技术领域
本发明涉及用于早产婴儿和/或低出生体重的婴儿的营养组合物及这类组合物的长期健康作用。
背景技术：
随着新生儿重症监护的进步，极度早产儿(妊娠期<32周时出生)和极低出生体重(VLBW；体重<1500克)的婴儿的存活率得到明显提高。然而，与早产和低出生体重相关的许多风险因子(包括新生儿感染和炎症应答)对这些儿童的正常大脑成熟过程有不利影响。因此，与足月出生的婴儿相比，上述婴儿在大脑发育方面具有广泛的区别，如通过核磁共振成像(MRI)所测量的灰质和白质体积的总体减少所显示的以及通过弥散张量成像(DTI)所测量的白质完整性降低所显示的。不幸的是，这些脑发育方面的不利区别似乎与儿童和青春期有关，并且增加了极度早产和VLBW儿童中出现差的运动、认知、行为发展的风险。
市场上可获得许多用于足月婴儿的婴儿配方物。然而，这些产品不是给予早产婴儿和低出生体重的婴儿的最佳选择，这是因为快速生长的早产婴儿的完全营养需求未被满足。同样的，母乳的组成也不能完全满足所述营养需求。用于这些婴儿的肠内营养物供应的主要目的是实现与胎儿生长相似的生长以及令人满意的功能发育。因此，低出生体重婴儿的优选食物是强化母乳，或者，特别设计用于这些婴儿的配方物。母乳强化剂(HMF)和早产婴儿配方物是可商购的。通常，HMF中除了蛋白质外，还含有碳水化合物或脂肪、矿物质和维生素。通常，早产婴儿配方物含有高的蛋白质浓度。由于极低出生体重(VLBW)的婴儿的代谢需求高，且其胃肠道发育不成熟限制了给予肠道营养，因此极低出生体重婴儿的经肠道喂养是一项挑战。
氨基酸谷氨酰胺已被应用于用于早产婴儿的营养组合物中。Van den Berg等人，2005，Am J Clin Nutr 81：1397-1404公开了补充谷氨酰胺可以降低VLBL婴儿的传染病患病率。Van den Berg等人，2007，Arch.Pediatrics&Adolescent Medicine，161：1095-1101公开了补充谷氨酰胺可以降低出生后第1年和6岁时发生特应性皮炎的风险。Van Zwol等人，2008，Acta Paediatrica，97：562-567报道了为VLBW婴儿补充谷氨酰胺不会影响其在2岁时的神经发育结果。WO 2011/047107公开了使用精氨酸-谷氨酰胺二肽支持新生儿视网膜、肠道和/或神经系统的发育。
对结构性的大脑发育(structural brain development)和长期功能性的大脑发育的效应至今没有被报道过。
技术实现要素：
本发明人发现，在极度早产婴儿和/或VLBW婴儿出生后第1个月喂养富含谷氨酰胺的食物对其大脑发育的测量结果具有长期效应。总计52名极度早产婴儿和/或VLBW儿童，其最初在出生后3至30天内参与了关于肠内补充谷氨酰胺的随机对照试验中，并且在学龄期参与了此项跟踪研究，他们的平均年龄为8.6岁(SD＝0.3岁)。大脑发育的测量包括多种大脑结构的体积结果和主要白质纤维束各向异性分数(FA)值，这两种测量分别使用核磁共振成像(MRI)和弥散张量成像(DTI)技术。
与早产婴儿组相比，在学龄期随访的足月出生的婴儿中，观察到具皮质和皮质下体积增加。有利地，与未接受L-谷氨酰胺的早产婴儿的对照组相比，早产并且在出生后第1个月中补充L-谷氨酰胺的婴儿中也观察到了增加的皮质脑体积和皮质下脑体积。具体地，观察到显著增加的白质体积、脑干体积和海马体体积。
具体实施方式
因此本发明涉及一种方法，所述方法用于在低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长，
所述方法包括将富含谷氨酰胺的营养组合物给予所述低出生体重的婴儿和/或早产婴儿。
在一个实施方案中，本发明被认为是一种非医疗方法，所述方法用于
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
优选地，在所述低出生体重婴儿和/或早产婴儿出生后最初的六个月，优选最初的四个月，更优选最初的两个月并且最优选至少第1个月内，给予所述富含谷氨酰胺的营养组合物。
优选地，在4-12岁的所述婴儿中确认体积和/或质量的增加以及对体积和/或质量的增长的促进。
本发明也可表述为用于增加低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中的脑体积和/或质量的包含谷氨酰胺的营养组合物。
在一个实施方案中，增加脑体积和/或质量优选地为增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量。
本发明还涉及用于促进低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中的脑体积和/或质量增长的包含谷氨酰胺的营养组合物。
在一个实施方案中，促进脑体积和/或质量的增长优选地为促进白质体积和/或质量、脑干的体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量的增长。
