專利名稱：粉狀人乳強化劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粉狀人乳強化劑。本發(fā)明也涉及通過向人乳中加入強化劑粉末并給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而為早產(chǎn)兒提供營養(yǎng)的方法。本發(fā)明還提供了通過給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而促進早產(chǎn)兒成長的方法。本發(fā)明也涉及通過向人乳中加入乳化劑而提高人乳的物理穩(wěn)定性的方法。
背景由于人乳的營養(yǎng)組成和免疫益處，很久以來人們一直認為人乳是足月嬰兒的理想食物。由于這些原因，在早期的新生兒加強護理單位(NICU)中，成熟供體的人乳被認為是早產(chǎn)、低出生體重(LBW)嬰兒的理想食物。然而，人們發(fā)現(xiàn)成熟供體的乳不能提供足夠的某些營養(yǎng)成分以滿足快速生長的LBW嬰兒的需要。人們也擔心供體乳可能有細菌污染、病毒污染和其它污染。由于這些原因，在現(xiàn)代NICU中來自早產(chǎn)兒自己母親的乳成為優(yōu)選的食物。
一般給早產(chǎn)兒喂食為這些嬰兒特別設計的商品嬰兒配制食品或他們自己母親的乳。關于這些嬰兒的營養(yǎng)需求的研究仍在進行中。然而，大量研究已經(jīng)表明，沒有補充物的早產(chǎn)乳(preterm milk)和庫存的(banked)足月乳不能提供足量的幾種營養(yǎng)成分以滿足這些嬰兒的需要(Davies，D.P.，“擠出的母乳對于早產(chǎn)兒早期生長的充足程度”。ARCHIVES OF DIEASE IN CHILDHOOD，52，第296-301頁，1997)。生長中的LBW嬰兒的估計的能量需求大約是120卡/公斤/天。由于在活動、基礎能量消耗、營養(yǎng)吸收的效率、疾病和利用能量合成組織的能力方面有差異，因此確切的能量需求隨不同嬰兒而不同。在120卡/公斤/天中，LBW嬰兒的大約50％的能量攝入量消耗于基礎代謝需求、活動和維持體溫。大約12.5％用于合成新組織，而25％儲存起來。剩下的12.5％被排泄出去。估計成熟早產(chǎn)人乳包含約67卡/毫升。為獲得120卡/公斤/天的攝入量，一個早產(chǎn)兒需要消耗約180毫升早產(chǎn)乳/公斤/天。這一喂食量經(jīng)常不能被很好地耐受。通常喂食量為100-150卡/公斤/天。因此，為了從可接受的量中獲得120卡/公斤/天的攝入量，必須補充早產(chǎn)乳的熱量。
另外，相對于嬰兒需求的估計量而言，早產(chǎn)人乳的鈣、磷和蛋白質不足。當用蛋白質和能量強化早產(chǎn)人乳時，LBW嬰兒的生長接近子宮中所發(fā)生的生長。另外，當用鈣和磷強化時，這些礦物質沉積(accretion)增加了而且骨密度提高了。因此，建議在喂給早產(chǎn)兒早產(chǎn)人乳時，強化所述人乳以更好地滿足早產(chǎn)兒的營養(yǎng)需求。
響應這一認知的需求，液體和粉末形式的早產(chǎn)乳強化劑已經(jīng)在國內(nèi)銷售。典型日補充量的市售粉狀人乳強化劑或液體人乳強化劑的能量和營養(yǎng)組成在表1中列出。
表1人乳強化劑的能量和營養(yǎng)組成

Simiac Natural Care人乳強化劑和Enfamil人乳強化劑都是在市售的人乳強化劑。所述強化劑在它們的組成、成分的來源以及能量和營養(yǎng)組成方面不同。在NICU中需要液體人乳強化劑和粉狀人乳強化劑。粉末制品有利于使母乳稀釋最小化。例如，當母親能夠產(chǎn)生并供給足夠的乳以滿足嬰兒的需求量時，不想要稀釋母乳。然而，如果母乳供應有限，則可以使用液體強化劑擴大她的人乳供應量。設計Simiac Natural Care以1∶1的比例加入到早產(chǎn)乳中或與人乳交替喂食以滿足NICN的需求。
一般而言，早產(chǎn)嬰兒在他們的母親出院后在NICU中住幾個星期。這些細小的嬰兒可以容易地握在成人的手掌中。通常他們被放在特殊的恒溫箱中；他們戴上呼吸器以幫助呼吸；他們身上有幾個留置導管用于給予和/或引出流體樣；并插入喉管以進行管喂養(yǎng)。
每個嬰兒所選用的腸喂食方法基于孕齡、出生體重、臨床條件和醫(yī)院護理人員的經(jīng)驗。臨床醫(yī)生所決定的具體喂食方法包括開始喂食的年齡、食物傳遞途徑、喂食頻率、喂食強度和改善速率(rate ofadvancement)。腸喂食途徑由嬰兒在大約32-34周妊娠時出現(xiàn)的協(xié)調吮吸、吞咽和呼吸的能力來確定。這一孕齡的早產(chǎn)嬰兒靈活且精力充沛，可以用奶嘴喂食。不大成熟、虛弱或病危的嬰兒需要用管喂食以避免有吸入危險并且保存能量。鼻胃喂食法和口胃喂食法是在初生兒加強護理單位中最常用的管喂食法，可以以大劑量輸注(bolus infusion)或連續(xù)輸注強化人乳而完成。接受鼻胃喂食或口胃喂食的嬰兒可以按間歇大劑量或連續(xù)方案喂食。每2-3小時間歇喂食，模仿了當發(fā)育為奶瓶喂食或乳房喂食時嬰兒將采用的喂食方式。很小的嬰兒、以前沒有耐受過大劑量喂食的嬰兒和由于大劑量喂食產(chǎn)生臨床上明顯吸收不良的嬰兒可以更好地耐受連續(xù)喂食。然而，營養(yǎng)傳送的減少是與連續(xù)喂食相關的問題。來自人乳的脂肪易于附著在喂食管的表面上而降低能量密度。同樣，當通過連續(xù)喂食給予時，用于補充人乳的強化劑的營養(yǎng)損失增加了。
為了在嬰兒母親出院之后以嬰兒自己母親的乳連續(xù)喂食他們，這些母親必須在家里將乳擠出到合適的容器中，將這些乳儲存在冰箱或冷凍箱中，并將所擠出的乳運送至NICU。一到NICN，則將這些乳儲存在冰箱或冷凍箱中，儲存溫度取決于當天喂食所需要的乳量。通常把在擠出后24小時內(nèi)將喂食嬰兒的乳量冷藏。將額外的擠出的乳冷凍。因此，所擠出的乳在準備作為一日食物之前可能經(jīng)受幾種不同的儲存條件。
人乳的強化一般用于所有需要管喂食人乳的嬰兒和少數(shù)需要流體限制的嬰兒。典型的早產(chǎn)兒(＜1500g)喂食方案包括一旦嬰兒接受大約100毫升/公斤/天的未強化人乳時加入強化劑。開始時以半劑量加入強化劑。例如，將兩包0.96gm的Enfamil人乳強化劑加到100毫升的母乳中。如果嬰兒耐受所述強化劑達24小時，則增加所述強化劑至滿劑量。在上述例子的情況下，增加所述強化劑至在100毫升母乳中加入4包0.96gm的小包。
通常，所準備的人乳量基于提供嬰兒24小時供應所需的乳量。例如，一個1500gm的嬰兒每天喂食150ml乳。如果使用冷凍乳，則將冷凍乳置于溫水浴中至完全融化。在混合強化劑時應特別注意。需要溫和地混合以避免打碎脂肪球，這可能增強乳脂肪對喂食容器壁的附著作用而使脂肪(能量)大大損失。將規(guī)定量的強化乳吸入注射器中并帖上標簽。當乳準備完畢時，所述標記的等份的食物送到嬰兒室并放置于冰箱中以易于護理人員使用。通常，在喂食之前將冷藏的強化乳溫熱。例如，在設定為35-45℃范圍內(nèi)的干熱實驗室恒溫箱中溫熱所述強化乳最多15分鐘。這樣將所述強化乳溫熱至室溫。所述強化乳可以以大劑量喂食或通過注射器型輸注泵連續(xù)喂食給予嬰兒。如果使用輸注泵，則將注射器尖端豎直安置，以允許連續(xù)輸注脂肪，而注射器直接與喂食管連接，以減小脂肪和免疫成分可以附著的潛在表面。粉狀強化劑的主要優(yōu)點是它最小限度地稀釋人乳。目前，在國內(nèi)市場上只有一種粉狀人乳強化劑(Enfamil人乳強化劑)。將4包Enfamil人乳強化劑(0.96g粉末/包)加到100ml早產(chǎn)乳中。對接受這種粉狀強化劑的嬰兒的研究證明了脂肪吸收不良(Schanlei，“人乳對低出生體重嬰兒的適合性”，CLINICS IN PERINATOLOGY，22，第207-222頁，1995)。脂肪吸收不良負面影響這些早產(chǎn)兒的生長。另外，來自NICU的報導描述了當添加市售強化劑粉末到人乳中時附著在重建容器壁上的殘余物，并關注到嬰兒實際上沒有接受強化乳中的所有營養(yǎng)。
