背景

1.技術領域

本發(fā)明總體上涉及燕麥生物堿2c(avenanthramides2c)在增加可口服遞送的組合物(例如食品和飲品)中的鐵生物利用度中的用途。

背景技術：

人體中鐵的平衡是由從食物和其他經腸施用的物質中吸收的量所驅動的，因為沒有從體內排泄鐵的機制。反過來，人體可以從經腸施用的物質中吸收的鐵的量由該物質中存在的鐵的生物利用度來驅動。特定物質的鐵生物利用度取決于許多因素。已發(fā)現(xiàn)食品中常見的某些化合物是鐵吸收的促進劑，從而增加了鐵的生物利用度，而其他化合物則抑制鐵吸收，從而降低了鐵的生物利用度。

據(jù)估計，混合飲食中鐵生物利用度為14％-18％，素食中鐵生物利用度中為5％-12％。參見hurrellr,eglii.“ironbioavailabilityanddietaryreferencevalues.”amjclinnutr.2010；91(suppl):1461s–7s。hurrell和egli還報道了，已發(fā)現(xiàn)多酚抑制食物中鐵的吸收，同上，第1462s頁。世界衛(wèi)生組織報告了相同的結論，該組織指出：“在肌醇六磷酸鹽或多酚攝入量較高的地方，缺乏鐵和鋅的風險增加，因為在這些化合物的存在下，這兩種礦物質的從食物中的生物利用度均降低?！笔澜缧l(wèi)生組織.微量營養(yǎng)強化食物指南.瑞士日內瓦：世界衛(wèi)生組織，2006年.第141頁(worldhealthorganization.guidelinesonfoodfortificationwithmicronutrients.geneva,switzerland:worldhealthorganization,2006.at141)。與bruneetal.feabsorptionandphenoliccompounds.1989；eur.j.clinnutr.43:547-558一致。

燕麥(avenasativa)是被稱為燕麥生物堿的多酚化合物的來源。本領域的常規(guī)知識將提示燕麥中的多酚會抑制鐵的吸收，從而降低含燕麥的食品中發(fā)現(xiàn)的鐵的生物利用度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，即燕麥中發(fā)現(xiàn)的三種主要類型的燕麥生物堿之一燕麥生物堿2c是組合物中鐵生物利用度以及人體中鐵的生物吸收的促進劑。

在本發(fā)明的示例性實施方式中，用于增加人對鐵的生物吸收的方法包括將包含有效量的燕麥生物堿2c的燕麥生物堿2c源施用至人，以增加對伴隨的口服施用組合物中發(fā)現(xiàn)的鐵的生物吸收。在另一種示例性實施方式中，燕麥生物堿2c源是燕麥。在又另一種示例性實施方式中，燕麥包含總燕麥生物堿濃度，其中燕麥生物堿2c在總燕麥生物堿濃度中的占比大于37％。在另一種示例性實施方式中，燕麥生物堿2c源包括合成的燕麥生物堿2c。在另一種示例性實施方式中，燕麥生物堿2c源是保持其全谷物狀態(tài)的部分水解的燕麥粉。

在本發(fā)明的一種示例性實施方式中，組合物包含鐵源和燕麥生物堿2c源，其中燕麥生物堿2c以有效量存在于該組合物中以增加該組合物中鐵的生物利用度。在另一種示例性實施方式中，用至少一部分鐵來強化該組合物。在再一種示例性實施方式中，該組合物包含至少一種具有天然鐵含量的成分。在又另一種示例性實施方式中，燕麥生物堿2c源是燕麥。在另一種示例性實施方式中，燕麥包含總燕麥生物堿濃度，其中燕麥生物堿2c在總燕麥生物堿濃度的占比大于37％。在另一種示例性實施方式中，燕麥生物堿2c源包括合成的燕麥生物堿2c。在另一種示例性實施方式中，燕麥生物堿2c源是保持其全谷物狀態(tài)的部分水解的燕麥粉。在另一種示例性實施方式中，該組合物為選自由丸劑、片劑、扁囊、膠囊、顆粒、小粒(pellet)、珠粒(bead)、粉劑、糖錠(troche)、錠劑(lozenge)和凝膠組成的組中的劑型。在另一種示例性實施方式中，該組合物是食品。在另一種示例性實施方式中，食品為選自由棒、曲奇、燕麥片、谷類、餅干、薄片、谷蘭諾拉谷物團簇(granolacluster)和蛋糕組成的組的形式。在另一種示例性實施方式中，食品為飲料形式。

