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WO2008031131A1 - Verfahren zur herstellung einer stutenmilch-präparation - Google Patents

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WO2008031131A1
WO2008031131A1 PCT/AT2007/000436 AT2007000436W WO2008031131A1 WO 2008031131 A1 WO2008031131 A1 WO 2008031131A1 AT 2007000436 W AT2007000436 W AT 2007000436W WO 2008031131 A1 WO2008031131 A1 WO 2008031131A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
milk
mare
protease
hydrolyzed
incubation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2007/000436
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Fuchs
Florian Zehner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SOBA BIOTEC GmbH
Original Assignee
SOBA BIOTEC GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT0067306U external-priority patent/AT9556U1/de
Priority claimed from AT15362006A external-priority patent/AT504157A1/de
Application filed by SOBA BIOTEC GmbH filed Critical SOBA BIOTEC GmbH
Publication of WO2008031131A1 publication Critical patent/WO2008031131A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/74Biological properties of particular ingredients
    • A61K2800/75Anti-irritant

Definitions

  • the present invention relates to processes for the preparation of hydrolyzed mare milk.
  • mare's milk has been used in the Asian region for centuries for inflammatory diseases and as a dietetic.
  • the milk contains antibacterial, anti-inflammatory and immune system activating ingredients.
  • Various ingredients and immunologically active components include lysozyme, lactoferrin, secretory IgA) exhibit the bactericidal and dietary effects.
  • mare's milk is particularly suitable for the treatment of skin diseases such as atopic dermatitis and psoriasis (US 2005/170007).
  • the high similarity of mare's milk to breast milk compared to other types of milk makes it possible to use mare's milk as a breastmilk substitute.
  • Cow's milk forms solid coagulation particles, which linger longer due to the slow dissolving of digestive juices in the stomach.
  • Mare's milk is distinguished from cow's milk by a lower content of dry matter, fat, protein and phosphate, as well as by a high content of milk sugar (lactose).
  • Egg- The essential characteristic of mare's milk is the mother's milk-like ratio of casein: main whey protein (albumin / globin) of about 55:45 to cow's milk of about 85:15, and the casein coagulates on acidification with finer fuzziness than that of cow's milk.
  • the fat of the mare's milk is finer distributed than in cow's milk, the fat globules are about one third smaller. This property and the added presence of lecithins and a high-activity lipase indicate easy fat digestibility and absorption. Furthermore, mare's milk is characterized by the high proportion of unsaturated fatty acids.
  • Mare's milk like all other albumin milks, has a much lower acidity than cow's milk. This is primarily due to the very low germ content of the mare's milk. The total germ count is usually less than 10,000 germs per ml. For cow's milk, which is processed into drinking milk, currently a maximum of 100,000 germs per ml are allowed.
  • the low germ count is mainly due to the small capacity of the udder (2-31) and the frequent milk removal (2-hour milking or about 80 Saugakte per day).
  • mare's milk is dried and produced especially in the form of powder or capsules.
  • the drying of mare's milk must be gentle due to the sensitivity of the unsaturated fatty acids to oxidation.
  • freeze-drying, spray-drying and evaporation drying are used here. It has been found to be particularly advantageous for the preparation of storage-stable mare's milk (preferably at room temperature over a period of more than one year) to have added a highly dispersed matrix (see, for example, AT 393,961).
  • Treating milk with proteases greatly increases the bioavailability of calcium and makes the milk more resistant to acid coagulation.
  • the protease-treated milk has the same odor and taste as natural and untreated milk.
  • the proteases destroy milk proteins during incubation in such a way that "milk allergens" are degraded, making the milk more compatible with the consumer.
  • mare milk preparations described in the prior art have some significant disadvantages.
  • the proteins present in the mare's milk can trigger milk and protein intolerances or allergies.
  • mare's milk has an inherent odor that prevents many consumers from consuming or taking mare's milk supplements.
  • mare's milk preparations or processes for the preparation of such preparations which do not have the disadvantages of the prior art.
  • mare's milk preparations are to be made available which do not lead to an allergic reaction during administration, but nevertheless have the advantageous properties of natural mare's milk and conventional mare's milk preparations.
  • mare's milk is compared to e.g. Cow's milk is known to be better digestible, there is still a need to improve the digestibility and wholesomeness in addition.
  • the present invention relates to a process for the preparation of hydrolyzed mare's milk comprising the steps:
  • mare's milk can be incubated or treated with the aid of proteases, without adversely affecting the known properties of mare's milk or mare's milk preparations.
  • the proteins contained in the milk can be split.
  • the selected incubation conditions which depend on the one hand on the proteases used (eg temperature optimum, pH optimum, etc.) and on the other hand on the desired product properties (eg retention of the unsaturated fatty acids, etc.), the mare's milk may have a different degree of hydrolysis.
  • the degree of hydrolysis of the proteins present in the mare's milk refers to a non-protease-treated, preferably native, mare's milk which can be determined in a simple manner by methods known in the art (eg electrophoresis, especially SDS). PAGE).
  • At least one protease is used, but it is quite possible to use at least two, three, four, five, six or seven different proteases.
  • hydrolyzed mare's milk preparations are prepared, which in addition to the at least partially hydrolyzed mare's milk components contain proteases, unless they are incubated after incubation, e.g. chromatographically.
  • Proteases of any type can be used in the process according to the invention, but these are preferably selected from the group consisting of serine proteases, threonine prosteases, cysteine proteases, aspartate proteases, metalloproteases and glutamate protease.
  • proteases can also be used in the present process.
  • the protease is of plant, animal or microbial origin.
  • proteases used in the process can come from different sources, but it is particularly preferred to use plant proteases, since they are known per se in the Are not subject to any legal restrictions and are themselves considered to be food or dietary supplements.
  • proteases of plant origin are preferably selected from the group consisting of papain, bromelain, ficin and combinations thereof.
  • Papain and / or bromelain are particularly preferably used in the process according to the invention.
  • the dried latex of immature papayas contains not only papain (3 subunits), but also the acid-stable chymopain (4 subunits). Similar plant enzymes are the bromelain from pineapple and the ficin from figs.
  • Papain is an endopeptidase (EC 3.4.22.2) consisting of 211 amino acids belonging to the class of thiol proteases. Papain has a broad substrate specificity, but Arg or Lys are preferentially cleaved in Pl position.
  • papain is used in many biotechnological processes (e.g., as meat delicacies in the food industry, for clarification of beverages, as protein stain removers in the detergent industry, and in the leather industry and in the manufacture of denture cleaners).
  • proteases of animal origin are preferably selected from the group consisting of trypsin, pepsin, chymotrypsin and combinations thereof.
  • the protease of microbial origin is nattokinase.
  • Proteases of microbial origin include, according to the invention, proteases derived from microorganisms, e.g. Bacteria, fungi and yeasts can be isolated and occur naturally in these organisms. That Proteases from other organisms (e.g., animals or plants) recombinantly produced in microorganisms are not considered, according to the invention, to be proteases of microbial origin.
  • proteases used in the process according to the invention can either be prepared recombinantly or be of natural origin.
  • Preferred host cells in which the proteases according to the invention are expressed are bacterial cells (eg E. coli, B. subtilis), yeast cells (eg P. Pastoris, H. Polymorpha), animal cells in cell cultures and insect cells (eg baculovirus system).
  • the at least one protease is in an amount of 0.1 to 10 g, preferably from 0.2 to 5 g, more preferably from 0.3 to 2 g, particularly preferably from 0.4 to Ig, per Liter of mare's milk added.
  • the amount of at least one protease used in the method of the invention may vary and is preferably governed by the reaction conditions chosen (e.g., incubation temperature near the temperature optimum of the protease). For example, if the incubation time is to be kept short, a higher amount of enzyme is preferably used.
