專利名稱：基于植物纖維的藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用(nutraceutical)、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物，該組合物含有a)葡甘露聚糖，b)仙桃(Opuntia ficus indica)，c)微晶纖維素。
這些組合物在腸胃水平上表現(xiàn)出高膨脹指數(shù)，它產(chǎn)生瞬時(shí)飽食感，釋放膽囊收縮素，并延緩胃排空從而延長(zhǎng)飽食感。將三種植物纖維的復(fù)合物與冷凍干燥黏膠質(zhì)混合物結(jié)合可增加其在腸胃區(qū)域的膨脹特性。
背景技術(shù)：
膳食纖維膳食纖維被定義為“來(lái)源于植物、不被人體消化器官分泌的酶水解且僅部分被腸內(nèi)菌群水解的物質(zhì)，分為如下幾類纖維素、改性纖維素、半纖維素、果膠、植物膠、黏膠質(zhì)(mucilage)和木質(zhì)素”。從其“難消化”的角度來(lái)看，由于人體消化器官產(chǎn)生的酶無(wú)法將組成纖維的多糖鏈分解為可被人體吸收的更簡(jiǎn)單的組分(單糖)，因此纖維實(shí)際上沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)或能量?jī)r(jià)值，但是在轉(zhuǎn)運(yùn)穿過(guò)消化道期間完成了一系列功能和代謝活動(dòng)，這對(duì)正常腸道功能是必需的并且通常對(duì)整個(gè)機(jī)體的健康而言十分有利。
因而，膳食纖維作為一種飲食的必要組成而眾所周知，大量流行病學(xué)研究證明，多吃富含植物纖維飲食的人群比飲食以低膳食纖維含量為特征的人群較少患有便秘、消化器官的多種其它常見(jiàn)紊亂(結(jié)腸炎、腸胃氣脹、憩室炎等)以及代謝失調(diào)(肥胖癥、血脂異常癥和糖尿病)。經(jīng)常攝入膳食纖維，加上富含蔬菜、谷類和水果的飲食，已經(jīng)與減少消化器官腫瘤、尤其是結(jié)腸直腸癌的患病風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)系起來(lái)。
膳食纖維包括由多糖長(zhǎng)鏈(通過(guò)α和β糖苷鍵聚合)構(gòu)成的一組高度復(fù)雜的植物復(fù)合物，根據(jù)彼此連接的糖苷鍵類型、鏈長(zhǎng)度、循環(huán)糖單元類型和分支程度來(lái)區(qū)分。
膳食纖維的各組分按水溶性分為*可溶性纖維主要是以高度可溶性和或多或少可形成粘性膠狀溶液的顯著能力為特征的多糖；*不溶性纖維雖然它們與水接觸時(shí)能通過(guò)增加質(zhì)量來(lái)保留大部分水，但是不顯著改變它們的結(jié)構(gòu)；它們主要作為溶脹劑，產(chǎn)生公知的“壓載效應(yīng)(ballast effect)”。
當(dāng)可溶性纖維置于水或含水溶液中時(shí)，傾向于在多糖鏈的不同片段之間建立“接觸點(diǎn)”，形成類似于“天然凝膠”類的三維有機(jī)結(jié)構(gòu)，它具有高粘性和吸收性，保留大量周圍的液相和任何溶解于其中的溶質(zhì)。可溶性纖維在體重控制上的作用基于它們?cè)谒蠒r(shí)形成濃的大體積的天然凝膠，結(jié)合并保留部分?jǐn)z入的食物(尤其是糖和脂肪)，接著后者隨糞便(同纖維一起)在消化結(jié)束時(shí)排出，不以任何方式增加膳食的卡路里含量。
減少食物吸收的能力通過(guò)兩種不同的補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行第一種通過(guò)凝膠(它通過(guò)吸收將液體和溶于其中的營(yíng)養(yǎng)物捕獲于網(wǎng)格中)的“機(jī)械”作用，而第二種歸因于纖維增加消化內(nèi)容物的粘度并因此延緩腸絨毛對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收率的能力，這阻礙了營(yíng)養(yǎng)物的擴(kuò)散過(guò)程并減少了營(yíng)養(yǎng)物的吸收。由于纖維攝入的另一個(gè)后果是減少消化物轉(zhuǎn)運(yùn)穿過(guò)腸道的時(shí)間(由于纖維所形成的天然凝膠而“滑動(dòng)”更快)，因此吸收時(shí)間也被縮短。
