PT844830E

PT844830E - Composicao proteica

Info

Publication number: PT844830E
Application number: PT96928433T
Authority: PT
Inventors: Friedrich Schweikhardt; Gunther Sawatzki; Gunther Bohm; Gilda Georgi
Original assignee: Nutricia Nv
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 2001-02-28
Also published as: EP0844830A1; GR3035275T3; CA2228954A1; EP0844830B1; DK0844830T3; ATE197113T1; JPH11510390A; US6190724B1; ES2153122T3; WO1997005785A1; DE59606051D1

Description

DESCRIÇÃO "COMPOSIÇÃO PROTEICA" A invenção refere-se a uma composição de proteínas, a um alimento para lactentes contendo esta composição de proteínas, bem como à utilização desta composição de proteínas para a preparação de alimentos para lactentes.

Para a preparação de alimentos para lactentes, em especial de alimentos lácteos para lactentes, utilizam-se entre outros leite de vaca ou componentes do leite de vaca. Entre estes encontram-se por exemplo as proteínas do leite de vaca (caseína e proteínas do soro). As proteínas do leite de vaca distinguem-se consideravelmente das do leite humano. Uma das diferenças essenciais consiste na proporção entre a caseína e as proteínas do soro. Assim, o leite de vaca apresenta uma proporção proteínas de soro / caseína de cerca de 20:80, enquanto esta proporção no leite humano é de cerca de 60:40 (50:50). Uma outra diferença consiste ainda não apenas no que respeita à proporção proteínas de soro / caseína, mas sobretudo no facto de as várias proteínas de soro e a caseína se distinguirem também entre si. Assim, por exemplo, o leite humano não contém β-lactoglobulina e também não contém α-caseína. Estas proteínas têm contudo no leite de vaca um teor que é cerca de 50% da proteína total. Em contrapartida, a proteína de leite humano apresenta um teor de cerca de 25% em chamadas proteínas imunológicas, como a lactoferrina e a imunoglobulina A secretórica (slgA). Outras diferenças entre as proteínas humanas e bovinas, mesmo quando têm a mesma designação, consistem na composição em aminoácidos, na estrutura espacial e na composição química. Assim, por exemplo, a k-caseína humana contém cerca de 40% de hidratos de carbono e a k-caseína bovina apenas cerca de 10% de hidratos de carbono. Isto são apenas algumas das diferenças entre as 1 p ^^ proteínas do leite de vaca e as proteínas do leite humano; podendo ainda referir-se muitas outras.

Estas diferenças fazem com que a assimilação de aminoácidos pelo tracto gastrointestinal de lactentes a partir de proteínas de leite humano seja diferente da assimilação a partir de proteínas de alimentos comerciais para lactentes, que se designam também por alimentos formulados. Os alimentos formulados deste tipo são preparados "artificialmente". Por outras palavras, tenta-se a partir de produtos originais animais e/ou vegetais, especialmente no que respeita a proteínas, gorduras e hidratos de carbono, reconstituir tão "exactamente" quanto possível o leite materno.

As diferenças qualitativas entre as proteínas em alimentos formulados e as proteínas do leite humano, ou seja, proteínas de leite de mulher provocam na sua totalidade um percurso digestivo deferente. Assim, por exemplo, o tempo de permanência das proteínas de leite humano no estômago é mais curta do que o das proteínas dos alimentos formulados. Pelo contrário, a degradação enzimática das proteínas do leite humano no intestino delgado decorre apreciavelmente mais devagar do que a das proteínas dos alimentos formulados. Isto faz com que a oferta em proteínas, péptidos e aminoácidos nas várias regiões do canal gastrointestinal na digestão de proteínas de alimentos formulados não corresponda à oferta durante a digestão de proteínas de leite humano. Esta oferta específica para cada uma das partes do canal gastrointestinal é um sinal importante para o desenvolvimento morfológico e funcional da respectiva região do intestino. Quando não há equivalência dos percursos digestivos de proteínas de alimentos formulados e de proteínas de leite de mulher ocorre um desenvolvimento diversificado de funções intestinais importantes. Estas diferenças podem manter-se até à idade de adulto e ser a causa de uma ocorrência mais elevada de doenças gastrointestinais. 2