人們需要能夠很好地被早產(chǎn)兒耐受而且表現(xiàn)出良好的脂肪吸收以便為早產(chǎn)兒提供大量所需能量的粉狀人奶強化劑。另外，人們需要能夠很好地在人乳中重建以便使所有的營養(yǎng)實際上傳遞給早產(chǎn)兒的粉狀人奶強化劑。人們還需要防止人乳乳液分層而導致脂肪附著在注射器和喂食管上并因此傳送大量所需能量的方法。
本發(fā)明是一種提高強化人乳混合物的物理穩(wěn)定性的粉狀人乳強化劑。而且，本發(fā)明的所述粉狀人乳強化劑可被很好地耐受而且使人乳的健康價值最大化，同時解決了作為能量、蛋白質、鈣、磷、鈉和其他微量營養(yǎng)物的唯一來源的人乳的可變性問題。
發(fā)明概述與低出生體重(LBW)嬰兒的估計需求量相比，人早產(chǎn)人乳的鈣、磷、能量和蛋白質不足。當用蛋白質和能量強化早產(chǎn)人乳時，LBW嬰兒的生長接近在子宮中的生長。另外，當用鈣和磷強化時，增加了這些礦物質的沉積并提高骨密度。這樣，建議當用早產(chǎn)人乳喂食早產(chǎn)兒時，強化所述人乳以更好地滿足早產(chǎn)兒的營養(yǎng)需要。
當與用現(xiàn)有技術的強化劑粉末喂養(yǎng)的嬰兒相比，本發(fā)明的所述強化劑粉末通過在強化粉末中提供更大量的蛋白質和脂肪并因此改善早產(chǎn)兒生長方式，從而對現(xiàn)有技術的強化劑粉末加以改進。通過加入不溶性鈣，也已經(jīng)成功地解決了現(xiàn)有技術的強化劑粉末的蛋白質沉淀問題，令人驚奇地這不會負面影響這些早產(chǎn)兒的骨發(fā)育。而且，將本發(fā)明的所述強化劑粉末中的少量乳化劑加入到人乳中，令人驚奇地提高所述強化人乳的乳液穩(wěn)定性。
本發(fā)明總的來講涉及粉狀人乳強化劑，所述強化劑通常包含含量占所述強化劑粉末的約24％(重量)至約55％(重量)的蛋白成分；含量占所述強化劑粉末的約1％(重量)至約30％(重量)的脂肪成分；和含量占所述強化劑粉末的約15％(重量)至約75％(重量)的碳水化合物成分。
已知人乳中乳脂肪球與乳分離并附著在喂食容器壁上而導致嬰兒的主要能量來源-脂肪大量損失。乳化劑不僅有助于強化劑中的水溶性成分和水不溶性成分摻合到人乳中，而且令人驚奇地有助于防止擠出的人乳發(fā)生相分離。通常，乳化劑含量占所述脂肪成分的約1％(重量)至約10％(重量)，相當于占所述強化劑的約0.1％(重量)至約1％(重量)。
制備少量的強化人乳(25ml至100ml)作為早產(chǎn)兒的一日食物。因此，將重復地打開強化劑粉末的散裝容器，舀出粉末，重新蓋住儲存，這使人們擔心醫(yī)院環(huán)境下的粉末無菌性。由于所有的粉末是以單個制劑使用的，所以獨立的單位劑量允許添加少量粉末于人乳中，而不存在污染剩余粉末的可能性。優(yōu)選在裝量為0.5gm至約10gm所述強化劑粉末的單獨的單位劑量容器中供給所述強化粉末。
本發(fā)明也涉及通過添加所述強化劑于人乳中并給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而為早產(chǎn)兒提供營養(yǎng)的方法。本發(fā)明還提供了通過給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而促進早產(chǎn)兒生長的方法。
本發(fā)明也涉及通過添加乳化劑于人乳中而提高強化人乳乳液穩(wěn)定性的方法。
發(fā)明詳述如這里所用詞語“早產(chǎn)兒(premature)”“早產(chǎn)兒(preterm)”“低出生體重嬰兒”之間可以互換使用，它們是指孕齡小于37周和/或出生體重小于2500gm的嬰兒。
“單位劑量”是指包含一劑用量的強化劑粉末的強化劑粉末的單個包裝。沒有需要儲存的剩余強化劑。為早產(chǎn)兒準備的強化人乳量通常在每天25-150ml的范圍內(nèi)。因此，一個單位劑量就是用于強化25ml制劑的合適的粉末量。
詞語“生長”是指體重、身高和/或頭圍的增長。
詞語“不溶性鈣”是指在CRC HANDBOOK OF CHEMISTRYAND PHYSICS中列出的微溶于水的食用級鈣源。
詞語“維生素E”是指僅在環(huán)上甲基的數(shù)目和位置不同的一類生育酚?；钚宰罡咝问降木S生素E在自然界也分布最廣。生育酚最初被合成時，發(fā)現(xiàn)合成的原料的生物活性比來自植物的生育酚略低。由于這種現(xiàn)象，已經(jīng)指定自然發(fā)生的形式為RRR-”-生育酚。為了食用的目的，將維生素E的活性表示為RRR-”-生育酚等同活性(RRR-”-tocopherol equivalent)(TE)。1個TE是1毫克RRR-”-生育酚的活性。1毫克RRR-”-生育酚等價于1.49IU的維生素E。
“麥芽糖糊精”和“玉米糖漿”是指由于消化性和功能特性很好而常規(guī)用于營養(yǎng)制劑的復雜碳水化合物。尤其是它們是良好的水結合劑并提供理想的結構和口感的制品。麥芽糖糊精是通過酸解或酶解玉米淀粉而獲得的多糖。其分類基于水解程度，并且以“淀粉糖化值(DE)”報道。FDA定義麥芽糖糊精為DE值小于20的無甜味的營養(yǎng)多糖。玉米糖漿干粉定義為DE值大于20。玉米糖漿干粉由約3-4個單元長度的葡萄糖鏈組成，而麥芽糖糊精的水解程度較低而包含較長的葡萄糖鏈。聚合物長度的不同導致功能、粘度、口感和克分子滲透壓濃度的不同。
本發(fā)明的主目的是為需要外加營養(yǎng)以支持其生長的早產(chǎn)兒提供改良的粉狀人乳強化劑。本發(fā)明是這樣一種粉末，當將它加入到人乳中時補充蛋白質、脂肪、維生素和礦物質的水平。本發(fā)明的另一個目的是為需要外加營養(yǎng)助長的早產(chǎn)兒提供補充營養(yǎng)的方法。
盡管不想以任何方法限制本發(fā)明，但僅僅作為一般的指導，通常本發(fā)明的所述強化劑粉末將提供以下常量營養(yǎng)素分配。蛋白成分含量通常占所述強化劑粉末的約24％(重量)至約55％(重量)，優(yōu)選占所述強化劑粉末的約25％(重量)至約42％(重量)，更優(yōu)選占所述強化劑粉末的約28％(重量)至約36％(重量)。脂肪成分含量將通常占所述強化劑粉末的約1％(重量)至約30％(重量)，優(yōu)選占所述強化劑粉末的約5％(重量)至約20％(重量)，更優(yōu)選占所述強化劑粉末的約8％(重量)至約18％(重量)。碳水化合物成分含量將通常占所述強化劑粉末的約15％(重量)至約75％(重量)，優(yōu)選占所述強化劑粉末的約38％(重量)至約70％(重量)，更優(yōu)選占所述強化劑粉末的約46％(重量)至約64％(重量)。另外，提供一個單位劑量的所述強化劑所需要的粉末量將通常在每單位劑量約0.5克至約10克粉末的范圍內(nèi)，優(yōu)選每單位劑量約0.8克至約5.0克粉末，更優(yōu)選每單位劑量約0.85克至約2.0克粉末。熱量密度通常為約1.0千卡/克粉末至約8.5千卡/克粉末。
本發(fā)明的所述強化劑粉末的第一種成分是蛋白質源。蛋白質是生長、酶和激素合成以及皮膚和尿、糞便中蛋白質損失的更新所需要的。這些代謝過程決定了食物中蛋白質總量和具體氨基酸相對量的需求。給予嬰兒的食物中的蛋白質量和蛋白質類型的適合性通過測量生長、氮的吸收和保留、血漿氨基酸、某些血液分析物和代謝反應而決定。
如上所述，蛋白成分將通常占所述強化劑粉末的約24％(重量)至約55％(重量)。可以用于本發(fā)明的營養(yǎng)制品的蛋白質包括適合人類消耗的任何蛋白質源或氮源。這些蛋白質為那些本領域的專業(yè)人員所熟悉，并在制備這些制品時可易于挑選。適合于早產(chǎn)兒的蛋白質源的例子通常包括酪蛋白、乳清、脫脂煉乳、脫脂乳、大豆、豌豆、大米、玉米、水解蛋白、游離氨基酸、在膠態(tài)懸浮液含鈣的蛋白質源以及它們的混合物。
