusagen, genau welcher Prozentsatz an Vitamin A – Aktivität in der Diät von Carotenoiden zugesteuert wird. Durch Verwendung von zur Verfügung stehenden Daten über die Nahrungszusammensetzung fand das United States Department of Agriculture, dass die durchschnittliche tägliche Vitamin A – Aufnahme von erwachsenen Männern 1419 RE beträgt. Die NAS-NRC RDA für männliche Erwachsene wurde auf 1000 RE pro Tag gesetzt. Die Zeichen für Vitamin A Toxizität erscheinen üblicherweise nur bei andauernden täglichen Aufnahmen, wobei sowohl Nahrung als auch Zusätze eingeschlossen sind, die 15.000 RE überschreiten. Im Gegensatz zu Retinol ist über Carotenoide nicht bekannt, dass sie toxisch seien, auch wenn sie wochen- oder jahrelang in sehr großen Mengen aufgenommen werden. Die Hauptgründe für ihren Mangel an Toxizität sind: ausgeprägt reduzierte Effizienz der Absorption bei hohen Dosen und relativ limitierte Umwandlung in Vitamin A im Darm, der Leber und anderen Organen. β-Carotin ist eine Vitamin A- Quelle, es ist aber nicht toxisch wie Vitamin A, wenn es in sehr hohen Dosen verabreicht wird. β-Carotin wird in gelben, orangefarbenen und dunkelblattgrünfarbenen Gemüsesorten vorgefunden und scheint ein einzigartiges Antioxidans zu sein.
Der Begriff "Vitamin E" bedeutet eine Gruppe von Tocopherolen, welche die Bezeichnungen: α-, β-, δ- und -γ haben, die sich nur in der Anzahl und Position von Methylgruppen am Ring unterscheiden. Die aktivste Form von Vitamin E, α-Tocopherol, ist auch in der Natur das am meisten Verbreitete. Als α-Tocopherol zum ersten Mal synthetisiert wurde, stellte man fest, dass das synthetische Material eine leicht niedrigere biologische Aktivität hatte als das α-Tocopherol aus Pflanzen. Wegen diesem Phänomen wurde die natürlich vorkommende Form als RRR-α-Tocopherol bezeichnet. Für Diätzwecke wird Vitamin E – Aktivität als RRR-α-Tocopherol Äquivalente (-TEs) ausgedrückt. Eine α-TE ist die Aktivität von 1 mg RRR-α-Tocopherol. Ein mg RRR-α-Tocopherol ist mit 1,49 IE Vitamin E äquivalent. Das NAS-NRC RDA wurde auf 10 mg -TE pro Tag für erwachsene Männer festgesetzt. Die Analysen von ausgewogenen Diäten zeigen, dass die durchschnittlichen täglichen Einnahmen von α-TE im Bereich von 7 bis 11 mg liegen. Die Erwachsenen vertragen, ohne Symptome oder biochemischen Beweis von Toxizität, orale Dosen von 100 bis 800 mg/Tag.
Der Begriff "Vitamin C" bedeutet Ascorbinsäure. Es wurde festgestellt, dass die aufgenommene Menge an Ascorbinsäure bei erwachsenen Männern im Alter von 20 bis 29 Jahren im Durchschnitt 121 mg pro Tag beträgt (U.S. Dept. of Health and Human Services, 1994). Das NAS-NRC RDA für Ascorbinsäure wurde für erwachsene Männer auf 60 mg festgesetzt. Viele Leute nehmen gewohnheitsmäßig 1000 mg Ascorbinsäure pro Tag auf, ohne apparente toxische Anzeichen zu entwickeln.
Der Begriff "Selen" bedeutet jede chemische Verbindung, die biologisch verfügbares Selen liefert. Die Analysen von Nahrungsaufnahme in den Vereinigten Staaten deuten darauf hin, dass die durchschnittliche aufgenommene Gesamtmenge an Selen aus Speisen bei einem Erwachsenen, zwischen 1974 und 1982,108 μg pro Tag war. Das NAS-NRC RDA für Selen wurde für erwachsene Männer auf 70 μg pro Tag festgesetzt. Das Niveau der Aussetzung gegenüber Selen in Speisen, das notwendig ist, um eine chronische Vergiftung bei Menschen zu verursachen, ist nicht mit Sicherheit bekannt. Ungefähr 5 mg pro Tag aus Nahrung hatten aber in einem Selen-reichen Gebiet in China Fingernagelveränderungen und Haarverlust zur Folge.
Jede Bezugnahme in dieser Anmeldung auf eine Menge Selen, oder jedes andere Mineral, einschließlich Kupfer, sollte als bezüglich der Menge an Element des Minerals verstanden werden und nicht eines Begleitanions. Jemand mit Erfahrung im Fachgebiet kann leicht berechnen, wieviel von einem Mineralsalz, Salz oder Mineralienkomplex zum Ernährungs- oder pharmazeutischen Produkt zugefügt werden muß, um die erwünschte Menge an Elementarmineral zu liefern.
"Unverdauliches Oligosaccharid" bezieht sich auf ein Kohlenhydrat, das der endogenen Verdauung im menschlichen oberen Verdauungstrakt gegenüber resistent ist. FOS sind unverdauliche Oligosaccharide, die Mitglieder der Inulinunterklasse der Fructosane sind, Polymere, die aus Fructoseresten zusammengesetzt sind. Konkret sind Inuline Glucofructosane, Kohlenhydratpolymere, die aus einer Kette Fructoseresten bestehen, die mittels (2 -> 1)-β-Glycosidbindungen verbunden sind und die üblicherweise einen einzigen D-Glycosylrest (1 -> 2)-α an das erste Fructosemolekül gebunden haben. FOS kann enzymatisch durch chemische Verfahren oder durch Extraktion aus natürlichen Substanzen hergestellt werden. FOS kommen in der Natur in vielen Arten Pflanzen vor, einschließlich Zwiebel, Knoblauch, Schalotten, Artischocken, Weizen, Roggen, Bananen, Spargel und Tomaten, die gewöhnlich Teil einer menschlichen Ernährung sind. Ein enzymatisches Verfahren zur industriellen Herstellung von FOS wird im U.S. Patent No. 4.681.771 an Adachi et al. gelehrt, das die Reaktion von Saccharose in Gegenwart einer Fructosyltransferase umfasst, um GF2, GF3, GF4 und GF5 zu erhalten. Die Quelle für das Enzym Fructosyltransferase könnte ein Fungus, wie Aspergillus niger, oder eine Pflanze sein.
Der Begriff "FOS" bedeutet Fructooligosaccharide; FOS sind natürliche Substanzen, die hauptsächlich aus Fructosemolekülen bestehen. Sie gehören zu einer Gruppe von Kohlenhydraten, die in vielen verschiedenen Pflanzen vorkommen. FOS sind unverdauliche Oligosaccharide, die den Dünndarm passieren, ohne verdaut zu werden, wobei sie den Dickdarm erreichen, wo sie von bestimmten Mikroorganismen selektiv in Gärung gebracht werden. FOS kann wirksam von Lactobacilli und Bifidusbakterien verwendet werden, einer Spezies Bakterien, die für die menschliche Gesundheit förderlich sind. Die selektive Gärung von FOS durch Bifidusbakterien führt zu einer Erhöhung des Vorhandenseins dieser Bakterien und zur Bildung von Essigsäure und Milchsäure, wodurch sich ein niedrigerer pH-Wert im Verdauungstrakt ergibt und ein Mittel zur Verfügung steht, dem übermäßigen Wachstum von schädlichen Bakterien, wie E. coli, Clostridium perfringes und Clostridium difficile vorzubeugen. Die unverdaulichen Oligosaccharide, wie FOS, können den Immunnährstoffen gemäß der Erfindung hinzugefügt werden, um im gastrointestinalen Trakt eine Umgebung zu schaffen, die nicht zum Wachstum von mikrobiellen pathogenen Organismen führt, und um die immunounterstützenden Eigenschaften der Immunnährstoffe der Erfindung zu verstärken.
Toxizitätsstudien bei Tieren zeigten keinen Beweis für Toxizität, Mutagenität oder karzinogene Wirkungen, die FOS und unverdaulichen Oligosacchariden zuzuschreiben wären. Eine therapeutisch wirksame Menge an FOS oder an unverdaulichem Oligosaccharid in der vorliegenden Erfindung kann im Bereich von 1,0 bis etwa 10 g pro Tag liegen. Mehr bevorzugt ist die Menge an aufgenommenem FOS etwa 5,0 bis 10,0 g pro Tag, mit einem am meisten bevorzugten Niveau von etwa 8,0 bis 10 g pro Tag. Das Vorhandensein von unverdaulichen Oligosacchariden oder FOS ist in den Immunnährstoffen der jetzigen Erfindung fakultativ.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, werden unter Ballaststoffe alle Komponenten von Nahrung verstanden, die von Enzymen im menschlichen Verdauungstrakt nicht gespalten werden, um kleinere molekulare Verbindungen zu ergeben, und deshalb nicht absorbiert werden. Beispiele von Ballaststoffen, die zusätzlich zu FOS verwendet werden können, schließen Soja-Polysaccharide, Haferschalenfaser, Gummiarabikum, Natriumcarboxymethylcellulose, Guar Gum, Pektin, Maiskleie usw. ein. Mehr bevorzugt werden alle Ballaststoffe, die in den Zusammensetzungen verwendet werden, eine Mischung unlöslicher, löslicher gärbarer und löslicher ungärbarer Fasern sein, wie im United States Patent No. 5.104.677 beschrieben. Die Offenbarung des '677 Patents wird hiermit durch Referenz integriert. Jede der Ernährungs- oder pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann fakultativ Ballaststoffe enthalten.
Die in den Ernährungs- und pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendeten Antioxidantien sind alle im Fachgebiet gut bekannt. Sie sind kommerziell aus vielen Quellen beziehbar, die jenen mit Erfahrung im Fachgebiet wohlbekannt sind.
Zusätzlich zu Antioxidantien enthalten alle Ernährungs- und pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung eine strukturiertes-Glycerid-Komponente, von mindestens 33 Gewichtsprozent wahllos veresterter MOFA. Der Rest der Fettsäureanteile sind typischerweise LCFA. Die zur Herstellung der strukturiertes-Glycerid-Komponente verwendete Quelle an MCT und LCT ist unkritisch. Typische MCT-Quellen, wie fraktioniertes Kokosnußöl und fraktionierte Palmenkernöle sind denjenigen mit Erfahrung im Fachgebiet bekannt. Die LCFA-Quellen schließen die von Borretsch, schwarze Johannisbeer-Samen, Mais, Kokosnuß, Canola, Sojabohnen, Seetierölen, Pilzölen, Safloröl, ölreichem Saflor, Sonnenblumen, ölreichen Sonnenblumen, Oliven, Nachtkerzen, Baumwollsamen, Reiskleie, Traubenkernen, Flachssamen, Butterfett, Knoblauch, Erdnüssen, Mandeln, Walnüssen, Weizenkeimen, Ei, Sesam, Schweinefett, Talg und Hammelfleisch abgeleiteten Öle ein.
In einer mehr bevorzugten Ausführungsform enthält die strukturiertes-Glycerid-Komponente der Erfindung auch eine langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäure (im Folgenden "LCPUFA"), wie die n-6, n-9 und/oder n-3 langkettigen Fettsäuren. Bekannte LCPUFA-Quellen schließen Fisch oder Seetieröl, Eigelblipid, Einzelleröle (z. B. Algenöle und Pilzöle) ein, wobei es im Fachgebiet selbstverständlich ist, dass manche Quellen besser sind als andere, um höhere Mengen an spezifischen LCPUFA zu erreichen. Andere eßbare, teilweise gereinigte oder gereinigte LCPUFA-Quellen werden für diejenigen mit Erfahrung im Fachgebiet offenkundig sein. Zum Beispiel können neue LCPUFA-Quellen durch die genetische Manipulation von Gemüse und Öl-enthaltenden Pflanzen entwickelt werden. Die Verwendung solcher rekombinanter Öle wird in der vorliegenden Erfindung ebenfalls erwogen.