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Verificou-se que durante um ciclo de uma refeição até à seguinte a assimilação de aminoácidos a partir de proteínas de alimentos formulados não há praticamente qualquer instante que corresponda a um ponto do ciclo da assimilação de aminoácidos a partir de uma alimentação com igual quantidade de proteínas de leite humano. A quantidade bem como a proporção relativa de cada um dos aminoácidos assimilados influenciam não só o abastecimento em aminoácidos dos tecidos (e, desse modo, a síntese proteica específica dos tecidos), como também desempenham um papel importante como sinalizadores da secreção de hormonas e entero-hormonas na regulação do metabolismo pós-prandial. Nos primeiros meses de vida completam-se tanto o desenvolvimento morfológico do cérebro, o amadurecimento morfológico e a determinação funcional do canal gastrointestinal, como também a diferenciação do metabolismo. Deste modo, os processos de regulação desencadeados pela nutrição durante este período têm um grande significado para o desenvolvimento subsequente. Devido à determinação temporal das fases de desenvolvimento isto atinge de uma maneira especial o cérebro. 0 objectivo da presente invenção é o de preparar misturas de proteínas para uma alimentação de lactentes ou para alimentos formulados, que preencha os requisitos metabólicos para um desenvolvimento normal da criança, tão bem como no caso da alimentação com proteínas de leite de mulher ou seja proteínas de leite humano.

Este objectivo é atingido como se indica as reivindicações da patente.

Na composição de proteínas e nos alimentos formulados (isto é alimentos para lactentes), de acordo com a invenção, misturam-se proteínas correntes, que têm vindo a ser usadas até agora para a preparação de alimentos formulados, com proteínas modificadas do modo que a seguir se descreve, de modo que o decurso temporal da digestão nas várias zonas do canal gastrointestinal se ajuste essencialmente, de modo qualitativo e quantitativo, às condições 3 que se verificam durante a digestão das proteínas de leite de mulher. Por outras palavras, na preparação das composições de proteínas e dos alimentos formulados de acordo com a invenção misturam-se proteínas modificadas e não modificadas de modo que a digestão da mistura de proteínas corresponda essencialmente à das proteínas de leite de mulher tanto no que respeita ao decurso temporal como também no que respeita à quantidade e à qualidade.

Como matéria prima e portanto como proteína para os alimentos para lactentes de acordo com a invenção podem utilizar-se todas as fontes proteicas até agora protegidas, por exemplo proteínas, oligopéptidos, dipéptidos e/ou aminoácidos livres, que se podem também encontrar na forma dos seus sais, cloridratos, etc. Podem assim empregar-se caseína bovina, proteínas de soro bem como as respectivas proteínas individuais (a-caseína, β-caseína, k-caseína, a-lactalbumina, β-lactogobulina, albumina de soro, lactoferrina, imunoglobulina) e ainda combinações destas proteínas ou também misturas com outras proteínas, como por exemplo proteínas de soja. Podem também empregar-se outras proteínas de origem animal ou vegetal, apropriadas para a alimentação humana. Estas proteínas tratam-se de proteínas correntes que, no âmbito das condições presentes, se designam por proteínas não modificadas.

De acordo com a invenção, para além das proteínas usuais não modificadas, dispõe-se também de proteínas modificadas. Tais proteínas modificadas obtêm-se por modificação das referidas proteínas usuais de acordo com processos conhecidos, através dos quais o decurso digestivo destas proteínas modificadas é retardado. Por outras palavras, a cinética da digestão é alterada de modo que a digestão decorra mais lentamente.