  • the incubation of the mare's milk with the at least one protease is preferably carried out for at least 30 minutes, preferably for at least 1 hour, even more preferably for at least 2 hours, more preferably for at least 5 hours, in particular for at least 10 hours.
  • the incubation period of the protease with the mare's milk depends in particular on the type of protease, the amount of protease used, the incubation temperature and the desired hydrolysis rate.
  • the pH is adjusted before the incubation of the mare's milk with the at least one protease in a range from 4 to 9, preferably in a range from 5 to 8.
  • the pH which is adjusted in the course or before the incubation, depends in particular on the pH optimum and the pH stability of the proteases or the mare's milk.
  • the mixture is dried after or during the incubation of the mare's milk with the at least one protease.
  • the enzymatic reactions of the proteases used can of course still take place in the course of drying.
  • the drying is carried out by evaporation, preferably by evaporation under reduced atmospheric pressure, in particular by evaporation under vacuum.
  • Mare's milk and hydrolysed mare's milk include oxidation-sensitive substances such as e.g. unsaturated fatty acids.
  • the drying is preferably carried out under a reduced oxygen atmosphere.
  • the drying is preferably carried out at a temperature of less than 80 ° C., preferably less than 70 ° C., more preferably less than 60 ° C., even more preferably less than 50 ° C., in particular less than 40 ° C.
  • the drying is preferably carried out at a temperature of less than 80 0 C.
  • the hydrolyzed mare's milk prior to drying, is mixed with a highly dispersed matrix, preferably with fumed silica.
  • This mare milk dry concentrates based on highly disperse matrices were "thus developed to the production method To maintain the high-quality ingredients to simplify, as well as to store the mare's milk over a long period of time, without causing loss of quality.
  • the silica also gives the product an improved flowability.
  • mare's milk By dried in this preferred manner mare's milk, it is possible, the temperature and oxygen-sensitive ingredients, especially the fatty acids, gently and without loss to concentrate and dry, so that the high-quality ingredients are dried temperature-friendly.
  • This provides a mare's milk concentrate which not only has a maximum biological value, but is storage-stable at room temperature and, surprisingly, is better suited than the conventional preparations for the treatment of skin diseases.
  • an improvement in the course of the disease rapidly occurs and the healing also lasts longer.
  • highly dispersed matrix can be understood according to the invention to mean a matrix having a large surface area of at least 50 ⁇ g / g. It is important that the matrix is biologically inert, so that the mare's milk is not chemically altered and thus loses its biological value.
  • the fact that the mare's milk is dried on the highly dispersed matrix ensures that the mare's milk droplets are deposited finely distributed on the matrix particles and it comes to an important for a gentle drying optimal fine surface distribution of the milk. The milk is thus distributed as much as possible to the lowest possible volume. As a result, the milk is dried quickly and under gentle conditions and can be made available in high storage stability.
  • the matrix achieves a fine distribution of milk on as large a surface as possible, but the matrix also provides some protection against other substances that attack the delicate components of the milk, such as the unsaturated fatty acids.
  • the milk can be applied, for example, by spraying onto the highly dispersed matrix.
  • the mare's milk with the at least one protease is at least one Antioxidant, preferably ascorbic acid, ascorbates, ascorbic acid esters, tocopherols, in particular ⁇ -tocopherol added.
  • the dried hydrolyzed mare's milk is preferably ground and optionally packaged.
  • the grain size of the mare's milk powder can be changed and adapted to further processing steps (e.g., tabletting, filling into capsules).
  • Another aspect of the present invention relates to hydrolyzed mare's milk or hydrolyzed mare's milk powder obtainable by the process according to the invention.
  • the hydrolyzed mare's milk which can be prepared by the method of the present invention or by incubation of mare's milk with proteases, contains the same high-quality fats (such as unsaturated fatty acids) as native mare's milk. Furthermore, hydrolysis with proteases cleaves the proteins that occur natively in the mare's milk, so that the allergenic potential of native mare's milk can be partially or completely reduced.
  • the mare dry concentrate obtained by the method according to the invention furthermore has a shelf life of more than 24 months, in particular from 24 to 36 months. Surprisingly, after the hydrolysis process, the typical pungent odor and taste (common in conventional mare milk preparations) disappeared.
  • a further aspect of the present invention relates to the use of the hydrolyzed mare milk produced according to the invention as a food, in particular as a liquid, solid or pasty food, as a dietary supplement, as a pharmaceutical or as a cosmetic preparation.
  • Hydrolyzed mare's milk can be used for example as food or nutrition for babies (as breastmilk substitute) due to their properties.
  • the food according to the invention is also suitable for consumption by humans who have a protein intolerance to proteins, for example cow's milk.
  • Mare's milk can also be used as a dietary supplement or drug, eg in the form of capsules or ointments. the. It is known that mare's milk has a calming effect on skin irritations and redness (thus also as a cosmetic preparation), but also has an immunostimulating effect. It is also known to use mare's milk, for example, against psoriasis and atopic dermatitis (see, for example, WO 03/090728).
  • Fig. 1 shows the composition of the individual experimental approaches.
  • Figure 2 shows an SDS-PAGE gel with mare milk powder and papain hydrolyzed mare milk powder (2 and 10 hours drying time).
  • Figure 3 shows an SDS-PAGE gel with mare milk powder and mare milk powder hydrolyzed with papain or bromelain.
  • Figure 4 shows a native PAGE gel with mare milk powder and mare milk powder hydrolyzed with papain or bromelain.
  • Figure 5 shows a native PAGE gel with mare milk powder and mare milk powder hydrolyzed with papain or bromelain.
  • Fig. 6 shows a BSA standard curve for protein determination.
  • the enzymes papain and bromelain investigated in the example are considered foodstuffs and generally do not require any further toxicological testing.
  • the drying temperature did not exceed 40 ° C., which ensured that the proteins or the resulting low molecular weight proteins, polypeptides or peptides of the mare's milk would remain in native form and that the natural properties of the mare's milk were changed as little as possible.
  • the degree of hydrolysis was varied by the duration of the hydrolysis and by subsequent introduction of the enzyme solution and / or by the addition of different amounts of enzyme.
  • hydrolysis was carried out as follows.
  • the mare's milk was thawed slowly and 250 ml in a pear _ _
  • the obtained mare milk powder or mare milk hydrolyzate was ground (manually by means of a mortar) and filled into dark vials.
  • solutions were prepared from the mare milk powder or mare milk hydrolyzate powder.
  • the drying time was set to about 2.5 hours. To see how and if the degree of hydrolysis of the milk changes with increasing duration of drying, the sample C was dried for 10 hours or the drying activated after 7.5 hours.
  • the SDS-PAGE gels were prepared as follows:
  • release gel After casting the release gel, it was overcoated with a little 2-butanol to form a release liner. The gel was polymerized for about 30-45 minutes. Thereafter, the butanol was removed, with dist. Rinsed water and vacuumed the zone for collecting gel with filter paper.
  • the collection gel was poured with a height of 1 cm and the combs with 10 slots were used.
  • the polymerization time of the collection gel was about 30-45 min.
  • the gels were placed in the electrophoresis chamber and filled with 1 x running buffer.
  • the samples were taken up in the same volume 2x sample buffer, heated for about 4 min at 95 ° C and then centrifuged for about 1 min.
  • the samples were applied from left to right using a Hamilton syringe.
  • the gel was stained (preferably a Coommassie stain).
  • an SDS-PAGE marker has been used. This was composed of myosin (rabbit muscle, 205.0 kDa), beta-galactosidase (E. coli, 116.0 kDa), phosphorylase b
  • the SDS marker On the lane 1, the SDS marker has run. This allows a clear allocation of the bands and the respective proteins.