Die für diese Erfindung nützlichen strukturierten Glyceride enthalten sowohl MCFA als auch LCFA. Die für diese Erfindung nützlichen strukturierten Triglyceride sind chemisch verschieden und bieten einzigartige Vorteile durch die Ausgangsmaterialien, von denen sie abgeleitet sind. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in der Entdeckung, dass strukturierte Triglyceride, die eine bestimmte Mischung von MCFA und LCFA enthalten, einer schnellen Hydrolyse und Absorption unterworfen sind, im Vergleich zu LCTs. Zusätzlich werden die strukturierten Triglyceride dieser Erfindung hauptsächlich durch das lymphatische System absorbiert und transportiert, im Gegensatz zum Leberweg.
In nativen Fetten und Ölen werden die verschiedenen Fettsäuren durch eine der drei Hydroxylgruppen des Glycerolmoleküls verestert, nach einem geordneten Muster, das für das konkrete Fett oder Öl charakteristisch ist. Im Allgemeinen sind die natürlich vorkommenden langkettigen gesättigten Fettsäuren (z. B. C₁₆-C₁₈) überwiegend in den Positionen sn-1 und sn-3, während die einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren in der sn-2 oder mittleren Position des Triglyceridmoleküls sind. Es gibt nur eine geringe Anzahl an natürlich vorkommenden "einfachen Triglyceriden", zum Beispiel Tripalmitin (C₁₆), Triolein (C₁₈) und Ähnliches.
Die strukturiertes-Glycerid-Komponente dieser Erfindung wird vorwiegend Triglyceride enthalten, 50% nach Gewicht oder mehr, oft etwa 90% nach Gewicht. Von diesen Triglyceriden (welches immer ihr Verhältnis auch ist) haben mindestens 40% nach Gewicht eine ECN von mehr als 30 und weniger als 48. Mehr bevorzugt wird die strukturiertes-Glycerid-Komponente mindestens 60% nach Gewicht ECN mehr als 30 und weniger als 48 Spezies enthalten, am besten mindestens 60% nach Gewicht mit der ECN von etwa 32 bis etwa 42.
Die strukturierten Glyceride dieser Erfindung können durch jedes Verfahren, das üblicherweise zur Herstellung von strukturierten Lipiden verwendet wird, hergestellt werden. Zum Beispiel könnte eine Interesterungs- oder Transesterungsreaktion verwendet werden, die durch Mischen von Ölen oder selektiven Fraktionen der Öle in stöchiometrischen Verhältnissen, und dann durch Verursachen des Fortfahrens der Umesterungsreaktion mit Hilfe von Katalysatoren oder Enzymen, gemacht wird. Zusätzlich könnte jemand mit Erfahrung im Fachgebiet die Öl-enthaltenden Pflanzen genetisch verändern, um die in dieser Erfindung beschriebenen spezifischen strukturierten Glyceride herzustellen. Obwohl ein Standard-Umesterungsverfahren eine Komponentenmischung zum Ergebnis haben könnte, die die strukturierten Glyceride der Erfindung neben anderen Ölen enthält, ist es beabsichtigt, so eine Komponentenmischung innerhalb der Ansprüche einzuschließen.
Es ist möglich, MCT-Öle als Ausgangsmaterialien zu verwenden, um die in dieser Erfindung nützlichen strukturierten Lipide herzustellen. MCT-Öle, wie fraktioniertes Kokosnußöl und fraktionierte Palmkernöle werden durch die Hydrolyse von Kokosnuß- und Palmkern-Ölen und die Destillation der Fettsäuren gewonnen. Die Fettsäuren werden dann erneut zu den Glycerolmolekülen verestert, um das MCT-Öl zu erhalten.
Das chemische Umesterungsverfahren, das zur Herstellung der strukturierten Triglyceride in den folgenden Beispielen verwendet wurde, entspricht den in "Oils and Fats Manual, A Comprehensive Treatise", Vol. 2, Chapter 11, Transformation of Fat for Use in Food Products, pgs. 923–925 gefundenen Angaben, deren gesamte Angaben hiermit durch Referenz integriert sind. Die chemische Umesterung, auch Corandomisierung genannt (weil sie die nicht-zufällige Verteilung der Natur ändert), kann durch Erhitzen einer Mischung aus Ölen für eine kurze Zeitspanne (z. B. von 0,5 bis 4 Stunden, vorzugsweise 0,5 bis 2 Stunden, bei Temperaturen von 100–140°C, vorzugsweise 110–130°C) in Anwesenheit eines Katalysators, wie Natriummethylat oder Natriummethoxid (z. B. Bereich von 0,05 bis 0,5% nach Gewicht, vorzugsweise von 0,1 bis 0,3% nach Gewicht) erreicht werden. Die Fettsäuren verlassen ihre natürliche Position im Triglycerid und ordnen sich in einer zufälligen Art und Weise neu (vermutlich gleichmäßig in jeder der drei Positionen). Somit wird etwa ein Drittel jeder einzelnen Fettsäure in der sn-1 Position erneut verestern, etwa ein Drittel in sn-2 und etwa ein Drittel in sn-3.
Wie oben erwähnt, ist es möglich, Stress-induzierte Suppression des Immunsystems durch getrennte Verabreichung der Antioxidantien und der strukturiertes-Glycerid-Komponente vorzubeugen oder zu reduzieren. Jede solche getrennte Verabreichung sollte als Teil der Erfindung betrachtet werden. Es ist aber viel bequemer für das Individuum, wenn die Antioxidantien und die strukturiertes-Glycerid-Komponente zusammen in einer einzigen Zusammensetzung verabreicht werden. Diese Zusammensetzung kann in der Form eines Ernährungsproduktes, wie zum Beispiel einer enteralen Formulierung oder eines Konzentrats, verabreicht werden. Andere Ernährungsprodukte oder Nahrungsprodukte schließen Riegel, Puddings, Gele, Süßigkeiten, wie Konfekt, Gummis, Pastillen und Ähnliches ein. Das Antioxidans und die strukturiertes-Glycerid-Komponente kann auch als eine pharmazeutische Zusammensetzung verabreicht werden. Die Beispiele von geeigneten pharmazeutischen Zusammensetzungen schließen Tabletten, Kapseln, Suspensionen, Emulsionen, Lösungen usw. ein.
Eine typische Ernährungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird eßbare Makronährstoffe, Vitamine und Mineralien enthalten, in Mengen, die für eine bestimmte Verwendung erwünscht sind. Die Mengen an solchen Ingredienzien werden variieren, abhängig davon, ob die. Formulierung zur Verwendung bei normalen, gesunden Individuen, die zeitweise dem Stress ausgesetzt sind, gedacht ist, oder bei Personen die spezielle Bedürfnisse haben, aufgrund von chronischen oder akuten Krankheitszuständen (z. B. Stoffwechselstörungen). Diejenige mit Erfahrung im Fachgebiet werden verstehen, dass die in einer Ernährungsformulierung der vorliegenden Erfindung verwendeten Komponenten gereinigter oder teilweise gereinigter Herkunft sind. Mit teilweise gereinigt oder gereinigt ist ein Material gemeint, das durch Aufreinigung eines natürlichen Materials oder durch Synthese hergestellt wurde. Diese Verfahren sind im Fachgebiet wohlbekannt (Siehe z. B. Code of Federal Regulations for Food Ingredients and Food Processing; Recommended Dietary Allowances, 10th Ed., National Academy Press, Washington D. C., 1989).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Ernährungsformulierung der vorliegenden Erfindung ein flüssiges enterales Ernährungsprodukt für ein Säugetier, einschließlich Menschen, wie Erwachsene, Kinder, Jugendliche und Säuglinge. Dementsprechend wird in einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Ernährungsformulierung bereitgestellt, die zur Ernährung von Erwachsenen, die unter Stress stehen, geeignet ist. Die Formulierung umfasst, zusätzlich zu den Antioxidantien und einer strukturiertes-Glycerid-Komponente, Makronährstoffe, Vitamine und Mineralien, in Mengen, die dazu bestimmt sind, den täglichen Nährstoffbedarf von Erwachsenen bereitzustellen.
Die Makronährstoff-Komponenten schließen eßbare Fette, Kohlenhydrate und Proteine ein. Beispielhafte eßbare Fette sind Kokosnußöl, Sojaöl und Mono- und Diglyceride. Beispielhafte Kohlenhydrate sind Glucose, eßbare Lactose und hydrolysierte Maisstärke. Eine typische Proteinquelle würde Sojaprotein, elektrodialysierte Molke oder elektrodialysierte entrahmte Milch oder Milchmolke sein, oder die Hydrolysate dieser Proteine, obwohl andere Proteinquellen auch verfügbar sind und verwendet werden können. Diese Makronährstoffe würden in Form von üblicherweise akzeptierten Nahrungsverbindungen hinzugefügt werden, in Mengen, die jenen äquivalent sind, die in Menschenmilch vorhanden sind, auf einer Energiebasis, d. h. auf einer pro Kalorie Basis.
Obwohl sie nicht die Erfindung in irgendeiner Weise limitieren, sondern nur als eine allgemeine Richtlinie dienen soll, wird eine flüssige Ernährungsformulierung dieser Erfindung typischerweise die folgende kalorische Verteilung bereitstellen. Das Proteinsystem wird typischerweise von etwa 5% bis etwa 25% der Gesamtkalorien bereitstellen, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 20% der Gesamtkalorien. Das Lipidsystem wird von etwa 5 bis etwa 50% der Gesamtkalorien bereitstellen und vorzugsweise von etwa 20% bis etwa 40% der Gesamtkalorien, einschließlich des strukturierten Glycerids. Typischerweise werden etwa 10–40% der Gesamtkalorien vom strukturierten Lipid zur Verfügung gestellt, mehr bevorzugt 15–25%. Das Kohlenhydratsystem wird typischerweise von etwa 20% bis etwa 90% der Gesamtkalorien zur Verfügung stellen, vorzugsweise von etwa 30% bis etwa 60% der Gesamtkalorien.
Die Verfahren zur Formulierung von flüssigen und enteralen Ernährungsformulierungen sind im Fachgebiet wohlbekannt und werden in den Beispielen ausführlich beschrieben.
Die enterale Formulierung kann sterilisiert werden und anschließend auf einer sofort verfügbaren (RTF – ready to feed)) Basis verwendet oder in einer konzentrierten Flüssigkeit oder einem Pulver gelagert werden. Das Pulver kann mittels Spray-Trocknung der enteralen Formulierung hergestellt werden, die wie oben gezeigt hergestellt wurde, und die Formulierung kann durch Rehydratation des Konzentrats rekonstituiert werden. Die Ernährungsformulierungen für Erwachsene und Kinder sind im Fachgebiet wohlbekannt und kommerziell erhältlich (z. B. Similac^®, Ensure^®, Jevity^® und Alimentum^® von Ross Products Division, Abbott Laboratories).
Die Energiedichte der Ernährungszusammensetzung kann, wenn in flüssiger Form, typischerweise im Bereich von etwa 0, 3 bis 2 cal pro ml liegen. Wenn in fester oder Pulverform, kann das Nahrungsergänzungsmittel von etwa 1,0 bis mehr als 7 kcal pro g enthalten. Im Allgemeinen sollte die Osmolalität eines flüssigen Produkts weniger als 700 mOsm sein und mehr bevorzugt weniger als 660 mOsm.