本发明还涉及包含谷氨酰胺的营养组合物，所述组合物用于增加低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中的白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量。
本发明也涉及包含谷氨酰胺的营养组合物，所述组合物用于促进低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中的白质体积和/或质量增加、脑干体积和/或质量增加、和/或海马体体积和/或质量增加。
优选地，所述包含谷氨酰胺的营养组合物用于为低出生体重的婴儿和/或早产婴儿提供营养。
更具体地，本发明涉及用于为低出生体重的婴儿和/或早产婴儿提供营养的包含谷氨酰胺的营养组合物，所述营养组合物用于
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或脑质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
本发明还可表述为包含谷氨酰胺的组合物用于制备富含谷氨酰胺的营养组合物的用途，所述营养组合物用于在低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或质量的增长
-增加白质的体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
本发明还可表述为包含谷氨酰胺的组合物用于制备富含谷氨酰胺的营养组合物的用途，所述营养组合物用于为低出生体重的婴儿和/或早产婴儿提供营养，用于
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或脑质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
本发明可被描述为谷氨酰胺用于制备富含谷氨酰胺的营养组合物的用途，所述营养组合物用于在低出生体重的婴儿和早产婴儿中
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或脑质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
本发明还可表述为谷氨酰胺用于制备富含谷氨酰胺的营养组合物的用途，所述营养组合物用于为低出生体重的婴儿和/或早产婴儿提供营养，用于
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或脑质量的增长
-增加白质的体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体的体积和/或质量的增长。
本发明还可表述为谷氨酰胺用于在低出生体重的婴儿和/或早产婴儿中
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或脑质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
本发明还可表述为谷氨酰胺用于为低出生体重的婴儿和/或早产婴儿提供营养，用于
-增加脑体积和/或脑质量
-促进脑体积和/或脑质量的增长
-增加白质体积和/或质量、脑干体积和/或质量、和/或海马体体积和/或质量，并且/或者
-促进白质体积和/或质量的增长、脑干体积和/或质量的增长、和/或海马体体积和/或质量的增长。
依据本发明，相对于未被给予所述富含谷氨酰胺的营养组合物的低出生体重的婴儿和/或早产婴儿的体积和/或质量，增加了低出生体重的婴儿和/或早产婴儿的体积和/或质量并且/或者促进了体积和/或质量的增长。
早产婴儿和LBW婴儿
本发明涉及用于喂养婴儿的方法，所述婴儿选自低出生体重的婴儿(LBW婴儿)、极低出生体重的婴儿(VLBW婴儿)、超低出生体重的婴儿(ELBW)、早产(preterm或premature)婴儿和极度早产婴儿。LBW婴儿出生时重量小于2500克。VLBW婴儿出生时重量低于1500克。ELBW婴儿的出生时重量低于1000克。早产婴儿是在妊娠期37周结束前出生。极度早产婴儿是在妊娠期的32周结束前出生。优选地，所述婴儿选自ELBW、VLBW和极度早产婴儿。
谷氨酰胺
本发明中的营养组合物包含谷氨酰胺。在本申请通篇中，这也可称为包含谷氨酰胺的营养组合物或富含谷氨酰胺的营养组合物。本发明中，谷氨酰胺指L-谷氨酰胺。谷氨酰胺是血浆和母乳中最丰富的氨基酸之一，并被认为在早产婴儿中是条件必需的。在所有快速分裂细胞(例如肠道衬细胞和某些免疫细胞)中，谷氨酰胺作为能量来源和用于核苷酸合成。在大脑中，谷氨酰胺是神经递质的底物，也是神经系统中重要的能量来源。由于在出生后最初的几周内谷氨酰胺的营养供应受限，LBW或早产婴儿(尤其是VLBW和/或极度早产婴儿)可对谷氨酰胺耗尽特别敏感。此外，这些婴儿中由谷氨酸盐合成谷氨酰胺的内在能力并未完全发育。