Como proteínas usuais ou proteínas de partida, que podem ser modificadas de acordo com a invenção, podem utilizar-se: caseína bovina, proteínas de soro bem como as respectivas proteínas individuais (a-caseína, β-caseína, k-caseína, α-lactalbumina, β- 4 Γ

lactogobulina, albumina de soro, lactoferrina, imunoglobulina) , combinações especiais destas proteínas e ainda misturas com outras proteínas, como por exemplo proteínas de soja. São também possíveis outras proteínas de origem animal ou vegetal, que sejam adequadas para a alimentação humana. A modificação destas proteínas pode efectuar-se de acordo com os métodos seguintes: 1) Polimerização e/ou ligação cruzada das proteínas por meio de enzimas como transglutaminases (Matheis, G., Whitaker, J.R.; A Review: Enzymatic Croos-linking of Proteins Applicable to Foods; J. Food Biochemistry 11, 309-327, 1987 ou Ikura, K., Sasaki, R., Motoki, M. : Use of Transglutaminase in Quality Improvement and Processing of food proteins. Comments Agric. & Food Chemistry 2(6), 389-407, 1992). 2) Introdução de determinados aminoácidos (isto é, os aminoácidos, em especial prolina, e sequências de aminoácidos, em especial contendo prolina, que retardam o decurso da digestão) na cadeia proteica por meio de processos de tecnologia genética (WO 9502692-A1 e WO 9428126-A2) ou por meio da chamada reacção de plasteína (Lorenzen, C.P., Schlimme, E.;

Experimentelle Untersuchungen zum Vergleich der Enzyminduzierten Proteinaggregation (EIPA) e da reacção de plasteína em proteolisados de caseinato de sódio, Kieler,

Milchwirtschaftliche Forschungsberichte 43, 45-51, 1991 ou

Sukan, G.; Andrews, A.T.; Application of the plastein reaction to casein and to skim-milk powder, I e II; J. Dairy Res. 49, 265-293, 1982). 3) Glicosilação, isto é ligação química ou enzimática (glicosidases) de cadeias de açúcar (oligossacáridos) de vários comprimentos ou composições às proteínas (Mencke, A.J., Cheung, D.T., World, F.; Attachment of Oligosaccharide-Asparagine Derivatives to Proteins; Activation of Asparagine with Ninhydrin and Coupling to Protein by Reductive Amination; Methods in 5

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Enzymology, 138, 409-413, 1987 ou Yan, S.B.; Covalent Attachment of Oligosaccharide-Asparagine Derivatives: Incorporation into Glutamine Residues with the Enzyme Transglutaminase; Methods in Enzymology, 138, 413-418, 1987). 4) Desfosforilação de proteínas por meio de fosfatases (Bingham, E., Farrell, H.M., Dahl, K.J.; Removal of Phosphate groups from Casein with Potato Acid Phosphatease; Biochim. Biophys. Acta, 429, 448-460, 1976 ou Yamauchi, K., Yoneda, Y.; Effect of Dephosphorylation of Casein on its Coagulation and Proteolysis by Chymosin; Agric. Biol. Chem. 42, 1031-1035, 1978). 5) Desestruturação térmica parcial ou total das proteínas (Jost, R.; Functional characteristics of dairy proteins, Trends in Food Science & Technology 4, 283-288, 1993).

Para a preparação das composições de proteínas de acordo com a invenção misturam-se proteínas não modificadas e modificadas, de modo que pelo menos 15% em peso da composição proteica ou da mistura de proteínas sejam proteínas modificadas- Para a preparação de alimentos para lactentes ou de leites para lactentes completa-se então a referida composição proteica com os outros constituintes usuais para a preparação dos referidos alimentos ou leites para lactentes, como gorduras e hidratos de carbono bem como, conforme o caso e se se desejar, vitaminas e minerais. Para a produção dos alimentos ou leites para lactentes podem empregar-se os processos tecnológicos usuais.

Em seguida indicam-se algumas proporções de mistura de várias proteínas modificadas e não modificadas; estas misturas representam composições de proteínas ou misturas de proteínas de acordo com a invenção. 1) 40% de caseinato (pelo menos até 30% desfosforilado) ; 60% de proteínas de soro não modificadas. 6 2) >20% de caseinato (pelo menos até 60% desfosforilado); <30% de caseína não modificada, >15% de proteínas de soro polimerizadas (com ligações cruzadas); <35% de proteínas de soro não modificadas. 3) 50% de caseinato não modificado, >15% de proteínas de soro não glicosiladas, <35% de proteínas de soro não modificadas. 4) 20% de caseinato não modificado, 20% de caseinato com ligações cruzadas, >15% de proteínas de soro modificadas termicamente, <45% de proteínas de soro não modificadas.

