喷雾干燥的四糖制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制造基本上由LNT和/或LNnT组成的喷雾干燥的粉末的方法、所述喷雾干燥的粉末及其用于制造营养组合物的用途以及包含所述喷雾干燥的粉末的营养组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷雾干燥的四糖本专利技术涉及人乳寡糖的制剂。更具体而言，本专利技术涉及人乳寡糖的固体制剂以及用于制造所述人乳寡糖的固体制剂的方法。
技术介绍
人类母乳中含有大量的碳水化合物。这些碳水化合物包括单糖，例如L-岩藻糖和N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)。二糖乳糖也存在于人类母乳中。除乳糖之外，一升人类母乳还含有最高达20g/L的寡糖，即所谓的“母乳寡糖(HMO)”。HMO代表人类母乳中第三大最丰富的成分。据推测，超过150种结构上不同的寡糖存在于人乳中。人乳通常包含10至13种主要的HMO，其以每升几克至几百毫克的浓度存在(Thurl等人，(2017)，NutritionReviews75(11)920-933)。HMO包括中性HMO以及包含一个或多个唾液酸部分的酸性HMO。最主要的HMO示于表1中。这些寡糖的结构复杂性和丰度对于人乳而言是独特的，并且未在其他哺乳动物(例如家养的奶畜)的乳中发现。由于人类无法消化HMO，因此数十年来一直在研究这些糖类的生理作用。早在100多年前就已经发现HMO的益生元(prebiotic)功效。HMO能够通过喂食有益细菌来调节人类肠道微生物组(gutmicrobiome)。近年来，对HMO的若干其他功能作用进行了研究，特别是其对新生儿发育的作用。HMO已知可充当诱饵来降低被细菌和病毒性病原体感染的风险，所述细菌和病毒性病原体通过与细胞表面糖蛋白结合而粘附在人类细胞上。另外，各种HMO具有抗炎功效并充当免疫调节剂。因此，有人提出，HMO会降低发生食物过敏的风险。唾液酸化的HMO对新生儿大脑发育的积极作用引起热烈讨论(综述于″PrebioticsandProbioticsinHumanMilk，Originsandfunctionsofmilk-borneoligosaccharidesandbacteria″，AcademicPress(2017)编辑：McGuireM.，McGuireM.，和BodeL.)。主要的HMO为四糖乳-N-四糖(LNT；Gal(β1，3)GlcNAc(β1，3)Gal(β1，4)Glc)和乳-N-新四糖(LNnT，Gal(β1，4)GlcNAc(β1，3)Gal(β1，4)Glc)，其不同之处在于末端半乳糖部分的糖苷键。乳-N-四糖和乳-N-新四糖可通过将GlcNAc和Gal残留物连续添加到乳糖上而酶促地合成。乳-N-四糖和乳-N-新四糖被认为是用于肠道菌群和粘膜免疫系统发育的底物。利用HMO对奶瓶喂养的婴儿的有益效果的第一步是将单个HMO添加到婴儿配方物中。但是，具有结构上不同的HMO的组合补充婴儿配方物会更好，因为结构上不同的HMO的组合将具有与其原始来源(人乳)的效果更相似的效果，并且所述效果不能由单个HMO产生。用于补充婴儿配方物的单个HMO的有限供给首先促进了HMO化学合成的发展，然后是使用纯化酶的生物催化方法的发展。如今，基因工程细菌细胞的发酵用于制备商业规模的不同的HMO(WO2015/150328A1、WO2017/043382A1、WO2010/070104A1、WO2012/097950A1)。由细菌细胞合成的HMO可从发酵液或细胞裂解物中纯化，以获得基本纯的HMO制剂，使得其可用于人类食品、特别是婴儿食品。在其纯化过程中，LNT和/或LNnT通常以液体工艺物料流(processstream)的形式存在。随着纯化进行，工艺物料流中LNT和/或LNnT的浓度增加。然而，LNT和/或LNnT的水溶液很容易受到细菌或真菌的污染。因此，优选提供LNT和/或LNnT作为具有低水含量的干产物，使得微生物生长是不可能的。通常，糖通过结晶以固体形式获得。已经记载了以下的单个HMO的结晶：3-岩藻糖基乳糖(fucosyllactose)(WO2014/075680A)、2′-岩藻糖基乳糖(WO2011/150939A)、双岩藻糖基乳糖(WO2016/086947A)、乳-N-四糖(WO2017/101953A)、乳-N-新四糖(WO2014/094783A)。HMO的结晶涉及使用有机溶剂，例如醇类，主要是乙醇或甲醇；或有机酸，例如冰醋酸。然而，如果将HMO用作食品成分，则使用有机溶剂使HMO结晶作为获得固体形式终产物的方法中的最后步骤是不适合的。另外，有机溶剂对环境和任何对其进行处理的个人都是有害的。因此，使用有机溶剂需要职业安全措施和适当的处置，这使得使用有机溶剂的成本很高。因此，使HMO结晶以提供固体形式的HMOs必须被认为是以工业规模制备HMO的缺点。因此，需要提供固体形式的HMO、特别是LNT和/或LNnT的方法，所述方法可用于工业规模制备HMO，并且在纯化方案结束时不涉及有机溶剂的使用以提供所述HMO的固体制剂。通过一种提供基本上由纯化的HMO组成的粉末的方法解决了该问题，其中所述方法包括将包含所述HMO的水溶液喷雾干燥。
技术实现思路
在第一个方面，提供一种方法，所述方法提供喷雾干燥的粉末，所述喷雾干燥的粉末基本上由一种或多种四糖、优选LNT和/或LNnT组成。在第二个方面，一种用于制造喷雾干燥的粉末的方法，所述喷雾干燥的粉末基本上由一种或多种四糖、优选LNT和/或LNnT组成。在第三个方面，提供基本上由一种或多种四糖、优选LNT和/或LNnT组成的喷雾干燥的粉末用于制造营养组合物的用途。在第四个方面，提供一种包含基本上由一种或多种四糖、优选LNT和/或LNnT组成的喷雾干燥的粉末的营养组合物。附图说明图1示出了说明喷雾干燥的3-岩藻糖基乳糖的X射线粉末衍射结果的图。图2示出了说明喷雾干燥的乳-N-四糖的X射线粉末衍射结果的图。图3示出了说明喷雾干燥的6′-唾液酸乳糖的X射线粉末衍射结果的图。图4示出了说明喷雾干燥的3′-唾液酸乳糖的X射线粉末衍射结果的图。图5示出了说明喷雾干燥的2′-岩藻糖基乳糖和乳-N-四糖的混合物的X射线粉末衍射结果的图。图6示出了说明喷雾干燥的2′-岩藻糖基乳糖、3-岩藻糖基乳糖、乳-N-四糖、3′-唾液酸乳糖和6′-唾液酸乳糖的混合物的X射线粉末衍射结果的图。具体实施方式根据第一个方面，提供一种基本上由通过微生物发酵制备的LNT和/或LNnT组成的喷雾干燥的粉末。LNT和/或LNnT通过如下文所述的微生物发酵进行制备。如本文中所用，术语“基本上由……组成”意指喷雾干燥的粉末由LNT和/或LNnT以及——任选地——在用于制备LNT和/或LNnT的微生物发酵期间产生的但不能将其从由微生物发酵获得的工艺物料流中除去的副产物组成。术语“基本上由……组成”包括由至少80重量％、至少85重量％、至少90重量％、至少93重量％、至少95重量％或至少98重量％的LNT和/或LNnT组成的喷雾干燥的粉末。在另外的和/或替代实施方案中，LNT和/或LNnT以无定形形式存在于喷雾干燥的粉末中。在另外的和/或替代实施方案中，喷雾干燥的粉末包含≤15重量％的水、优选≤10重量％的水、更优选≤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷雾干燥的粉末，其基本上由已通过微生物发酵制备的LNT和/或LNnT组成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171208 EP 17206124.4;20171208 EP 17206159.0;20171.一种喷雾干燥的粉末，其基本上由已通过微生物发酵制备的LNT和/或LNnT组成。