優(yōu)選的蛋白質源將通常由約51％(重量)的蛋白成分如乳清蛋白濃縮物和約49％(重量)的蛋白成分如脫脂乳粉組成，相當于約60％(重量)的蛋白成分如乳清和約40％(重量)的蛋白成分如酪蛋白。
商品蛋白質源易于得到并且為本領域的專業(yè)人員所熟悉。例如，酪蛋白酸鹽、乳清、水解酪蛋白酸鹽、水解乳清和乳蛋白可從加利福尼亞州的New Zealand Milk Products of Santa Rosa獲得。大豆蛋白和水解大豆蛋白可從密蘇里州的Protein Technologies Intemational ofSaint Louis獲得。豌豆蛋白可從俄亥俄州的Feinkost IngredientsCompany of Lodi獲得。水稻蛋白可從加利福尼亞州的CaliforniaNatural Products of Lathrop獲得。玉米蛋白可從衣阿華州的EnerGenetics Inc.of Keokuk，獲得。另外，富含礦物質的蛋白質可從加利福尼亞州的New Zealand Milk Products of Santa Rosa和密蘇里州的Protein Technologies Intemational of Saint Louis獲得。
本發(fā)明的所述強化劑粉末的第二種成分是脂肪源。脂肪是LBW嬰兒能量的理想來源，這不僅是因為它的高熱量密度，也是因為它在溶液中的低滲透活性。
如上所述，脂肪成分將通常占所述強化劑粉末的約1％(重量)至約30％(重量)。合適的脂肪源通常包括高油酸的紅花油、豆油、分餾的椰子油(中等鏈甘油三酸酯，MCT油)、高油酸的向日葵油、玉米油、canola油、棕櫚油和棕櫚仁油、魚油、棉籽油和特定脂肪酸如廿二碳六烯酸和花生四烯酸。
廿二碳六烯酸(DHA)是Ω-3脂肪酸，它被認為對嬰兒大腦和視力的正常發(fā)育是必需的，因為它是大腦和視網(wǎng)膜中最大量的長鏈多不飽和脂肪酸(PUFA)。盡管在哺乳動物中存在從飲食的亞油酸生物合成DHA的代謝途徑，但這條途徑在生物能上方面是不利的，因而認為哺乳動物從飲食中獲得大部分的DHA。就嬰兒來說，最可能的來源是人乳。實際上，DHA是人乳中最大量的20碳Ω-3 PUFA。然而，人乳的DHA含量隨母親的飲食而大大不同。如果母親經(jīng)常食用DHA含量高的魚類，那么她的乳中就包含較高的DHA水平，而食用魚類少的母親則其乳中DHA含量較低。因此，人乳可能需要補充DHA以確保早產(chǎn)兒接受足量的DHA。優(yōu)選通過花生四烯酸補充來完成DHA的補充。Kyle等人的美國專利5,492,938描述了從腰鞭毛蟲中獲得DHA的方法及其在藥用組合物和食物增補劑中的應用。
通常，MCT油是包含100％脂肪成分的優(yōu)選脂肪源。這一水平的脂肪源除了為脂溶性維生素和乳化劑提供載體之外，還為早產(chǎn)兒提供了很好耐受的脂肪熱量。
上述列出的大量脂肪商品來源易于獲得而且為本領域的專業(yè)人員所熟知。例如，豆油和canola油可從伊利諾斯州的Archer DanielsMidland of Decatur獲得，玉米油、椰子油、棕櫚油和棕櫚仁油可從Organ的Premier Edible Oils Corporation of Portland獲得。分餾的椰子油可從伊利諾斯州的Henkel Corporation of LaGrange獲得。高油酸紅花油和高油酸向日葵油可從俄亥俄州的SVO Specialty Products ofEastlake獲得。魚油可從日本的Mochida Intemational of Tokyo獲得。向日葵油和棉籽油可從明尼蘇達州的Cargil ofMinneapolis獲得。紅花油可從加利福尼亞州的Califrnia Oils Corporation of Richmond獲得。DHA可從馬里蘭州的Martek Biosciences Corporation of Columbia獲得?；ㄉ南┧峥蓮腗ass的Genzyme Corporation ofCambridge獲得。
通常在所述強化劑中摻入乳化劑。乳化劑幫助強化劑中的水溶性成分和水不溶性成分與人乳摻合在一起。合適的乳化劑例子通常包括大豆磷脂、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯、磷酸銨(ammonium phosphatides)、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯、脂肪酸單甘油酯檸檬酸酯和脂肪酸甘油二酯檸檬酸酯、脂肪酸單甘油酯酒石酸酯和脂肪酸甘油二酯酒石酸酯。
優(yōu)選的乳化劑源是天然的大豆磷脂。乳化劑含量將通常占脂肪成分的約1％(重量)至約10％(重量)，相當于占所述強化劑的約0.1％(重量)至約1％(重量)。優(yōu)選乳化劑含量占脂肪成分的約1.5％(重量)至約5％(重量)。
上面列出的許多乳化劑商品來源易于獲得而且為本領域技術人員所熟知。例如，大豆磷脂可從伊利諾斯州的Archer Daniels MidlandCompany in Decatur獲得。聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯、脂肪酸單甘油酯檸檬酸酯和脂肪酸甘油二酯檸檬酸酯、脂肪酸單甘油酯酒石酸酯和脂肪酸甘油二酯酒石酸酯，可從馬里蘭州的Quest in Owings Mills獲得。
本發(fā)明的所述強化劑的第三種成分是碳水化合物源。碳水化合物是LBW嬰兒生長所需的易于獲得的能量的主要來源，它保護嬰兒免受組織分解代謝。在人乳和大部分基于乳的嬰兒配制食品中，所述碳水化合物是乳糖。因為直至妊娠期后期(36-40周)胎兒腸道內(nèi)乳糖酶的活性才完全產(chǎn)生，所以LBW嬰兒可能不能完全消化乳糖。另一方面，在妊娠32周時蔗糖酶活性最大，消化玉米糖漿干粉(葡萄糖聚合物)的葡糖淀粉酶(glucosoamylase)活性在第三個三個月期間的增加為乳糖酶活性增加的兩倍。
如上所述，碳水化合物含量通常占所述強化劑的約15％(重量)至約75％(重量)。挑選優(yōu)選的碳水化合物的水平和來源以降低所述重建制品的克分子滲透壓濃度和粘度。優(yōu)選的碳水化合物源是100％的碳水化合物成分如玉米糖漿。
可以用于所述強化劑中的碳水化合物可以廣泛不同。適合早產(chǎn)兒的碳水化合物的例子通常包括水解的玉米淀粉、麥芽糖糊精、葡萄糖聚合物、蔗糖、玉米糖漿、玉米糖漿干粉、大米糖漿、葡萄糖、果糖、乳糖、高果糖玉米糖漿和不可消化的寡糖如果糖寡糖(fructooligosaccharides)(FOS)?？梢赃m當?shù)厥褂蒙厦嫠隽谐龅娜魏螁我惶妓衔锘蛩鼈兊娜魏谓M合。
上面列出的碳水化合物商品來源易于獲得而且為本領域的技術人員所熟知。例如，玉米糖漿干粉可從印第安那州哈蒙德的CerestarUSA，Inc獲得。葡萄糖和基于大米的糖漿可從加利福尼亞州Lathrop的California Natural Products獲得。各種各樣的玉米糖漿和高果糖玉米糖漿可從明尼蘇達州的Cargil in Minneapolis獲得。果糖可從伊利諾斯州Decatur的A.E.Staley獲得。麥芽糖糊精、葡萄糖聚合物、水解玉米淀粉可從印第安那州哈蒙德的AmericanMaize Products獲得。蔗糖可從紐約州紐約的Domino Sugar Corp.獲得。乳糖可從威斯康辛州Baraboo的Foremost獲得。不可消化的寡糖如FOS可從科羅拉多的Golden Technologies Company of Golden獲得。
