乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物的制作方法
【專利說明】乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物
[0001] 本發明涉及乳鐵蛋白、骨橋蛋白和鐵的絡合物。具體地講，本發明涉及用于治療或 預防鐵缺乏癥的包含至少2g/kg的乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物的組合物。本發明的一 個方面是包含乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物的強化食品。本發明的其他方面是用鐵來強 化食物產品的方法以及乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物用于用鐵來強化食物產品的用途。
[0002] 全球有數十億人遭受"隱性饑餓（hiddenhunger)"或微量營養素缺乏癥的困 擾。他們不能從攝食的食物中獲取充足的、引領豐富健康生活所需的微量營養素。微量營 養素為維生素和礦物質（例如維生素A、鋅和鐵），其對維持良好的健康是絕對必要的。微 量營養素缺乏可降低智商，導致兒童發育遲緩和失明，降低兒童和成人對疾病的抵抗力， 并增加分娩時母親和嬰兒的風險。鐵缺乏癥是世界上最為普遍且常見的營養失調類型 [J.Umbreit,AmericanJournalofHematology78, 225(2005) (J.Umbreit，《美國血液學雜 志》，第78卷，第225頁，2005年）]。鐵缺乏癥不僅影響發展中國家的眾多兒童和婦女的健 康，還是工業化國家中唯一普遍存在的營養缺乏癥。富裕國家的人們可能會自愿選擇可導 致鐵攝入量減少的飲食，例如素食。嬰幼兒因其成長需求要攝取更多的鐵，所以不充足的飲 食可引起鐵缺乏癥。孕婦存在鐵缺乏癥的風險，因為成長中的胎兒需要大量的鐵。
[0003] 當體內的鐵儲量耗盡后，就會發展為貧血。貧血導致皮膚蒼白、身體虛弱和疲勞。 典型飲食中能夠被人體吸收的鐵低于20%。因此，大多數患有鐵缺乏癥的人通常需要每天 口服一次或兩次的鐵補充劑。可通過使用各種藥理學形式的口服途徑來補充鐵，例如硫酸 亞鐵，以及與葡糖酸鹽、葡聚糖、羰基鐵的絡合物，和其他鹽類。為了更好的吸收，有時會添 加抗壞血酸。多種鐵鹽如硫酸亞鐵和檸檬酸亞鐵均具有令人不舒服的味道。通常建議患者 空腹服用補充劑來補鐵，因為食物中的某些組分（例如植物纖維和肌醇六磷酸）會與游離 鐵絡合并降低其吸收率。然而，空腹服用鐵補充劑可引起消化不良和便秘。期望可以找到 可用于治療和預防鐵缺乏癥的鐵的其他形式，特別是味道中性且當與食物組合時仍然保持 有效的鐵的形式。
[0004] 硫酸亞鐵因其高生物利用率被世界衛生組織（WHO)推薦為首選的鐵強化 劑[Guidelinesonfoodfortificationwithmicronutrients.WorldHealth Organization, 2006 (《微量營養素強化食品指南》，世界衛生組織，2006年）]。然而，用硫酸 亞鐵強化的某些食物產品可能會出現潛在的不利感官變化，這使得必須選擇其他在食物基 質中化學活性較低的鐵的形式，但卻是以相較于硫酸亞鐵更低的生物利用率為代價。例如， 鐵可以促進氧化反應，使食物的風味發生不利的變化，而且鐵還可以引起顏色的變化。游離 的可溶性鐵與食物中的有色化合物形成絡合物，從而引起顏色變化。通常是在延長貯藏時 間之后、烹飪食物時、或是食物經過加熱滅菌的情況下會出現此類問題。為提供更長的貨架 期，或使諸如病人或幼兒之類的敏感群體能夠安全食用，食物可能需要經滅菌處理。當用鐵 強化食物時，含水果的食物組合物的顏色變化問題尤為明顯。很多水果的顏色源于諸如花 青素之類的化合物，這些化合物在存在鐵的情況下可改變顏色。鐵與花青素分子形成絡合 物。這使得花青素所吸收的光的波長發生改變（紅移），從而導致不期望的顏色變化。水 果本身是提供有益膳食營養素的良好來源，所以水果是為食物提供附加營養價值的良好基 礎。因此需要提供不會呈現不期望的顏色變化的鐵強化食品，例如包含水果的食品。
[0005] EP1011344描述了使用諸如富馬酸亞鐵和硫酸亞鐵之類的鐵源強化的巧克加味 的飲料混合物和其他可食用的混合物，然而當此飲料混合物用包含果汁的水溶液重構時不 會呈現出不期望的灰色。通過在飲料混合物中添加作為緩沖劑的食用酸（例如檸檬酸或蘋 果酸）來解決呈現灰色的問題，因此重構的巧克力飲料的pH約為6.5或更低。控制pH至 酸性并不總是符合產品的預期口味。而且，控制pH通常最適用于飲料，其中任何有色組分 通常溶解或分散于連續水相中，因此可被添加的酸影響。對于非飲料食物組合物，則可能很 難確保所有與呈現不期望顏色相關的組分均受到所添加酸的影響。