谷氨酰胺优选地是以易于吸收的形式存在。由于所述LBW和/或早产婴儿的肠道不成熟，以完整蛋白质形式存在的谷氨酰胺较不易被吸收。因此，所述谷氨酰胺优选地是以游离氨基酸和/或二肽和/或三肽的形式存在，最优选谷氨酰胺二肽和/或游离谷氨酰胺。游离谷氨酰胺和谷氨酰胺二肽是可商购的，例如在Ajinomoto，USA购得。在一个实施方案中，谷氨酰胺二肽以两个谷氨酰胺残基的二肽形式存在。在一个实施方案中，谷氨酰胺二肽以一个谷氨酰胺和另一个非谷氨酰胺的氨基酸的二肽形式存在。例如，谷氨酰胺二肽还可以为丙氨酸-谷氨酰胺二肽的形式。本发明的上下文中，术语游离谷氨酰胺意指单个氨基酸的形式。这包括以盐的形式存在的单个谷氨酰胺。
本发明的营养组合物包含比正常存在于母乳蛋白质或基于牛乳来源蛋白质的标准早产儿配方物中的谷氨酰胺水平更高的谷氨酰胺水平。优选地，以总蛋白质计，本发明的营养组合物包含至少12重量％，更优选至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的谷氨酰胺。优选地，以所述营养组合物的干重计，本发明的营养组合物包含至少1.5重量％，更优选至少2重量％，甚至更优选至少4重量％的谷氨酰胺。优选地，本发明的营养组合物以100kcal计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，甚至更优选至少1g谷氨酰胺。优选地，以总蛋白质计，本发明的营养组合物包含至少12重量％，更优选至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，以所述营养组合物的干重计，本发明的营养组合物包含至少1.5重量％，更优选至少2重量％，甚至更优选的至少4重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，本发明的营养组合物以100kcal计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，甚至更优选至少1g的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。
以kg体重计，谷氨酰胺(优选游离的谷氨酰胺)的每日剂量优选地为0.01-0.5g，更优选为0.03-0.4g，甚至更优选为0.07-0.35g。
营养组合物
在一个实施方案中，本发明的富含谷氨酰胺的组合物为营养组合物。在一个实施方案中，本发明涉及用于喂养LBW和/或早产婴儿，更优选VLBW和/或极度早产婴儿的营养组合物。
在一个实施方案中，本发明的富含谷氨酰胺的营养组合物是早产儿配方物。所述早产儿配方物包含早产婴儿所需的全部大量营养和微量营养，以达到与胎儿生长相似的生长以及令人满意的功能发育。
在一个实施方案中，本发明涉及营养组合物，其包含以所述营养组合物的干重计1.5-20重量％的谷氨酰胺，且包含其量使得所存在的谷氨酰胺以总蛋白质计为12-80重量％的蛋白质。优选地，所述营养组合物为早产儿配方物。优选地，谷氨酰胺为游离谷氨酰胺、谷氨酰胺二肽和/或谷氨酰胺三肽的形式。
在优选的实施方案中，以所述早产儿配方物的干重计，所述早产儿配方物包含5-25重量％的蛋白质、优选9-20重量％、更优选13-18重量％的蛋白质。在优选的实施方案中，每100mL所述早产儿配方物包含1.8-3.0g蛋白，优选地，优选2.0-3.0g，优选2.5g-2.6g。
在优选的实施方案中，以总热量计，所述早产儿配方物包含6％-30％蛋白质，更优选10-20，甚至更优选12-15％蛋白质。表述“以总热量计的％蛋白质”是指1克蛋白质的能量为4.0kcal。为确定蛋白质的量，应当考虑蛋白质、肽和游离氨基酸(包括谷氨酰胺)的总和。优选地，根据凯氏定氮法(Kjeldahl method)确定所述蛋白质含量，使用的换算因子为6.25，在以酪蛋白为主的配方物的情况下优选使用的换算因子为6.38。
乳清蛋白特别适合作为低体重的早产婴儿的蛋白质源。然而，由于甜乳清蛋白通常具有可以导致高苏氨酸血症(hyperthreoninemia)的高苏氨酸含量，因此本发明的早产儿配方物优选地包含从中去除了至少一部分的糖巨肽(GMP)的酸乳清蛋白或甜乳清蛋白。本发明的早产儿配方物优选地含有4.7-7.5g苏氨酸/100g氨基酸，优选3.9g-4.6g苏氨酸/100克氨基酸。优选地，为了降低所述复水的早产儿配方物的克分子渗透压浓度(osmolarity)，本发明的早产儿配方物中含有未水解的蛋白质，这对LBW和/或早产婴儿(尤其是VLBW和ELBW和/或极度早产婴儿)有利。有利的是，本发明的早产婴儿配方物的蛋白质是水解的，目的是提高可消化性和胃肠耐受性。这对LBW和/或早产婴儿，尤其是VLBW和ELBW和/或极度早产婴儿是尤其优选的，这是因为他们具有不成熟的肠道从而削弱了消化和吸收能力。有利地并且优选地，所述蛋白质以部分水解的形式存在于所述早产儿配方物中，从而使得能够比完整蛋白质具有更好的溶解性和消化性，而不会像在大量水解的蛋白质或游离氨基酸的情况下那样增加过多的克分子渗透压浓度。本发明中部分水解的蛋白质是指水解程度为3-20％的蛋白质。在本发明的优选的实施方案中，所述早产儿配方物包含水解程度为3-20％，优选5-18％，最优选5-15％的蛋白质。