所述強化人乳的克分子滲透壓濃度在嬰兒對他們的食物的耐受方面如腹脹和嘔吐/吐出(spit-up)起重要作用。強化人乳的克分子滲透壓濃度與強化人乳中所用的碳水化合物水平和來源密切聯(lián)系。本發(fā)明的重建于人乳中的強化劑粉末的克分子濃度通常小于約400mOsm/kg水，優(yōu)選為約300mOsm/kg水至約400mOsm/kg水。通過采用滲透活性低的脂肪取代滲透活性高的碳水化合物，用脂肪取代本發(fā)明的所述強化劑粉末中的一些碳水化合物，用以降低強化人乳的克分子滲透壓濃度。摻入所述強化劑粉末中的碳水化合物的類型也會影響強化人乳的克分子滲透壓濃度。碳水化合物源水解越多(高DE)，滲透活性就越高。另外，部分水解的碳水化合物源當用人乳重建時由于被人乳中的淀粉酶進一步水解，可能提高克分子滲透壓濃度?；谔妓衔顳E值的大小，本領域的專業(yè)人員易于挑選將得到重建的強化劑粉末/人乳溶液的優(yōu)選克分子滲透壓濃度的碳水化合物源或碳水化合物組合。
如上所述，粘性也是碳水化合物的特性。所述重建的強化劑粉末/人乳溶液的粘度在喂食時起著懸浮不溶性礦物質的作用。較高的粘度往往減少不溶性礦物質溢出，而較高粘度會引起管/奶嘴堵塞。在連續(xù)喂食設備中喂食管堵塞需要護理人員的額外注意，護理人員必須解除管的堵塞，重啟泵系統(tǒng)，可能需要一劑新的強化人乳制劑。更重要的是，管子堵塞阻止了及時傳送給早產(chǎn)兒大量需要的營養(yǎng)。本發(fā)明的所述重建的強化劑粉末/人乳溶液的粘度通常小于約30cps，優(yōu)選為約10cps至約20cps。粘度與克分子滲透壓濃度成負相關。淀粉水解越多(高DE值)，則粘度越小，克分子滲透壓濃度越大。基于碳水化合物的DE值，本領域的專業(yè)人員能夠容易地挑選使重建的強化劑粉末/人乳溶液的粘度和克分子滲透壓濃度達到優(yōu)選水平的碳水化合物源或碳水化合物組合。
本發(fā)明的所述強化劑粉末的第四種成分通常包括補充的維生素和礦物質。
早產(chǎn)兒的生長和酸堿平衡需要電解質鈉、鉀和氯化物。也需要攝入充足的這些電解質以補充在尿液和糞便中以及從皮膚上的損失。正常的骨礦化需要鈣、磷和鎂。對于骨的生長，食物中必須包含足夠量的這些礦物質。LBW嬰兒如果沒有從他們的食物中吸收到足夠量的鈣和磷，他們可能患佝僂病或骨質稀少。磷和鎂也存在于細胞內(nèi)液中。這些礦物質為軟組織的生長和功能所需要。人乳不能提供足夠的鈣或磷，即使這些礦物質被完全吸收并保留，而這是不可能的。
微量礦物質與細胞分裂、免疫功能和生長相關。因此，提供充足的微量礦物質是LBW嬰兒快速生長所必需的。人乳不能提供充足的微量礦物質以滿足LBW嬰兒生長的需要，特別是鋅和銅。另一種微量礦物質一鐵對于血紅蛋白、肌紅蛋白和含鐵的酶的合成起著重要作用。然而，不能確定LBW嬰兒在生命的最初兩個月需要鐵的建議量。通過給予補充的鐵不能避免出生后不久發(fā)生的早產(chǎn)貧血。此外，如果出血量小，估計直到2個月大時，早產(chǎn)兒不用接受鐵補充物就儲存有充足的鐵。因此，本發(fā)明的所述粉狀人乳強化劑的鐵含量低。鋅是生長、許多酶的活性以及DNA、RNA和蛋白的合成所需的。銅是幾種重要酶活性所必需的。估計足月新生兒中約75％的銅是在子宮中最后10-12周中積累的。因此，早產(chǎn)兒，特別是那些出生重量小于1500gm的嬰兒的銅儲存量可能低。鎂是骨和軟骨發(fā)育所需的，而且對多糖和糖蛋白的合成起著重要作用。
LBW嬰兒對于大多數(shù)維生素的需要量可能比單獨的人乳所提供的要多，這是出生時維生素儲量低、食物攝入量小、維生素吸收量差，以及臨床病癥需要增加的維生素攝入量。
維生素A是脂溶性維生素，是生長、細胞分化、視力和免疫系統(tǒng)所必需的。LBW嬰兒在出生后不久維生素儲量是足夠的，但此后很快就減少了。因此，早產(chǎn)兒需要的維生素A攝入量可能比足月嬰兒大。維生素D對鈣的吸收很重要(磷在較低程度上也對鈣吸收很重要)，而且對骨的發(fā)育很重要。多年來一直認為LBW嬰兒中發(fā)現(xiàn)的骨發(fā)育不良是因為維生素D攝入量和代謝不足，LBW嬰兒需要攝入遠大于足月嬰兒所需的維生素D。現(xiàn)在知道鈣和磷的吸收對于早產(chǎn)兒的骨生長比維生素D更為重要。維生素E(生育酚)阻止細胞中多不飽和脂肪酸過氧化，從而防止組織損傷。當喂食的食物中維生素含量低而鐵含量和多不飽和脂肪酸含量高時，LBW嬰兒可能患溶血性貧血癥和維生素E缺乏癥。另外，早產(chǎn)乳包含很低水平的維生素K。
如其它幾種水溶性維生素一樣，維生素C在成熟早產(chǎn)乳中含量低。葉酸在氨基酸代謝和核酸代謝中很重要。已經(jīng)表明在低葉酸攝入量少的情況下LBW嬰兒在兩周齡后血清葉酸濃度降至低于正常水平。另外，幾種維生素B在早產(chǎn)乳中的濃度低。
如上所述，人乳中維生素濃度和礦物質濃度的可變性以及早產(chǎn)兒增長的需要需要最小程度的強化，以確保發(fā)育中的早產(chǎn)兒接受到足夠量的維生素和礦物質，而且不過量強化而可能引起如高鈣血。采用Committee on Nutriton，American Academy of Pediatrics的建議，本領域的專業(yè)人員能夠容易地計算應該向營養(yǎng)制品中加入多少維生素源或礦物質源，以傳送所需量的維生素或礦物質。(早產(chǎn)兒的營養(yǎng)需要，PEDIATRIC NUTRITION HANDBOOK，第四版，Elk Grove Village，III.American Academy of Pediatrics，1998，第55-87頁)。執(zhí)業(yè)醫(yī)生也知道需要提供給營養(yǎng)組合物額外的適量維生素和礦物質成分，以補償這些組合物在加工和儲藏過程中的一些損失。
本發(fā)明的所述強化劑粉末的補充的維生素和礦物質的例子通常包括維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、生物素、葉酸、泛酸、煙酸、肌醇(m-inositol)、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯化物、鐵和硒。也可能需要補充額外的營養(yǎng)物鉻、鉬、碘、?；撬帷⑷鈮A和膽堿。所述強化劑粉末最好包含天然形式的維生素E(RRR-d-α-生育酚醋酸酯)。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述強化劑粉末中的某些礦物質特別是鈣的溶解特性負面影響所述強化人乳中蛋白質的穩(wěn)定性。具體地說，最終制品中存在可溶性二價礦物質，使人乳蛋白質和強化劑蛋白質不穩(wěn)定，這使蛋白質從溶液中沉淀出來并附著在混合容器壁上。實施例II評估了包含可溶性鈣的強化劑粉末和包含不溶性鈣的本發(fā)明的所述強化劑粉末的蛋白質變性作用。本發(fā)明人測試了殘留在混合容器壁上的殘留的蛋白質，并發(fā)現(xiàn)殘留物由免疫活性的乳清蛋白、酪蛋白和其它未查明的蛋白質組成。由于每種強化劑粉末的殘留物附著在混合容器壁上，本發(fā)明人還能計算出總蛋白損失的百分率。添加包含可溶性鈣的強化劑粉末導致所述強化的人乳總蛋白損失6％。這樣高的蛋白損失可以負面影響早產(chǎn)兒的生長。
常識指出，可溶鈣源將使生長中嬰兒的礦物質生物利用度特性最大化。這為市售強化劑粉末-Enfamil人乳強化劑中摻入可溶性鈣源葡萄糖酸鈣和磷酸甘油鈣所支持。然而，已知可溶二價礦物質特別是鈣能夠與蛋白質相互作用。蛋白質去穩(wěn)定作用的結果是蛋白質變性而從溶液中沉淀出來或附著在重建/傳送的容器壁上。因此，所述蛋白質實際上沒有傳送給嬰兒，這導致生長速度較慢(參見實施例III)。
本發(fā)明采用不溶性鈣源，并首先通過制備強化劑為粉末，其次通過采用足夠小的(超微?；?顆粒以在喂食時處于溶液中，而解決了導致礦物質沉淀的問題。合適的不溶性鈣源的例子通常包括磷酸氫鈣、磷酸鈣和碳酸鈣以及檸檬酸鈣?；蛘撸}與蛋白質一起存在于膠懸體中，如酪蛋白酸鈣。
最好是，總鈣的約95％由磷酸鈣提供，而總鈣的約5％由檸檬酸鈣提供。