因此，公開了增加或增強口服施用物質中的鐵生物利用度的組合物和方法的許多實施方式。

附圖說明

在所附權利要求中提出了被認為是本發(fā)明的特征的新穎特征。然而，參考以下示例性非限制性實施方式的以下說明，將從下文的詳細描述中最好地理解本發(fā)明本身及其優(yōu)選的使用模式、其他目的和優(yōu)勢。

圖1基于體外caco-2細胞系測試模型，示出了燕麥三種主要的燕麥生物堿對人的鐵生物利用度的作用。

圖2說明了caco-2細胞系模型預測人中的鐵生物利用度的能力。

提供以上附圖僅出于說明和描述的目的，并且不旨在限定對所公開的發(fā)明的限制。在多個附圖中使用相同的附圖標記旨在表示相同或相似的部分。此外，當在本文中使用術語“頂部”、“底部”、“第一”、“第二”、“上部”、“下部”、“高度”、“寬度”、“長度”、“末端”、“側面”、“水平”、“垂直”和類似術語時，應當理解，這些術語僅參考附圖中所示的結構，并且僅用于方便描述特定實施方式。在已經閱讀并理解了本發(fā)明的以下教導之后，對關于形成優(yōu)選實施方式的部件的數(shù)量、位置、關系和尺寸的附圖的延伸將被解釋或將在本領域技術范圍內。

具體實施方式

本發(fā)明通過說明和示例的方式引用一種或多種具體實施方式。因此，應當理解，術語、示例、附圖和實施方式是說明性的，并不旨在限制本發(fā)明的范圍。

已經提出了各種燕麥生物堿命名系統(tǒng)。dimberg系統(tǒng)使用針對鄰氨基苯甲酸組分的數(shù)字描述符和針對伴隨的苯丙素的字母描述符(對于咖啡酸為“c”；對于阿魏酸為“f”；對于鄰氨基苯甲酸對香豆酸為“p”)來描述燕麥生物堿。使用dimberg系統(tǒng)，在燕麥中發(fā)現(xiàn)的三種主要的燕麥生物堿被稱為燕麥生物堿2c、燕麥生物堿2p和燕麥生物堿2f。這些相同的燕麥生物堿在collins系統(tǒng)下被稱為燕麥生物堿c，燕麥生物堿a和燕麥生物堿b。每個這些燕麥生物堿的iupac名稱分別為2-[[(e)-3-(3,4-二羥基苯基)丙-2-烯?；鵠氨基]-5-羥基苯甲酸、5-羥基-2-[[(e)-3-(4-羥基苯基)丙-2-烯?；鵠氨基]苯甲酸和5-羥基-2-[[(e)-3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)丙-2-烯?；鵠氨基]苯甲酸。雖然這些命名系統(tǒng)中的任何都可以互換使用以清楚地描述燕麥生物堿化合物，但是本發(fā)明的其余部分以及最初提交的權利要求書的全文中均使用dimberg命名法。

如上文在背景技術中所描述的，在本領域中通常理解的是，當多酚與鐵一起消耗時，已知多酚抑制人吸收鐵的能力。本發(fā)明涉及令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，即燕麥中發(fā)現(xiàn)的三種主要燕麥生物堿之一燕麥生物堿2c實際上促進了人中鐵的生物吸收。本文在改善人中鐵的生物吸收或改善組合物中鐵的生物利用度方面適當?shù)孛枋隽吮景l(fā)明的改善作用。根據(jù)上下文，術語“生物吸收”和“生物利用度”可以互換使用。

圖1是示出體外測試結果的圖，該體外測試是為了預測燕麥生物堿2c、燕麥生物堿2p和燕麥生物堿2f對人中鐵生物吸收的作用而進行的。具體地，使用了體外caco-2細胞生物測定法，可以準確地預測化合物將如何影響人中鐵的生物吸收。在這些細胞中，已知是鐵蛋白形式的胞內鐵存儲蛋白與細胞鐵攝取成正比。

在實驗方案中，將10μm氯化鐵溶液施用至caco-2細菌細胞。將氯化鐵溶液本身(作為對照)施用至細胞以及與待側化合物一起施用至細胞，以根據(jù)通過細胞中形成的鐵蛋白的量所測量的——對細胞鐵攝取的靈敏且準確的測量，評估其對鐵生物利用度的作用。測試方案測量細胞蛋白的總重量和細胞產生的鐵蛋白的總重量，以生成鐵蛋白與細胞蛋白的重量比(以每mg細胞蛋白形成的ng鐵蛋白為單位)。將來自測試樣品的比率與將氯化鐵施用至細胞的對照樣品進行比較。與對照組相比，鐵蛋白值較高(ng鐵蛋白/mg細胞蛋白)的測試樣品表明鐵生物利用度得到改善或提高，而鐵蛋白值約等于(或在誤差界限內)或小于對照的測試樣品分別表明對鐵生物利用度沒有作用或抑制鐵生物利用度。