  • the high molecular weight immunoglobulins which make up a small percentage, and serum albumin are found at the upper end of the SDS gel.
  • caseins In the midfield, the caseins can be found.
  • the caseins represent the largest share with about 55 percent, followed by the whey proteins, which can be found at the lower part of the gel, with about 40 percent.
  • the native PAGE gels were prepared as follows:
  • the standard curve was used to determine the amount of protein in the samples before and after hydrolysis and thus the degree of hydrolysis.
  • the degree of hydrolysis after 2 hours at 37 0 C could be determined with about 35% and after 10 hours with about 65%.
  • the microbial load during the procedure did not play a decisive role, although there was a concentration.
  • the patient took a preparation based on hydrolyzed mare's milk.
  • the general and skin condition has improved significantly during the stay.
  • M. V. took a preparation based on hydrolyzed mare's milk. There were no complaints after taking it. The general and skin condition has improved significantly under therapy.
  • the patient was able to be discharged in an improved general and skin condition and continued therapy with the product based on hydrolyzed mare's milk at home.
  • the patient was diagnosed with atopic dermatitis, i.a. with dyshidrosiform skin symptoms, hospitalized.
  • R. N. enjoyed the classical therapy of atopic dermatitis first with a rehabilitation phase, later with anti-inflammatory ointments, i.a. also with pasta exicans on the hands.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von hydrolysierter Stutenmilch umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer Stutenmilch und - Inkubieren der Stutenmilch mit mindestens einer Protease.

Description

_ i —
Verfahren zur Herstellung einer Stutenmilch-Präparation
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von hydrolysierter Stutenmilch.
Die Geschichte der ernährungsmedizinischen Bedeutung von Stutenmilch reicht bis in das 8. Jahrhundert v. Chr. (Homer beschrieb in der Ilias die Pferdemelker als Hypomologen) . Auch die Skythen (8. bis 3. Jahrhundert v. Chr.), die Mongolen unter Dschingis-Khan (12. Jahrhundert n. Chr.) und verschiedene russische Nomadenstämme verwendeten Stutenmilch und deren Gärprodukt „Kumyss" als Nähr- und Heilmittel. Im 19. und 20. Jahrhundert wurde Stutenmilch in mehreren Dutzenden osteuropäischen Sanatorien zur Therapie immunologischer, dermatologischer und pulmonaler Erkrankungen (Tuberkulose) eingesetzt. Insbesondere im Bereich immunologischer (Allergien) und dermatologischer (Neurodermitis, Psoriasis, Akne) Erkrankungen erlebte Stutenmilch während der letzen Jahrzehnte eine naturwissenschaftliche Renaissance und war Inhalt mikrobiologischer, klinisch-analytischer und klinischer Forschungsarbeiten.
Stutenmilch wird - wie eingangs erwähnt - im asiatischen Raum seit Jahrhunderten bei entzündlichen Erkrankungen und als Diätetikum verwendet. Heute ist bekannt, dass die Milch antibakterielle, entzündungshemmende und das Immunsystem aktivierende Inhaltsstoffe enthält. Verschiedene Inhaltsstoffe und immunologisch wirksame Komponenten (u.a. Lysozym, Lactoferrin, sekretorisches IgA) zeigen die bakteriziden Eigenschaften und diätetischen Wirkungen auf. Ferner konnte nachgewiesen werden, dass Stutenmilch sich insbesondere auch zur Behandlung von Hautkrankheiten, wie beispielsweise Neurodermitis und Psoriasis, eignet (US 2005/170007) . Die im Vergleich zu Milch anderer Tierarten hohe Ähnlichkeit von Stutenmilch mit Muttermilch ermöglicht die Verwendung von Stutenmilch als Muttermilchersatz. Insbesondere das Casein der Stutenmilch gerinnt im Magen analog der Muttermilch weich und flockig und gelangt schnell in den Dünndarm (geringe Belastung des Magens) . Dagegen bildet Kuhmilch feste Gerinnungspartikel, die aufgrund der langsamen Auflösung durch Verdauungssäfte im Magen länger verweilen.
Stutenmilch zeichnet sich gegenüber Kuhmilch durch einen geringeren Gehalt an Trockensubstanz, Fett, Eiweiß und Phosphat, sowie durch einen hohen Gehalt an Milchzucker (Laktose) aus. Ei- — — ne wesentliche Eigenheit der Stutenmilch ist das muttermilchähn- liche Verhältnis von Casein: Hauptmolkenproteinen (Albumin/Glo- bulin) von etwa 55:45 gegenüber Kuhmilch von etwa 85:15, zudem gerinnt das Casein bei Säuerung feinflockiger als das der Kuhmilch.
Das Fett der Stutenmilch ist feiner verteilt als in Kuhmilch, die Fettkügelchen sind etwa um ein Drittel kleiner. Diese Eigenschaft und das hinzukommende Vorhandensein von Lecithinen und einer Lipase mit hoher Aktivität sprechen für eine leichte Fettverdaulichkeit und -absorption. Ferner zeichnet sich Stutenmilch aufgrund des hohen Anteils an ungesättigten Fettsäuren aus .
Stutenmilch hat wie alle Albumin-Milcharten einen wesentlich geringeren Säuregrad als Kuhmilch. Das ist in erster Linie auf den sehr geringen Keimgehalt der Stutenmilch zurückzuführen. Die Gesamtkeimzahl beträgt in der Regel weniger als 10.000 Keime je ml. Für Kuhmilch, die zu Trinkmilch verarbeitet wird, sind gegenwärtig maximal 100.000 Keime je ml zugelassen.
Die geringe Keimzahl beruht vor allem auf dem kleinen Fassungsvermögen des Euters (2-31) und der häufigen Milchentnahme (2-stündliches Melken bzw. etwa 80 Saugakte je Tag) .
Trotz der geringen Keimzahl in der Stutenmilch ist diese insbesondere aufgrund der vorhandenen ungesättigten Fettsäuren nur bedingt lagerfähig. Um dieses Problem zu umgehen wird Stutenmilch getrocknet und insbesondere in Form von Pulver oder Kapseln produziert. Die Trocknung von Stutenmilch muss aufgrund der Oxidationsempfindlichkeit der ungesättigten Fettsäuren schonend erfolgen. Hierbei werden insbesondere Gefriertrocknung, Sprühtrocknung und Verdampfungstrocknung angewendet. Als besonders vorteilhaft für die Herstellung von lagerstabiler Stutenmilch (vorzugsweise bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr) hat sich die Zugabe einer hochdispersen Matrix herausgestellt (siehe z.B. die AT 393 961) .
In der US 2002/0192333 wird ein Verfahren zur Behandlung von Milch mit Proteasen beschrieben. Durch die Behandlung von Milch mit Proteasen wird die Bioverfügbarkeit von Kalzium stark erhöht und die Milch an sich resistenter gegenüber Säurekoagulation gemacht. Die mit Proteasen behandelte Milch weist den selben Geruch und Geschmack wie natürliche und unbehandelte Milch auf. Die Proteasen zerstören im Zuge der Inkubation Milchproteine derart, dass „Milchallergene" abgebaut werden und die Milch dadurch für den Konsumenten besser verträglich wird.