Wenn die strukturiertes-Glycerid-Komponente in einer Ernährungszusammensetzung einverleibt ist, wird sie oft in Mischung mit Lipiden vorhanden sein, einschließlich natürlich vorkommender Glyceride, einschließlich Triglyceride (z. B. nicht-strukturierter Glyceride). Das Vorhandensein des nicht-strukturierten Glycerids wird keine nachteilige Wirkung auf die vorliegende Erfindung haben, vorausgesetzt, dass die strukturiertes-Glycerid-Komponente in einer ausreichenden Menge vorhanden ist, um ihre förderliche Wirkungen auf das gestresste Immunsystem zu haben. Diese Mengen sind oben beschrieben worden. In solch einem typischen Ernährungsprodukt wird die strukturiertes-Glycerid-Komponente mindestens 20 w/w% der im Produkt enthaltenen Gesamtlipide umfassen, mehr bevorzugt mindestens 50 w/w% und am besten etwa 80 w/w%.
Die Ernährungsrezeptur würde typischerweise Vitamine und Mineralien enthalten, zusätzlich zu den Antioxidantien, um dem Individuum zu helfen das Minimum des täglichen Bedarfs an diesen Substanzen aufzunehmen. Zusätzlich zu den oben aufgelisteten Antioxidantien kann es auch wünschenswert sein, die Ernährungszusammensetzung mit Zink, Kupfer und Folsäure zu ergänzen. Man denkt, dass diese Substanzen dem gestressten Immunsystem auch einen Auftrieb bereitstellen und somit dem Individuum weiteren Nutzen bereitstellen werden. Falls Zink verwendet wird, ist die typische Dosis mindestens 12,5 mg, vorzugsweise 25–200 mg und am besten 50–150 mg. Falls Kupfer verwendet wird, ist die Dosis typischerweise mindestens 0,8 mg, vorzugsweise 1,6–5,0 mg und am besten 2–4 mg. Falls Folsäure verwendet wird, ist die Dosis typischerweise mindestens 100 μg, vorzugsweise 200–600 μg und am besten 300–500 μg. Diese Dosen sollten mindestens einmal pro Tag und vorzugsweise zweimal pro Tag bereitgestellt werden. Das Vorhandensein von Zink, Kupfer oder Folsäure ist fakultativ und nicht erforderlich, um die vorteilhaften Wirkungen auf die Immunsuppression zu erreichen. Ähnlich kann eine pharmazeutische Zusammensetzung ebenfalls mit diesen gleichen Substanzen ergänzt werden.
In einer mehr bevorzugten Ausführungsform enthält die Immunonahrung, zusätzlich zu dem Antioxidans-System und der strukturiertes-Glycerid-Komponente, eine Kohlenhydratquelle, worin mindestens 5 Gewichtsprozent des besagten Kohlenhydrats ein unverdauliches Oligosaccharid sind. In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform enthält die Ernährungszusammensetzung zusätzlich Protein, Taurin und Carnitin.
Zusätzlich zu enteralen Formulierungen ist eine andere bevorzugte Ernährungszusammensetzung eine in fester Form. Solch feste Formen schließen Riegel, Plätzchen, Cracker usw. ein. Solche Zusammensetzungen werden von gewissen Verbrauchern bevorzugt. Aufgrund ihres niedrigeren Gewichts können die festen Zusammensetzungen leichter transportiert werden. Manche Verbraucher bevorzugen die taktilen Empfindungen, die mit Kauen verbunden sind, und somit erweitern diese festen Formen die Anzahl von Individuen, die die förderlichen Wirkungen, welche mit der vorliegenden Erfindung verbunden sind, entgegennehmen könnten.
Ursprüngliche Versuche, diese festen Ernährungszusammensetzungen herzustellen, waren mit Schwierigkeiten verbunden. Wie oben vermerkt, ist die Erfindung die Entdeckung, dass ein strukturiertes Lipid, in Kombination mit bestimmten Antioxidantien, die Suppression des Immunsystems, die mit Stress assoziiert ist, reduziert. Aufgrund der Bedingung, dass die Zusammensetzungen beträchtliche Mengen an strukturierten Lipiden enthalten, wurde auf bestimmte Komplikationen gestoßen, die sich auf die Stabilität der Zusammensetzungen, ihren Wohlgeschmack für den Verbraucher und ihre Effizienz in der Reduktion der Suppression des Immunsystems negativ ausgewirkt haben.
Ursprünglich wurden Versuche gemacht, Riegel herzustellen, die wirksame Mengen von dem strukturierten Lipid und von den Antioxidantien enthielten. Diese ursprünglichen Versuche waren große Fehlschläge. Innerhalb von Minuten nach der Herstellung des Riegelkerns begann Lipid aus dem Kern auszusickern. Solche Riegelkerne wurden nicht verarbeitet, weil hypothetisch alle solchen Riegel von Testpersonen als höchst unerwünscht betrachtet würden. Außerdem würde es, aufgrund des Durchsickerns des Lipids, unmöglich sein zu bestimmen, wieviel strukturiertes Lipid der Patient tatsächlich verbraucht hat und wieviel verloren gegangen ist. Ein durchsickerndes Lipid würde auch dazu neigen, die physische Integrität des Riegels zu zerstören. Man denkt, dass dieser Verlust an Integrität eine negative Auswirkung auf die Stabilität der Ingredienzien des Riegels haben würde. Die Ingredienzien würden zusätzlichem Sauerstoff ausgesetzt sein und somit einem größeren Risiko der oxidativen Degradation. Man denkt, dass solche Riegel inakzeptabel niedrige Lagerfähigkeit (d. h. weit weniger als die erwünschten 12 Monate Lagerfähigkeit) haben würden.
Durch zusätzliches Experimentieren entwickelten die Erfinder Riegel, die diesem Durchsicker-Problem nicht länger ausgesetzt waren. Diese neuen Riegel zeigten kein Durchsickern nach einer Testperiode von mindestens 24 Monaten. Die Lösung von diesem Durchsicker-Problem war, bestimmte Proteine in die Matrix des Riegels (oder jede andere feste Zusammensetzung) einzuverleiben. Das Durchsicker-Problem kann auch durch Einverleibung von bestimmten Kohlenhydraten in die feste Matrix gelöst werden.
Dementsprechend ist entdeckt worden, dass feste Ernährungszusammensetzungen, die strukturierte Lipide enthalten, hergestellt werden können, bei denen das strukturierte Lipid nicht durchsickert. Die Lösung des Problems ist, Sojaproteine in die Zusammensetzung einzuverleiben. Die Menge an Sojaprotein, die diese vorteilhafte Wirkung verursacht, kann sehr variieren. Die Einverleibung von etwa 4 bis etwa 20 w/w% (basierend auf dem Gesamtgewicht der festen Nahrung) und vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 9 w/w% Sojaprotein wird aber das Durchsicker-Problem minimieren. Es werden aktuell Sojaproteine von Protein Technologies, Inc. verwendet. Falls erwünscht, können andere Proteinquellen ebenfalls in die Riegel einverleibt werden.
Weitere vorteilhafte Wirkungen können durch Einverleibung des emulgierenden Agens, Lecithin, in die Zusammensetzung hervorgerufen werden. Die verwendete Menge kann sehr variieren, wird aber typischerweise im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 2 w/w% und mehr bevorzugt etwa 0,8 bis etwa 0,9 w/w% (basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung) liegen. Zusätzliche Nutzen können durch die Einverleibung von Honig in die Zusammensetzung geschaffen werden, in einer Menge, die im Bereich von 16 bis etwa 26 w/w% und vorzugsweise etwa 20 bis etwa 22 w/w% liegt. Wie leicht für diejenigen mit Erfahrung im Fachgebiet ersichtlich, wird, wenn Honig und Lecithin in die Zusammensetzung einverleibt werden, weniger Sojaprotein benötigt, um das Durchsicker-Problem zu verbessern. Alle oben genannten Mengen basieren auf dem Gewicht des gesamten Riegels. Jemand mit Erfahrung im Fachgebiet wird in der Lage sein, diese Mengen leicht zu bestimmen, basierend auf den Angaben der Patentschrift.
Das Sojaprotein ist im Fachgebiet wohlbekannt und steht aus vielen Quellen zur Verfügung, wie der Dupont Chemical Company of Wilmington, Delaware. Die zusammen im Entscheidungsverfahren schwebende United States Patent Anmeldung 09/107.886, registriert am 30 Juni 1998, enthält eine ausführliche Beschreibung bezüglich Sojaprotein und der Inhalt dieser Patentanmeldung wird hiermit durch Referenz integriert.
Einige oder alle der für die Flüssignahrung beschriebenen Makronährstoffe können in den festen Nahrungsformen in vergleichbaren Konzentrationen verwendet werden. Außer den benötigten Antioxidantien können Vitamine und Mineralien fakultativ auch in diese Zusammensetzungen einverleibt werden, in Mengen, die vergleichbar sind mit jenen, die für die flüssigen Rezepturen beschrieben wurden. Die relative kalorische Verteilung dieser festen Zusammensetzungen kann stark variieren. Die Protein-Komponente wird typischerweise von etwa 10% bis etwa 50% der Gesamtkalorien bereitstellen und vorzugsweise etwa 12% bis etwa 25%. Die Kohlenhydrat-Komponente wird typischerweise von etwa 30% bis etwa 90% der Gesamtkalorien bereitstellen und mehr bevorzugt von etwa 50% bis etwa 60%. Die Fett-Komponente wird typischerweise von etwa 5% bis etwa 50% bereitstellen und typischer von etwa 25% bis etwa 35%.
Die festen Ernährungszusammensetzungen können durch Verwendung des Kaltflußpreß-Verfahrens hergestellt werden, wie im Fachgebiet bekannt. Um solche Zusammensetzungen herzustellen, werden typischerweise alle Komponenten in Pulverform trocken zusammengemischt. Solche Inhaltsstoffe schließen typischerweise die Proteine, Vitaminvorgemische, bestimmte Kohlenhydrate usw. ein. Dann werden die fettlöslichen Komponenten vermischt und mit dem pulverförmigen Vorgemisch von oben vermengt. Solch eine fettlösliche Substanz wird das strukturierte Lipid und alle anderen im Gemisch einverleibten Fette einschließen. Schließlich werden alle flüssigen Komponenten dann in die Zusammensetzung gemischt, wobei eine plastikähnliche Zusammensetzung oder ein Teig gebildet wird.
Der Zweck des obigen Verfahrens ist, eine plastische Masse zu ergeben, die dann geformt werden kann, ohne dass weitere physische oder chemische Veränderungen vorkommen, durch das Verfahren, das als Kaltformgeben oder Extrusion (Fließpressen) bekannt ist. In diesem Prozess wird die plastische Masse unter relativ niedrigem Druck durch eine Preßform gezwängt, die die gewünschte Form verleiht und das resultierende Exsudat wird dann an einer geeigneten Position abgeschnitten, um Produkte mit dem gewünschten Gewicht zu ergeben.
Die Masse kann, zum Beispiel, durch eine Preßform mit kleinem Durchmesser gezwängt werden, um ein Band zu bilden, das auf einem Gurt getragen wird, der sich mit einer vorher bestimmten Geschwindigkeit bewegt, unter einem Papierschneidemaschine-ähnlichem Schneidewerkzeug, das mit gleichmäßigen Intervallen arbeitet. In diesem Fall besteht das Schneidewerkzeug im Allgemeinen aus einer geschärften Klinge, die so eingestellt ist, dass sie durch das Band, aber nicht durch den darunterliegenden Gurt schneidet, es kann aber auch aus einem Draht bestehen. In beiden Fällen ist das Prinzip das gleiche; der Schneideprozess kommt in Intervallen vor, die erlauben, dass das sich bewegende Band in Stücke geschnitten wird, die von äquivalentem Gewicht und Größe sind. Im Allgemeinen wird dieses durch Wählen des Zeitpunkts der Schneidestöße und Erhalten der Gurtgeschwindigkeit auf einem geeigneten Niveau erreicht, es existieren aber auch computerkontrollierte Ausführungen dieses Mechanismus, die eine größere Vielseitigkeit bieten. Alternativ kann die Masse durch eine Preßform mit großem Durchmesser gezwungen und dann auf Preßform-Niveau in Scheiben geschnitten werden, mit Hilfe eines oszillierenden Messers oder Drahtes, die auf einen sich bewegenden Gurt fallen und somit wegtransportiert werden. Die Masse kann auch als eine Lage extrudiert werden, die dann mit einem Stanzen-artigen Schneidewerkzeug in geeignete Formen geschnitten wird, so wie ein Schneidewerkzeug für Plätzchen. Schließlich kann die Masse auch in Kammern auf eine rotierende Preßform gezwängt werden, die mit einer außermittigen Nocke ausgestattet ist, die das so geformte Material zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Rotation der zylindrischen Preßform aus der Kammer zwängt.