如圖1所示，在所有燕麥生物堿濃度非常低的情況下，測量的對鐵生物利用度的作用很小甚至可以忽略。但是，在濃度為5μm時，可見燕麥生物堿2c表現(xiàn)出鐵生物利用度大幅增加，大于對照值的兩倍。此外，當燕麥生物堿2c的濃度增加到20μm時，鐵蛋白的形成比5μm樣品增加了大于1.5倍(或大于對照值的3.5倍)。將燕麥生物堿2c濃度增加至30μm，鐵蛋白值回落至在10μm下測量的比率，但仍高于在10μm和5μm下測量的值，并且遠高于對照。

鑒于先前有關于多酚如何影響鐵的生物利用度的文獻，這種作用特別令人驚訝。本領域技術人員通常假設多酚沒有作用或實際上抑制了非血紅素鐵生物利用度?？紤]到在相同的測試條件下測試的其他兩種燕麥生物堿-2p和2f-表現(xiàn)出對鐵生物利用度的可忽略的或零作用，這也是令人驚訝的。

圖2是將使用上述caco-2細胞生物測定測量的鐵吸收比與在人中測量的鐵吸收比進行比較的圖。吸收比定義為測試樣品的絕對值除以對照樣品的絕對值。尤其是，caco-2中吸收比的自然對數(shù)對比人中吸收比的自然對數(shù)的圖顯示出優(yōu)異的線性擬合，其斜率約為0.6401。換句話說，能夠在人中的吸收比與caco-2中的吸收比之間進行轉換的方程式如下：ln(人中的吸收比)＝0.6401×ln(caco-2中的吸收比)。參見yuns,habichtjp,millerdd,glahnrp.aninvitrodigestion/caco-2cellculturesystemaccuratelypredictstheeffectsofascorbicacidandpolyphenoliccompoundsonironbioavailabilityinhumans.jnutr2004；134:2717–21。

上述caco-2測試的令人驚訝的發(fā)現(xiàn)形成了本文所述的本發(fā)明的實施方式的基礎的一部分。從一般意義來說，該發(fā)現(xiàn)表明，口服施用或可口服遞送的物質中包含燕麥生物堿2c源與鐵源將增加鐵的生物利用度，從而使用較少的總鐵攝入來改善人體中平衡鐵水平的能力。

實現(xiàn)鐵生物利用度改善的一種方式是提供食品或產品飲料形式的可口服遞送的組合物，該組合物包含作為其成分或組分的有效增加鐵生物利用度的量的燕麥生物堿2c源。在一種實施方式中，燕麥生物堿2c源是由具有天然高水平的燕麥生物堿2c的燕麥制成的基于燕麥的成分(例如燕麥粉)。

圖1中顯示的caco-2結果表明，在一種實施方式中，可口服遞送的組合物中燕麥生物堿2c的有效量的一個示例可以為從每mg鐵2.8mg燕麥生物堿2c至每mg鐵16.8mg燕麥生物堿2c的范圍。這些量是基于caco-2模型中的燕麥生物堿2c與鐵的摩爾比以及燕麥生物堿2c與鐵的分子量來計算的。caco-2模型還表明，在一種實施方式中，在每mg鐵約11.2mg燕麥生物堿2c的情況下會發(fā)現(xiàn)對鐵生物利用度的最大作用。這些示例有效量從最廣泛的意義上講并不限制本發(fā)明，因為取決于可口服遞送的組合物中其他鐵生物利用度促進劑或抑制劑的存在或不存在，其他量可以是有效的。

燕麥中存在的每種特定的燕麥生物堿的水平會根據(jù)包括燕麥的品種和生長條件的許多因素而有很大差異。測量了109個燕麥樣品中的燕麥生物堿含量，以確定燕麥選擇是否會成為使用燕麥生物堿2c提高鐵生物利用度的可行選項。