Die im Stand der Technik beschriebenen Stutenmilch-Präparate weisen einige entscheidende Nachteile auf. Einerseits können die in der Stutenmilch vorhandenen Proteine Milch- und Protein-Unverträglichkeiten bzw. -Allergien auslösen. Andererseits weist Stutenmilch einen Eigengeruch auf, der viele Konsumenten davon abhält Stutenmilchpräparate zu konsumieren bzw. zu sich zu nehmen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung Stutenmilchpräparate bzw. Verfahren zur Herstellung derartiger Präparate zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen. Insbesondere sollen Stutenmilchpräparate zur Verfügung gestellt werden, die zu keiner allergischen Reaktion bei der Verabreichung führen, aber dennoch die vorteilhaften Eigenschaften von natürlicher Stutenmilch und herkömmlichen Stutenmilchpräparaten aufweisen. Ferner, obwohl Stutenmilch im Vergleich zu z.B. Kuhmilch bekannt ist besser verdaulich zu sein, besteht durchaus noch Bedarf die Verdaulichkeit und Bekömmlichkeit zusätzlich zu verbessern.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von hydrolysierter Stutenmilch umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Stutenmilch und
- Inkubieren der Stutenmilch mit mindestens einer Protease.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass Stutenmilch mit Hilfe von Proteasen inkubiert bzw. behandelt werden kann, ohne dass die an sich bekannten Eigenschaften von Stutenmilch bzw. Stutenmilchpräparaten negativ beeinflusst werden. Durch die Inkubation von Stutenmilch mit Proteasen können die in der Milch enthaltenen Proteine gespalten werden. Entsprechend den gewählten Inkubationsbedingungen, die einerseits abhängig sind von den eingesetzten Proteasen (z.B. Temperaturoptimum, pH- Optimum usw.) und andererseits von den gewünschten Produkteigenschaften (z.B. Beibehaltung der ungesättigten Fettsäuren usw.), kann die Stutenmilch einen unterschiedlichen Hydrolisierungsgrad aufweisen. Bereits ein Hydrolysierungsgrad von mindestens 10%, vorzugsweise von mindestens 20%, noch mehr bevorzugt von mindestens 30%, am meisten bevorzugt von mindestens 40%, insbesondere von mindestens 50%, ist erfindungsgemäß ausreichend um „hydroly- sierte" Stutenmilch zu erzeugen. Der Hydrolisierungsgrad der in der Stutenmilch vorhandenen Proteine bezieht sich auf eine nicht mit Proteasen behandelte, vorzugsweise native, Stutenmilch. Dieser Wert kann in einfacher Weise mit im Stand der Technik bekannten Verfahren bestimmt werden (z.B. Elektrophorese, insbesondere SDS-PAGE) .
Herkömmliche Hydrolyseverfahren, wie z.B. die saure Hydrolyse, sind zur Aufspaltung der Stutenmilch-Proteine nur bedingt geeignet, da sie einerseits den Geschmack der Stutenmilch stark verändern, andererseits durch die starken pH-Änderungen die na- tiven Enzyme der Stutenmilch zerstören. Proteasen, die weitgehend im pH-Bereich nativer Stutenmilch aktiv sind, entfalten ihre hydrolytischen Aktivitäten während der Inkubation, aber auch im Zuge weiterer Verarbeitungsschritte, wie z.B. während Evaporationsprozessen. Ferner sind Proteasen, insbesondere pflanzliche Proteasen, als Lebensmittel gängig und verkehrsfähig. Das hydrolisierte Endprodukt weist auch organoleptische {geruchliche, geschmackliche) Vorteile auf.
Im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird zumindest eine Protease verwendet, wobei es aber durchaus auch möglich ist mindestens zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sieben unterschiedliche Proteasen zu verwenden.
Durch die Verwendung von Proteasen im erfindungsgemäßen Verfahren werden hydrolysierte Stutenmilchpräparate hergestellt, die neben den zumindest teilweise hydrolysierten Stutenmilchkomponenten Proteasen enthalten, sofern diese nicht nach der Inkubation, z.B. chromatographisch, entfernt werden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren können Proteasen jeglicher Art verwendet werden, wobei diese jedoch vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Serinproteasen, Threoninpro- teasen, Cysteinproteasen, Aspartatproteasen, Metalloproteasen und Glutamatprotease.
Im gegenständlichen Verfahren können selbstverständlich auch unterschiedliche Kombinationen von Proteasen eingesetzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Protease pflanzlichen, tierischen oder mikrobi- ellen Ursprungs.
Die im Verfahren verwendeten Proteasen können aus unterschiedlichen Quellen stammen, wobei es aber besonders bevorzugt ist pflanzliche Proteasen zu verwenden, da diese an sich in der Regel keinen gesetzlichen Beschränkungen unterliegen und selbst als Nahrungsmittel bzw. Nahrungsergänzungsmittel angesehen werden.
Die Proteasen pflanzlichen Ursprungs sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Papain, Bromelain, Ficin und Kombinationen davon.
Besonders bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren Papain und/oder Bromelain verwendet.
Der getrocknete Milchsaft (Latex) unreifer Papayas enthält neben Papain (3 Untereinheiten) auch das säurestabilere Chymo- papain (4 Untereinheiten) . Ähnliche pflanzliche Enzyme sind das Bromelain aus Ananas und das Ficin aus Feigen.
Papain ist eine Endopeptidase (EC 3.4.22.2), die aus 211 Aminosäuren besteht und zur Klasse der Thiolproteasen gehört. Papain hat eine breite Substratspezifität, wobei aber Arg oder Lys in Pl Position bevorzugt gespalten werden.
Auf Grund seiner hohen Temperatur- und pH-Stabilität wird Papain in vielen biotechnologischen Prozessen verwendet (z.B. als Fleischzartmacher in der Lebensmittelindustrie, zur Klärung von Getränken, als Eiweißfleckenentferner in der Waschmittelindustrie sowie in der Lederindustrie und bei der Herstellung von Zahnprothesereinigern) .
Die Proteasen tierischen Ursprungs sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trypsin, Pepsin, Chymotrypsin und Kombinationen davon.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Protease mikrobiellen Ursprungs Natto- kinase .
Unter Proteasen mikrobiellen Ursprungs werden erfindungsgemäß Proteasen subsumiert, die aus Mikroorganismen, wie z.B. Bakterien, Pilzen und Hefen, isoliert werden können und in- diesen Organismen natürlicherweise vorkommen. D.h. Proteasen aus anderen Organismen (z.B. aus Tieren oder Pflanzen), die in Mikroorganismen rekombinant hergestellt werden, werden erfindungsgemäß nicht als Proteasen mikrobiellen Ursprungs angesehen.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Proteasen können entweder rekombinant hergestellt werden oder natürlichen Ursprungs sein.
Verfahren zur rekombinanten Herstellung von Polypeptiden und Proteinen, insbesondere von Proteasen, sind dem Fachmann hinrei- chend bekannt (siehe z.B. Sambrook, J. et al. Molecular Cloning 3rd Ed. CoId Spring Harbor Laboratory Press, CoId Spring Harbor, New York, 2001) . Bevorzugte Wirtszellen, in denen die erfindungsgemäßen Proteasen exprimiert werden, sind bakterielle Zellen (z.B. E. Coli, B. Subtilis), Hefezellen (z.B. P. Pastoris, H. Polymorpha) , tierische Zellen in Zellkulturen und Insektenzellen (z.B. Baculovirus-System) . Selbstverständlich ist es bei der rekombinanten Herstellung auch möglich am C- oder N-Terminus der Proteasen Peptide und Polypeptidfragmente vorzusehen, die eine Reinigung der Proteasen aus e.inem Zellkulturüberstand oder aus den Zellen ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die mindestens eine Protease in einer Menge von 0,1 bis 10g, vorzugsweise von 0,2 bis 5g, noch mehr bevorzugt von 0,3 bis 2g, besonders bevorzugt von 0,4 bis Ig, pro Liter Stutenmilch zugesetzt.