許多商品不溶性鈣源容易獲得并為本領域專業(yè)人員知道。例如，磷酸鈣、磷酸氫鈣和檸檬酸鈣可從北卡羅來納州charlotte的Mallinckrodt Specialty Chemicals獲得。碳酸鈣可從維吉尼亞州薩?？说腜rillaman Chemical Corporation獲得。酪蛋白酸鈣可從新西蘭哈密爾頓的New Zealand Milk Products獲得。
摻合不溶性鈣于強化劑粉末中，引起營養(yǎng)領域的專業(yè)人員擔心這些成長的早產(chǎn)兒群體對鈣的生物利用度問題。早產(chǎn)人乳的鈣已經(jīng)不在，而且如果所述強化劑粉末以不能為早產(chǎn)兒生物利用的形式提供鈣，那么生長將受負面影響。本發(fā)明人進行了初步研究(實施例IV)，評估補充了包含不溶性鈣的本發(fā)明強化劑粉末的嬰兒的前臂的骨密度，并將所述前臂骨密度與補充了包含可溶鈣的強化劑粉末的嬰兒的前臂骨密度比較。令人驚奇地，結果表明骨密度沒有不同。添加不溶性鈣源于本發(fā)明的強化劑中防止了強化乳中的蛋白變性而且被早產(chǎn)兒吸收。因此，成功地將蛋白質和鈣傳送給早產(chǎn)兒而使早產(chǎn)兒能夠茁壯成長。
可以采用本領域專業(yè)人員所熟知的技術生產(chǎn)本發(fā)明的營養(yǎng)粉末。營養(yǎng)制劑領域的專業(yè)人員當然熟知生產(chǎn)的變化，在實施例中詳述了幾種生產(chǎn)技術。一般而言，制備包含所有油、任何乳化劑和所述脂溶性維生素的油混合物。通過將碳水化合物和礦物質混合在一起，而將蛋白質混合于水中，再分別制備兩種漿(碳水化合物和蛋白質)。然后將這兩種漿與油混合物混合在一起。將所得混合物勻化、熱加工、用水溶性維生素標準化并干燥?？梢詫⑺梅勰┠肽樘囟ǖ奈⒘４笮『?或凝聚以改變微粒大小和可混合性特性。營養(yǎng)制劑領域的那些專業(yè)人員也能夠干混各種原材料，并通過凝聚作用或在干混步驟時加入液體成分。
單獨的單位劑量大小的包裝優(yōu)于散裝。因為在一日喂食過程中給予早產(chǎn)兒的乳體積小，所以制備小體積的強化人乳。在已經(jīng)被重復打開、舀出粉末、蓋蓋儲存的散裝容器中的粉末無菌性，是在醫(yī)院環(huán)境下一直被關注的問題。單個單位劑量允許添加小劑量粉末到人乳中而不存在污染剩余粉末的可能性，因為所有的粉末用于一次制備中。如上所指出的，本發(fā)明的所述單位劑量通常為在一個單位劑量中含約0.5gm至約10gm的強化劑粉末，優(yōu)選在一個單位劑量中含約0.8gm至約5.0gm的粉末，更優(yōu)選在一個單位劑量中含約0.85gm至約2.0gm的粉末。根據(jù)日喂食量，將約1個單位劑量至約4個劑量單位將分別加入到約25ml至約100ml中。
許多類型的容器容易獲得并為本領域的專業(yè)人員所知道。容器類型的例子通常包括可以用紙、金箔和塑料膜、以及涂布金箔的紙和涂布塑料膜的紙制造的包裝或小袋(sachet)；以及可以用塑料、增強紙和玻璃制造的安瓿。
如上所述，本發(fā)明也涉及通過添加本發(fā)明的所述強化劑粉末于人乳中并給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而為早產(chǎn)兒提供營養(yǎng)的方法。本發(fā)明還提供通過給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而促進早產(chǎn)兒生長的方法。實施例III和實施例IV描述了研究方案以及與市售的強化劑粉末比較本發(fā)明的所述強化劑粉末使早產(chǎn)兒更好地生長。
本發(fā)明也涉及通過添加乳化劑于人乳中而提高人乳的乳液穩(wěn)定性的方法。令人驚奇地，所述乳化劑有助于防止人乳中脂肪小球的分離。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，添加少量的乳化劑于所述強化劑粉末中改善了相分離結果。比較人乳和強化的粉末/人乳的物理穩(wěn)定性的研究和結果在實施例I中描述。所述強化的人乳溶液中乳化劑的量通常為人乳溶液的約0.36％w/v至約3.6％w/v，優(yōu)選為人乳溶液的0.54％w/v至約1.8％w/v。
生產(chǎn)實施例A通過混合合適的成分以產(chǎn)生一種碳水化合物/礦物質(CHO/MIN)漿、一種油混合物和一種蛋白水漿(PIW)，而生產(chǎn)一批強化劑粉末。CHO/MIN漿、油混合物和PIW漿混合在一起而形成最終混合物。然后用HTST處理加工所述最終混合物。標準化之后，將最終混合物噴霧干燥。
表2列出了用于生產(chǎn)8,172kg粉狀人乳強化劑的原料清單。以下是生產(chǎn)的詳述。
表2原料清單


通過將2,763L配料水加熱至54℃-62℃，制備碳水化合物/礦物質漿。一邊攪拌，一邊將特定量的玉米糖漿干粉(由Grain ProcessingCorporation分裝的Maltrin M200，Muscatine，Iowa)、氯化鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、超微化磷酸鈣、碳酸鈣加入到熱水中。所得漿置于54℃-62℃下攪拌不超過6小時，直到與其它漿混合。
通過將特定量的MCT油(由Stepan分裝，Maywood，New Jersy)在攪拌下加熱到32℃-37℃，制備油混合物。然后一邊攪拌一邊加入乳化劑(由Central Soya分裝的標準流體卵磷脂，F(xiàn)T.Wayne，Indiana)并溶解。然后一邊攪拌一邊向漿中加入維生素A、維生素D、維生素K和天然維生素E(由Vitamins，Inc.分裝，Chicago，Illinois)。所得的油漿置于26℃-48℃下適度攪拌不超過6小時，直到與其它漿混合。
通過將9,053L配料水加熱到48℃-60℃，制備蛋白水漿。一邊攪拌，一邊向熱水中加入特定量的乳清蛋白濃縮物(由AMPX，Inc.分裝的AMP800，Ames，Iowa)和脫脂乳粉。所得蛋白水漿不經(jīng)放置而直接與其它漿混合。
在攪拌下，將蛋白水漿、油混合物和碳水化合物/礦物質漿混合在一起，并將所得混合物保持于51℃-60℃下。在攪拌下等待至少5分鐘后用1N KOH將最終混合物的pH值調節(jié)至pH6.45-6.80。總固體占所得最終混合物的30％。所得最終混合物在pH值核準之后放置不超過2小時。
等待不少于5分鐘而不多于2小時后，所述混合物經(jīng)受脫氣、短時高溫熱處理，并勻化，步驟如下A.在10-15英寸汞柱的壓力下將混合物脫氣；B.在單級勻化器中于900-1100psig下乳化所述混合物；C.讓所述混合物通過片式/盤管加熱器，并將混合物加熱至71℃-82℃；D.在雙級勻化器中于3900-4100/400-600psig下勻化所述混合物；E.讓所述混合物通過溫度為73℃-85℃的16秒保溫管；F.冷卻所述混合物至1℃-7℃；和G.在1℃-7℃下儲存所述混合物。
完成上述步驟后，進行適當?shù)馁|量控制分析試驗。基于質量控制試驗的分析結果，若有需要，進行分批校正。最終混合物總固體量為29％-31％。
分開制備水溶性維生素溶液、抗壞血酸溶液和微量礦物質溶液，并將其加入到已加工的混合物中。
在攪拌下添加需要量的抗壞血酸于2,453L溫度為10℃-37℃的水中，制備抗壞血酸溶液。
通過加熱321L配料水至37℃-65℃，制備礦物質溶液。一邊攪拌，一邊添加需要量的檸檬酸鉀和硫酸鐵。攪拌至溶液呈清綠色。加入需要量的硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鎂和硒酸鈉于所述綠色礦物質溶液中。最少攪拌5分鐘。
通過加熱530L配料水至37℃-65℃，制備水溶性維生素溶液。添加需要量的煙酰胺、核黃素、泛酸鈣、鹽酸吡哆醇、鹽酸硫胺、肌醇、生物素、葉酸和氰鈷胺素于熱水中。
然后將所有的抗壞血酸溶液、礦物質溶液和水溶性維生素溶液在攪拌下加入到所述混合漿中。