Até agora partia-se em geral do princípio de que para a alimentação de uma criança por meio de alimentos formulados era sempre vantajoso tornar mais rapidamente digeríveis as proteínas vegetais e/ou animais disponíveis. De acordo com a invenção, verificou-se surpreendentemente que o processo de digestão das proteínas em alimentos para lactentes disponíveis no mercado é claramente mais rápido do que o das proteínas de leite humano, o que leva às diferenças significativas acima descritas entre a digestão de proteínas de leite humano e a digestão de proteínas de alimentos formulados disponíveis no mercado. De acordo com a invenção, é assim necessário retardar o decurso da digestão das misturas de proteínas à base de proteínas vegetais e/ou animais para alimentos formulados, ao contrário do que acontece com as misturas de proteínas correntes no mercado, através da modificação ou modificações até agora descritas, por exemplo por polimerização e formação de ligações cruzadas e/ou por introdução de determinados aminoácidos, por exemplo prolina, na cadeia proteica. As misturas de proteínas modificadas deste modo podem então ser digeridas mais lentamente sendo assim comparáveis às proteínas do leite humano.

Para apreciação das modificações das proteínas acima mencionadas determinam-se os teores de aminoácidos no plasma de crianças. A modificação das proteínas pode medir-se nos aminoácidos do plasma pós-prandiais dos aminoácidos essenciais e não essenciais 7 p Lr 15, 30, 45 e 60 minutos após a administração de alimentos formulados que contêm estas proteínas modificadas. A concentração no plasma da soma dos aminoácidos essenciais e não essenciais (expresso de outro modo: a quantidade total destes aminoácidos por unidade de volume ou parte ponderai no sangue) não deve variar durante um espaço de tempo de 15 a 60 minutos mais do que um factor 1,5. Por outras palavras, os valores que se situam neste intervalo de tempo não devem desviar-se uns dos outros mais do que o factor 1,5. Além disso, a concentração no plasma da soma dos aminoácidos não essenciais do plasma 15 a 60 minutos e cerca de 90 a cerca de 180 minutos após a ingestão do alimento não deve desviar-se mais do que um máximo de ±20% ou não mais do que um máximo de ±50% da concentração no plasma da soma dos aminoácidos do plasma essenciais ou não essenciais, após administração de leite humano. Em relação a cada um dos aminoácidos pode medir-se a modificação das proteínas pelos respectivos aumentos e diminuições de concentração dos aminoácidos do plasma, cujos decursos a 15, 30, 45 e 60 minutos são comparáveis com os que se obtêm após a administração de leite humano.

De modo a poder determinar-se as concentrações de aminoácidos no plasma, pode empregar-se o método de análise seguinte:

Georgi, G., Pietsch, C., Sawatzki, G.; High-performance liquid chromatographic determination of amino acids in protein hydrolysates and in plasma using automated pre-column derivatization with o-phthaldialdeyde / 2-mercaptoethanol. J. Chromat. 613, 35-42, 1993. A análise da concentração em aminoácidos no plasma pode efectuar-se numa criança. É conveniente contudo fazer-se a análise em grupos de modo a obterem-se resultados mais fiáveis. O alimento para lactentes de acordo com a invenção contém, para além da composição de proteínas referida, ainda outros componentes indispensáveis e desejáveis para a alimentação de 8 I— ^^ (Τ \1 uma criança, por exemplo gorduras, minerais, vitaminas, hidratos de carbono, etc. Estes outros componentes são de natureza usual e como tal conhecidos, não necessitando por isso de mais descrição. A composição de proteínas de acordo com a invenção emprega-se convenientemente nos alimentos para lactentes de acordo com a invenção na mesma quantidade das composições de proteínas até agora conhecidas. A acção ou o efeito da composição de proteínas ou do alimento para lactentes de acordo com a invenção determina-se por medição das concentrações de aminoácidos no plasma em função do tempo antes e depois de uma refeição com uma composição de proteínas ou de alimento para lactentes de acordo com a invenção. Para além disso, como complemento, pode medir-se o tempo de permanência no estômago, o tempo de passagem pelo intestino, o decurso da digestão, com a ajuda de enzimas (pepsina, pancreatina, tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidadses, aminopeptidases), a síntese de proteínas marcadoras importantes ou a velocidade total de síntese de proteínas.