除減少食物的吸收外，纖維引起飽食感延長(zhǎng)，這不僅由于纖維在胃腸道內(nèi)膨脹造成體積增加，而且最重要的是由于對(duì)腸內(nèi)容物的粘度-控制作用，該作用延緩葡萄糖吸收過(guò)程，造成餐后葡萄糖峰值出現(xiàn)和消失要慢得多。
由于上述所有原因，膳食纖維被廣泛用做低卡路里食物的助劑和纖維補(bǔ)充劑。目前市場(chǎng)上以膳食纖維為基礎(chǔ)的產(chǎn)品有CM3，一種以高度交聯(lián)纖維素為基礎(chǔ)的醫(yī)療裝置；Normaline Herbs，以葡甘露聚糖和纖維素為基礎(chǔ)；Forlip，以仙人掌屬植物、殼聚糖和纖維素為基礎(chǔ)；以及Dicoplus100，以葡甘露聚糖為基礎(chǔ)。一種稱為SyndRx的產(chǎn)品，含有葡甘露聚糖和仙人掌屬植物并指明用于血糖控制，在美國(guó)也有銷售。纖維的理化性質(zhì)多糖的生理特性可部分根據(jù)其理化性質(zhì)如發(fā)酵、水保留能力、粘性和與膽汁酸的結(jié)合來(lái)推測(cè)。
WBC(保水能力)在遭受物理應(yīng)激如離心時(shí)系統(tǒng)不釋放的水量。該參數(shù)受pH、離子強(qiáng)度和凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。
WHC(持水能力)定義為未遭受物理應(yīng)激時(shí)系統(tǒng)在網(wǎng)格中捕獲的水量，與系統(tǒng)的濕度直接相關(guān)。
吸收和吸收有機(jī)物質(zhì)的能力某些可溶性纖維在它們的網(wǎng)格中捕獲膠狀有機(jī)分子的能力，所述膠狀有機(jī)分子例如是膽汁酸、甾醇、毒性化合物以及其它從人體排出的廢棄物質(zhì)。
離子交換能力纖維作為弱離子交換樹(shù)脂起作用，這歸因于糖殘基中存在的大量游離羧基以及多糖的糖醛酸含量。
凝膠形成置于水中的可溶性纖維呈現(xiàn)粘性的膠狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特征在于能保留液相的三維固體大分子網(wǎng)格。
溶解性和粘性大多數(shù)多糖在溶液中以無(wú)序線圈或“纏結(jié)”的方式存在，在達(dá)到臨界濃度時(shí)分散于液體并與鄰近分子相互作用，產(chǎn)生牢固的流阻。粘性與胃排空的延遲和通過(guò)小腸的轉(zhuǎn)運(yùn)增加有關(guān)。胃排空的減慢可能歸因于多種因素，如高粘性多糖在胃環(huán)境下體積增加造成胃壁膨脹。這種膨脹引起膽囊收縮素(CCK)釋放增加，反過(guò)來(lái)又減慢胃排空。此外，CCK釋放的增加可能與攝取高粘度多糖時(shí)脂肪的吸收和消化減少有關(guān)。
WHC和WBC指纖維置入水性介質(zhì)中時(shí)膨脹以及在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)情況下在骨架中保留水的能力。高粘度多糖通常具有高的WHC/WBC值；在小腸中，多糖增加腸內(nèi)容物的總體積，尤其是含水相的體積，從而稀釋從含水相中吸收的營(yíng)養(yǎng)物的濃度，并減緩吸收速率。小腸中含水相的膨脹還有助于降低脂質(zhì)的吸收速率，脂質(zhì)在含水相中不溶，但是形成可從該相轉(zhuǎn)移至細(xì)胞表面的膠束。
高WHC/WBC值允許水溶性或親水性物質(zhì)滲透進(jìn)入纖維骨架，減少其在細(xì)胞表面的擴(kuò)散，從而有助于減少可吸收營(yíng)養(yǎng)物的利用率。在大腸內(nèi)，該現(xiàn)象允許微生物滲透進(jìn)入纖維骨架并從而提供更多通過(guò)微生物消化多糖的途徑(生物前效應(yīng))。