Nach dem Formen wird das geformte Produkt von einem Transfergurt oder einer anderen Art Materialfördergerät zu einer Fläche fortbewegt, wo es weiterhin bearbeitet oder nur verpackt werden kann. Im Allgemeinen würde ein Ernährungsriegel von der beschriebenen Art ummantelt (beschichtet) werden, mit einem Material, das Schokolade, eine gemischte Schokoladebeschichtung oder eine andere Art Beschichtungsmaterial sein kann. In allen solchen Fällen besteht das Beschichtungsmaterial aus einem Fett, das bei Raumtemperatur fest ist, aber bei einer Temperatur höher als z. B. 88°F flüssig ist, zusammen mit anderen Materialien, die die organoleptischen Merkmale verleihen. Somit wird die Beschichtung geschmolzen auf den Riegel aufgebracht, indem man es dem Riegel erlaubt, durch einen fallenden Vorhang aus flüssiger Beschichtung zu passieren, wobei er gleichzeitig über eine Platte oder Rollen geführt wird, die erlauben, dass die Beschichtung auf die untere Oberfläche des Riegels aufgebracht wird, und überschüssige Beschichtung wird mittels Luftstrahlen weggeblasen. Schließlich passiert der ummantelte Riegel einen Kühlungstunnel, wo gekühlte Luftströme Wärme entfernen und die Verfestigung der Beschichtung verursachen.
Pharmazeutische Zusammensetzungen oder Diätergänzungsmittel können verwendet werden, um dem gestressten Individuum die Antioxidantien und die strukturiertes-Glycerid-Komponente zu verabreichen. Geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen können physiologisch zulässige sterile wässrige oder nicht-wässrige Lösungen, Dispersionen, Suspensionen oder Emulsionen und sterile Pulver zur Rekonstitution in sterilen Lösungen oder Dispersionen zur Ingestion sein. Die Beispiele von geeigneten wässrigen oder nicht-wässrigen Trägern, Verdünnern, Lösungsmitteln oder Bindemitteln schließen Wasser, Ethanol, Polyole (Propylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerol und Ähnliches), geeignete Mischungen davon, pflanzliche Öle (wie Olivenöl) und injizierbare organische Ester, wie Ethyloleat, ein. Eine ausreichende Fluidität kann, zum Beispiel, durch den Erhalt der erforderlichen Partikelgröße im Falle von Dispersionen und durch die Verwendung von oberflächenaktiven Stoffen erhalten werden. Es kann auch wünschenswert sein, isotonische Agenzien, zum Beispiel Zucker(arten), Natriumchlorid und Ähnliches einzuschließen. Außer solch inerten Verdünnern kann die Zusammensetzung auch Adjuvantien enthalten, wie Benetzungsmittel, Emulgatoren und Suspendiermittel, Süßungsmittel, Aroma- und Duftstoffe.
Zusätzlich zu den aktiven Verbindungen können Suspensionen Suspendiermittel enthalten, wie zum Beispiel ethoxylierte Isostearylalkohole, Polyoxyethylensorbitol und Sorbitan-Ester, mikrokristalline Cellulose, Aluminiummetahydroxid, Bentonit, Agar-Agar und Tragant oder Mischungen aus diesen Substanzen und Ähnliches.
Feste Arzneiformen, wie Tabletten und Kapseln, können durch Verwendung von im Fachgebiet gut bekannten Techniken hergestellt werden. Zum Beispiel können die Antioxidantien und die strukturierte Glyceridkomponente mit konventionellen Tabletten-Grundbestandteilen, wie Lactose, Saccharose und Maisstärke, in Kombination mit Bindemitteln, wie Akazie, Maisstärke oder Gelatine, Desintegrationsmitteln, wie Kartoffelstärke oder Alginsäure und einem Gleitmittel, wie Stearinsäure oder Magnesiumstearat, tablettiert werden. Durch Einschließen dieser Trägerstoffe in eine Gelatinekapsel, zusammen mit den Antioxidantien und der strukuriertes-Glycerid-Komponente, können Kapseln hergestellt werden. Die Menge an Antioxidantien und an strukuriertes-Glycerid-Komponente, die in die pharmazeutische Formulierung eingearbeitet werden sollten, sollte mit den Richtlinien übereinstimmen, die oben im Abschnitt Zusammenfassung diskutiert wurden. Wie hierin verwendet, sollten die Begriffe pharmazeutische Zusammensetzung und Diätergänzungsmittel als austauschbar betrachtet werden.
Wie oben beschrieben, dient die Erfindung dazu, der Suppression eines Immunsystems, die mit Stress assoziiert ist, entweder vorzubeugen oder sie zu reduzieren. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich Stress auf einen beeinträchtigenden Stimulus, der physisch, emotional, mental, äußerlich oder innerlich sein kann und der dazu tendiert, die Homöostase des Individuums zu stören. Beispiele von Stress schließen physische Aktivität, wie Arbeit oder körperliche Bewegung, emotionalen Verlust oder Sorgen um die Arbeitsplatzsicherheit, chronische mentale oder physische Krankheiten, Gesundheitsprobleme usw. ein. Alle externen oder internen Stimuli oder eine Kombination davon, die dem Individuum Angst verursacht und dementsprechend fähig ist, zu einer Suppression des Immunsystems zu führen, sollte für den Zweck dieser Erfindung als Stress betrachtet werden.
Der Stress ist mit schädlichen Wirkungen auf das Immunsystem assoziiert. Während der Stress-Perioden gibt es eine klare Reduktion in der Reaktionsfähigkeit von Lymphozyten. Außerdem gibt es während Stress auch eine erhöhte Häufigkeit von Infektion. Die Ernährungs- und pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung werden eine vorteilhafte Wirkung auf das Immunsystem des gestressten Individuums haben. Diese Zusammensetzungen werden die Infektionsrate vermindern wie auch den Verringerungen der Lymphozyten-Reaktionsfähigkeit vorbeugen oder sie minimieren.
Wenn die Ernährungs- oder pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß dieser Erfindung in einer therapeutisch wirksamen Menge verzehrt werden, dann wird das Niveau an Stressinduzierter Suppression oder Dysregulation des Immunsystems reduziert. Diejenigen mit Erfahrung im Fachgebiet werden wissen, dass wirksame Mengen an Immunonahrung von Faktoren wie dem Alter und dem Gewicht des Individuums abhängen. Für die typische männliche Person von 70 kg ist die therapeutisch wirksame tägliche Dosis mindestens 200 IE Vitamin E, 50 μg Selen, 250 mg Vitamin C, 7,5 mg β-Carotin und 1,0 mg strukturiertes Glycerid.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Reduzierung der Häufigkeit von Infektion bei einem Tier durch die Verabreichung der erfinderischen Zusammensetzung an das Tier. Die Infektion ist eine Invasion durch und Vermehrung von Mikroorganismen, wie Viren und Bakterien, in Körpergeweben, die klinisch nicht manifest sein muß oder eine örtliche Zellschädigung zur Folge haben kann, verursacht durch kompetitiven Metabolismus, Toxine, intrazelluläre Replikation oder Antigen-Antikörper-Antwort. In Beispiel 2 unten wird bewiesen, dass die Zusammensetzung dieser Erfindung in der Reduktion der Häufigkeit von Erkrankung der oberen Atemwege (sowohl viral als auch bakteriell) bei einem Menschen hoch wirksam ist.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Begriff "behandeln" entweder auf Vorbeugung oder Reduktion der Häufigkeit des unerwünschten Vorkommens. Zum Beispiel bezieht sich Immunsuppression zu behandeln entweder auf Vorbeugen des Vorkommens dieser Suppression oder auf Reduzieren der Intensität solcher Suppression. Die Begriffe "Patient" und "Individuum" werden austauschbar verwendet und beziehen sich beide auf ein Tier. Der Begriff "Tier", wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, bezieht sich auf jedes warmblütige Säugetier, einschließlich, ohne darauf limitiert zu sein, Hunde, Menschen, kleine Affen und Menschenaffen. Wie in der Anmeldung verwendet, bezieht sich der Begriff "etwa" auf eine Menge, die vom angegebenen Bereich oder der Zahl durch eine annehmbare Menge abweicht, abhängig vom Kontext der Verwendung. Jede in der Patentschrift angegebene numerische Zahl oder jeder Bereich sollte als durch den Begriff „etwa" modifiziert betrachtet werden.
"Dosis" und "Portion" werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf die Menge an Ernährungs- oder pharmazeutischer Zusammensetzung, die vom Patienten in einer einzigen Essenszeit aufgenommen wird und dazu dient; wirksame Mengen der Antioxidantien und des strukturierten Triglycerids zu liefern.
Wie es für diejenigen mit Erfahrung im Fachgebiet leicht ersichtlich sein wird, sollte eine einzige Dosis oder Portion vom flüssigen Ernährungspulver die Menge an Antioxidantien und strukturiertem Glycerid bereitstellen, die weiter oben im Abschnitt Zusammenfassung der Erfindung besprochen wird. Die Menge an Dosis oder Portion sollte ein Volumen sein, das ein typischer Erwachsener in einer Essenszeit verzehren kann. Diese Menge kann stark variieren, abhängig vom Alter, Gewicht, Geschlecht oder medizinischen Zustand des Patienten. Als allgemeine Richtlinie aber sollte eine einzige Portion oder Dosis eines flüssigen Ernährungsproduktes als ein Volumen von 100 bis 600 ml umfassend betrachtet werden, mehr bevorzugt von 125 bis 500 ml und am meisten bevorzugt von 125 bis 300 ml. Für eine feste Zusammensetzung ist die Menge, die in einer einzigen Essenszeit verzehrt werden kann, typischerweise ein Riegel, Plätzchen, Cracker usw. Das Gewicht einer solchen Zusammensetzung kann von 27 bis etwa 165 Gramm variieren und mehr bevorzugt von etwa 60 bis etwa 100 Gramm.
Die folgenden nicht limitierenden Beispiele werden die vorliegende Erfindung weiterhin erläutern.
Beispiel 1
Herstellung von Antioxidans-System
In diesem Experiment wurden zwei (2) flüssige Produkte hergestellt, um die Stress-induzierte Immunsuppression in einem Menschen zu bewerten. Die Tabelle 1 erklärt die Stoffliste für eine Charge der Kontroll- und experimentellen Rezepturen.