下表提供了該測試的總結。

表1：燕麥中燕麥生物堿測量的總結

表1顯示了對109個燕麥樣品進行的燕麥生物堿分析的總結，所述燕麥樣品代表了遍布北美和英國各地的大約33個燕麥品種。如其中所見，在不同的燕麥樣品之間，燕麥生物堿的濃度可以有很大的差異。進一步地，計算了燕麥生物堿2c對總燕麥生物堿濃度的百分比貢獻。在109個樣品中，燕麥生物堿2c對總燕麥生物堿濃度的平均值和中值百分比貢獻為37％。最小值和最大值百分比貢獻分別為11％和70％。

因此，可以說，燕麥生物堿2c對總燕麥生物堿濃度的百分比貢獻大于37％的任何燕麥樣品的燕麥生物堿2c含量是高的。因此，在本發(fā)明的一種實施方式中，組合物包含使用燕麥的基于燕麥的成分，該組合物以有效增加組合物中鐵生物利用度的量包含的燕麥生物堿2c對總燕麥生物堿濃度的百分比貢獻大于37％。

在另一種實施方式中，代替選擇具有高水平燕麥生物堿2c的燕麥以包含在組合物中或作為選擇具有高水平燕麥生物堿2c的燕麥以包含在組合物中的補充，可以對燕麥進行改性以使已經存在于燕麥中的燕麥生物堿2c比當燕麥為天然形式時更生物可及(bioaccesible)。例如，已經發(fā)現(xiàn)，當全谷物燕麥通過酶促水解而被部分水解同時保持其原始全谷物特征時，燕麥中存在的燕麥生物堿2c的生物可及性提高了約2％至15％。

通過反相高效液相色譜(hplc)測量對照和測試燕麥粉樣品中生物可及的燕麥生物堿的量。提取加工過的燕麥粉，干燥，然后重懸于80％乙醇中。使用配備有二極管陣列檢測器的色譜柱，通過hplc來分析等分試樣。通過將獲得的峰面積與標準曲線的峰面積進行比較，可以量化與燕麥生物堿2c、2p和2f對應的峰。

在2008年11月4日提交的美國專利申請第12/264,399號中找到以及在2013年11月5日的美國專利第8,574,644號中發(fā)布了包含保持其全谷物狀態(tài)的水解淀粉的燕麥粉的制備方法的示例，其內容作為示例明確地通過引用全部內容并入本文。

通常，在一種實施方式中，可以根據(jù)以下方法制備包含保持其全谷物狀態(tài)的水解淀粉的燕麥粉：將全燕麥粉在連續(xù)混合器中用水、蒸汽和α-淀粉酶進行調理，并加熱到約165°f的溫度?；旌衔锏暮靠梢詾?8％至32％。然后將調理的混合物在商業(yè)規(guī)模的雙螺桿擠出機中擠出，并將混合物的溫度進一步升高至約285°f以使酶失活。然后使擠出的面團形成小粒，干燥至含水量低于10％，然后磨成顆粒，以生產保持其全谷物狀態(tài)的可溶燕麥粉。

在一些實施方式中，可溶性全燕麥粉在整個加工過程(例如淀粉水解、制粒、干燥和/或研磨)中維持作為全谷物的身份標準。“全谷物”或“作為全谷物的身份標準”是指“由完整的、磨碎的或片狀的穎果組成的燕麥粒，所述完整的、磨碎的或片狀的穎果的主要解剖成分——淀粉胚乳、胚芽和麩皮——存在的相對比例與完整穎果中存在的相對比例大約相同。”(參見aac國際于1999年批準的“全谷物”定義(aac’sdefinitionof“wholegrains,”)，可從http://www.aaccnet.org/initiatives/definitions/pages/wholegrain.aspx獲得(最后可訪問時間2016年2月11日))。進一步地，如果主要營養(yǎng)素(即淀粉、脂肪、蛋白質、膳食纖維、β-葡聚糖和糖)在部分水解的燕麥和原始燕麥中以相同的相對比例存在，則可以假設加工后的燕麥保持其全谷物狀態(tài)。但是，由于在全谷物燕麥產品中，全谷物中淀粉(例如支鏈淀粉)的平均分子量差異很大，因此，如果總淀粉含量保持不變，則淀粉部分從較高分子量向較低分子量轉變不會改變全谷物狀態(tài)。因此，在本發(fā)明的一種實施方式中，用于增加鐵生物利用度的組合物包含基于燕麥的成分，例如被部分水解但是保持全谷物狀態(tài)的燕麥粉。