在本发明的优选的实施方案中，所述早产婴儿配方物包含酪蛋白和/或乳清蛋白。在本发明的优选的实施方案中，所述早产儿配方物包含酪蛋白。在本发明的优选的实施方案中，所述早产儿配方物包含乳清蛋白。优选地，所述早产儿配方物包含衍生自非母乳，优选牛乳的乳清蛋白和酪蛋白。优选地，酪蛋白与乳清蛋白的重量比(以干重计)为80/20-20/80，更优选40/60-50/50。
优选地，以总蛋白质计，本发明的早产儿配方物包含至少12重量％，更优选至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的谷氨酰胺。优选地，以总蛋白质计，本发明的早产儿配方物包含至多80重量％，更优选至多50重量％的谷氨酰胺。优选地，以所述早产儿配方物的干重计，本发明的早产儿配方物含有至少1.5重量％，更优选至少2重量％，甚至更优选至少4重量％的谷氨酰胺。优选地，以所述早产儿配方物的干重计，本发明的早产儿配方物含有至多20重量％，更优选至多10重量％的谷氨酰胺。优选地，本发明的营养组合物以100kcal所述早产儿配方物计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，甚至更优选至少1g谷氨酰胺。优选地，本发明的早产儿配方物以100kcal所述早产儿配方物计包含至多5g，甚至更优选至多2g谷氨酰胺。
优选地，以总蛋白质计，本发明的早产婴儿配方物包含至少12重量％，更优选至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，以总蛋白质计，本发明的早产儿配方物包含至多80重量％，更优选至多50重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，以所述早产儿配方物的干重计，本发明的早产儿配方物包含至少1.5重量％，更优选至少2重量％，甚至更优选至少4重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，以所述早产儿配方物的干重计，本发明的早产儿配方物包含至多20重量％，更优选至多10重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，本发明的营养组合物以100kcal所述早产儿配方物计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，甚至更优选至少1g游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，本发明的早产儿配方物以100kcal所述早产儿配方物计包含至多5g，甚至更优选至多2g游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。
在优选的实施方案中，即饮形式的本发明的早产儿配方物含有约70-90kcal，优选75-85kcal/100ml。
优选地，所述早产婴儿配方物的克分子渗透压浓度低于450mOsmol/l，更优选低于400，甚至更优选低于350。尤其对于早产婴儿来说，过高的克分子渗透压浓度是不利的。
优选地，所述早产儿配方物包含约3.5-5.5g，优选3.9-5.0g的脂肪/100ml。优选地，以所述早产儿配方物的干重计，所述早产儿配方物包含约20-50重量％，优选26-35重量％的脂肪。优选地，所述早产儿配方物以100kcal所述早产儿配方物计包含3.5-7.0g，更优选5.0-6.5g，更优选5.3-5.8g的脂肪。脂肪优选地为植物脂肪。优选地，所述脂肪组分中包含长链多不饱和脂肪酸例如二十二碳六烯酸和花生四烯酸。这些脂肪酸对早产婴儿和/或LBW婴儿的大脑和视觉发育有利。优选地，所述脂肪组分包含中链脂肪酸，优选以总脂肪酸计至少10重量％并且至多40重量％。中链脂肪酸更容易被早产婴儿和/或LBW婴儿吸收。
优选地，所述早产儿配方物包含6-10g，优选7-8g可消化的碳水化合物/100ml。优选地，以所述早产儿配方物的干重计，所述早产儿配方物包含40-80重量％，优选40-50重量％的可消化的碳水化合物。优选地，所述早产儿配方物以100kcal的所述早产儿配方物计包含约5-20g，更优选6-15g，更优选7-10g可消化的碳水化合物。合适的可消化的碳水化合物为乳糖和麦芽糊精。
优选地，本发明的早产儿配方物包含至少一种不可消化的寡糖。有利地且最优选地，所述不可消化的寡糖是水溶性的(依照L.Prosky等人，J.Assoc.Anal.Chem 71：1017-1023，1988中公开的方法)。不可消化的寡糖，又称益生元，在肠内不被人上消化道(小肠和胃)中存在的消化酶的作用所消化，而是被人肠内微生物丛发酵。例如，葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖和麦芽糖糊精被认为是可消化的。不可消化的寡糖有利地进一步提高了本发明的谷氨酰胺对结构性大脑体积或增长的效应。不可消化的寡糖激发健康的肠环境，从而帮助谷氨酰胺的摄取。