最終的混合物在進入平衡之前經(jīng)過片式加熱器預加熱至71℃-82℃。所述混合物離開平衡槽，經(jīng)過蒸汽噴射器并在此加熱至88℃-93℃。所述混合物進入迅速蒸發(fā)箱并于此冷卻至71℃-82℃，然后在經(jīng)過高壓泵送之前泵入線內(nèi)200micro濾器，然后進入干燥器。所述干燥器設置如下噴嘴壓力 3000-5000psig液體流速 最大11gpm入口空氣溫度 160℃-207℃出口空氣溫度 82℃-108℃為了控制體積密度、可分散性、微粒大小、含水量和物理穩(wěn)定性，特定的噴、噴嘴壓力、干燥溫度和精細的再噴射(reinjection)參數(shù)可以隨當天的干燥條件而改變。所得粉末自干燥器被送入粉末冷卻器并于此冷卻至低于43℃。所得冷卻的粉末儲存于合適的容器中直到分裝于單獨的小包中。
實施例I本項研究的目的是評估添加本發(fā)明的所述強化劑粉末后人乳的乳液穩(wěn)定性。通常通過相分離試驗測試摻入粉末的液體的乳液穩(wěn)定性。該試驗評價人乳分離為脂溶性層和水溶性層的分離作用。稱量7.2gm如生產(chǎn)實施例A生產(chǎn)的強化劑粉末于小塑料杯中，蓋上蓋以保持干燥。采用250ml的量筒量取200ml人乳，將人乳倒入500ml的燒杯中。將所述強化劑粉末慢慢地加到燒杯中并用力攪拌。持續(xù)攪拌約30秒鐘以確保粉末完全水合。立即將所得溶液轉移到250ml量筒中用于相分離試驗。在分析之前靜置樣品30、60和120分鐘。評估樣品頂部脂肪層的任何現(xiàn)象。采用高亮度手電筒照射量筒以幫助區(qū)分泡沫層和脂肪層。另外，采用抹刀伸進量筒中，推動頂層的邊緣以幫助確定頂層是泡沫層還是脂肪層。直接由量筒讀出脂肪層的毫升數(shù)。表3列出了靜置30、60和120分鐘后人乳/強化劑粉末溶液和人乳對照的相分離結果。
表3相分離結果

人乳對照樣品中的脂肪分離出來并上升至溶液的頂部，表現(xiàn)出有2ml脂肪層。強化人乳中相當于對照樣一半的脂肪分離出來并上升至溶液頂部，表現(xiàn)出有1ml脂肪層。已知人乳脂肪分離出來并附著在喂食容器壁上而導致大量脂肪(能量)損失。將少量的乳化劑添加到強化劑粉末中，以幫助所述粉末摻和于人乳中，也令人驚奇地減弱了在人乳中觀察到的脂肪分離，因此為早產(chǎn)兒傳送更加熱量密集的脂肪。
如上所討論的，脂肪對早產(chǎn)兒生長至關重要。脂肪的損失幫助解釋了補充以不含乳化劑的市售粉狀人乳強化劑的早產(chǎn)兒和補充以包含乳化劑的本發(fā)明的所述粉狀人乳強化劑的早產(chǎn)兒中觀察到的生長差異(參見實施例III和IV)。
實施例II來自NICU的報導描述了當添加市售的強化劑粉末于人乳中時，有附著在重建容器壁上的殘留物，并且擔心到嬰兒實際上沒有接受到強化人乳中所有的營養(yǎng)物。在電鏡下檢驗這種殘留物，發(fā)現(xiàn)它是蛋白質。
本項研究的目的是分別量化和鑒別包含可溶性鈣(SC)的粉狀人乳強化劑殘留在重建容器壁上的蛋白質殘留物和包含不溶性鈣(IC)的本發(fā)明的所述粉狀人乳強化劑留在重建容器壁上的蛋白質殘留物。包含可溶性鈣的粉狀人乳強化劑樣品是Enfamil人乳強化劑，表1描述了其組成。包含不溶性鈣的粉狀人乳強化劑樣品是如生產(chǎn)實施例A中所描述生產(chǎn)的本發(fā)明的所述強化劑粉末。
通過添加0.9g合適的粉末于玻璃量筒中的25ml 2％乳中，重建每種粉狀人乳強化劑樣品。所述2％乳對照只含有25ml乳，但卻用同樣的方法處理。然后蓋住每個量筒，用力搖動6次以幫助粉末重建。然后將每種溶液倒入標記的燒杯中進行蛋白質分析。然后將量筒倒置在紙巾上排水1分鐘，垂直放置。加入10.0ml的通用分析緩沖液(包含0.1％的Tween 20和0.05％的卵清蛋白的PBS)，蓋住量筒。搖動清洗量筒的內(nèi)壁，使微粒脫離內(nèi)壁進入緩沖液中。為幫助殘留溶解，將每個量筒放在37℃水浴中溫育15分鐘，然后在用緩沖液進一步稀釋之前冷卻至室溫。
為了估計殘留物中的蛋白質類型，采用ELISA分析測定免疫活性酪蛋白和乳清蛋白的量。在酪蛋白和乳清ELISA分析中，不稀釋樣品就進行測試，然后將樣品進行4倍稀釋，直至包括1至262,144的稀釋液，進行測試。所用的酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)的方法在Cordle等人的文章(采用實驗動物超免疫評價蛋白水解物制劑的免疫原性。PEDIATRIC ALLERGY AND IMMUNOLOGY(5)第14-19頁，1994)中了進行描述。設計ELISA測定，以便使用兔抗乳清抗體和兔抗酪蛋白抗體檢測和量化免疫活性酪蛋白或乳清。
該測定只檢測殘留物中的免疫活性酪蛋白成分和乳清蛋白成分。每種粉狀人乳強化劑的兩個單獨重建物(A和B)的ELISA分析結果在下表4中列出。
表4殘留中免疫活性酪蛋白和乳清蛋白的ELISA分析

IC-含不溶性鈣的本發(fā)明的所述強化劑粉末SC-含可溶性鈣的Enfamil人乳強化劑(數(shù)值)根據(jù)對照基值(control contribution)校正的數(shù)值所有的樣品都留下具免疫活性的酪蛋白和乳清蛋白于重建容器壁上。然而，經(jīng)對照補償校正后，SC強化劑粉末留下的酪蛋白和乳清蛋白分別比本發(fā)明的所述強化劑粉末平均多137％和118％。
為了估計殘留物中的蛋白損失量，必須測定每個樣品中的總蛋白。首先，測定溶液中的蛋白量。通過TECATOR KJELTC AUTO 1030系統(tǒng)，分析在上面的制備步驟中從量筒中倒出的溶液的氮含量，以測定不附著在重建容器壁上的蛋白量(溶液中的蛋白質)。
TECATOR KJELTC AUTO 1030系統(tǒng)(Perstorp Analytical，Inc.)是一種整體半自動氮分析器，它使用了首先由Johann Kjeldahl在1883年描述的古典的酸消化/氨蒸餾方法的改進方法。按照Kjeltec Auto1030系統(tǒng)的操作方法測定樣品中氮量。
基于氮濃度計算出樣品中的蛋白量。已知不同蛋白質中氮的濃度，而采用經(jīng)驗確定的換算因子將氮百分濃度轉化為蛋白百分濃度。例如，乳蛋白平均含15.67％的氮；因此，對乳蛋白，％蛋白＝％氮×(100％蛋白/15.67％氮)或％蛋白＝％氮×6.38
采用蛋白百分數(shù)數(shù)據(jù)和已知的重建體積(25m1)，可以計算出不附著于容器壁上的總蛋白。以下表5列出了各個樣品中不附著于重建容器壁上的蛋白量。
表5不附著于重建容器壁上的總蛋白量

IC-含不溶性鈣的本發(fā)明的所述強化劑粉末SC-含可溶性鈣的Enfamil人乳強化劑(數(shù)值)根據(jù)對照基值校正的數(shù)值SC樣品溶液中的總蛋白毫克數(shù)平均是136.25mg，而IC樣品溶液中的總蛋白毫克數(shù)平均是230mg。這些差異正如所預料的，因為每種強化劑粉末貢獻給乳溶液的蛋白質水平不同。這些數(shù)值用于下面計算殘留在重建容器壁上的總蛋白損失百分數(shù)。
以上檢測蛋白殘留物的免疫活性乳清和酪蛋白。然而，殘留物中還可能有另外的蛋白需要檢定。所以，通過Ehresmann等人的出版物(包含tRNA′s和rRNA′s的細胞提取物中蛋白濃度的分光光度測定方法，ANALYTICAL BIOCHEMISTRY(54)第454-463頁，1973)中描述的等吸光度法檢測殘留物中的總蛋白濃度。如前所描述，制備每種制劑的單獨重建物和乳對照，不同的是將殘留物溶解于10.0ml PBS中。等吸光度檢測所有存在的蛋白，而不能區(qū)分蛋白成分。以下表6列出了所得結果。
表6重建容器的殘留物中的總蛋白量

IC-含不溶性鈣的本發(fā)明的所述強化劑粉末SC-含可溶性鈣的Enfamil人乳強化劑(數(shù)值)根據(jù)對照基值校正的數(shù)值通過這種方法，發(fā)現(xiàn)了殘留物中不能通過ELISA方法檢測的其它蛋白質。經(jīng)對照補償校正后，SC強化劑粉末樣品殘留的總蛋白比本發(fā)明的IC強化劑粉末的多104％。