Através do alimento para lactentes e da composição de proteínas de acordo com a invenção conseguem-se condições metabólicas para o normal desenvolvimento da criança, equivalentes às das proteínas do leite humano. Tal diz respeito principalmente ao desenvolvimento morfológico e funcional do canal gastrointestinal (incluindo o fígado e o pâncreas), ao fornecimento de aminoácidos para a síntese das proteínas próprias do corpo em todos os tecidos (particularmente importante para o desenvolvimento do tecido nervoso) e aos sinais hormonais de uma refeição. Assim, consegue-se não só uma determinada situação metabólica mas também se "programa" uma relação equilibrada de cada um dos mecanismos metabólicos para as fases vitais subsequentes. A invenção é, em seguida, ilustrada detalhadamente com base em exemplos representativos de formas de execução preferenciais. 9

Exemplo 1: Alimento lácteo adaptado para lactentes como produto em pó (carga de 100 kg)

Colocam-se 172,2 kg de natas (com 10,2% de gordura de leite e 11,72 kg de substância seca de leite magro) num tanque provido de um sistema de aquecimento e de agitação e aquece-se a 70°C. Sob agitação vigorosa, adicionam-se sucessivamente 30,4 kg de pó de soro desmineralizado e glicosilado (13,5% de proteína), 26,9 kg de lactose, 0, 025 kg de taurina, 0,3 kg de cloreto de potássio (previamente dissolvido em 10 1 de água a 60°C), 0,4 kg de carbonato de cálcio e 0,5 kg de uma mistura de minerais e dissolvem-se completamente. Dissolvem-se 0,5 kg de emulsionante em 11,2 kg de uma mistura quente de gorduras vegetais (50-60°C) e adicionam-se à mistura anterior. Em seguida introduz-se a mistura de vitaminas (0,5 kg). A mistura final pronta aquece-se a 70-75°C e homogeneíza-se a 180 bar. Em seguida aquece-se o concentrado num permutador térmico a 95°C, arrefece-se a 70°C e seca-se por pulverização.

Exemplo 2: Alimento lácteo adaptado para lactentes como produto em pó (carga de 100 kg)

Num contentor com dispositivo de aquecimento e de agitação vigorosa aquecem-se cerca de 160 1 de água a 70°C. Sob agitação vigorosa, adicionam-se sucessivamente 3,7 kg de caseína desfosforilada (89% de proteína), 1,0 kg de hidrolisado de proteína de soro (79% de proteína), 30,4 kg de pó de soro desmineralizado (13,5% de proteína), 26,9 kg de lactose, 0,025 kg de taurina, 0,3 kg de cloreto de potássio (previamente dissolvido em 10 1 de água a 60°C) , 0,4 kg de carbonato de cálcio e 0,5 kg de mistura de minerais e dissolve-se completamente. Dissolvem-se 0,5 kg de emulsionante em 11,2 kg de uma mistura quente de gorduras vegetais (50-60°C) e adiciònam-se à mistura anterior. Em seguida introduz-se a mistura de vitaminas (0,5 kg). A mistura final pronta aquece-se a 70-75°C e homogeneíza-se a 180 bar. Em seguida aquece-se o concentrado num 10 permutador térmico a 95°C, arrefece-se a 70°C e seca-se por pulverização.