TABELLE 1 STOFFLISTE Antioxidans-System – Formulierungen
Die Rohmaterialien für die Kontroll- und experimentellen Rezepturen stammten von kommerziellen Lieferanten und waren von lebensmittelgerechter Qualität. Die Rezepturen wurden durch Mischen einer Fett-Aufschlämmung und einer Protein-Aufschlämmung hergestellt. Die Fettgemisch-Aufschlämmung wurde durch Erhitzen von Maisöl auf eine Temperatur im Bereich von 54–68°C mit Rühren hergestellt. Dann wurde ein Emulgator (Sojalecithin) unter Rühren hinzugefügt und auflösen gelassen. Die Produkte wurden mit Hilfe von Sojalecithin erzeugt, das von Central Soya, Incorporated, Fort Wayne, Indiana, U.S.A. unter der Handelsbezeichnung "Centrol CA" vertrieben wird. Das 30%ige β-Carotin und das Vitamin E (D-α-Tocopherolacetat) wurden dann unter Rühren der Aufschlämmung hinzugefügt. Die zustandegekommene Aufschlämmung wurde unter moderatem Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 54–68°C für eine Zeitspanne gehalten, die nicht länger als zwölf (12) Stunden war, bis sie mit den anderen Aufschlämmungen gemischt wurde.
Eine Protein-in-Wasser (PIW) Aufschlämmung wurde hergestellt, durch Erhitzen etwa einer Hälfte des Wassers auf eine Temperatur im Bereich von 63–71°C unter Rühren und dann wurde das Natriumcaseinat hinzugefügt. Die Produkte wurden unter Verwendung von Protein aus Natriumcaseinat hergestellt, das von MD Foods Ingredients Incorporated, 2480 Morris Avenue, Union, New Jersey U.S.A. vertrieben wird.
Die fertiggestellte PIW-Aufschlämmung wurde unter moderatem Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 60–71°C für eine Zeitspanne gehalten, die nicht länger als vier Stunden bis zum Endmischen war.
Die Ölgemisch-Aufschlämmung wurde der PIW-Aufschlämmung hinzugefügt und der Zucker (Saccharose) wurde unter Rühren hinzugefügt. Dann wurde das Kaliumcitrat langsam unter Rühren hinzugefügt und die resultierende Mischung wurde nicht weniger als fünf (5) Minuten lang gehalten, bevor ein pH-Wert der Vorverarbeitungsmischung gemessen wurde. Die vorverarbeitete gemischte Aufschlämmung wurde bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60–71°C gehalten.
Nach einer Zeitspanne von nicht weniger als eine Minute und nicht mehr als zwei (2) Stunden wurde die gemischte Aufschlämmung einer Entgasung, einer Ultra-Hohe-Temperatur (UHT-Ultra-High-Temperature)-Hitzebehandlung und einer Homogenisierung unterzogen, wie unten beschrieben:

A. Erhitze die gemischte Aufschlämmung auf eine Temperatur im Bereich von 65–71°C;
B. Entgase die Mischung auf 25,4–38,1 cm Hg;
C. Emulgiere die gemischte Aufschlämmung bei 63–77 Atmosphären; und
D. Lass die Mischung durch ein Platte/Schlange – Heizgerät laufen und erhitze die Mischung auf 120–122°C, mit einer Haltezeit von ungefähr zehn (10) Sekunden.

Die Kontroll- und experimentellen Produkte wurden in 8 Unzen (241 ml) – Metallbehälter gepackt und endsterilisiert. Die Tabelle 2 zeigt die Zielwerte pro Liter der Kontroll- und experimentellen Produkte an und einen akzeptablen Bereich für jede Komponente.
TABELLE 2 Antioxidans-System–Spezifikation (Werte pro Liter)
Antioxidans-System–Evaluierung
Es wurden Soldaten rekrutiert, die an der Special Forces Assessment and Selection School (SFAS) in Fort Bragg, North Carolina teilnahmen, um die Fähigkeit des experimentellen Produktes zu bewerten, die Stress-induzierte Degradation des Immunsystems zu reduzieren oder zu mildern. Die SFAS ist ein physisch und mental anstrengender Kurs und dauert einundzwanzig (21) Tage. Typischerweise legen Soldaten 150 Meilen (240 km) zurück, wobei sie ein Minimum von 45 Pfund (10,5 kg) Feldausrüstung in einem Standard-Armeesack tragen. Schlüsselstressfaktoren während des SFAS-Kurses schließen psychologischen Stress, Kalorieninsuffizienz, periodische Schlafeinschränkung und intensive Zeitspannen physischer Anstrengung ein. Fünfzig Prozent Zermürbung durch SFAS ist für diesen Trainingskurs normal. Einhundertfünfzig (150) Freiwillige wurden in den Zweck der Studie und die damit verbundenen Risiken und Vorteile eingewiesen. Eine Teilgruppe von sechsunddreißig (36) Freiwilligen wurde als Referenzgruppe angeworben. Diese Referenzgruppe wurde zur Validierung der verschiedenen immunologischen Assays, die in der Studie verwendet wurden, verwendet. Die Referenzgruppe wurde weder in die Studiengruppen randomisiert, noch wurden ihnen die experimentellen oder Kontroll-Getränke gegeben. Von allen Freiwilligen wurden Blutproben abgenommen und vor dem Start des Trainings wurden Hauttests durchgeführt, wie unten beschrieben. Die Versuchspersonen wurden aufgrund von Rauchen gegliedert und dann zufällig einer der beiden Behandlungsgruppen zugeordnet. Eine Gruppe erhielt das experimentelle Getränk und der anderen wurde das Placebo gegeben, das keine Antioxidantien enthielt (Kontrolle). Die Kontroll- und experimentellen Getränke wurden in flüssiger Form verzehrt und stellten etwa 200 Kalorien pro Tag (0,4 kcal pro ml) bereit. Die Getränke wurden in 8 Unzen (241 ml) – Dosen bereitgestellt und die Personen wurden gebeten, zwei Dosen pro Tag zu trinken.
Andere durchgeführte Messungen schlossen Größe, Gewicht, Hautfalten-Messungen und Körperfett-Bewertung, mit Hilfe von Messungen im nahen Infrarotbereich, ein. Diese Messungen und die Blutabnahme wurden auch am Tag 20 durchgeführt. Am Tag vor der Blutprobeentnahme wurden die Soldaten gebeten, nach 21:00 des Abends vor der Blutabnahme keine Nahrung oder Flüssigkeit, außer stillem Wasser, zu sich zu nehmen.
Die Nahrungsaufnahme wurde täglich gemessen und registriert. Die Personen verspeisten eine Mischung aus MREs (Meals-Ready-to-Eat – sofort zuführbare Gerichte) und A-Rationen (warme Speisen) plus zwei Dosen von den Kontroll- oder experimentellen Getränken (außer der Referenzgruppe). Die Daten wurden mit Hilfe von 24 Stunden – Diätprotokollen gesammelt, in denen die Versuchspersonen ihre tägliche Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme registrierten. Während der Zeit, in der die Versuchspersonen A-Rationen verzehrten, wurde die Nahrungsaufnahme mit Hilfe von visuellen Schätzungstechniken überwacht. Die Nährstoffaufnahmen wurden aus den Aufnahmeformen des Nahrungsartikels und den Nahrungsprotokollen der visuellen Schätzung berechnet. Die Datenauswertung und die Nährstoffkalkulation wurden mit Hilfe eines computergestützten Systems zur Analyse von Nährstoffen ergänzt.
Die Blutproben wurden an der Basislinie (Tag 0) und am Tag 20 in vier (4) separaten vacutainer -Röhrchen gesammelt. Die Gesamtmenge an Blut, die für die Studie abgenommen wurde, betrug etwa 68 ml. Röhrchen 1 (13 ml SST, roter Deckel) war zur Messung von Schlüsselernnährungsmarkern, einschließlich Energiesubstrate, Vitamin C und biochemische Marker für den allgemeinen Gesundheitszustand. Röhrchen 2 (7 ml Heparin, royalblauer Deckel) wurde zur Selen-Analyse und Leukozyten-Analyse verwendet. Ein (1) ml wurde für die Selen-Analyse des Vollbluts entfernt und fünf (5) ml Vollblut wurden entfernt und mit einer 2%igen Dextrinlösung gemischt und dreißig (30) Minuten lang sedimentieren gelassen. Der Leukozyten-reiche Überstand wurde entfernt und gewaschen. Das verbleibende Blut wurde zur Präparation von Vollblutkulturen für Lymphozytenblastogenese verwendet. Röhrchen 3 (7 ml EDTA, lila Deckel) wurde für eine Vollblutzählung verwendet, wie mit einem Coulter JT Blutanalysator bestimmt. Dieser Analysator wurde verwendet, um Hämoglobin, Hämatokrit, mittleres korpuskuläres Volumen, Zahl der weißen Blutkörperchen, Zahl der roten Blutkörperchen, Blutplättchenzahl, Lymphozytenprozent, Monozytenprozent und Granulozytenprozent zu bestimmen. Nachdem das Blutbild bestimmt war, wurde das Röhrchen zentrifugiert und das Plasma wurde entfernt. Zur Bestimmung des Vitamin A und E Gehalts wurde Plasma verwendet. Röhrchen 4 (7 ml Heparin, royalblauer Deckel) wurde verwendet, um Lymphozyten-Untermengen durch Durchflußzytometrie und polymorphkernige-Zell-Phagozytose zu quantifizieren. Die Fähigkeit der Testpersonen, in vivo Immunantwort zu generieren, wurde durch Verabreichung eines DTH-Tests (Multitest-CMI, Connaught Laboratories, Inc., Swiftwater, PA) bewertet. Der Test wurde am Ende von Tag 20 gegeben. Der Test-Kit enthielt eine Glycerin-Negativkontrolle und sieben (7) Antigene aus Kulturfiltrat von folgenden Mikroorganismen: Clostridium tetani (Tetanus Toxoid), Corynebacterium diphtheria (Diphtherie Toxoid), Streptococcus Gruppe C (Streptococcus), Mycobacterium tuberculosis (Tuberkulin, alt), Candida albicans (Candida-Antigen), Trichonphyton mentogrophytes (Trichonphyton-Antigen) und Proteus mirabilis (Proteus).
Der Tine-Test wurde auf den ventralen Unterarm einer jeden Person am Morgen aufgetragen, nachdem die Blutproben abgenommen wurden. Nach 48 Stunden wurde die Reaktion auf jedes Antigen bestimmt, durch Messen des Durchmessers (parallel und senkrecht zur Längsachse des Unterarms) der Verhärtung, die an jeder der acht Tine-Vearbreichungs-Stellen entsteht. Die Stelle wurde als positive Reaktion registriert, wenn sie eine Verhärtung von 2 mm im Durchmesser oder mehr aufwies, im Vergleich zu einer Negativkontrolle.
Statistische Analyse
Die Primärantwort-Variable in dieser Studie war die in vitro Lymphozyten-proliferative-Reaktion. Diese wurde basierend auf Radioaktivität von Lymphozyten bestimmt, die in Kultur plaziert und mit radioaktivem Thymidin gepulst wurden. Die statistische Analyse der Daten verwendete einen einfach geteilten Test mit einem Vertrauensniveau von 0,95.
Die Vergleichbarkeit der Gruppen an der Basislinie wurde bewertet und alle Daten auf kontinuierlichem Niveau wurden überprüft, um die Annahme der Normalität zu testen, durch Einpassen eines eindimensionalen ANOVA-Modells und Überprüfung der Rückstände mit dem Shapiro-Wilk Test. Die Ergebnisse wurden als statistisch signifikant betrachtet, wenn der p-Wert der Analyse kleiner als 0,05 war.
Ergebnisse
Die Ergebnisse der Lymphozyten-Proliferation werden in 1 dargelegt. Es ist ziemlich offensichtlich, dass das Kontrollprodukt (Protein, Lipid und Kohlenhydrat ohne Antioxidans-System) zum Schutz des Immunsystems ziemlich unwirksam war, wie durch Lymphozyten-Proliferation wegen der vom Stress der SFAS verursachten Degradation bewiesen wurde. Im Gegensatz dazu verringerte das dieser Erfindung gemäße Anitoxidans-System die Degradation um 15% (–21% geg. –6%). ( Ein Wert von –21% stellt eine größere Immunfunktion-Reduktion dar.) Dieser Unterschied zwischen den Kontroll- und den experimentellen Immunnährstoffen war bei p < 0,05 signifikant.