优选地，所述不可消化的寡糖的聚合度(DP)为2-200。所述不可消化的寡糖的平均DP优选地小于200，更优选低于100，甚至更优选低于60，最优选低于40。所述不可消化的寡糖优选地选自低聚果糖如菊粉、不可消化的糊精、低聚半乳糖如反式低聚半乳糖、低聚木糖、低聚阿拉伯糖、低聚阿拉伯半乳糖、低聚葡萄糖如低聚龙胆糖和环糊精、低聚葡萄糖甘露糖、低聚半乳甘露糖、低聚甘露糖、低聚壳聚糖、低聚唾液酸(如3-SL，6-SL，LSTa,b,c，DSLNT，S-LNH，DS-LNH)，及低聚岩藻糖(如(非)硫酸化岩藻依聚糖((un)sulphated fucoidan)OS、2-FL、3-FL、LNFP I,II,III,V、LNnFPI、LNDH)，及其混合物，更优选低聚果糖如菊粉、低聚半乳糖如β连接的反式低聚半乳糖和低聚岩藻糖及其混合物，甚至更优选反式低聚半乳糖。当所述不可消化的寡糖是混合物时，使用相应参数的平均值定义本发明。
本发明优选地提供两种不同的不可消化的低聚糖的组合物，所述两种低聚糖具有不同的糖苷键类型、不同的聚合度和/或不同的单糖组成。在下文中，所述两种不同的不可消化的寡糖也被称为不可消化的寡糖A和B。
优选地，所述不可消化的寡糖的全部单糖单元的至少60％，更优选至少75％，甚至更优选90％，最优选98％是选自半乳糖(gal)、果糖(fru)和葡萄糖(glu)单糖的单糖。
优选地，所述不可消化的寡糖是选自β-低聚半乳糖、α-低聚半乳糖和半乳聚糖的寡糖。依据更优选的实施方案，不可消化的寡糖A是β-低聚半乳糖。β-低聚半乳糖有时也称为反式低聚半乳糖。优选地，不可消化的寡糖A包含具有β(1,4)，β(1,3)和/或β(1,6)糖苷键和末端葡萄糖的低聚半乳糖。例如反式低聚半乳糖可以通过商品名为GOS(Borculo Domo Ingredients，Zwolle，Netherlands)、Bi2muno(Clasado)、Cup-oligo(Nissin Sugar)和Oligomate55(Yakult)获得。
优选地，不可消化的寡糖为低聚果糖。在其他上下文中，低聚果糖也被称作果多糖(fructopolysaccharides)，果寡糖(oligofructose)、多聚果糖(polyfructose)、多聚果聚糖(polyfructan)、菊粉、果聚糖(levan)和果聚糖(fructan)，也可以指包含β连接的果糖单元的寡糖，所述果糖单元优选地通过β(2,1)和/或β(2,6)糖苷键连接，并且优选的DP为2-200。优选地，所述低聚果糖含有末端β(2,1)糖苷键连接的葡萄糖。优选地，所述低聚果糖含有至少7个β连接的果糖单元。在优选的实施方案中，菊粉被用作不可消化的寡糖B。菊粉是一种类型的低聚果糖，其中至少75％的糖苷键为β(2,1)键。通常，菊粉的平均链长为8-60个单糖单元。适用于本发明组合物的低聚果糖可以以商品名为HP(Orafti)获得。其他合适来源为raftilose(Orafti)、fibrulose和fibruline(Cosucra)，和Frutafit及frutalose(Sensus)。
最优选的是平均DP低于10，优选低于6的反式低聚半乳糖和平均DP高于7，优选高于11，甚至更优选高于20的低聚果糖的混合物。
如果本发明的早产儿配方物包含低聚半乳糖和低聚果糖，那么重量比为优选1/99-99/1，更优选1/19-19/1，甚至更优选1-19/1。
优选地，本发明的早产儿配方物包含不可消化的寡糖反式低聚半乳糖和低聚果糖。
优选地，本发明涉及早产儿配方物，其中所述不可消化的寡糖选自低聚果糖和低聚半乳糖。
以本发明组合物的干重计，本发明的早产儿配方物优选地包含0.05-20重量％的总不可消化的寡糖，更优选0.5-15重量％，甚至更优选1-10重量％，最优选2.0-10重量％。
以100ml计，本发明营养组合物以100ml本发明组合物计优选地包含0.01-2.5重量％的总不可消化的寡糖，更优选0.05-1.5重量％，甚至更优选0.25-1.5重量％。
在一个实施方案中，本发明涉及基于谷氨酰胺的补充物，此补充物适合用于强化母乳、用于强化以标准母乳强化剂强化的母乳，或用于强化标准早产婴儿配方物。在本发明的上下文中，补充物不包含早产儿所需的全部大量营养素和微量营养素，以达到与胎儿生长类似的生长以及令人满意的功能发育。
标准早产儿配方物和以标准母乳强化剂强化的母乳包含早产儿所需的全部大量营养素和微量营养素，以达到胎儿生长类似的生长以及令人满意的功能发育。在标准早产儿配方物、标准母乳强化剂、母乳和以标准母乳强化剂强化的母乳中，谷氨酰胺(更优选游离谷氨酰胺或二肽形式的谷氨酰胺)的量为以总蛋白质计低于12重量％，并且谷氨酰胺的量为以干重计低于1.5重量％，并且谷氨酰胺的量为低于0.3g/100kcal。除了所述谷氨酰胺的量更低之外，标准早产儿配方物的组成与上文所描述的类似。