[0006] W097/15201公開了色澤穩定的鐵強化的水果口味干飲料混合物，其中以固態脂肪 包裹硫酸鐵的形式，或者以與氨基酸螯合鐵的形式添加鐵。然而，向食物添加固態脂肪并不 總是可取的；而且與氨基酸螯合的鐵比很多其他鐵化合物更貴。
[0007] EP1040766描述了包含鐵和乳鐵蛋白的富鐵飲料，其中至少一種酸化劑選自乙酸、 葡糖酸和乳酸。據發現，各成分的這種組合能避免鐵的令人不快的味道。
[0008] W02005/051088描述了含鐵人乳強化劑，其中乳的抗微生物特性未被顯著抑制。這 是通過包含少量或不包含可溶性未結合鐵來實現的。據發現，添加乳鐵蛋白有助于降低可 溶性未結合鐵的比率。
[0009] 仍然需要尋找可用于治療和預防鐵缺乏癥、沒有令人不快的味道、并且當與食物 組合時不會引起不期望顏色變化的其他形式的鐵。具體地講，需要提供在食物基質中的化 學活性比硫酸亞鐵低、但具有與硫酸亞鐵相似或具有改善的生物利用率的鐵的形式。此外， 需要提供改善的或可替代的強化食品，所述的改善的或可替代的強化食品提供具有良好的 生物利用率的鐵，穩定而不會由天然來源的成分引起顏色變化。
[0010] 本發明的一個目的是提高現有技術水平并提供克服至少一些上述不便的改進的 解決方案，或至少提供有用的替代形式。不能將本說明書中對現有技術文獻中的任何參考 視為承認此類現有技術為眾所周知的技術或構成本領域普遍常識的一部分。如本說明書中 所用，詞語"包括"、"包含"和類似的詞語不應理解為排他性或窮舉性意義。換句話講，它們 所指的是"包括但不限于"。
[0011] 本發明的目的可通過獨立權利要求的主題實現。從屬權利要求進一步拓展了本發 明的構想。
[0012] 因此，本發明在第一方面提供用于用途的組合物，所述組合物包含至少2g/kg的 乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物，其用途為用于治療或預防鐵缺乏癥。在第二方面，本發明 提供包含至少2g/kg乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物的強化食品。本發明的其他方面涉及 用鐵強化食物產品的方法以及乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物用于用鐵來強化食物產品的 用途。
[0013] 乳鐵蛋白，又稱乳運鐵蛋白，是80kDa的球狀糖蛋白。乳鐵蛋白存在于人乳約 1500mg/L)和牛乳（約150mg/L)中，其還存在于諸如眼淚、唾液之類的多種粘膜分泌物中。 乳鐵蛋白是人體先天免疫系統的組成部分，并且具有包括抗菌、抗病毒、抗真菌、抗癌和抗 炎活性在內的多種生物活性。骨橋蛋白是36kDa的陰離子糖蛋白，主要為非結構化的磷酸 化糖蛋白。骨橋蛋白存在于人乳（約150mg/L)和牛乳（約15mg/L)中。
[0014] 乳鐵蛋白（LF)和骨橋蛋白（0ΡΝ)已被證實通過涉及1、2或3個LF分子 結合到單個OPN分子的復雜機制而彼此相互作用[A.P.Yamniuketal.，Molecular Immunology, 46, 2395 (2009) (A.P.Yamniuk等人，《分子免疫學》，第 46 卷，第 2395 頁，2009 年）]。
[0015] 本發明人驚奇地發現乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物提供一種生物可及 (bio-accessible)的鐵源，該鐵源在與諸如食物之類的材料組合時具有良好的固色性能。 例如，用乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵絡合物進行強化的草莓和香蕉酸奶相較于使用NaFeEDTA、 硫酸亞鐵（FeS04)或乳鐵蛋白-鐵絡合物在相同鐵水平下強化的酸奶，其熱處理過的顏色 變化較不明顯。已知硫酸亞鐵提供高生物利用率的鐵源，而發明人驚奇地發現，用乳鐵蛋 白-骨橋蛋白-鐵絡合物強化的酸奶中鐵的生物可及性與用相同鐵濃度水平下的硫酸亞鐵 強化的酸奶相似或甚至更高。
[0016] 圖1示出了通過體外消化/Caco-2細胞測量的鐵生物可及性。針對使用不同含鐵 化合物以100μg/g的鐵水平強化的Jogolino樣品繪制以ng/mg蛋白土SEM或標準差（η =9)為單位的鐵蛋白水平的圖：參照=未強化，A=FeS04，B=乳鐵蛋白-骨橋蛋白-鐵， C=乳鐵蛋白-鐵以及D=NaFeEDT