在另一種實施方式中，可以使用多種不同的方法以純凈的形式(術語“純凈的”應理解為包括對雜質等的正常生產公差)生產燕麥生物堿2c。例如，可以將為此目的而特別改造的細菌細胞(例如大腸桿菌細胞)用于生產燕麥生物堿2c。可替代地，可以使用利用例如3,4-二羥基肉桂酸和5-羥基鄰氨基苯甲酸作為前體反應物的合成有機化學方法來生產燕麥生物堿2c。

從本發(fā)明可以理解，燕麥生物堿2c高的成分可以與幾乎任何含鐵的食品或飲品組合以增加鐵生物利用度。在一種實施方式中，本發(fā)明組合物中的鐵可以源自組合物中所使用的成分。在另一種實施方式中，用鐵強化組合物，例如使用電解鐵、富馬酸亞鐵/硫酸亞鐵、雙甘氨酸螯合物或nafeedta中的一種或組合來強化。在另一種實施方式中，該組合物同時包含天然鐵源和強化鐵源。

在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，本發(fā)明可以以其他具體形式來體現(xiàn)。因此，本發(fā)明的實施方式在所有方面都應被認為是說明性的而非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附權利要求書而不是前述說明來確定。因此，旨在將所有落入權利要求的等同物的含義和范圍內的改變包括在內。此外，方法步驟的列舉并不表示步驟的執(zhí)行的特定順序。因此，除非特定權利要求另有明確陳述，否則可以按照不同于敘述的順序來執(zhí)行這些方法步驟。鑒于前述內容，因此，通過一個或多個各個方面、實施方式和/或具體特征或子組分，本發(fā)明旨在帶來一種或多種優(yōu)勢，這些優(yōu)勢從說明書來看將是明顯的。

另外的描述

提供以下段落作為對所公開發(fā)明的各種實施方式的進一步描述。

在第一實施方式中，用于增加人中鐵的生物吸收的方法包括將包含有效量的燕麥生物堿2c的燕麥生物堿2c源施用至人，以增加對伴隨的口服施用組合物中存在的鐵的生物吸收。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第二實施方式中，燕麥生物堿2c源是燕麥。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第三實施方式中，燕麥包含總燕麥生物堿濃度，其中燕麥生物堿2c在總燕麥生物堿濃度中的占比大于37％。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第四實施方式中，燕麥生物堿2c源包括合成燕麥生物堿2c。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第五實施方式中，燕麥生物堿2c源是保持其全谷物狀態(tài)的部分水解的燕麥粉。

在第六實施方式中，組合物包含鐵源和燕麥生物堿2c源，其中燕麥生物堿2c以有效量存在于該組合物中以增加該組合物中鐵的生物利用度。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第七實施方式中，用至少一部分鐵來強化該組合物。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第八實施方式中，該組合物包含至少一種具有天然鐵含量的成分。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第八實施方式中，燕麥生物堿2c源是燕麥。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十實施方式中，燕麥包含總燕麥生物堿濃度，其中燕麥生物堿2c在總燕麥生物堿濃度中的占比大于37％。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十一實施方式中，燕麥生物堿2c源包括合成燕麥生物堿2c。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十二實施方式中，燕麥生物堿2c源是保持其全谷物狀態(tài)的部分水解的燕麥粉。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十三實施方式中，該組合物為選自由丸劑、片劑、扁囊、膠囊、顆粒、小粒、珠粒、粉劑、糖錠、錠劑和凝膠組成的組中的劑型。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十四實施方式中，該組合物是食品。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十五實施方式中，食品的形式選自由棒、曲奇、燕麥片、谷類、餅干、薄片、谷蘭諾拉谷物團簇和蛋糕組成的組。

在根據(jù)本文公開的任何其他實施方式、實施方式的組合或實施方式的子組合的第十六實施方式中，食品為飲料形式。

相關知識

燕麥分離蛋白制取工藝的制作方法
燕麥片的功效與作用及食用方法
燕麥片的煮法 燕麥片的功效與作用
燕麥的功效與作用及食用方法
燕麥：健康養(yǎng)生的黃金谷物
燕麥片的功效與作用、禁忌和食用方法
用燕麥減肥 燕麥粥的減肥的八種食用方法
一種左旋肉堿維生素C加合物的制備方法及加合物與應用與流程
燕麥粥的功效與作用、禁忌和食用方法
燕麥被評為谷物營養(yǎng)王，燕麥的功效與作用大盤點

網(wǎng)址: 用燕麥生物堿2c增加鐵的生物利用度的制作方法 http://www.u1s5d6.cn/newsview1757833.html