依照本发明的基于谷氨酰胺的补充物优选地是以单位剂量的形式包装。优选地，所述基于谷氨酰胺的补充物存在于容器内。所述容器可含有多于一个单位剂量，优选所述容器含有单独一个单位剂量。优选地，所述容器是小袋(sachet)。同样，所述容器优选地为胶囊或安瓿。在本发明的优选实施方案中，所述基于谷氨酰胺的补充物以单位剂量的形式和以干燥的形式(优选地以粉末的形式)存在于容器中，并且存在量为0.05-10g，优选0.05-约8g的粉末/容器，优选0.1-4g甚至更优选0.2-1g粉末/容器。优选地，所述容器提供有说明书，用于向母乳、向标准早产儿配方物或向以标准HMF强化的母乳中添加至少一部分所述基于谷氨酰胺的补充物。优选地，所述营养补充物是可复水的粉末。粉末化的营养补充物的优势在于其使早产儿配方物或母乳的体积排水量(volume displacement)最小化。
在一个实施方案中，本发明涉及粉末的形式的基于谷氨酰胺的补充物，该补充物的单位剂量包含以所述粉末的干重计，至少15重量％的游离谷氨酰胺、谷氨酰胺二肽和/或谷氨酰胺三肽形式的谷氨酰胺。
优选地，本发明的基于谷氨酰胺的补充物包含以总蛋白质计至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的谷氨酰胺，以总蛋白质计甚至更优选多于50重量％，最优选多于75重量％的谷氨酰胺。优选地，以所述补充物的干重计，本发明的基于谷氨酰胺的补充物包含至少1.5重量％，更优选至少2重量％，更优选至少4重量％的谷氨酰胺，甚至更优选至少15重量％，甚至更优选至少40重量％，最优选至少75重量％的谷氨酰胺。优选地，本发明的基于谷氨酰胺的补充物以100kcal计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，更优选至少1g，甚至更优选至少5，更优选至少10，最优选至少20g的谷氨酰胺。
优选地，本发明的基于谷氨酰胺的补充物包含以总蛋白质计至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺，以总蛋白质计甚至更优选多于50重量％，最优选多于75重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，以所述补充物的干重计，本发明的基于谷氨酰胺的补充物包含至少1.5重量％，更优选至少2重量％，更优选至少4重量％，甚至更优选至少15重量％，甚至更优选至少40重量％，最优选至少75重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，本发明的基于谷氨酰胺的补充物以100kcal计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，更优选至少1g，甚至更优选至少5，更优选至少10，最优选至少20g的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。
在一个实施方案中，所述基于谷氨酰胺的补充物还包含其他组分，例如除了游离谷氨酰胺以外的蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质如钙和/或维生素。在一个实施方案中，所述基于谷氨酰胺的补充物包含上文所述的不可消化的寡糖。
优选地，将所述基于谷氨酰胺的补充物添加到母乳、标准早产儿配方物或以标准母乳强化剂强化的母乳中，所述补充物的量为使得所述最终的富含谷氨酰胺的营养组合物包含以总蛋白质计至少12重量％，更优选至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的谷氨酰胺。优选地，将所述营养补充物添加到母乳、标准早产儿配方物或以标准母乳强化剂强化的母乳中，所述补充物的量为使得所述最终的富含谷氨酰胺的营养组合物包含以所述营养组合物的干重计至少1.5重量％，更优选至少2重量％，甚至更优选至少4重量％的谷氨酰胺。优选地，将所述营养补充物添加到母乳、标准早产婴儿配方物或以标准母乳强化剂强化的母乳中，所述补充物的量为使得所述最终的富含谷氨酰胺的营养组合物以100kcal计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，甚至更优选至少1g谷氨酰胺。
优选地，将所述营养补充物添加到母乳、标准早产儿配方物或以标准母乳强化剂强化的母乳中，所述补充物的量为使得所述最终的富含谷氨酰胺的营养组合物包含以总蛋白质计至少12重量％，更优选至少15重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，将所述营养补充物添加到母乳、标准早产儿配方物或以标准母乳强化剂强化的母乳中，所述补充物的量为使得所述最终的富含谷氨酰胺的营养组合物包含以所述营养组合物的干重计至少1.5重量％，更优选至少2重量％，甚至更优选至少4重量％的氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。优选地，将所述营养补充物添加到母乳、标准早产儿配方物或以标准母乳强化剂强化的母乳中，所述补充物的量为使得所述最终的富含谷氨酰胺的营养组合物以100kcal计包含至少0.3g，更优选至少0.5g，甚至更优选至少1g的游离氨基酸和/或二肽形式的谷氨酰胺。