Die Menge der mindestens einen Protease, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, kann variieren und richtet sich vorzugsweise anhand der gewählten Reaktionsbedingungen (z.B. Inkubationstemperatur in der Nähe des Temperaturoptimums der Protease) . Soll beispielsweise die Inkubationszeit kurz gehalten werden, wird vorzugsweise eine höhere Menge an Enzym eingesetzt .
Die Inkubation der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease erfolgt vorzugsweise für mindestens 30 Minuten, vorzugsweise für mindestens 1 Stunde, noch mehr bevorzugt für mindestens 2 Stunden, besonders bevorzugt für mindestens 5 Stunden, insbesondere für mindestens 10 Stunden.
Die Inkubationsdauer der Protease mit der Stutenmilch hängt insbesondere von der Art der Protease, der Menge der eingesetzten Protease, der Inkubationstemperatur und der gewünschten Hydrolyserate ab.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der pH-Wert vor der Inkubation der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease in einen Bereich von 4 bis 9, vorzugsweise in einen Bereich von 5 bis 8, eingestellt.
Der pH-Wert, der im Zuge bzw. vor der Inkubation eingestellt wird, richtet sich insbesondere nach dem pH-Optimum und der pH- Stabilität der Proteasen bzw. der Stutenmilch.
Um die hydrolysierte Stutenmilch haltbar zu machen, insbe- sondere um deren oxidationsempfindliche Inhaltsstoffe zu konservieren, wird nach oder während des Inkubierens der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease das Gemisch getrocknet. Die enzymatischen Reaktionen der eingesetzten Proteasen können selbstverständlich noch im Zuge der Trocknung vonstatten gehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Trocknung durch Evaporation, vorzugsweise durch Evaporation unter vermindertem Atmosphärendruck, insbesondere durch Evaporation unter Vakuum.
Stutenmilch und hydrolysierte Stutenmilch umfassen oxidationsempfindliche Substanzen, wie z.B. ungesättigte Fettsäuren. Um die Oxidation derartiger Stoffe zu verhindern bzw. weitestgehend zu unterdrücken, wird die Trocknung vorzugsweise unter reduzierter Sauerstoffatmosphäre durchgeführt.
Die Trocknung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von weniger als 800C, vorzugsweise von weniger als 700C, besonders bevorzugt von weniger als 600C, noch mehr bevorzugt von weniger als 500C, insbesondere von weniger als 400C.
Um die Inhaltsstoffe der hydrolysierten Stutenmilch zu schonen, erfolgt die Trocknung vorzugsweise bei einer Temperatur von weniger als 800C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vor der Trocknung die hydrolysierte Stutenmilch mit einer hochdispersen Matrix, vorzugsweise mit hochdispersem Siliziumdioxid, .versetzt.
Wird beispielsweise die hydrolysierte Stutenmilch bei einer Temperatur von unter 400C und unter Sauerstoff-Ausschluss, um das in der Milch enthaltene Wasser zu entfernen, getrocknet und somit aufkonzentriert, entsteht aufgrund des Gehaltes an niedermolekularen Oligosacchariden, Oligopeptiden sowie hochwertigen Ölen ein Stutenmilch-Konzentrat mit einer viskos-amorphen Masse, die in dieser Form galenisch nur schwer weiterverarbeitbar wäre. Um diesen technologischen Nachteil auszugleichen, wurde beispielsweise in der AT 393 961 offenbart, dass Stutenmilch vor einer Vakuum-Destillation mit inertem, hochdispersem Siliciumdi- oxid (Kieselerde) als Trägermatrix versetzt werden soll, sodass sich nach der Vakuum-Destillation ein kristallines, pulveriges Trockenkonzentrat ergibt.
Diese Stutenmilch-Trockenkonzentrate mit hochdisperser Matrix wurden "somit entwickelt, um das Herstellungsverfahren unter Beibehaltung der hochwertigen Inhaltsstoffe zu vereinfachen, sowie auch um die Stutenmilch über längere Zeit hinweg lagern zu können, ohne dass es zu Qualitätsverlusten kommt. Durch das Si- liciumdioxid erhält das Produkt weiters eine verbesserte Rieselfähigkeit.
Durch die auf diese bevorzugte Weise getrocknete Stutenmilch ist es möglich, die Temperatur-und Sauerstoff-empfindlichen Inhaltsstoffe, insbesondere die Fettsäuren, schonend und ohne Verluste zu konzentrieren und zu trocknen, so dass die hochwertigen Inhaltsstoffe temperaturschonend getrocknet werden. Dadurch wird ein Stutenmilchkonzentrat zur Verfügung gestellt, dass nicht nur eine maximale biologische Wertigkeit aufweist, sondern bei Raumtemperatur lagerstabil ist und sich überraschenderweise besser als die herkömmlichen Präparate zur Behandlung von Hauterkrankungen eignet. Im Vergleich beispielsweise zu einer Behandlung mit sprühgetrockneter Stutenmilch tritt bei der erfindungsgemäßen Verwendung eine Besserung des Krankheitsverlaufes rasch ein und die Heilung dauert auch länger an.
Unter dem Begriff "hochdisperse Matrix" kann erfindungsgemäß eine Matrix mit großer Oberfläche von zumindest 5OmVg verstanden werden. Dabei ist es wichtig, dass die Matrix biologisch inert ist, sodass die Stutenmilch chemisch nicht verändert wird und so an biologischer Wertigkeit verliert. Dadurch, dass die Stutenmilch auf der hochdispersen Matrix getrocknet wird, wird erreicht, dass die Stutenmilchtröpfchen auf den Matrixteilchen fein verteilt angelagert werden und es zu einer für eine schonende Trocknung wichtigen optimalen feinen Oberflächenverteilung der Milch kommt. Die Milch wird somit auf möglichst geringem Volumen möglichst stark verteilt. Dadurch wird die Milch rasch und unter sanften Bedingungen getrocknet und kann in hoher Konzentration lagerstabil zur Verfügung gestellt werden. Durch die Matrix wird nicht nur eine feine Verteilung der Milch auf einer möglichst großen Oberfläche erreicht, sondern die Matrix bietet auch einen gewissen Schutz vor anderen Stoffen, die die empfindlichen Inhaltsstoffe der Milch, beispielsweise die ungesättigten Fettsäuren, angreifen. Die Milch kann beispielsweise durch Aufsprühen auf die hochdisperse Matrix aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vor und/oder nach der Inkubation der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease zumindest ein Antioxidans, vorzugsweise Ascorbinsäure, Ascorbate, Ascorbinsäu- reester, Tocopherole, insbesondere α-Tocopherol, zugesetzt.
Um die Wertigkeit und Anwendungsmöglichkeiten der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten hydrolysierten Stutenmilch zu steigern bzw. zu erweitern, können weitere Stoffe im Zuge des Verfahrens zugesetzt werden.
Die getrocknete hydrolysierte Stutenmilch wird vorzugsweise vermählen und gegebenenfalls abgepackt. Durch einer der Trocknung nachgeschaltene Vermahlung kann die Korngröße des Stutenmilchpulvers verändert und den weiteren Verarbeitungsschritten (z.B. Tablettierung, Einfüllen in Kapseln) angepasst werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft hydrolysierte Stutenmilch oder hydrolysiertes Stutenmilchpulver erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die hydrolysierte Stutenmilch, die nach dem erfindungsgemäß- ne Verfahren bzw. durch Inkubation von Stutenmilch mit Proteasen hergestellt werden kann, beinhaltet dieselben hochwertigen In- halststoffe (wie z.B. ungesättigte Fettsäuren) wie native Stutenmilch. Ferner werden durch die Hydrolyse mit Proteasen die in der Stutenmilch nativ vorkommenden Proteine gespalten, so dass das allergene Potential nativer Stutenmilch teilweise bzw. bis zur Gänze reduziert werden kann. Das durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnene Stutenmilchtrockenkonzentrat weist ferner eine Haltbarkeit von mehr als 24 Monaten, insbesondere von 24 bis 36 Monaten, auf. Überraschenderweise verschwand nach dem Hydrolyse-Verfahren auch der (bei herkömmlichen Stutenmilch-Präparaten übliche) typische penetrante Geruch und Geschmack.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten hydrolysierten Stutenmilch als Lebensmittel, insbesondere als flüssiges, festes oder pastöses Lebensmittel, als Nahrungsergänzungsmittel, als Arzneimittel oder als kosmetische Präparation.