采用上述的不附著于重建容器壁上的蛋白估計值和殘留物中測定的總蛋白，可以得出每種樣品中的蛋白損失百分比。表7列出了附著于重建容器壁上殘留物中的總蛋白損失。
表7重建容器中的總蛋白損失

IC-含不溶性鈣的本發(fā)明的所述強化劑粉末SC-含可溶性鈣的Enfamil人乳強化劑(數(shù)值)根據(jù)對照基值校正的數(shù)值當根據(jù)對照補償校正時，SC強化劑粉末在附著于容器壁的殘留物中平均損失了6％的蛋白，或平均比本發(fā)明的IC強化劑粉末多損失234％的蛋白。顯然，可溶性鈣的存在使蛋白質變性而導致它附著在混合器壁上，從而負面影響傳送給早產(chǎn)兒的蛋白量。
如上面所討論，蛋白質對早產(chǎn)兒生長起重要作用。蛋白質的損失有助于解釋補充以含可溶性鈣的市售粉狀人乳強化劑和補充以含不溶性鈣的本發(fā)明的粉狀人乳強化劑的早產(chǎn)兒中所發(fā)現(xiàn)的生長差異。(參見實施例III和實施例IV)實施例III本項研究的主要目的是證明本發(fā)明的所述強化劑粉末添加于人乳(HM)中將支持早產(chǎn)兒的可接受生長。第二個目的是評價消費所述營養(yǎng)模式(nutritional module)的早產(chǎn)兒的血清生物化學性質(即蛋白質狀態(tài)、鈣、堿性磷酸酶)、耐受性、臨床問題和發(fā)病率。其它次要目的是比較本發(fā)明的營養(yǎng)粉末和已經(jīng)使用許多年的商品強化劑粉末。
進行一項目的是用于治療(intent-to-treat)的、預期的、隨機的、雙盲法多中心研究，以評價每次喂食接受補充以市售粉狀人乳強化劑(Enfamil人乳強化劑，對照組)或者本發(fā)明的所述強化劑粉末(實驗組)的早產(chǎn)乳的早產(chǎn)兒。在生命21天之前登記實驗對象并隨機用各種強化劑粉末。研究第一天是指當本研究的強化劑粉末的強化作用開始且所述對象攝入量至少達到100ml/kg/天時。評估人體測量指標、血清生物化學性質、攝入量、耐受性和發(fā)病率數(shù)據(jù)。研究每個嬰兒直到他們出院；研究第29天之后只收集人體測量變量(體重、身高和頭圍)。
從同意與位于猶他州鹽湖城(Salt Lake City，UT)、德克薩斯州的休斯頓(Houston，TX)、印地安那州的印第安納波利斯(Indianapolis，IN)、密蘇里州的堪薩斯城(Kansas，City，MO)、肯塔基州的路易(斯)維爾(Louisville，KY)和NE的Omaha的研究調查者合作的新生兒加強護理單位征募早產(chǎn)兒。
出生時孕齡≤33周，孕齡體重適當，體重≤1600g的單生兒、雙生兒或三生兒符合參加條件。將144個嬰兒隨機分配至對照組或實驗組；70個早產(chǎn)兒隨機分為對照組，而74個早產(chǎn)兒隨機分為實驗組。根據(jù)出生體重(＜1100g和≤1100g)和性別按比例隨機化。
表8列出了添加到人乳中的兩種粉末強化劑的營養(yǎng)物含量。
表8人乳、對照強化劑和實驗強化劑的營養(yǎng)物含量

獨立變量(處理)是加入到HM中的對照強化劑粉末和實驗強化劑粉末。這兩種強化劑以小包粉末形式提供并加入到25ml HM中。
第一組結果變量是自研究第一天至研究第二十九天或出院(無論哪個日期在先)的體重增長(g/kg/天)。第二組結果變量是身高增長(mm/天)以及評價蛋白質狀況、電解液狀況、礦物質體內(nèi)平衡以及維生素A和維生素E的狀況的血清生物化學性質。血清生物化學性質也包括在所述醫(yī)學表格中記錄而沒有安排的實驗結果。第三組變量包括頭圍增長(mm/天)、臨床歷史記錄、攝入量、耐受、臨床問題/發(fā)病率、呼吸狀況、抗生素使用和輸液次數(shù)。
在研究期間這兩組之間的平均總能量攝入量沒有不同。以對照強化人乳喂食的嬰兒接受118.0±2.2kcal/kg/天，而以實驗強化人乳喂食的嬰兒接受118.0±1.6kcal/kg/天。這兩組的平均蛋白質攝入量不同。以對照強化人乳喂食的嬰兒接受3.1±0.1g蛋白質/kg/天，而以實驗強化人乳喂食的嬰兒接受3.5±0.1g蛋白質/kg/天，這與實驗強化劑粉末蛋白質含量稍高一致。
在這兩組強化劑粉末喂食的嬰兒中在生長(體重、身高、頭圍)方面有一致性的差異，對照組總是長得慢。初步(primary)分析的兩組間體重增長的顯著性差異為2.6g/kg/天(實驗＞對照；p＜0.0005)。初步分析的兩組間身高增長的顯著性差異為0.2mm/天(實驗＞對照；p＜0.05)。盡管初步分析的兩組頭圍增長沒有差異，但從研究第一天至最后強化劑粉末喂食分析時，頭圍增長的顯著性差異為0.15mm/天(實驗＞對照；p＜0.05)。而且，這兩組間體重、身高和頭圍的增長的差異在可評價組嬰兒中比在治療目的(intent-to-treat)組嬰兒中要大。初步分析的體重、身高和頭圍增長的顯著性差異(分別為p＜0.0005、p＜0.05、p＜0.001)分別為4.07g/kg/天、0.23mm/天和0.30mm/天，對照組生長更慢。
這兩組間血清生物化學性質的差異在治療目的組和可評價組之間也非常一致。臨床上最重要的是堿性磷酸酶平均值和鈣平均值。在治療目的組中，在隨機分至實驗組的嬰兒中堿性磷酸酶平均值好象比隨機分至對照組的嬰兒中的高(分別為327U/L、272U/L)；然而，到研究第二十九天時兩組的平均值都下降了。另外，兩組的堿性磷酸酶平均值都在正常范圍內(nèi)?？稍u價組的結果與此相似。相反，在治療目的組中，喂食對照強化劑粉末的嬰兒的血清鈣平均值往往整體上比喂食實驗強化劑粉末的嬰兒高(p＝0.069)。如所預料的，在可評價組中整體差異更大，對照組中鈣平均值為11.2mg/dL，而在實驗組中為10.3mg/dL(p＝0.016)。超過11mg/dL的值被認為在較高范圍內(nèi)，提示血鈣過多。
就臨床問題或發(fā)病率數(shù)據(jù)而論，各組間沒有顯著性差異。對兩種制品的整體耐受性很好。唯一的不同是在嘔吐的發(fā)作方面，對照組嘔吐發(fā)作天數(shù)(百分比)比實驗組多(18％對11％；p＜0.01)。在由于胃殘留和/或腹脹的原因而早期退出研究的嬰兒的統(tǒng)計數(shù)目方面，對照組也比實驗組多(6對0；p＝0.012)。
本研究的主要研究結果提示，盡管熱量密度沒有改變，而增加蛋白質、添加脂肪和乳化劑和使用不溶性鈣于本發(fā)明的所述強化劑粉末中，其結果是低出生體重嬰兒的生長表現(xiàn)方面得到顯著的改善。
實施例IV上面的每個實驗都描述了本發(fā)明的所述強化劑粉末采用不溶性鈣作為鈣源的選擇的好處。較少的蛋白質留在混合器中，這在顯示出有益于早產(chǎn)兒的生長。然而，使用不溶性鈣關系到骨礦化問題。
本研究的目的與實施例III的目的相似。對本發(fā)明的所述強化劑粉末的礦物質特別是鈣的生物利用度的初步評價，通過記錄補充以包含不溶性鈣的本發(fā)明強化劑粉末的早產(chǎn)兒前臂骨密度而增加于所述方案中。將這些前臂骨密度值與補充以包含可溶性鈣的市售強化劑粉末的早產(chǎn)兒的前臂骨密度值對比。
所述方案如實施例III所描述的。進行預期的、隨機的、雙盲法研究，以評價每次喂食接受補充以含可溶性鈣的商品粉狀人乳強化劑(Enfamil人乳強化劑，對照組)或者接受補充以含不溶性鈣的本發(fā)明的所述強化劑粉末(實驗組)的他們自己母親的乳的嬰兒。
在第1、15和29天研究人體測量指標、血清生物化學性質和前臂骨密度、脂肪和瘦肉質量(lean mass)。使用雙重X射線吸收方法掃描嬰兒的前臂。
出生時孕齡≤33周、孕齡體重適當、體重≤1500g的單生兒、雙生兒或三生兒符合參加條件。43個嬰兒隨機分配至對照組或實驗組。
在第1天，對照組和實驗組的體重、身高、頭圍或前臂骨密度、脂肪和瘦肉質量沒有差異。