优选地，所述基于谷氨酰胺的补充物包含以所述基于谷氨酰胺的补充物的干重计至少10重量％的不可消化的寡糖，优选地以所述基于谷氨酰胺的补充物的干重计至少15重量％，更优选至少20重量％，更优选至少25重量％，或至少30重量％或至少40重量％最高达最多50重量％的不可消化的寡糖。
优选地，本发明的基于谷氨酰胺的补充物中的不可消化的寡糖选自低聚果糖和低聚半乳糖。
优选地，所述基于谷氨酰胺的补充物包含所述不可消化的寡糖反式低聚半乳糖和低聚果糖。
优选地，本发明的包含谷氨酰胺的营养组合物是干燥形式的，优选粉末。该粉末适用于用水或另外的水相进行复水。当谷氨酰胺为粉末形式时，其有利地具有较好的保质期。谷氨酰胺(尤其是游离谷氨酰胺和谷氨酰胺二肽)当以干燥形式保存时更加稳定。
在一个实施方案中，本发明涉及用于制备富含谷氨酰胺的营养组合物的方法，所述方法包括将谷氨酰胺添加到营养组合物中。优选地，所添加的谷氨酰胺是谷氨酰胺游离氨基酸、谷氨酰胺二肽和/或谷氨酰胺三肽形式的，优选游离谷氨酰胺或谷氨酰胺二肽的形式。
应用
将本发明的营养组合物经肠内或者经胃肠外给予所述早产儿和/或LBW婴儿，更优选经肠内，更优选通过瓶子口服，甚至更优选通过鼻胃管饲(naso-gastric tube feeding)的经肠内给予。经肠内喂养的优势在于谷氨酰胺会在肠道内提供有益作用以及对于肠道感染和改善屏障功能。
优选地，在出生后的第1个月期间给予所述包含谷氨酰胺的营养组合物，更优选直至体重达到2500。优选每天给予。优选地，每天给予，持续至少1周的时间，更优选30天。
本发明人发现在极度早产儿和/或VLBW婴儿中，在出生后第1个月里的富含谷氨酰胺的喂养对脑发育的量度具有长期影响。有利地，与未接受谷氨酰胺的早产婴儿的对照组相比，出生时早产并且在出生后的第1个月中补充谷氨酰胺的儿童中观察到增大的皮质脑体积和皮质下脑体积。具体地，观察到统计学上显著增加的白质体积，脑干体积和海马体体积。
本发明优选地涉及用于增加早产婴儿和/或VLBW婴儿中的脑体积和/或脑质量的包含谷氨酰胺的营养组合物。脑体积和/或脑质量的增加意指增加到更类似于足月婴儿对照组的值。或者，脑体积和/或脑质量的增加意指与未接受本发明的包含谷氨酰胺的营养组合物的早产儿对照组相比的增加。或者，脑体积和/或脑质量的增加还意指脑尺寸或脑组织的增加。
具体地，脑体积和/或脑质量的增加是指脑结构的体积和/或质量的增加，所述脑结构选自皮质脑(cortical brain)、颅内体积、灰质、白质和小脑、皮质下脑(subcortical brain)、脑干、丘脑、壳核、尾状核、海马体、苍白球、扁桃体、伏核和胼胝体，更尤其是白质、脑干和海马。
本发明优选地涉及用于促进早产婴儿和/或LBW婴儿中的脑体积和/或脑质量的增长的包含谷氨酰胺的营养组合物。促进脑体积和/或脑质量的增长意指生长增加到与足月婴儿对照组更类似的值，因此优选地，与足月对照组的生长相比，增加增长到实现与所述足月婴儿对照组的脑体积和/或脑质量的值更类似的值。或者，促进早产婴儿和/或LBW婴儿的脑体积和/或脑质量的增长意指与未接受本发明的包含谷氨酰胺的营养组合物的早产儿对照组相比增加的增长。促进脑体积和/或脑质量的增长也意指促进结构性脑发育。促进脑体积和/或脑质量的增长也意指促进(stimulate)脑体积和/或脑质量的增长和促进结构性脑发育。促进脑体积和/或脑质量的增长也意指增加脑体积和/或脑质量的增长和增加结构性脑发育。
具体地，促进脑体积和/或质量的增长是指促进脑结构的体积和/或质量增加，所述脑结构选自皮质脑，颅内体积、灰质、白质和小脑、皮质下脑、脑干、丘脑、壳核、尾状核，海马、苍白球、扁桃体、伏核和胼胝体，更尤其是白质、脑干和海马。
优选地，在生命后期确认上文所述的对脑结构和/或功能的效应。优选地，在学龄期确认上文所述的对脑的效应。学龄期意指年龄为4-12岁。
实施例
实施例1：在VLBW和/或极度早产婴儿中谷氨酰胺的补充对生命后期脑体积的影响
进行随机的安慰剂对照的临床试验。对于详细的研究方案，参见van den Berg等人，2004，Glutamine-enriched enteral nutrition in very low birth weight infants.Design of a double-blind randomised controlled trial[ISRCTN73254583]，BMC Pediatrics 4：17。