Hydrolysierte Stutenmilch kann aufgrund ihrer Eigenschaften beispielsweise als Lebensmittel bzw. Nahrungsmittel für Säuglinge (als Muttermilchersatz) verwendet werden. Auch eignet sich das erfindungsgemäße Lebensmittel zum Verzehr durch Menschen, die eine Proteinunverträglichkeit gegen Proteine beispielsweise der Kuhmilch aufweisen.
Stutenmilch kann ferner als Nahrungsergänzungsmittel bzw. Arzneimittel' z.B. in Form von Kapseln oder Salben verwendet wer- den. Es ist nämlich bekannt, dass Stutenmilch beruhigend auf Hautreizungen und -rötungen (somit auch als kosmetische Präparation), aber auch immunstimulierend wirkt. Auch ist bekannt Stutenmilch z.B. gegen Psoriasis und Neurodermitis zu verwenden (siehe z.B.- WO 03/090728).
Die vorliegende Erfindung wird weiters anhand der folgenden Figuren und Beispiele erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
Fig. 1 zeigt die Zusammensetzung der einzelnen Versuchsansätze.
Fig. 2 zeigt ein SDS-PAGE Gel mit Stutenmilchpulver und mit Papain hydrolysiertem Stutenmilchpulver (2 und 10 h Trocknungszeit) .
Fig. 3 zeigt ein SDS-PAGE Gel mit Stutenmilchpulver und mit Papain bzw. Bromelain hydrolysiertem Stutenmilchpulver.
Fig. 4 zeigt ein Nativ-PAGE Gel mit Stutenmilchpulver und mit Papain bzw. Bromelain hydrolysiertem Stutenmilchpulver.
Fig. 5 zeigt ein Nativ-PAGE Gel mit Stutenmilchpulver und mit Papain bzw. Bromelain hydrolysiertem Stutenmilchpulver.
Fig. 6 zeigt eine BSA-Standardkurve zur Proteinbestimmung.
BEISPIELE :
Beispiel 1 :
1.1. Hydrolyse und Trocknung:
Die Milchhydrolyse von Stutenmilch wurde mit pflanzlichen Hydrolasen durchgeführt. Es wurden mehrere Ansätze mit unterschiedlichen pflanzlichen Enzymmengen (Papain- bzw. Bromelain- mengen) und Hydrolysezeiten getestet.
Die im Beispiel untersuchten Enzyme Papain und Bromelain werden als Lebensmittel betrachtet und bedürfen im allgemeinen keiner weiteren toxikologischen Prüfung.
Die Trocknungstemperatur überstieg 400C nicht, wodurch gewährleistet war, dass die Proteine bzw. die entstehenden niedermolekularen Proteine, Polypeptide bzw. Peptide der Stutenmilch in nativer Form bestehen bleiben und die natürlichen Eigenschaften der Stutenmilch möglichst wenig verändert wurden.
Der Hydrolysegrad wurde durch die Dauer der Hydrolyse und durch späteres Einbringen der Enzymlösung und/oder durch die Zugabe unterschiedlicher Enzymmengen variiert.
Im Detail wurde die Hydrolyse wie folgt durchgeführt. Die Stutenmilch wurde langsam aufgetaut und 250 ml in einen Birnen- _ _
kolben überführt. Anschließend wurde nach dem Hinzufügen der jeweiligen Enzymmenge (0,8g/l Stutenmilch) das Gemisch am Rotava- por (Rotavapor Water Bath Büchi 461) bei max. 4O0C getrocknet. Die Reaktionszeit wurde mit dem Vakuum geregelt, sprich die Trocknung erst durch Anlegen eines Vakuums gestartet. Die Enzymeinheiten im Versuchsansatz betrugen für Papain 1920 FIP- ünits/1 und für Bromelain 384 FIP-ünits/1.
Nach dem Trocknen wurde das erhaltende Stutenmilchpulver bzw. Stutenmilchhydrolysat vermählen (händisch mittels Mörser) und in dunkle Fläschchen abgefüllt.
Für die weiteren Untersuchungen wurden Lösungen aus dem Stutenmilchpulver bzw. Stutenmilchhydrolysatpulver hergestellt.
Im vorliegenden Beispiel wurden insgesamt 6 Ansätze hergestellt (siehe Fig. 1) . Als Ausgangsbasis dienten jeweils 250 ml Stutemilch. Bei dem Ansatz A handelt es sich um reines Stutenmilchpulver, welches nicht hydrolysiert wurde und als Referenz mitgeführt wurde.
Die Trocknungsdauer wurde auf ca. 2,5 Stunden eingestellt. Um zu sehen, wie und ob sich der Hydrolysegrad der Milch mit zunehmender Dauer der Trocknung verändert, wurde die Probe C 10 Stunden getrocknet bzw. die Trocknung nach 7,5 Stunden aktiviert .
Die 6 Ansätze in Pulverform wurden für die Gelelektrophoresen in dest. Wasser gelöst.
1.2. SPS-Page
Acrylamid/Bis (30%T,2,67%C, 1:37,5): 5x Running buffer pH 8,3:
146,0 g Acrylamid 15,15 g Tris-Base 4,0 g Bis 72,0 g Glycin mit dest. Wasser auf 500 mL, filtrie5,00 g SDS ren mit dest. Wasser auf 1000 mL; und im Dunkeln bei 4 "C lagern. pH-Wert nicht einstellen; bei 4°C lagern und vor Gebrauch 1:5
1,5 MTris-HCl, pH 8,8 (Trenngelp.) verdünnen.
54, 45 g Tris-Base
120 mL dest. Wasser Ix Running buffer pH 8,3: mit 6 N HCl auf pH 8,8 einstellen; 160 mL 5x Running buffer pH 8,3 mit dest. Wasser auf 300 mL auffüllen 640 mL dest. Wasser
0,5 MTris-HCI, pH 6,8 (Sammelgelp.) 2X Sample buffer:
6, 00 g Tris-Base 900 μL Stock-2XSB 60 mL dest . Wasser 100 μL ß-Mercaptoethanol mit 6 N HCl auf pH 6, 8 einstellen; mit dest . Wasser auf 100 mL auffüllen 10% (w/v) SDS:
10% (w/v) Ammonpersulfat (APS): 1O 9 SDS
10 mL dest . Wasser 50 mg Ammonpersulfat - - -
500 μL dest. Wasser
N,N,N',N'-Tetramethyl-ethylendiamin
Stock-2XSB: (TEMED)
2,0 mL 0,5 M Tris-HCl pH 6,8
1,6 mL Glycerin (20%)
3,2 mL 15% SDS (5%)
0,4 mL 0,5% (w/v) Bromphenolblau
Die SDS-PAGE Gele wurden wie folgt hergestellt:
Figure imgf000013_0001
Nach dem Gießen des Trenngels wurde es mit ein wenig 2-Buta- nol überschichtet, damit eine Trenngellinie zustande kam. Das Gel wurde etwa 30-45 min polymerisiert . Danach wurde das Butanol entfernt, mit dest. Wasser gespült und die Zone für das Sammelgel mit Filterpapier trockengesaugt.