Die Gesamtverhärtung (Durchschnittssumme in mm) wurde für jede Versuchsperson erhalten. Die Versuchspersonen, die das Kontroll-Getränk erhielten, hatten eine mittlere Verhärtung von 4,4 mm mit einem SEM von 0,8 mm. Die Behandlungsgruppe hatte eine mittlere Verhärtung von 4,4 mm mit einem SEM von 0,5 mm. Eine Referenzgruppe, die eine Alters-angepaßte militärische Truppe war, wurde zur Validierung der in dieser Studie verwendeten immunologischen Assays verwendet. Die Referenzgruppe hatte einen Gesamtverhärtungs-Mittelwert von 13,1 mm pro Versuchsperson mit einem SEM von 1,0 mm. Die Referenzgruppe wurde weder in die Studiengruppen randomisiert, noch wurde ihnen das experimentelle oder das Kontroll-Getränk gegeben.
Aus dieser Information kann geschlossen werden, dass basierend auf Lymphozyten-Proliferation die Ergänzung mit Antioxidantien Stress-induzierte Immunsuppression abschwächte. Es ist interessant zu bemerken, dass die Antioxidans-Ergänzung wenig Wirkung auf Zell-vermittelte Immunfunktion hatte, wie durch Haut-Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ bestimmt. Das folgende Beispiel 2 beweist, dass Antioxidans-Ergänzung kombiniert mit Aufnahme der offenbarten strukturiertes-Glycerid-Komponente Linderung von Stressinduzierter Immunsuppression zur Folge hat, wie sowohl mit Hilfe der Lymphozyten-Proliferation als auch der Haut-Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ gemessen wurde.
Beispiel 2
Immunonährstoff mit strukturiertes-Glycerid-Komponente
In diesem Experiment wurden der Ernährungszustand und die Immunveränderungen bei Soldaten studiert, die das SFAS bei Fort Bragg, North Carolina, besuchten. Ein Kontroll- und ein experimentelles Produkt wurden formuliert, um ein sofort zuführbares Produkt herzustellen, das Protein, Fett, Kohlenhydrate, Vitamine und Mineralien enthielt. Das experimentelle Produkt verwendete: 1) ein strukturiertes Glycerid, als Teil einer Lipidkomponente; 2) das Antioxidans-System gemäß der Erfindung; und 3) unverdauliches Kohlenhydrat (d. h. FOS).
Das flüssige Ernährungsprodukt der vorliegenden Erfindung wurde durch Herstellung von drei (3) Aufschlämmungen erzeugt, die zusammengemischt, wärmebehandelt, standardisiert, verpackt und sterilisiert werden. Das Verfahren zur Erzeugung von 4545 kg des flüssigen Ernährungsprodukts, mit Hilfe der Stoffliste aus Tabelle 5, wird weiter unten ausführlich beschrieben.
Eine Kohlenhydrat/Mineral Aufschlämmung wurde hergestellt, indem zuerst ungefähr 1854 kg Wasser mit Rühren auf eine Temperatur im Bereich von etwa 66°–71°C erhitzt wurde. Dann wurden die folgenden Mineralien hinzugefügt, in der angegebenen Reihenfolge, unter kräftigem Rühren: Spuren-/Ultra-Spuren-Mineral-Vormischung, Kaliumcitrat, Magnesiumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcitrat, Kaliumiodid, Zinksulfat, Kupfer (II)-sulfat, Natriumselenit und Tricalciumphosphat. Zur Aufschlämmung wurde unter kräftigem Rühren Maltodextrin hinzugefügt und sich auflösen gelassen, während die Temperatur bei etwa 63°C gehalten wurde. Zur Herstellung des Produkts wurde Maltodextrin verwendet, das von Cerestar U.S.A. Incorporated (früher American Maize), Hammond, Indiana, U.S.A. unter der Handelsbezeichnung "Lodex-15" vertrieben wird. Der verbliebene Zucker (Saccharose) und die unverdaulichen Oligosaccharide wurden dann unter kräftigem Rühren hinzugefügt. Zur Herstellung des Produkts wurde Oligosaccharidpulver verwendet, das von Golden Technologies Company, Golden, Colorado, U.S.A. unter der Handelsbezeichnung "Nutriflora-P fructooligosaccharide Powder (96%)" vertrieben wird. Die komplette Kohlenhydrat/Mineral Aufschlämmung wurde dann nicht länger als zwölf (12) Stunden mit kräftigem Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 60°–66°C gehalten, bis sie mit den anderen Aufschlämmungen gemischt wurde.
Eine Protein-in-Fett (PIF) Aufschlämmung wurde hergestellt, durch Kombinieren und Erhitzen des Canola/MCT strukturierten Glycerids, des Sojaöls und des ölreichen Safloröls auf eine Temperatur im Bereich von 32–43°C, mit Rühren. Dann wurde der Emulgator (Sojalecithin) unter Rühren hinzugefügt und auflösen gelassen. Zur Herstellung des Produkts wurde Sojalecithin verwendet, das von Central Soya Incorporated, Fort Wayne, Indiana, U.S.A. unter der Handelsbezeichnung "Centrol-CA" vertrieben wird. Das Vitamin DEK -Vorgemisch, Vitamin A, Vitamin E (D-α-Tocopherolacetat), 30%iges β-Carotin, Carrageenan und Natriumcaseinat wurden dann der Aufschlämmung mit Rühren hinzugefügt. Die komplette PIF-Aufschlämmung wurde unter mäßigem Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 32°–43°C gehalten, für eine Zeitspanne von nicht länger als zwölf (12) Stunden, bis sie mit den anderen Aufschlämmungen vermischt wurde.
Eine Protein-in-Wasser (PIW) Aufschlämmung wurde hergestellt, indem erstens das Calciumcaseinat zu etwa 1172 kg Wasser hinzugefügt und auf eine Temperatur im Bereich von 66°–71°C, mit Rühren, erhitzt wurde. Dann wurden Natriumcaseinat und isoliertes Sojaprotein zur Calciumcaseinat-Aufschlämmung unter Rühren hinzugefügt. Zur Herstellung des Produkts wurden Calcium- und Natriumcaseinat-Proteine verwendet, die von New Zealand Milk Products, Incorporated 3637 Westwind Boulevard, Santa Rosa, California, U.S.A. unter den Handelsbezeichnungen "Alanate 130" beziehungsweise "Alanate 180" vertrieben werden, und isoliertes Sojaprotein, das von Protein Technologies International, Checkerboard Square, 13T, St. Louis, Missouri, U.S.A. unter der Handelsbezeichnung "Supro 1610" vertrieben wird.
Die vervollständigte PIW-Aufschlämmung wurde unter mäßigem Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 60°–66°C gehalten, für eine Zeitspanne von nicht länger als vier (4) Stunden bis zur Endmischung.
Die PIW- und PIF- Aufschlämmungen wurden unter Rühren zusammengemischt und die resultierende gemischte Aufschlämmung wurde bei einer Temperatur im Bereich von etwa 54°–63°C gehalten. Nach mindestens einer Minute Wartezeit wurde die Kohlenhydrat/Mineral-Aufschlämmung unter Rühren zur gemischten Aufschlämmung des vorigen Schrittes hinzugefügt und die resultierende gemischte Aufschlämmung wurde bei einer Temperatur im Bereich von etwa 54°–63°C gehalten. Der Behälter, der die Kohlenhydrat/Mineral-Aufschlämmung enthielt, wurde mit etwa 4,54 kg Wasser gespült und das Spülwasser wurde zur gemischten Aufschlämmung hinzugefügt.
Nach einer Wartezeit von nicht weniger als einer Minute und nicht länger als zwei Stunden wurde die Mischaufschlämmung der Entgasung, Ultra-Hohe-Temperatur (UHT) -Behandlung und Homogenisierung unterzogen, mit Hilfe von Anlagen und Verfahren, die der Industrie bekannt sind.
Nach Homogenisierung und Abkühlen des Produktes wurde eine vordefinierte analytische Prüfung zur Qualitätskontrolle durchgeführt. Basierend auf den analytischen Ergebnissen wurde eine entsprechende Menge Verdünnungswasser zur Charge, mit Rühren, hinzugefügt. Separat wurden eine Vitaminlösung und eine Aromalösung hergestellt und zur verarbeiteten gemischten Aufschlämmung hinzugefügt.
Die Vitaminlösung wurde durch Erhitzen von etwa 31 kg Wasser auf eine Temperatur im Bereich von etwa 32°–43°C, mit Rühren, und danach Zugabe der folgenden Ingredienzien, in der aufgelisteten Reihenfolge, unter Rühren hergestellt: Ascorbinsäure, 45%iges Kaliumhydroxid, Taurin, wasserlösliches Vitaminvorgemisch, Cholinchlorid und L-Carnitin. Die Vitamin-Aufschlämmung wurde dann zur gemischten Aufschlämmung unter Rühren hinzugefügt.
Die Aromalösung wurde durch Zugabe von 2,772 Gramm künstliche Butter- und 1,386 Gramm künstliche Pecannußaromen zu etwa 32 kg Wasser, mit Rühren, hergestellt. Zur Erzeugung des Produkts wurden künstliche Butter- und Pecannuß-Aromen verwendet, die von Firmenich, Incorporated, Box 5880, Princeton, New Jersey, U.S.A. unter den Handelsbezeichnungen "Artificial Butter Flavor 596.333/T" und "Artificial Pecan Flavor 596.332/T" vertrieben werden. Die Aromaaufschlämmung wurde dann zur gemischten Aufschlämmung unter Rühren hinzugefügt.
Der pH-Wert des Produktes wurde eingestellt, um eine optimale Produktstabilität zu erreichen. Das vervollständigte Produkt wurde dann in geeignete Behälter planiert und einer Endsterilisation unterworfen.
Das Kontroll-Produkt wurde mit Hilfe eines ähnlichen Verfahrens erzeugt, es wurde aber die in Tabelle 3 gezeigte Stoffliste verwendet.
TABELLE 3 Stoffliste für Kontrolle (4545 kg Charge)

1) Farbstoff wurde hinzugefügt, um zur Verbergung beizutragen
2) Butter-Pecannuß-Aroma hinzugefügt
3) Kaloriendichte 1,5 cal/ml

Tabelle 4 listet die Nährstoffaufgliederung für das Kontroll-Produkt auf.
TABELLE 4 Nährstoffaufgliederung-Kontroll-Produkt
Tabelle 5 legt die Stoffliste für das experimentelle Getränk dar.
TABELLE 5 STOFFLISTE FÜR IMMUNONAHRUNG 4545 kg Charge
Tabelle 6 legt die Ernährungszusammensetzung des Immunonahrung gemäß der Erfindung dar.
TABELLE 6 Nährstoffaufgliederung-Immunonahrung

1) Butter-Pecannuß-Aroma hinzugefügt 2) Färbung nicht nötig, weil β-Carotin Farbe bereitstellte

Strukturiertes-Glycerid-Komponente
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer strukturiertes-Glycerid-Komponente in der Immunonahrung. In diesem Beispiel war das strukturierte Glycerid ein 50/50 Gewichts Canola-Öl/MCT-Öl, das mit Natriummethoxid corandomisiert und dann bei 180°C mit 8% Dampf desodoriert worden war. Die 50/50 Mischung aus Canola/MCT strukturiertem Glycerid wurde von der Stepan Company aus Maywood, New Jersey bereitgestellt. Das Fettsäureprofil des im experimentellen Produkt verwendeten strukturierten Glycerids wird in Tabelle 7 dargelegt.