研究期間的平均總能量攝入量相似(110±15kca/dg/d對114±9kcal/dg/d)。然而，兩組間的體重增長有顯著性差異，為18±2g/kg/天對15±3g/kg/天(實驗組＞對照組；p＝0.0003)。兩組間的身高增長或頭圍增長沒有差異，而且兩組間的血清生物化學性質相似。到第15天，實驗組的瘦肉質量比對照的高，為16±3gm對14±3gm(p＜0.05)。
研究期間骨鹽含量和脂肪質量相似，分別為0.608±0.172g/cm對0.631±0.175g/cm、6.9±3.3gm對7.5±3.7gm。
這些研究結果表明，本發(fā)明的所述強化劑粉末中的不溶性鈣的利用度與對照強化劑粉末的可溶性鈣的利用度相同。另外，本研究的生長研究結果與前一研究的結果一致。這些研究結果表明，本發(fā)明的所述強化劑粉末提供的早產(chǎn)兒體重增長比商品強化劑粉末提供的體重增長更多，而且體重增長可能是因為較高的瘦肉質量增長。
當然，本發(fā)明的實施方案可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下以這里提出的方法之外的方法進行。因此，這些實施方案在各個方面都被認為是說明性的，而非限制性的，所有的改變和等同的方案也在本發(fā)明的描述范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種粉狀人乳強化劑，所述粉狀人乳強化劑包含a.含量占所述粉狀人乳強化劑的約24％重量至約55％重量的蛋白成分，b.含量占所述粉狀人乳強化劑的約1％重量至約30％重量的脂肪成分，和c.含量占所述粉狀人乳強化劑的約15％重量至約75％重量的碳水化合物成分。
2.權利要求1的所述粉狀人乳強化劑，其中所述脂肪成分還包含含量占所述脂肪成分的約1％重量至約10％重量的乳化劑。
3.權利要求1的所述粉狀人乳強化劑，所述粉狀人乳強化劑還包含至少一種附加的營養(yǎng)物，所述營養(yǎng)物選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、生物素、葉酸、泛酸、煙酸、肌醇(m-inositol)、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯化物、鐵、硒、鉻、鉬、肉堿和?；撬帷?br> 4.權利要求3的所述粉狀人乳強化劑，其中所述鈣源是不溶性的。
5.一種為早產(chǎn)兒提供補充的營養(yǎng)物的方法，所述方法包括添加權利要求1的所述粉狀人乳強化劑于人乳中并給予早產(chǎn)兒強化的人乳。
6.權利要求5的提供補充的營養(yǎng)物的方法，其中所述脂肪成分還包含含量占所述脂肪成分的約1％重量至約10％重量的乳化劑。
7.權利要求5的提供補充的營養(yǎng)物的方法，其中所述粉狀人乳強化劑還包含至少一種附加的營養(yǎng)物，所述營養(yǎng)物選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、生物素、葉酸、泛酸、煙酸、肌醇、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯化物、鐵、硒、鉻、鉬、肉堿和?；撬?。
8.權利要求7的提供補充的營養(yǎng)物的方法，其中所述鈣源是不溶性的。
9.權利要求5的提供補充的營養(yǎng)物的方法，其中每天給予約0.5gm至約10gm的粉狀人乳強化劑。
10.一種單位劑量的粉狀人乳強化劑，所述單位劑量的粉狀人乳強化劑包括a.一個容器，和b.權利要求1的所述粉狀人乳強化劑。
11.權利要求10的單位劑量的粉狀人乳強化劑，其中所述脂肪成分還包含含量占所述脂肪成分的約1％重量至約10％重量的乳化劑。
12.權利要求10的單位劑量的粉狀人乳強化劑，其中所述粉狀人乳強化劑還包含至少一種附加的營養(yǎng)物，所述營養(yǎng)物選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、生物素、葉酸、泛酸、煙酸、肌醇、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯化物、鐵、硒、鉻、鉬、肉堿和?；撬?。
13.權利要求12的單位劑量的粉狀人乳強化劑，其中所述鈣源是不溶性的。
14.權利要求10的單位劑量的粉狀人乳強化劑，其中每單位劑量中所述粉狀人乳強化劑的含量為約0.5gm至約10gm。
15.一種促進早產(chǎn)兒生長的方法，所述方法包括給予早產(chǎn)兒強化的人乳，所述強化的人乳包含a.人乳，和b.權利要求1的所述粉狀人乳強化劑。
16.權利要求15的促進生長的方法，其中所述粉狀人乳強化劑還包含含量占所述脂肪成分的約1％重量至約10％重量的乳化劑。
17.權利要求15的促進生長的方法，其中所述粉狀人乳強化劑還包含至少一種附加的營養(yǎng)物，所述營養(yǎng)物選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、生物素、葉酸、泛酸、煙酸、肌醇、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯化物、鐵、硒、鉻、鉬、肉堿和牛磺酸。
18.權利要求17的促進生長的方法，其中所述鈣源是不溶性的。
19.一種粉狀人乳強化劑，所述粉狀人乳強化劑包含a.含量占所述粉狀人乳強化劑的約25％重量至約42％重量的蛋白成分，b.含量占所述粉狀人乳強化劑的約5％重量至約20％重量的脂肪成分，其中所述脂肪成分還包含含量占所述脂肪成分約1.5％重量至約5.0％重量的乳化劑，c.含量占所述粉狀人乳強化劑的約38％重量至約70％重量的碳水化合物成分，d.至少一種附加的營養(yǎng)物，所述營養(yǎng)物選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、生物素、葉酸、泛酸、煙酸、肌醇、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯化物、鐵、硒、鉻、鉬、肉堿和?；撬?，而且其中所述鈣源是不溶性的。
20.一種為早產(chǎn)兒提供補充的營養(yǎng)物的方法，所述方法包括添加權利要求19的所述粉狀人乳強化劑于人乳中并給予早產(chǎn)兒強化的人乳。
21.一種促進早產(chǎn)兒生長的方法，所述方法包括給予早產(chǎn)兒強化的人乳，所述強化的人乳包含a.人乳，和b.權利要求19的所述粉狀人乳強化劑。
22.一種單位劑量的粉狀人乳強化劑，所述單位劑量的粉狀人乳強化劑包括a.一個容器，和b.含量為每單位劑量約0.8gm至約5.0gm的權利要求19的所述粉狀人乳強化劑。
23.一種提高人乳乳液穩(wěn)定性的方法，所述方法包括添加乳化劑于所述人乳中，其中所述乳化劑的含量占所述人乳的約0.36％w/v至約3.6％w/v。
24.一種防止強化人乳中的蛋白質變性的方法，所述方法包括摻合不溶性鈣源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉狀人乳強化劑,所述粉狀人乳強化劑包含通常含量占所述強化劑粉末的約24%重量至約55%重量的蛋白成分、和通常含量占所述強化劑粉末的約1%重量至約30%重量的脂肪成以及和含量占所述強化劑粉末的約15%重量至約75%重量的碳水化合物成分。優(yōu)選地,所述粉狀人乳強化劑在裝量為約0.5gm至約10gm粉末的單位劑量容器提供。本發(fā)明也涉及通過添加強化劑粉末于人乳中并給予早產(chǎn)兒所述強化的人乳而為早產(chǎn)兒提供營養(yǎng)的方法。本發(fā)明還提供通過給予早產(chǎn)兒強化的人乳而促進早產(chǎn)兒生長的方法。
文檔編號A23C11/04GK1353577SQ00808451
公開日2002年6月12日 申請日期2000年4月7日 優(yōu)先權日1999年4月9日
發(fā)明者B·M·巴雷特－雷斯, P·A·雷諾, M·B·蒙塔爾托, D·L·奧康諾 申請人:艾博特公司