Im nächsten Schritt wurde das Sammelgel mit einer Höhe von 1 cm gegossen und die Kämme mit 10 Slots eingesetzt. Die Polymerisationszeit des Sammelgels belief sich auf ca. 30-45 min.
Nach dem Entfernen des Kammes wurde die Elektrophorese-Apparatur zusammengestellt.
Die Gele wurden in die Elektrophoresekammer gestellt und mit 1 x Laufpuffer aufgefüllt. Die Proben wurden in gleichem Volumen 2x Sample buffer aufgenommen, und ca. 4 min bei 95 °C erhitzt und danach ca. 1 min zentrifugiert . Die Proben wurden mittels einer Hamilton-Spritze von links nach rechts aufgetragen.
Anschließend wurde Spannungsquelle bei const . 200 V und max. 70 mA pro Gel angelegt.
Um später die Richtung des Probenauftragens nachvollziehen zu können, wurde die linke Ecke des Gels abgeschnitten bzw. markiert.
Anschließend wurde das Gel einer Färbung (vorzugsweise einer Coommassie-Färbung) .zugeführt. Um die entstehenden Banden den einzelnen Stutenmilchproteinen zuweisen zu können, ist ein SDS-PAGE Marker mitgelaufen. Dieser setzte sich zusammen aus Myosin (Kaninchenmuskel, 205,0 kDa) , beta-Galactosidase (E. Coli, 116,0 kDa) , Phosphorylase b
(Kaninchenmuskel, 97,0 kDa), Fructose-β-phosphat-Kinase (Kaninchenmuskel, 84,0 kDa), Albumin (Rinderserum, 66,0 kDa), Glutamat-Dehydrogenase (Rinderleber, 55,0 kDa), Ovalbumin (Hühnerei, 45,0 kDa), Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (Kaninchenmuskel, 36,0 kDa), Carboanhydrase (Rindererythrocyten, 29,0 kDa), Trypsinogen (Rinderpankreas, 24,0 kDa), Trypsin-Inhibitor
(Sojabohne, 20,0 kDa), alpha-Lactalbumin (Rindermilch, 14,2 kDa) und Aprotinin (Rinderlunge, 6,5 kDa).
Es wurden Stammlösungen mit möglichst gleichen Konzentrationen hergestellt, damit eine semi-qualitative Interpretation der Gele (siehe Fig. 2) ermöglicht wird.
Figure imgf000014_0001
Auf der Bahn 1 ist der SDS Marker gelaufen. Dieser ermöglicht eine eindeutige Zuteilung von den Banden und den jeweiligen Proteinen.
Die hochmolekularen Immunglobuline, welche einen geringen Prozentteil ausmachen, und Serumalbumin sind am oberen Ende des SDS-GeIs aufzufinden.
Im Mittelfeld sind die Caseine zu finden. Die Caseine stellen mit ca. 55 Prozent den größten Anteil dar, gefolgt von den Molkenproteinen, die am unteren Teil des Gels zu finden sind, mit ca. 40 Prozent.
Auf Bahn 2 wurde in dest. Wasser gelöstes Stutenmilchpulver aufgetragen.
Auf Bahn 3 wurde Stutemmilchhydrolysat aufgetragen, wobei erkennbar ist, dass die Caseinbanden deutlich abgenommen haben.-- Bei der Bahn 4 handelt sich um Stutenmilch die 10 h hydroly- siert wurde, hier kommt es zu einer weiteren Verminderung der Caseinbanden bzw. sind keine eindeutigen Banden mehr erkennbar.
Eine weitere SDS-PAGE wurde mit allen 6 Ansätzen durchgeführt (siehe Fig. 3) :
Figure imgf000015_0001
1.3. Nativ-PAGE:
Acrylamid/Bis (30%T, 2,67%C, Vernetzungs5x Running buffer pH 8,3: grad 1:37,5): 15,15 g Tris-Base
72,0 g Glycin
146,0 g Acrylaraid mit dest. Wasser auf 1000 mL; 4,0 g Bis pH-Wert nicht einstellen; mit dest. Wasser auf 500 mL, filtriebei 40C lagern und vor Gebrauch 1:5 ren verdünnen. und im Dunkeln bei 40C lagern.
Ix Running buffer pH 8,3:
1,5 M Tris-Citrat, pH 8,8 (Trenngelpuffer.)
160 mL 5x Running buffer pH 8,3
54,45 g Tris-Base 640 mL dest. Wasser
120 mL dest. Wasser mit Citronensaure-Kristallen auf pH
8, θeinstellen; B rom phenolblau : mit dest. Wasser auf 300 mL auffüllen bei 40C lagern.
0,5 M Tris-HCl, pH 6,8 (Sammelgelp.) N,N,N',N'-Tetramethyl-ethyIendiamin(TE-
6, 00 g Tris-Base MED)
60 mL dest. Wasser mit Citronensaure-Kristallen auf pH
6,8 einstellen; mit dest. Wasser auf 100 mL auffüllen. bei 40C lagern. - -
10% (w/v) Ammonpersulfat (APS):
50 mg Ammonpersulfat 500 μL dest. Wasser
Saccharose
2,0 mL 0,5 M Tris-HCl pH 6,8
1, 6 mL Glycerin (20%)
3,2 mL 15% SDS (6%)
0,4 mL 0,5% (w/v) Bromphenolblau
Die Nativ-PAGE Gele wurden wie folgt hergestellt:
Figure imgf000016_0001
Die Herstellung und die Verwendung der Nativ-PAGE Gele erfolgt analog' zu den SDS-PAGE Gelen.
Eine Nativ-PAGE wurde mit allen folgenden Ansätzen durchgeführt (siehe Fig. 4 und Fig. 5, bei der die Proben 1:5 verdünnt wurden) :
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000017_0001
1.4. Proteinbestiimuna nach Bradford Die Bestimmung beruht auf der Beobachtung, dass das Absorptionsmaximum für eine saure Coomassie Brilliant Blue G-250 Lösung von 465 nm nach 595 nm wandert, wenn eine Bindung an ein Protein erfolgt. Der Farbstoff bindet primär an basische (im speziellen Arginin) und aromatische Aminosäure-Reste. Diese Beobachtung wurde von Bradford erstmals für die Proteinbestimmung angewendet. Zur quantitativen Auswertung kann das Lambert- Beersche-Gesetz herangezogen werden.
Färbelösung (B) Rinderserumalbumin BSA (Sigma)
100 mg Coomassie Blue G in 52 mL 92,4 % Ethanol lösen Entfärbelösung: 100 mL 85% Phosphorsäure 40% (v/v) Methanol auf 1000 mL mit dest. Wasser 10% (v/v) Eisessig 50% (v/v) dest . Wasser
Färbelösung:
Figure imgf000017_0002
Probenbestimmung:
60 μl der Probe bzw. Standard (Null-Stellen mit 60 μl dest. Wasser)
150 μl 1 M NaOH. mit 3 ml Färbelösung (B) gut vermischen.
5 min inkubieren.
Absorption bei 595 nm messen.
Erstellen der Standardkurve:
10 mg BSA wurden in 1 ml dest. Wasser gelöst (c = 10 000 μg/ml) . Von dieser Lösung wurden 5 Verdünnungsstufen (200, 300, 500,- 750, 1000 μg/ml) hergestellt. Die Auswertung erfolgte mit Hilfe der Standardkurve (siehe Fig. 6) .
Figure imgf000018_0001
Die Standardkurve wurde herangezogen, um die Proteinmenge in den Proben vor und nach der Hydrolyse und somit den Hydrolysegrad zu bestimmen.