TABELLE 7 Schlüsselfettsäureprofil von strukturiertem Glycerid

1) Gehalt an freien Fettsäuren von weniger als 0,10 Gewichts
2) Peroxidzahl von weniger als 1,0 mEg/kg

Die äquivalente Kohlenstoffanzahl oder ECN (equivalent carbon number) ist die Summe der Kohlenstoffatome in den Acylketten eines Triglyceridmoleküls. Zum Beispiel würde Tripalmitin (Glyceroltripalmitat), das drei (3) Acylanteile zu 16 Kohlenstoffatomen enthält, eine ECN von 48 haben. Viele der Eigenschaften der Nahrungslipide können direkt aufgrund ihrer Komponenten-Fettsäuren erklärt werden. Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird spekuliert, dass die Immunonahrungen dieser Erfindung, die strukturierte Lipide verwenden, teilweise fähig sind, Stress-induzierte Immunsuppression durch die verstärkte Verfügbarkeit der einzigartigen Triglyceride und der öllöslichen Antioxidantien, wie Vitamin E, zu reduzieren.
Ein signifikanter Unterschied zwischen einem strukturierten Glycerid und seinen konstituierenden Ölen liegt in der molekularen Spezies des Triglycerids. Die molekulare Spezies eines Triglycerids kann durch ECN bezeichnet werden. Das Umestern oder die Corandomisierung der konstituierenden Öle schafft neue Triglyceridspezies, die für das strukturierte Glycerid einzigartig sind und in den konstituierenden Ölen fehlen. Tabelle 8 legt das Triglyceridprofil zweier Chargen von strukturiertem Glycerid dar, die durch Corandomisierung eines 50/50 Gemisches aus MCT-Öl und Canola-Öl hergestellt wurden. Tabelle 8 legt auch das ECN Profil für die physische Mischung aus dem MCT-Öl und dem Canola-Öl dar.
TABELLE 8 Triglyceridprofil der 50/50 Mischung aus MCT-Öl und Canola-Öl und das entsprechende strukturierte Glycerid
Die in Tabelle 8 angezeigten Werte sind aus einer echten Analyse der physischen Mischung und der strukturierten Lipide. Es ist interessant zu bemerken, dass die zwei (2) Chargen von strukturiertem Glycerid bezüglich des ECN-Profils fast identisch sind. Die Triglyceride mit ECN-Nummern von 32–45 stellen Spezies dar, die für das strukturierte Triglycerid einzigartig sind und dem physischen Gemisch fehlen.
Die verschiedenen Ingredienzien der Immunonahrung der Erfindung und der Kontrolle wurden mit Hilfe von konventionellen Verfahren und Anlagen, wie vorhin beschrieben, kombiniert. Jene mit Erfahrung im Fachgebiet der Herstellung von flüssigen Ernährungsprodukten werden die zahlreichen Variablen und Prozesse, die zur Herstellung der Produkte verwendet werden können, leicht abschätzen. Somit wurden die Kontrolle und die Immunonahrung hergestellt und in 8 Unzen (241 ml) – Metalldosen verpackt und schließlich sterilisiert.
Die Immunonahrung gemäß der Erfindung stellte 1060 mg Vitamin C pro Liter Produkt bereit, 847 IE Vitamin E pro Liter Produkt, 32,4 mg β-Carotin pro Liter Produkt und 211 μg Selen pro Liter Produkt. Die Hauptmineralien und alle anderen Spuren- und Ultra-Spuren-Mineralien waren auf Niveaus, die typischerweise bei medizinischen Ernährungsprodukten gefunden werden, wie Ensure Plus, von der Ross Products Division von Abott Laboratories, Columbus, Ohio, hergestellt und in den Handel gebracht.
Testen
200 Freiwillige, die an dem U.S. Army SFAS Kurs teilnahmen, wurden zufällig ausgewählt, zwei (2) Dosen oder etwa 16 Unzen (453 g) experimentelle Immunonahrung gemäß dieser Erfindung (n = 100) oder zwei (2) Dosen Placebo (Kontrolle) – Getränk (n = 100) zusammen mit ihren regelmäßig verfügbaren Rationen (MREs und A-Rationen) aufzuzehren. Jedes Getränk lieferte ungefähr 360 kcal/Dose.
Das Kontroll- und das experimentelle Produkt enthielten eine ähnliche Menge an Energie und Makronährstoffen, unterschieden sich aber in Lipidzusammensetzung und Mikronährstoff- (Antioxidans-System) Konzentrationen. In einer Art ähnlich der, die in Beispiel 1 beschrieben worden ist, wurde in diesem Experiment die Immunfunktion mittels Durchflußzytometrie bestimmt, welche Veränderungen der Zellpopulation und Aktivierung von Lymphozyten, wie auch Granulozytphagozytose, maß. Es wurden Antikörper, die hoch empfindlich und spezifisch sind und Zelloberflächen-Antigene erkennen, mit fluoreszierenden Verbindungen markiert und dann mit den isolierten Zellen gemischt. Die Antikörper binden sich an spezifische Antigene an den Zelloberflächen und identifizieren so eine spezifische Zelle (d. h. T-Zellen oder β-Zellen) oder, in einem begrenzten Umfang, eine Funktion (d. h. Aktivierung und Phagozytose). Eine Feststellung einer Infektion der oberen Luftwege wurde von einem Militärarzt diagnostiziert, basierend auf einer Beobachtung von Betroffensein eines jeden und aller Luftwege, einschließlich der Nase, der paranasalen Durchgänge, des Halses, des Larynx, der Luftröhre oder der Bronchien. Eine zusätzliche klinische Messung schloß Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ (die einer Untermenge von Soldaten verabreicht wurde) ein. Klinische Beobachtungen schlossen auch febrile oder nicht-febrile Feststellungen ein. 2 legt die Ergebnisse betreffs der Rate von Infektion der oberen Luftwege pro Gruppe (d. h. Kontrolle geg. Behandlung) dar.
2 weist nach, dass die Versuchspersonen, die Immunonahrung gemäß der Erfindung verzehrten, eine stark reduzierte Häufigkeit von Infektion der oberen Luftwege aufwiesen, verglichen mit der Kontrolle und den nicht-Studie Gruppen. Dieser Befund ist von statistischer Signifikanz und ein überraschendes Ergebnis.
Die Ausscheidungsquote der Versuchspersonen in dieser Untersuchung während der SFAS war typisch. Von den 100 Versuchspersonen in jeder Gruppe vollendeten 57 Kontrollen das Programm und 49 der experimentellen Gruppe schlossen das Programm ab, zu einer Gesamtzahl von 106 Personen. Beide Gruppen erfuhren einen bescheidenen Gewichtsverlust von etwa 6 lbs pro Soldat. Am Ende des Trainings wurden auch bescheidene Unterschiede zwischen den zwei Gruppen bei dem Niveau an T-Zellen, B-Zellen und NK-Zellen gesehen. Aus den täglichen Nahrungsaufnahmeprotokollen wurde ermittelt, dass die experimentelle Gruppe 100 aller RDA-festgesetzten Nährstoffe verzehrte, während die Kontroll-Gruppe weniger als 100 des RDA für die Vitamine A, E und Folsäure verzehrte.
Die Gruppe, welche die experimentelle Immunonahrung verspeiste, hatte weniger auf Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ (DTH) anergische Personen im Vergleich zur Kontroll-Gruppe. Der DTH-Test (Multi-Test-CMI, Connaught Laboratories, Inc., Swiftwater, PA) enthielt eine Glycerin-negative Kontrolle und sieben (7) Antigene, wie in Beispiel 1 dargelegt. Die Antigene wurden mit einer Vorrichtung verabreicht, ähnlich einem Tine-Hauttest, durch festes Pressen gegen die Haut. Die resultierende Verhärtung wurde in mm gemessen und die Reaktionslosigkeit (Anergie) wurde definiert als eine Gesamtreaktion von weniger als oder gleich 2,0 mm für alle sieben (7) Testantigene. Tabelle 9 legt die gesammelten Daten dar.
TABELLE 9 Gesamtverhärtung (Durchschnittssumme in mm) pro Person
Aus 3 und Tabelle 9 ist es ziemlich klar, dass basierend auf Lymphozytenproliferation die Ergänzung mit Antioxidantien plus dem strukturierten Glycerid die Stressinduzierte Suppression des Immunsystems minimierte. Es gab auch wenige Versuchspersonen, die das experimentelle Produkt erhielten, die anergisch waren, wie durch Haut-Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ bestimmt, und die Reaktion (Gesamtsumme der Verhärtung) in der Behandlungsgruppe war größer.
Es scheint, dass der minimierende Einfluß der experimentellen Rezeptur das Ergebnis von Wirkung auf die Lymphozyt- und Immunzell-Funktion war, weil in der Anzahl von zirkulierenden T-Lymphozyten, B-Lymphozyten und Natural-Killer-Zellen keine bedeutenden Unterschiede aufgezeichnet wurden.
Bei diesem Experiment wurde beobachtet, dass die Summe der DTH-Reaktionen in der experimentellen Gruppe größer war und dieses ist ein besonders interessanter Befund, weil Anergie und verminderte DTH-Reaktionen mit erhöhtem Infektionsrisiko korrelieren. Die Ergebnisse dieses Experimentes zeigten auch, dass weniger Soldaten, die die Immunonahrung der Erfindung verzehrten, eine Infektion der oberen Atemwege hatten im Vergleich zur Kontrollgruppe. Im Allgemeinen hatten die Soldaten, die die Immunonahrung gemäß der Erfindung verzehrten, weniger Infektionen und Zeichen von Immunsuppression als jene, die die Kontrolle (die ähnliche Mengen an Makronährstoffen und Energie enthielt) verzehrten.
BEISPIEL 3
Eine feste Ernährungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erzeugt, durch Herstellung von drei Vormischungen die kombiniert, geformt/extrudiert, beschichtet, gekühlt und verpackt werden. Das vier-Schritt-Verfahren zur Erzeugung von ungefähr 234 Kilogramm des Riegel-Ernährungsprodukts, mit Hilfe der Stoffliste (Anhang 10), wird weiter unten ausführlich beschrieben.
Schritt eins
Eine Trockenmischung wird hergestellt, durch Zugabe der isolierten Sojaproteine (Typ eins: Handelsname Supro 661, vertrieben von Protein Technologies International, St. Louis, MO 63188 und Typ zwei: Handelsname Supro 1610, vom selben Lieferanten), Calciumcaseinat, Vitamin/Mineral-Vorgemisch, Fructooligosaccharid, Haferkleie, Maltodextrin, Maisstärkesirup-Feststoffe, Knusperreis und Sojapolysaccharid in einen Doppelarmkneter bei Raumtemperatur (24°±10°C) und Rühren, ungefähr 200 Hübe lang.
Schritt zwei
Ein Ölvorgemisch wird hergestellt, durch Kombinieren von Canola/MCT -strukturiertem Lipid und Sojalecithin in einem separaten Kneter und zweiminütigem Mischen bei Raumtemperatur (24°±10°C). Das Ölgemisch wird zum Trockengemisch (in Schritt eins beschrieben) hinzugefügt und ungefähr 200 Hübe lang gerührt.
Schritt drei
Ein flüssiges Vorgemisch wird hergestellt, durch Zugabe von fructosereichem Maisstärkesirup, kristalliner Fructose, Glycerin, Honig und künstlichem Grahamaroma in einen separaten Kneter und fünf Minuten langem Rühren. Das flüssige Vorgemisch wird zum Trockengemisch (in Schritt eins beschrieben) hinzugefügt und ungefähr 100 Hübe lang (oder bis eine gleichmäßige teigartige Masse erhalten wird) gerührt.