盡管WHC可代表比系統(tǒng)俘獲的水量更真實(shí)的數(shù)值，但是在確定該值時(shí)有一些物理限制。事實(shí)上，樣品必須達(dá)到平衡條件，這種平衡條件必須針對(duì)每種單獨(dú)的原料來(lái)定義并標(biāo)準(zhǔn)化，并且對(duì)同一原料而言隨空間(dimensional)分布的不同而變化。出于這些原因，使用WBC作為纖維特征參數(shù)。WBC與時(shí)間無(wú)關(guān)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在系統(tǒng)中加入過(guò)量溶劑使系統(tǒng)超過(guò)飽和限制時(shí)，達(dá)到平衡條件。多種因素影響纖維的WBC值與溶質(zhì)的相互作用、毛細(xì)管吸力和表面相互作用力。
存在有不同的計(jì)算WBC的方法Baumann儀器、吸收等溫線以及離心法。每種方法通過(guò)各自的吸水機(jī)制進(jìn)行。Baumann測(cè)定法基于通過(guò)毛細(xì)管力和纖維膨脹的作用吸水。吸水等溫線基于蒸汽吸收。離心測(cè)定反映了纖維首次吸水(使膨脹)和隨后施加離心力于纖維-水系統(tǒng)的綜合作用。離心法被認(rèn)為是計(jì)算高水分活度(Aw＞0.98)系統(tǒng)中所包括的原料的WBC的最佳選擇，所述的系統(tǒng)如片劑在胃環(huán)境中崩解所形成的分散液。事實(shí)上，認(rèn)為原料被水“飽和”，并且離心測(cè)試類似于達(dá)到“飽和”狀態(tài)的加速方式。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如下定義的藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物表現(xiàn)出高膨脹指數(shù)，它產(chǎn)生瞬時(shí)飽食感，釋放膽囊收縮素，并延緩胃排空從而延長(zhǎng)飽食感，該組合物含有a)葡甘露聚糖，
b)仙桃，c)微晶纖維素。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將經(jīng)冷凍干燥的膠漿混合物加入本發(fā)明的組合物中可增加其胃腸膨脹特性。
仙人掌屬植物(仙桃)或仙人掌類植物(Nopal)為來(lái)源于美洲熱帶的仙人掌。其活性成分存在于葉狀莖中，由黏性物質(zhì)、纖維、蛋白質(zhì)和礦物鹽構(gòu)成。在墨西哥傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，基于仙人掌屬植物的葉片的制劑用于治療糖尿病。近來(lái)，大量研究論證了其降血糖活性、對(duì)其它代謝紊亂如肥胖癥和高脂血的有益作用、食飽效應(yīng)以及抗炎、消化和止痛性質(zhì)?；钚猿煞钟蓮闹辽?年生植物采摘的脫水葉狀莖的肉質(zhì)構(gòu)成；去刺后，將葉狀莖切為薄片，干燥至全干，最后切碎為所需的微粉。干燥的產(chǎn)品為細(xì)的淡綠色粉末。這是一種全天然原料，它由于膳食纖維含量高而對(duì)飲食綜合平衡非常有意義。
葡甘露聚糖是一種可溶性膳食纖維，由親水膠體多糖構(gòu)成，所述多糖基于通過(guò)β1-4鍵彼此連接的D-葡萄糖和D-甘露糖殘基。葡甘露聚糖通過(guò)碾碎魔芋(Amorphophallus konjac)的塊莖而獲得，魔芋僅生長(zhǎng)于特定區(qū)域如中國(guó)和日本，是這些國(guó)家的傳統(tǒng)食品。
纖維素是不溶性纖維的來(lái)源，由纖維素漿在酸性條件下水解獲得。它由葡萄糖分子通過(guò)β1-4鍵結(jié)合形成的線形聚合物構(gòu)成，不被腸內(nèi)的酰胺水解酶所攻擊。它高度不溶，代表谷糠的主要組分。
黏膠質(zhì)屬于水溶性纖維，此處來(lái)自于亞麻科(亞麻(Linumusitatissimum))種屬的可食用種子以及錦葵科(藥蜀葵)和椴樹(shù)科(椴樹(shù)(lime))的根、葉和花。通過(guò)活性成分的水性提取和之后的冷凍干燥得到的冷凍干燥提取物特別富含水溶性纖維，尤其是黏膠質(zhì)。