Figure imgf000018_0002
1.5. Diskussion
Es wurden 6 Ansätze getestet. Der Hydrolysegrad nach 2 Stunden bei 370C konnte mit ca. 35% ermittelt werden und nach 10 Stunden mit ca. 65%.
Auch ist die Adaptierung des bestehenden Stutenmilchtrocknungsverfahren mit der neuen Methode ohne zusätzlichen Aufwand möglich. .. _ . . Die Versuchsmengen wurden mit 250 ml Stutenmilch und 0,2 g Enzym festgelegt. Variationen wurden in Enzymart, pH-Wert und Dauer durchgeführt.
Die mikrobielle Belastung im Zuge des Verfahrens spielte keine entscheidende Rolle, obwohl es zu einer Aufkonzentration kam.
Diese Art der Milchhydrolyse wurde schon bei der Käseerzeugung angewandt. Die Enzyme Papain und Bromelain wurden dabei als Labersatz eingesetzt, jedoch wurde dieses Verfahren wieder verworfen, da die erzeugten Proteinspaltprodukte einen bitteren Geschmack aufwiesen und dadurch keine Kosumentenakzeptanz fanden. Das durch diese Art der Milchhydrolyse gewonnene Stutenmilch-Hy- drolisat weist überraschenderweise einen neutralen, leicht süßlichen Geruch und Geschmack auf.
Da diese Enzyme hauptsächlich nur die Caseine spalten, bleiben die grundsätzlichen Eigenschaften der Milch erhalten. Weiters wurden solche Enzyme zur Trockenmilch hinzugefügt um eine bessere Verdauung der Milchproteine zu erreichen.
Beispiel 2 :
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Präparation wird in den folgenden Fallbeispielen aufgezeigt:
Fallbeispiel 1
M.M., männlich, geb. am 01.08.1998; stationärer Aufenthalt Diagnosen:
1. Bakteriell superinfizierte atopische Dermatitis in generalisierter Form, vom schweren Verlauf
2. Mischform des Asthma bronchiale
3. Allergische Rhinopathie durch Pollen
Der Patient nahm ein Präparat auf Basis hydrolisierter Stutenmilch.
Im Zuge der Therapie traten keine Beschwerden auf. Der Allgemein- und Hautzustand hat sich unter der Therapie deutlich verbessert.
Fallbeispiel 2
F. A., weiblich, geb. am 08.04.1972; stationärer Aufenthalt Diagnose:
Allergische Dermatitis unbekannter Genese
Frau F. nahm ein Präparat auf Basis hydrolisierter Stutenmilch. Es traten nach der Einnahme keine Beschwerden auf. Der Allgemein- und Hautzustand hat sich unter der Therapie verbessert. Fallbeispiel 3
M. L. weiblich, geb. am 01.08.2000; stationärer Aufenthalt Diagnose:
Bakteriell superinfizierte, atopische Dermatitis vom schweren Verlauf
Die Einnahme eines Präparates auf Basis hydrolisierter Stutenmilch erfolgte für 4 Wochen. Es wurde gut vertragen. Auch nach der Einnahme kam es zu keinerlei Beschwerden.
Der Allgemein- und Hautzustand hat sich im Laufe des Aufenthalts deutlich verbessert.
Fallbeispiel 4
M.V., weiblich, geb. am 28.06.1991; stationärer Aufenthalt Diagnose :
Bakteriell superinfizierte, atopische Dermatitis in generalisierter Form, vom schweren Verlauf
M. V. nahm ein Präparat auf Basis hydrolisierter Stutenmilch. Es traten nach der Einnahme keine Beschwerden auf. Der Allgemein- und Hautzustand hat sich unter der Therapie deutlich verbessert .
Fallbeispiel 5
R. N., weiblich, geb. am 19.09.1969; stationärer Aufenthalt Diagnosen:
1. Generalisierte Psoriasis vulgaris intertriginosa et capillitii vom chronisch stationären Typ
2. Impetiginisation einiger Psoriasisherde mit Staphylococ- cus aureus
Die Einnahme eines Präparates auf Basis hydrolisierter Stutenmilch erfolgte 3 Wochen lang. Es traten dabei keine allergischen Reaktionen auf, d.h. es wurde gut vertragen. Auch nach der Einnahme kam es zu keinerlei Beschwerden.
Die Patientin konnte in einem verbesserten Allgemein- und Hautzustand entlassen werden und setzte die Therapie mit dem Präparat auf Basis hydrolisierter Stutenmilch zu Hause fort.
Fallbeispiel 6
H.B., weiblich, geb. am 08.01.1943
Die Patientin wurde wegen einer atopischen Dermatitis, u.a. mit dyshidrosiformen Hauterscheinungen, stationär aufgenommen. R. N. genoss die klassische Therapie der Neurodermitis zunächst mit einer Sanierungsphase, später mit antiinflammatorischen Salben, u.a. auch mit Pasta Exicans an den Händen.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von hydrolysierter Stutenmilch umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Stutenmilch und
- Inkubieren der Stutenmilch mit mindestens einer Protease.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease eine Serinprotease, eine Threoninprotease, eine Cy- steinprotease, eine Aspartatprotease, eine Metalloprotease oder eine Glutamatprotease ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease pflanzlichen, tierischen oder mikrobiellen Ursprungs ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease pflanzlichen Ursprungs ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Papain, Bromelain, Ficin und Kombinationen davon.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease tierischen Ursprungs ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trypsin, Pepsin, Chymotrypsin und Kombinationen davon.
β. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease mikrobiellen Ursprungs Nattokinase ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease rekombinant hergestellt wird oder natürlichen Ursprungs ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Protease in einer Menge von 0,1 bis 10g, vorzugsweise von 0,2 bis 5g, noch mehr bevorzugt von 0,3 bis 2g, besonders bevorzugt von 0,4 bis Ig, pro Liter Stutenmilch zugesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Inkubation der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease für mindestens 30 Minuten, vorzugsweise für mindestens 1 Stunde, noch mehr bevorzugt für mindestens 2 Stunden, besonders bevorzugt für mindestens 5 Stunden, insbesondere für mindestens 10 Stunden, erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert vor der Inkubation der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease in einen Bereich von 4 bis 9, vorzugsweise in einen Bereich von 5 bis 8, eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach oder während des Inkubierens der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease das Gemisch getrocknet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung durch Evaporation, vorzugsweise durch Evaporation unter vermindertem Atmosphärendruck, insbesondere durch Evaporation unter Vakuum, erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Trocknung die hydrolysierte Stutenmilch mit einer hochdispersen Matrix, vorzugsweise mit hochdispersem Siliziumdioxid, versetzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung bei einer Temperatur von weniger als 8O0C, vorzugsweise von weniger als 700C, besonders bevorzugt von weniger als 600C, noch mehr bevorzugt von weniger als 500C, insbesondere von weniger als 400C erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder nach der Inkubation der Stutenmilch mit der mindestens einen Protease mindestens ein Antioxidans, vorzugsweise Ascorbinsäure, Ascorbat, Ascorbinsäureester, Toco- pherol, insbesondere α-Tocopherol, zugesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die getrocknete hydrolysierte Stutenmilch vermählen und gegebenenfalls abgepackt wird.
17. Hydrolysierte Stutenmilch oder hydrolysierte Stutenmilchpulver erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
18-. Verwendung einer hydrolysierten Stutenmilch nach Anspruch 17 als Lebensmittel, insbesondere als flüssiges, festes oder pastö- ses Lebensmittel, als Nahrungsergänzungsmittel, als Arzneimittel oder als kosmetische Präparation.
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