Schritt vier
Die teigartige Masse wird in einen Former überführt, wo die "Kern"-Riegel geformt und auf ein Gewicht von 57 Gramm ± 2 Gramm geschnitten werden. Der Kern wird mit einer geschmolzenen (46–48°C) Schokolade-Backbeschichtung beschichtet, so dass der Kern und die Beschichtung ein Mindestgewicht von 65,0 Gramm erreichen und ein Maximalgewicht von 77,0 Gramm nicht überschreiten (zu erzielen, 68 Gramm). Die Riegel werden dann auf eine Temperatur zwischen 0° und 15°C abgekühlt. Die Riegel werden zu keiner Zeit hohen Temperaturen, zum Backen, unterworfen. Die Riegel werden dann in eine Folienhülle aus Polyethylen hoher Dichte verpackt. Ausführlichere Information bezüglich der Zusammensetzung wird in Tabelle 12 gezeigt.
TABELLE 10
TABELLE 11
TABELLE 12 Entwicklungsspezifikationen (pro 100 Gramm)
Beispiel 4
Immunonahrung mit strukturiertes-Glycerid-Komponente in einer Riegel-Speiseform
Wie in Beipiel 1 und 2 verzeichnet, ist aktives Armeetraining mit physischem und psychologischem Stress verbunden, der Immundysregulation und erhöhtes Infektionsrisiko verursacht. In diesem Beispiel wurden der Ernährungszustand und die Immunveränderungen von Soldaten untersucht, die an dem Ranger Training (RT), Fort Benning, Georgia teilnehmen. RT (wie vorher von Bernton et al. beschrieben) ist ein längerer Trainingskurs (62 Tage), im Vergleich zu SFAS (21 Tage, wie in den Beispielen 1 und 2 untersucht). Ein Kontroll- und ein experimentelles Produkt wurden als Speiseriegel formuliert, der Protein, Fett, Kohlenhydrate, Vitamine und Mineralien enthielt. Der experimentelle Riegel war, bezüglich des Nährstoffprofils, dem experimentellen Produkt aus Beispiel 2 ähnlich und verwendete: 1) ein Strukturglycerid, als Teil der Lipidkomponente; 2) das Antioxidans-System gemäß der Erfindung; und 3) unverdauliches Kohlenhydrat (d. h. FOS), und 4) andere Vitamine und Mineralien. Drei experimentelle Riegel hatten identische Zusammensetzung und wurden gemäß dem in Beispiel 3 skizzierten Verfahren erzeugt. Die Kontrollriegel waren mit den experimentellen identisch, außer, dass kein Vitamin und Mineralvorgemisch hinzugefügt wurde und das Fett Maisöl war.
Testen
Hundertdreiundzwanzig Soldaten, die an dem U.S. Army Ranger Training teilnahmen, meldeten sich freiwillig und wurden nach dem Zufallsprinzip ausgesucht, zwei (2) Riegel oder etwa 150 g/Tag experimentellen Immunonahrungs-Riegel gemäß dieser Erfindung (n = 63) oder zwei (2) Riegel Placebo- (Kontrolle) Riegel (n = 60) zu verzehren. Während des Ranger Trainings wurden Ernährungszustand (Körpergewicht) und Immunfunktion (Durchflußzytometrie, Reaktion auf Hepatitis A Impfung, DTH) bewertet. Die Wirkung des Stress wie auch des Ernährungsproduktes wurde als eine Änderung von der Basislinie zu jedem Zeitpunkt (Visite 2-Basislinie; Visite 3-Basislinie; Visite 4-Basislinie) für wichtige Immunzellen und Lymphozyten bewertet. Wir screenten Personen auf vorheriges Ausgesetztsein gegenüber oder Impfung gegen Hepatitis A und impften dann die verbliebenen Personen. Außerdem verabreichten wir DTH an eine Gruppe von Soldaten vor und nach dem stressigen Training.
Es war eine äußerst unerwartete Entdeckung, dass die Versuchspersonen dieser Studie während dieses intensiven physischen Trainings tatsächlich an Gewicht zunahmen (4). Diese Gewichtzunahme wurde teilweise der zusätzlichen Energie der experimentellen und Kontroll-Riegel zugeschrieben. In vorherigen Studien stellten wir fest, dass Soldaten typischerweise 10 bis 20 Pfund verloren. Benton et al. fanden ähnliche Gewichtsverluste von 20–30 Pfund während RT. In der Behandlungsgruppe gab es einen Trend zu größerer Gewichtszunahme hin (P = 0,067). Deshalb scheint es, dass einige der Nährstoffe, die im experimentellen Riegel enthalten waren, den Soldaten zum Erhalt des Gewichts verhalfen, im Vergleich zur Kontrollgruppe.
Innerhalb jeder Gruppe traten signifikante Veränderungen in der Zahl der T-Zellen, B-Zellen und NK-Zellen und der Zellaktivität auf, als Ergebnis des heftigen Stress. Es gab Beweise, dass die Versuchspersonen, die den experimentellen Riegel verzehrten, einen schwächeren Rückgang bei einer Anzahl von wichtigen Immunzellen erfuhren. Zum Beispiel gab es einen schwächeren Rückgang der Anzahl der Monozyten bei den Soldaten in der stressigsten Zeit des Ranger Training Kurses (P < 0,013). Außerdem gab es Beweise, dass der experimentelle Riegel den Stress-induzierten Verlust an wichtigen Lymphozyten (T-Lymphozyten, *P = 0,023) bei der experimentellen geg. der Kontrollgruppe abschwächte (5). Die Verringerung war das Ergebnis des Verlustes von CD4+ (Helfer) Lymphozyten, die eine zentrale Rolle in der Antwort des Immunsystems spielen (6, *P = 0,008). Es gab auch einen schwächeren Rückgang von Th1-Lymphozyten (Lymphozyten, die bei Stimulation Interferon-gamma produzieren) bei den Versuchspersonen, die das experimentelle Produkt verzehrten (7, *P = 0,029). Es wurde auch eine kurze Übersicht verwendet, um die Vorliebe der Versuchsperson für den Riegel und dessen Akzeptanz während dem RT zu verstehen. Fünfundsiebzig Prozent der Versuchspersonen gaben an, dass der Experiment-Riegel ihnen half, das RT zu vollenden, während nur 67% der Kontroll-Versuchspersonen angaben, dass er hilfreich war. Zwischen den Gruppen gab es keinen statistischen Unterschied in DTH oder Reaktion auf die Impfung, obwohl sowohl Impf- als auch DTH-Reaktion unterdrückt waren. Somit unterstützen diese Ergebnisse, dass die Erfindung eine Rolle in der Minimierung der Stress-induzierten Immunveränderungen spielt, welche Soldaten einem erhöhten Infektionsrisiko aussetzen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Ärztegemeinschaft sucht weiterhin Verfahren und Zusammensetzungen, die zur Überwindung der mit emotionalem und physischem Stress assoziierten Probleme nützlich sind. Es ist wohlbekannt, dass Stress das Immunsystem in einem Tier beeinträchtigt und dadurch das Tier anfälliger gegenüber Krankheit macht. Zum Beispiel stellte sich in einer Studie über 586 Krankenhauspatienten heraus, dass DTH-Anergie mit einer Sepsisrate von 45% und einer Sterblichkeitsrate von 38% assoziiert ist, im Vergleich zu 7% Sepsis- und 3% Sterblichkeitsrate bei reaktiven Patienten. Somit werden Verfahren und Produkte, die das Immunsystem schützen und/oder seine Degradation verringern, einen schon lang verspürten Bedarf decken. Der Bedarf, gestressten Personen, wie Soldaten, Athleten, die täglich übermäßig trainieren, und chronisch Kranken, angemessenen Schutz zu bieten, wurde gut dokumentiert. Es wurde gezeigt, dass die neuen Immunonahrungen dieser Erfindung in der Reduktion des Grades der Immunsuppression, die im gestressten Individuum vorkommt, hoch wirksam sind. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann durch die Verabreichung von Pillen, Kapseln, Diätergänzungsmitteln, enteralen Nährstoffen und Ähnlichem gut vollbracht werden.

Claims

Eine Zusammensetzung, die nützlich ist für die Behandlung von Stress-induzierter Immunsuppression, die folgendes umfasst: a) die folgenden Antioxidanzien, die in einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um die Stress-induzierte Immunsuppression zu lindern: i) Vitamin C; ii) Vitamin E; iii) Selen; iv) β-Carotin und b) eine strukturierte Glycerid-Komponente, die in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um eine Stress-induzierte Immunsuppression zu lindern, dadurch gekennzeichnet, dass sie irgend eine Triglycerid-Spezies enthält und mindestens 40% der Triglycerid-Spezies folgendes haben: i) ungefähr 33 bis 70 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; ii) ungefähr 30 bis 67 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen und iii) eine äquivalente Kohlenstoffanzahl von mehr als 30 bis weniger als 48.
Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher die Antioxidanzien in mindestens ungefähr den folgenden Mengen pro Dosis vorhanden sind: a) 200 IE von Vitamin E; b) 50 μg von Selen; c) 200 mg von Vitamin C; d) 7,5 mg von β-Carotin.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, in welcher das strukturierte Glycerid in einer Menge von mindestens 1 Gramm pro Dosis vorhanden ist.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, welche zusätzlich Zink bei einer Konzentration von mindestens ungefähr 12,5 mg Zink pro Dosis enthält.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, welche zusätzlich mindestens ungefähr 0,8 mg Kupfer pro Dosis enthält.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, welche zusätzlich mindestens ungefähr 100 μg Folsäure pro Dosis enthält.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin die strukturierte Glycerid-Komponente vorwiegend Triglyceride umfasst.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, worin die Triglyceride 45 bis 70 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen umfassen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, worin die Triglyceride 30 bis 55 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen umfassen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, worin die Triglyceride 50 bis 65 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und 35 bis 50 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen umfassen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin die Triglyceride eine äquivalente Kohlenstoffanzahl von ungefähr 32 bis ungefähr 42 haben.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin die Zusammensetzung eine pharmazeutische Zubereitung oder ein Ernährungsprodukt ist.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 12, worin die Zusammensetzung ein Ernährungsprodukt ist, das zusätzlich mindestens einen weiteren Inhaltsstoff enthält, der gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aminosäuren, Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden, Mineralien und FOS, Ballaststoffen und Vitaminen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, in welcher das Ernährungsprodukt ein sofort zuführbares, flüssiges Produkt ist.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, worin die Antioxidanzien und die strukturierte Glycerid-Komponente in den folgenden Mengen vorhanden sind: a) 200 bis 1000 IE Vitamin E pro Dosis; b) 50 bis 400 μg Selen pro Dosis; c) 500 mg bis 5 g Vitamin C pro Dosis; d) 7,5 bis 50 mg β-Carotin pro Dosis und h) 1 bis 100 g der strukturierten Glycerid-Komponente pro Dosis.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Medikaments zur Reduktion der Immunsuppression in einem Tier, die durch Stress ausgelöst ist.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Medikaments zur Reduktion der Inzidenz einer Infektion in einem Tier.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Medikaments zur Aufrechterhaltung des immunologischen Status eines Tiers.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Medikaments zur Reduktion einer Stressinduzierten immunologischen Dysregulation in einem Tier.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Medikaments zur Bereitstellung einer Ernährungsunterstützung an ein gestresstes Individuum.
Ein festes Ernährungsprodukt, das folgendes umfasst: a) die folgenden Antioxidanzien, die in einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um eine Stress-induzierte Immun-Supression zu lindern: i) Vitamin C; ii) Vitamin E; iii) Selen; iv) β-Carotin b) eine strukturierte Glycerid-Komponente, die in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um eine Stress-induzierte Immunsuppression zu lindern, dadurch gekennzeichnet, dass sie irgendeine Triglycerid-Spezies enthält und mindestens 40% der Triglycerid-Spezies folgendes hat: i) ungefähr 33 bis 70 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; ii) ungefähr 30 bis 67 Gewichtsprozent von Acylanteilen mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen, und iii) eine äquivalente Kohlenstoffanzahl von mehr als 30 bis weniger als 48, und c) eine Protein-Komponente, die von ungefähr 10 bis ungefähr 50% der Gesamtkalorien der Zusammensetzung bereitstellt.