Exemplo 3: Alimento lácteo adaptado para lactentes como produto em pó (carga de 100 kg)

Em 100 1 de água quente (a cerca de 70-75°C) dissolvem-se sucessivamente, sob agitação vigorosa, os seguintes componentes: 36.8 kg de lactose, 14,8 kg de maltodextrina, 3,0 kg de amido, 7.8 kg de concentrado de proteína de soro desestruturado termicamente de acordo com o método de modificação 5) acima descrito, 6,5 kg de caseína, 0,09 kg de glutationa reduzida, 0,6 kg de cloreto de potássio (previamente dissolvido em cerca de 5 1 de água quente a 60°C), 0,27 kg de citrato tri-potássico (previamente dissolvido em cerca de 5 1 de água quente a 60°C), 0,19 kg de ácido cítrico (previamente dissolvido em cerca de 3 1 de água quente a 60°C) e 1,4 kg de mistura de minerais. Dissolvem-se completamente 2 kg de emulsionante em gordura (26,3 kg) quente fundida (a 50-60°C) e adicionam-se à mistura anterior. Adiciona-se depois a mistura de vitaminas (0,31 kg) e dissolve-se completamente. Aquece-se a mistura a 70-75°C e homogeneizai-se a 180-200 bar. Finalmente, aquece-se o concentrado num permutador a 95°C e seca-se por pulverização.

Lisboa, 30 de Outubro de 2000

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Claims

Γ u REIVINDICAÇÕES 1. Composição de proteínas para alimentos para lactentes, à base de proteínas correntes, caracterizada por conter pelo menos 15% em.peso, em relação à quantidade total de proteínas, de proteínas modificadas cujo decurso .digestivo é retardado em comparação com o das proteínas usuais não modificadas utilizadas como proteínas de partida.
2. Composição de proteinas.de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por conter proteínas modificadas, obtidas por modificação das seguintes proteínas de partida: caseína bovina, proteínas de soro, proteínas individuais das proteínas de soro e proteínas de soja e misturas destas.
3. Composição de proteínas de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por as proteínas modificadas serem modificadas por polimerização das proteínas de partida, por formação de ligações cruzadas nas proteínas de partida, por introdução de aminoácidos e sequências de aminoácidos que retardam o decurso da digestão na cadeia proteica, por acoplamento de cadeias de açúcares à cadeia proteica, por desfosforilação das proteínas de partida e/ou por desestruturação térmica dirigida das proteínas de partida.
4. Composição de proteínas de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por conter as referidas proteínas modificadas em partes quantitativas tais que, numa criança alimentada com um alimento para lactentes que contenha essa composição proteica, a quantidade total de aminoácidos essenciais por 1

unidade de volume de sangue durante um período de tempo de 15 a 60 minutos após a ingestão do alimento não se altere mais do que um factor de 1,5 e que 15 a 60 minutos bem como 90 e 180 minutos após a ingestão do alimento não se desvie mais do que ±20% da quantidade total de aminoácidos essenciais que se verifica numa criança alimentada com uma quantidade de leite humano que contenha a mesma quantidade de proteínas.
5. Composição de proteínas de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por conter as referidas proteínas modificadas em partes quantitativas tais que, numa criança alimentada com um alimento para lactentes que contenha essa composição proteica, a quantidade total de aminoácidos não essenciais por unidade de volume de sangue durante um período de tempo de 15 a 60 minutos após a ingestão do alimento não se altere mais do que um factor de 1,5 e que 15 a 60 minutos bem como cerca de 90 e cerca de 180 minutos após a ingestão do alimento não se desvie mais do que ±50% da quantidade total de aminoácidos não essenciais que se verifica numa criança alimentada com uma quantidade de leite humano que contenha a mesma quantidade de proteínas.
6. Composição de proteínas de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por conter caseína e por pelo menos 30% dos grupos fosfato ligados à caseína se encontrarem removidos.
7. Composição de proteínas de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por conter também péptidos e/ou aminoácidos livres para melhor optimização. 2
8. Alimento para lactentes, em especial alimento lácteo para lactentes, contendo gorduras, hidratos de carbono e proteínas, bem como, conforme o caso, outros componentes necessários ou desejáveis para a alimentação, caracterizado por conter como proteínas uma composição de proteínas de acordo com uma das reivindicações 1 a 7.
9. Utilização de uma composição de proteínas de acordo com uma das reivindicações 1 a 7 para a preparação de alimentos para lactentes, em especial alimentos lácteos para lactentes. Lisboa, 30 de Outubro de 2000

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