更具體而言，本發(fā)明涉及的藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物含有以下濃度范圍的各種成分a)來(lái)自魔芋的葡甘露聚糖，30至70％；b)仙桃，10至50％；c)微晶纖維素，20至50％。
根據(jù)優(yōu)選的方面，仙桃以脫水的莖漿形式存在。
根據(jù)優(yōu)選的方面，本發(fā)明的組合物還含有濃度在1-10％之間的黏膠質(zhì)。
根據(jù)優(yōu)選的方面，黏膠質(zhì)混合物由來(lái)自亞麻種子(Linum usitatissimum)、藥蜀葵根(Althea officinalis)和椴樹(shù)花(闊葉椴(Tilia platyphyllos))的冷凍干燥黏膠質(zhì)構(gòu)成。
本發(fā)明組合物的各組分具有如下特性-葡甘露聚糖能水合和膨脹，形成在酸性條件下穩(wěn)定的高粘度凝膠狀水溶液。粘度增加影響胃排空時(shí)間，導(dǎo)致飽食感延長(zhǎng)。
-纖維素產(chǎn)生“壓載效應(yīng)”，糞便重量增加，腸內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加，管腔內(nèi)結(jié)腸壓力增加，并且脂肪球和膽汁鹽(它們被捕獲保留在纖維網(wǎng)格中)吸收減少。
-仙桃含有在酸性條件下可提高其粘度的水溶性纖維(尤其是果膠)，以及不溶性纖維(尤其是纖維素和半纖維素)。
-亞麻、椴樹(shù)和藥蜀葵黏膠質(zhì)還能水合并形成類似凝膠的系統(tǒng)。
在酸性環(huán)境下，仙人掌屬植物形成比在中性pH下傾向于形成的纖維素材料的網(wǎng)格更大的網(wǎng)格。該網(wǎng)格的膨脹在結(jié)構(gòu)上還涉及葡甘露聚糖、黏膠質(zhì)和纖維素纖維，這提高了每種組分的表面并從而增加了保水位點(diǎn)，導(dǎo)致WBC協(xié)同作用。纖維復(fù)合物所占體積和所保留的水分增加。
因此，就膨脹指數(shù)和WBC而言，本發(fā)明的組合物由于組合物組分之間的協(xié)同作用而表現(xiàn)出比各組合組分單獨(dú)實(shí)施后所獲得的效果總和更大的效果。
當(dāng)各組分采取以下比例時(shí)，產(chǎn)生了特別令人感興趣的協(xié)同作用，即，與單獨(dú)組分貢獻(xiàn)的綜合相比，膨脹指數(shù)高150％，WBC高140％a)來(lái)自魔芋的葡甘露聚糖 40±5％b)仙桃的脫水莖漿 27±5％c)微晶纖維素 30±5％d)黏膠質(zhì)混合物 3±2％這樣，根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的方面，本發(fā)明的組合物含有上述比例的各組分。
本發(fā)明的組合物提供了比由單獨(dú)組分的加和所獲得的那些更大的WBC和膨脹指數(shù)值，產(chǎn)生更大體積的粘性凝膠系統(tǒng)，該系統(tǒng)使纖維對(duì)胃腸系統(tǒng)產(chǎn)生有益作用。由于胃延伸，膨脹作用產(chǎn)生飽食感瞬間增加(由于迷走神經(jīng)的直接刺激)和膽囊收縮素釋放(胃和小腸上部分泌的局部激素)，這兩者延緩胃排空并延長(zhǎng)飽食感。纖維的保水能力(WBC)還增加腸內(nèi)容物體積，降低營(yíng)養(yǎng)物的吸收速率。因此，主餐前數(shù)分鐘攝入本發(fā)明的組合物有助于減少/減弱胃的饑餓感并導(dǎo)致腸內(nèi)食物的吸收率低。
本發(fā)明的組合物可配制成適于口服施用的形式，可根據(jù)制藥工藝學(xué)公知的常規(guī)方法、采用適于最終用途的賦形劑、稀釋液、填充劑和抗結(jié)塊劑來(lái)制備，所述方法例如“Remington’s Pharmaceutical Handbook”(Mack出版公司，N.Y.，USA)中所述。這些制劑的實(shí)例包括片劑、可咀嚼片劑、食物棒和混懸液等。
本發(fā)明的組合物還可含有具有補(bǔ)償或其它有用活性的額外成分。這些成分的實(shí)例是來(lái)源于植物如菊苣的粉末和/或提取物以及精油如大茴香子和小茴香。