简言之：招募孕龄<32周和/或出生体重<1500g的婴儿。共有52个极度早产婴儿和/或VLBW婴儿，其在生命的第3-30天间参加了关于肠内谷氨酰胺补充的随机对照试验，并且在平均年龄为8.6岁(SD＝0.3岁)时参与了此项跟踪研究。30个婴儿在对照组中，22个婴儿在谷氨酰胺补充组中。也与足月出生婴儿的对照组(n＝52)进行了比较。
所述谷氨酰胺营养补充物是粉末形式的并且共含有82重量％的L-谷氨酰胺并含有18重量％的葡萄糖(氮15.5wt/wt％；371kcal/100g)，而等氮(isonitrogenous)的对照粉末含有100重量％的L-丙氨酸(氮15.7wt/wt％，435kcal/100g)。所述的两种粉末不能通过外观，颜色以及气味来区分。在生命的第3-30天内，在所述谷氨酰胺组中，以递增剂量的方式给予补充物，所述剂量达到最高0.3g/kg谷氨酰胺/天。起初，所述补充物的剂量是基于出生体重。两个星期以后，将所述剂量调整到实际体重。两名医护组成员每天根据父母的选择将补充物添加到母乳或者早产儿配方物中(Nutricia Nederland B.V.，Zoetermeer，The Netherlands)。每100ml，提供78kcal，2.1g蛋白质(酪蛋白-乳清蛋白重量比40:60)，4.4g脂肪和7.5g碳水化合物。不含有游离的谷氨酰胺和丙氨酸或二肽形式的谷氨酰胺和丙氨酸。Van den Berg等人.，2004.公开了用于引入胃肠外和肠内营养的方案指导。
所有的统计学分析都是在意向性治疗的基础上进行的。另外，除了没有根据方案治疗的所有患者之外，进行了选择性的方案分析(alternative per protocol)，定义为超过连续3天或者共5天进行最小量的肠内喂养或者没有补充物。认为P值<0.05是显著性的(双尾)。使用SPSS 9.0(SPSS Inc.，Chicago，IL，USA)和STAT 7.0(Stat-Corp LP，College Station，TX，USA)进行数据分析。认为0.1或者更小的p值表示现实效应、趋势。由于所述组的规模较小，因此也考虑了效应量(effect size)。认为效应量大于0.4表示趋势。
结果：
用于跟踪研究的对照早产儿组和补充谷氨酰胺的早产儿组在基线特征方面没有统计学上显著的差异，所述基线特征例如年龄，社会经济地位，种族划分，出生体重，孕龄，头围，HELLP综合征，BPD(支气管肺发育不良)，I/II级IVH(颅内出血)，III/IV级IVH，III/IV级ROP(早产儿视网膜病)，五分钟后的阿普加评分(Apgar score)，递送方式，性别和中途退出(drop out)。所述对照组具有更多的感染，同时出生前皮质类固醇的使用更多。所述对照组的平均出生体重为1186(sd336)克，而所述谷氨酰胺组为1252(sd 380)克。所述对照组的孕龄为28.9(sd 1.7)周，而所述谷氨酰胺组为29.4(sd 1.7)。
脑皮质体积是通过MRI测定，并用FSL软件“FAST”计算，并用MRI扫描时的年龄、性别和孕龄体重校正。所述足月对照组的脑皮质体积显著高于所述早产儿组。颅内体积，灰质，白质和小脑体积的情况也是这样。在所述早产儿组中，所述谷氨酰胺补充组有显著更大的白质体积。也观察到了颅内体积和小脑体积增加的趋势，参见表1。所述谷氨酰胺组的脑皮质体积大于所述对照组，并与所述足月对照组更相近。
表1：出生时早产并且在生命的第1个月期间补充L-谷氨酰胺或对照的儿童的皮质体积。
*代表对照相对于谷氨酰胺组
脑皮质下体积是通过MRI测定，并用FSL软件“FAST”计算，并用MRI扫描时的年龄、性别和孕龄体重校正。所述足月对照组的脑皮质下体积显著高于早产儿组。脑干，丘脑，壳核，尾状核，海马体，苍白球，扁桃体，伏核和胼胝体体积的情况也是这样。在所述早产儿组中，所述谷氨酰胺补充组有更大的皮质下体积和显著更大的脑干体积和海马体体积，以及其他皮质下脑结构体积的增大趋势，参见表2。所述谷氨酰胺组的皮质下脑体积大于所述对照组，并与所述足月对照组更相近。
表2：出生时早产并且在生命的第1个月期间补充L-谷氨酰胺或对照的儿童的皮质下体积。
*代表对照相对于谷氨酰胺组
实施例2：富含谷氨酰胺的早产婴儿配方物
粉末形式的早产儿配方物以100g计包含约486kcal，15.1g蛋白质，46.1g可消化的碳水化合物，26.7g脂肪和4.8g不可消化的寡糖。此外，所述组合物包含矿物质、微量元素、维生素、L-肉碱、胆碱、肌醇和牛磺酸，这些组分都是本领域中已知的并且是根据用于早产婴儿的指导。对于即饮的形式，约16.5g粉末用水复水至最终体积为100ml。
所述蛋白质包含以总蛋白计约85重量％的来自牛乳的酪蛋白和乳清蛋白，二者的重量比为1:1.5。所述蛋白质的约15重量％是游离的谷氨酰胺。所述不可消化的寡糖是重量比为9:1的低聚半乳糖(Vivinal GOS)和果多糖(RaftilinHP)。
实施例3：富含谷氨酰胺的营养补充物
粉末形式的母乳强化剂包装在小袋中，包含约2g。
以100g粉末计，所述组合物包含361kcal，19g蛋白质，71.5g可消化的碳水化合物，其余为矿物质，微量元素和维生素。所述蛋白质由游离的谷氨酰胺组成。