[发明专利]使用具有增加的熔点的吸热材料层使热敏性生物活性材料分层和微囊化

说明书

发明领域

本发明涉及益生菌，并且具体地但不排他地涉及用于在制造、储存和/或运输、以及给予至哺乳动物受试者(如人受试者)中的一个或多个过程中维持益生菌稳定性的方法和组合物。

发明背景

益生菌是活的微生物食品补充剂，它通过支持天然存在的肠道菌群、通过与胃肠道中的有害微生物竞争、通过协助有用的代谢过程、并且通过增强宿主生物体针对有毒物质的抗性来有益地影响宿主。益生菌可以诱导许多有益作用。一些实例是：减轻乳糖不耐受、抑制致病菌和寄生虫、减轻腹泻(针对幽门螺杆菌的活动)、预防结肠癌、改善或预防便秘、原位产生维生素、调节血脂、以及调节宿主免疫功能。在家养动物和水生动物中，它们还可以提高生长、存活以及与疾病和不利培养条件有关的抗逆性。因此，在将益生菌包括到人食物和动物饲料中方面存在相当大的兴趣。

益生菌生物体应在产品使用期限期间存活，以便是有效的。益生菌生物体通常并入到乳制品(如酸乳)中。

益生菌生物体通常还作为OTC药物给予，如马他弗(Mutaflor)，它是含有大肠杆菌菌株尼氏(Nissle)1917作为活性成分的益生菌药物。这类益生菌的需求在抗生素治疗之后特别增强，在抗生素治疗过程中，存在于下部GI道中的天然微生物群落可能受到严重损害。然而，在这种情况下，有益的微生物应被递送在下部GI道中并且特别是递送到结肠。

其中涉及抗生素给予的许多药物治疗通常杀死肠内所有或大部分的有益细菌。

在一段时间的抗生素过程中并且在之后持续延长的时段，通常推荐通过服用益生菌来保护肠。

特别是如果在抗生素治疗之后发展了不良假丝酵母，那么一种替代方法是服用包含应被递送到下部GI道中的适当益生菌的保护性补充剂。这种治疗被认为置换了假丝酵母和其他有害细菌。

将益生菌作为OTC药物抑或保护性补充剂给予，主要感兴趣的是向结肠提供益生菌的特异性递送。出于这个原因，应用适当的薄膜包衣聚合物对益生菌进行包衣以阻止益生菌在上部GI道中释放，从而用于结肠特异性递送。

益生菌的活性和长期稳定性可以受多种环境因素影响；例如，温度、pH、水/湿度和氧气或氧化剂或还原剂的存在。众所周知，许多热敏性益生菌在甚至环境温度(AT)下储存过程中会立即失去其活性。通常，益生菌在与其他食物成分混合之前或过程中必须进行干燥。由于干燥过程所诱导的温度、机械、化学以及渗透应力，干燥过程可能经常导致显著的活性损失。活性损失可以在许多不同的阶段发生，包括干燥、在初始制造、最终产品制备(如果益生菌旨在用于药物治疗，那么包括包囊化和包衣过程)(在暴露于高温、高湿度以及氧气时)、运输、长期储存过程中，以及在胃肠(GI)道中消耗和通过(暴露于低pH、蛋白水解酶以及胆汁盐)之后。用活细胞生物体或益生菌制造食物或食料是特别具有挑战性的，因为益生菌对氧气、温度以及水分非常敏感，而这些实际上是食料的条件。

许多益生菌主要在它们为活的时展示其有益作用。因此，它们需要在制造过程和保质期内存活。同样，它们应该在到达其定殖位置之前在消耗食物时在胃肠道条件(如胃中存在的极低pH)下存活。虽然许多商业益生菌产品可供用于动物和人消耗，但是它们中的大多数在制造过程、运输、储存期间以及在动物/人GI道中失去其存活力。

为了补偿这类损失，在产品中包含过量的益生菌，以预期一部分将存活下来并且到达其靶标。除这些产品的不可靠的保质期存活力之外，这类实践当然不是成本有效的。

已在本领域中使用了各种保护剂，具有不同程度的成功。这些包括蛋白质、某些聚合物、脱脂乳、甘油、多糖、寡糖、以及二糖。二糖如蔗糖和海藻糖是特别有吸引力的冷冻保护剂，因为它们实际上在干旱时期过程中帮助植物和微生物细胞保持一种滞生(suspended animation)状态。海藻糖已显示在环境空气干燥和冷冻干燥二者中是一种用于多种生物材料的有效保护剂。

可替代地，益生菌微生物可以通过涉及采用一种薄膜形成物质的肠溶包衣技术来进行包囊化，通常通过将含有肠溶聚合物和通常其他添加剂(如糖或蛋白质)的液体喷涂到干燥益生菌上(柯(Ko)和平(Ping)WO 02/058735)。然而，肠溶包衣过程本身涉及加热和高湿度水平，这二者都是益生菌存活力的破坏性参数。

发明的简要概述