下文給出了本發(fā)明組合物的一些實(shí)施例。
實(shí)施例1-組合物A

實(shí)施例2-組合物B


實(shí)施例3-680mg片劑的組合物

實(shí)施例4-4g袋裝組合物

本發(fā)明的組合物接受保水能力(WBC)和膨脹指數(shù)測(cè)試。
1.保水能力測(cè)試WBC的測(cè)定使得評(píng)價(jià)單種原料或原料混合物在酸性環(huán)境(類似于胃環(huán)境)下結(jié)合的水量成為可能。
方法將20g pH＝2(用HCl酸化)的溶液加入0.5g干物質(zhì)中。攪拌至獲得均一混懸液，然后靜置30分鐘，使水被物質(zhì)吸收并因此膨脹?；鞈乙河?000RPM離心30分鐘，從上清液中分離出片狀沉淀物。保水能力等于片狀沉淀物重量減去空白所保留的水量。所得的值除以無(wú)水樣品的總重量。結(jié)果如表1所示。
表1

2.膨脹指數(shù)根據(jù)官方藥典第11版的方法在中性pH的去離子水中進(jìn)行測(cè)定。原料的細(xì)分程度將在后期產(chǎn)品中呈現(xiàn)。膨脹指數(shù)為1g活性成分、包括所粘附的黏膠質(zhì)在水液體中放置4小時(shí)溶脹后所占的體積毫升數(shù)。結(jié)果如表2所示。
表2

權(quán)利要求
1.藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物，該組合物含有a)葡甘露聚糖，b)仙桃(Opuntia ficus indica)，c)微晶纖維素。
2.如權(quán)利要求1所要求的組合物，含有下列濃度范圍的各組分a)來(lái)自魔芋(Amorphophallus konjac)的葡甘露聚糖，30至70％；b)仙人掌屬植物(仙桃)，10至50％；c)微晶纖維素，20至50％。
3.如權(quán)利要求1和2所要求的組合物，其中各組分具有下列濃度范圍a)來(lái)自魔芋的葡甘露聚糖，40±5％；b)仙桃，27±5％；c)微晶纖維素，30±5％。
4.如前述權(quán)利要求所要求的組合物，其中仙桃以脫水莖漿的形式存在。
5.如前述權(quán)利要求所要求的組合物，還含有冷凍干燥黏膠質(zhì)混合物。
6.如權(quán)利要求5所要求的組合物，其中冷凍干燥黏膠質(zhì)混合物的濃度為1至10％。
7.如權(quán)利要求6所要求的組合物，其中冷凍干燥黏膠質(zhì)混合物的濃度為3±2％。
8.如權(quán)利要求5所要求的組合物，其中黏膠質(zhì)混合物由來(lái)自亞麻種子(Linumusitatissimum)、藥蜀葵根(Althea officinalis)和椴樹(shù)花(闊葉椴(Tilia platyphyllos))的冷凍干燥黏膠質(zhì)構(gòu)成。
9.下述成分在制備用于調(diào)節(jié)體重的藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物中的用途a)葡甘露聚糖，b)仙桃，c)微晶纖維素，以及還可能有d)冷凍干燥黏膠質(zhì)混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種藥用、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)用、食品和營(yíng)養(yǎng)組合物，該組合物含有a)葡甘露聚糖，b)仙桃(Opuntia ficus indica)，c)微晶纖維素。這些組合物在腸胃水平上表現(xiàn)出高膨脹指數(shù)，它產(chǎn)生瞬時(shí)飽食感，釋放膽囊收縮素，并延緩胃排空從而延長(zhǎng)飽食感。將三種植物纖維的復(fù)合物與冷凍干燥黏膠質(zhì)混合物結(jié)合可增加其在腸胃區(qū)域的膨脹特性。
文檔編號(hào)A61K31/715GK1853666SQ20061000897
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
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