2.根据权利要求1所述的喷雾干燥的粉末，其中所述喷雾干燥的粉末包含至少80重量％、至少85重量％、至少90重量％、至少93重量％、至少95重量％或至少98重量％的LNT和/或LNnT。


3.根据权利要求1或2所述的喷雾干燥的粉末，其中所述LNT和/或LNnT以无定形形式存在。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷雾干燥的粉末，其中所述喷雾干燥的粉末包含≤15重量％的水、优选≤10重量％的水、更优选≤7重量％的水、最优选≤5重量％的水。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷雾干燥的粉末，其中所述喷雾干燥的粉末不含基因工程微生物和来源于基因工程微生物的核酸分子。


6.一种用于制造如权利要求1至5中任一项所定义的喷雾干燥的粉末的方法，所述方法包括以下步骤：
a)从发酵液中纯化LNT和/或LNnT；
b)提供包含步骤a)的LNT和/或LNnT的水溶液；和
c)将步骤b)的溶液进行喷雾干燥。


7.根据权利要求6所述的方法，其中从发酵液中纯化LNT和/或LNnT的步骤(步骤a))包括以下的一个或多个步骤：
i)将微生物细胞从发酵液中除去，以获得澄清的工艺物料流；
ii)使澄清的工艺物料流进行至少一次超滤；
iii)使用阳离子交换树脂处理澄清的工艺物料流至少一次和/或使用阴离子交换树脂处理澄清的工艺物料流至少一次；
iv)使澄清的工艺物料流进行至少一次纳滤和/或渗滤；
v)使澄清的工艺物料流进行至少一次电渗析；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·詹尼温，
申请(专利权)人：詹尼温生物技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE