用于治疗或预防炎性肠病的组合物，其应用

摘要

本发明涉及用于预防或治疗炎性肠病的组合物(包括药物和营养品)。这些组合物含有治疗有效量的来源于芭蕉属水果的可溶性纤维。该可溶性纤维可以尤其来源于大蕉或香蕉。

权利要求

1.一种用于预防或治疗炎性肠病的组合物，其含有治疗有效量的来源于芭蕉属的果实的可溶性纤维。

2.根据权利要求1的组合物，其中从均化的果实倒出水溶液可以得到所述可溶性纤维。

3.根据权利要求1或2的组合物，其中煮沸所述果实可以得到所述可溶性纤维。

4.根据权利要求1、2或3的组合物，其中处理所述可溶性纤维以除去淀粉。

5.根据权利要求4的组合物，其中通过淀粉的酶消化除去所述淀粉。

6.根据权利要求5的组合物，其中从用乙醇处理的水溶液的沉淀中可以获得所述可溶性纤维。

7.根据权利要求6的组合物，其中用80％乙醇沉淀水溶液。

8.根据权利要求7的组合物，其中通过以下步骤获得所述可溶性纤维：(1)切碎新鲜果实并除去任何果皮并置于水溶液中；或者冰冻干燥完整果实，所述果实不含果皮，将其碾磨并置于水溶液中；或者碾磨干燥果实并置于水溶液中；或者采用从果实制备的粉并将其置于水溶液中；

(2)取来自(1)的溶液并加热以胶化淀粉并分散任何淀粉颗粒；

(3)冷却加热的溶液(2)并用淀粉消化酶水解以确保除去所有/大多数淀粉；

任选地然后可以将溶液(3)沉淀并用80％乙醇洗涤并离心；然后将乙醇上清液抛弃并将残渣冰冻干燥或喷雾。

9.根据权利要求8的组合物，其中通过以下步骤获得所述可溶性纤维：(a)冰冻干燥并碾磨去皮的完整果实。

(b)煮沸碾磨的材料以胶化任何淀粉并分散任何淀粉颗粒；

(c)用淀粉酶水解材料中的淀粉；

(d)用乙醇沉淀并洗涤所述材料并冰冻干燥或者喷雾干燥以产生残渣；和(e)重构冰冻干燥或喷雾干燥的残渣，煮沸并离心；

其中来自离心(e)的上清液含有所述可溶性纤维。

10.根据权利要求9的组合物，其为粉剂形式。

11.根据权利要求10的组合物，其中该粉剂含有权利要求9(d)的干燥残渣或者喷雾干燥或冰冻干燥的权利要求9(e)的上清液。

12.根据前面权利要求中任何一项的组合物，其还含有至少一种调味剂、糖、甜味剂、抗氧化剂、矿物质或者维生素。

13.根据前面权利要求中任何一项的组合物在制备用于预防或者治疗局限性回肠炎的药物中的应用。

14.根据权利要求12的组合物，其中所述可溶性纤维来自芭蕉属的水果。

15.可以从芭蕉属水果得到的可溶性纤维在制备预防或治疗炎性肠病的药物中的应用。

16.根据权利要求15的应用，其中该药物为根据权利要求1-14中任何一项的组合物与药学上可接受的载体的组合。

17.根据权利要求15或16的应用，其中所述药物为用于经口食用的液体、胶囊剂或者片剂。

18.治疗有效量的来源于芭蕉属水果的可溶性纤维在制备用于治疗炎性肠病的药物中的应用，其中所述可溶性纤维施用给需要这种治疗的受试者。

19.一种用于预防或治疗炎性肠病的营养品，其含有治疗有效量的来源于芭蕉属水果的可溶性纤维。

20.根据权利要求19的营养品，其为饮料或饮用品的形式。

21.根据权利要求20的营养品，其含有1g/100ml到30g/100ml的所述可溶性纤维。

22.根据权利要求19的营养品，其为粉剂或粉剂混合物的形式。

23.根据权利要求19的营养品，其为食物棒或者其他固体食品的形式。

说明书

本发明涉及炎性肠病(IBD)的治疗，尤其用来源于可食用植物的可溶性提取物治疗IBD。

IBD是用于描述胃肠道的自发的、慢性炎症的术语并且包括两种主要表型：局限性回肠炎(CD)和溃疡性结肠炎(UC)。局限性回肠炎的特征是肉芽肿性炎症，其影响胃肠道的任何部分，尤其回盲肠区。溃疡性结肠炎是结肠特异的并且伴随着广泛的上皮损伤、脓肿隐窝和大量粘膜嗜中性粒细胞。患有广泛UC或者结肠局限性回肠炎的患者发展结肠癌的危险增加约10倍，结肠癌代表IBD相关的死亡的主要原因。

IBD的病因还不很了解。然而，根据对患者的研究和结肠炎的转基因动物模型的研究逐渐达成共识，即肠炎由对非病原肠细菌的异常应答导致。细菌参与IBD病因的某些最显著的证据来自某些研究，这些研究阐明从局限性回肠炎患者采集的回肠粘膜活检样品中存在大肠杆菌(E.coli)。这些生物尽管缺少细菌致病性的常规标记，但是能够侵入肠细胞系并且在巨噬细胞中生存而不诱导凋亡。其他研究使用宽特异性16S核糖体探针进行原位杂交以检测所有种类的细菌，发现在UC和CD中粘液层中有未鉴定的细菌增加。

考虑到IBD的使人虚弱的性质，以及与IBD-相关的死亡，需要提供用于这些病症的新的和改进的治疗。因此，本发明的一个目的是提供用于预防或治疗IBD的组合物。

根据本发明的第一个方面，提供了用于预防或治疗炎性肠病的组合物，其含有治疗有效量的来源于芭蕉属(Musa spp.)的水果的可溶性纤维。

根据本发明的第二方面，提供了来源于芭蕉属水果的可溶性纤维在制备预防或治疗炎性肠病的药物中的应用。

根据本发明的第三方面，提供了治疗炎性肠病的方法，该方法包括对需要这种治疗的受试者施用治疗有效量的来源于芭蕉属水果的可溶性纤维。

“可溶性纤维”指能够溶于水性介质(还任选血流)的纤维，其含有来源于非淀粉来源的可溶性多糖或者寡糖。这种纤维能够穿过胃和小肠到达大肠而不被充分消化。然后所述纤维作为大肠中细菌的可发酵底物。不同类型的可溶性纤维可以来源于普通食物来源，如水果，特别是苹果和桔子；蔬菜；燕麦麸；大麦；和豆类。不同来源的可溶性纤维将含有不同量的多糖，如半纤维素或者果胶，以及不同量的寡糖和单糖衍生物。尽管可溶性纤维的成分是植物来源所特有的，但是其将随着诸如栽培品种、成熟度和地理起源而不同。相比，在植物的细胞壁中发现不溶性纤维并且提供该植物结构。不溶性纤维的常见食物来源是小麦麸和具有可食用的皮和种子的水果，如草莓。不溶性纤维帮助消化。它们主要作为增量剂(bulkingagent)(导致更短的转运时间和增大的粪便质量)；而且当它们通过肠道移动时还保持水分(软化粪便并从而防止便秘)。

应当理解根据本发明的可溶性纤维可以为纯的形式或者备选地其可以与其他化合物混合(如果这些化合物不抑制根据本发明的纤维的消炎性质)。因此，本发明包括含有有效量的可溶性纤维以及不溶性纤维的组合物。

优选根据本发明使用的可溶性纤维不形成凝胶。

尽管我们不希望被任何假说所束缚，但是本发明人认为基于他们对该科学领域的理解和实施例1中给出的工作，可溶性纤维可用于治疗和预防IBD。

他已经认识到IBD(例如，溃疡性结肠炎和局限性回肠炎)可以代表对正常肠微生物菌群的改变的应答。具体地，他认为如果表面上非病原性“无害”细菌穿过覆盖肠的粘膜层并将它们与肠的衬细胞密切结合，就可能导致炎症。肠的细菌建群的一个关键步骤是细菌通过称作粘附素的菌毛-和/或表面蛋白结合粘附到粘膜。这些蛋白质作为宿主细胞表面糖脂或者糖蛋白表达的凝集素识别糖基基序并且在细菌致病性中起关键作用。已经在结肠病中阐明了粘膜糖蛋白的异常糖基化，具有在溃疡性结肠炎、局限性回肠炎和结肠癌中发现的类似的异常。本发明人认为存在一亚群细菌，它们具有对在炎性肠病粘膜中表达的糖结构特异的粘附素。从而，在IBD中看到的结肠粘膜糖蛋白的改变的糖基化可能代表与早期炎性肠病变有关的大肠杆菌粘附素的特异受体。

因此本发明人表征了炎性肠病相关的细菌对糖结构的粘附(见实施例1)。他发现这些细菌对细胞表面的粘附可以由某些，但不是所有复杂糖类阻断。具体地，他发现根据本发明的可溶性纤维可有效防止细菌粘附并因此具有防止或治疗IBD的功效。因此，认为可溶性纤维可以模拟细菌受体或者与细菌受体竞争，从而防止细菌募集和随后的炎症。

根据本发明的可溶性纤维可来源于低分子量部分水解的树胶(例如，瓜尔胶、槐豆胶、胡芦巴树胶或者秋葵胶和其他适宜的低粘性可食用树胶)、牛颌下粘蛋白(BSM)、藻酸盐或者部分水解的角叉菜胶。

根据本发明的可溶性纤维还可以来源于水果、蔬菜或者谷类提取物或者其活性级分。活性级分可来源于选自茄科(Solanaceae)、芸香科(Rutaceae)、葫芦科(Cucurbitaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、芭蕉科(Musaceae)、漆树科(Anacardiaceae)、葡萄科(Vitaceae)、棕榈科(Arecaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、樟科(Lauraceae)和禾本科(Poaceae)的水果或植物的果实或者谷物。

可按照本发明使用的水果的实例选自茄科、芸香科、葫芦科、蔷薇科、芭蕉科、漆树科、凤梨科(Bromeliaceae)、葡萄科、棕榈科、杜鹃花科和樟科。

茄科的实例包括番茄，例如，英国番茄变种。芸香科的实例包括柑橘种，如Citrus paradisii(葡萄柚)、甜橙(橙子)、柠檬(柠檬)和来檬(酸橙)。葫芦科的实例包括Cucumisnielo(甜瓜)，例如，香蜜瓜。漆树科的实例包括Masagifera indica(芒果)。蔷薇科的实例包括苹果(Pyrus sylvestres)、梨(Pyrus communis)、Anygdalus perisca或者Prunus persica Var.neetarina(油桃)、Prunus armeniaca(杏)、Prunus domestica(李子)、Prunus avium(樱桃)、Prunus persica(桃子)、草莓和黑莓。芭蕉科的实例包括Musaparadisiaca(香蕉)。凤梨科的实例包括Ananas sativus(凤梨)。樟科的实例包括Persea gratisssima或Persea americana(鳄梨)。葡萄科的实例包括Vitis vinifera(葡萄)。棕榈科的实例包括Phoenix dactylifera(枣)。杜鹃花科的实例包括蓝莓。

已经发现其提取物或者活性级分可以按照本发明使用的水果的具体实例为番茄、葡萄柚、甜瓜、芒果、油桃、草莓、李子、葡萄、梨、苹果和鳄梨。蔬菜的具体实例为马铃薯、胡萝卜、欧洲防风草、芜菁、南瓜、夏南瓜和甜柿子椒类。谷类的具体实例为小麦粒、大麦粒、玉蜀黍仁和稻粒。

然而，本发明人已经发现来源于芭蕉科(Musaceae)(即芭蕉属(Musa)和Ensete属)的可溶性纤维尤其有用。来自几种芭蕉属(即香蕉或者大蕉(plantain))的可溶性纤维对于治疗或者预防IBD最有效。已知11种芭蕉属种类但是可溶性纤维优选来源于栽培品种Musa acuminata、Musabalbisiana、Musa paradisiaca或Musa sapientum。

用于治疗或预防IBD的优选的可溶性纤维来源于大蕉或者绿色(即未成熟)可食用香蕉。

通过将纤维来源(例如，大蕉果肉)在水溶液中匀浆然后倒出水性上清液可以以最简单的形式制备本发明的可溶性纤维。然后可以根据本发明使用该上清液。备选地，可以离心混合物以从含有可溶性纤维的水溶液分离固体。该水溶液可以基本上由该果实的汁液组成，任选在匀浆步骤期间加入额外的水。这种水溶液可以通过例如标准技术如减压蒸发来浓缩、富集或压缩。浓缩物的实例为至少2-倍浓缩、更通常至少4-倍，例如，至少8倍、或者至少40倍，或者至少100倍，或者至少200倍，或者至少1000倍浓缩的浓缩物。

可以分级分离水溶液以分离含有可溶性纤维的一种或多种级分，例如，通过分子量过滤、在适宜的固体支持体，如琼脂糖凝胶(用于大小排阻层析)或者离子交换柱上层析，使用HPLC在适宜的处理的硅胶或者氧化铝，例如，ODS包被的硅胶上层析，或者通过溶剂萃取。

通过一步或多步下面的步骤可以制备根据本发明的可溶性纤维：

(A)优选将果实(例如，大蕉或香蕉)捣碎或切片然后将该果实在水(优选无菌水)中煮沸2到60分钟，优选约30分钟制备可溶性纤维。备选地，可以将干燥果实碾磨然后如上面讨论的在水中煮沸。这种煮沸时间有助于分解淀粉(本发明人已经发现不希望在可溶性纤维中具有高淀粉含量)。煮沸后，应该离心溶液(例如，10,000g 10分钟)以从上清液分离不溶性物质。然后抛弃沉淀并将上清液用作根据本发明的可溶性纤维。考虑到现有技术提出果肉(即，沉淀的物质)具有医学用途，上清液有用这一事实尤其令人惊奇。例如，Rabbini等人(2001)Gastroenterology 121554-560页)提出香蕉果肉可用于治疗腹泻。

然而，应该理解本发明人已经发现在100℃沸腾对于制备根据本发明的可溶性纤维不是必要的。实施例阐明如上述匀浆的果实可以产生可用的可溶性纤维(尤其当采取步骤以除去如下讨论的淀粉时)而不必煮沸样品。

(B)优选的可溶性纤维可以经历使用能够水解淀粉的和从而从可溶性纤维除去淀粉的处理步骤。淀粉降解酶，如来自动物、细菌或者真菌来源的α-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶或者支链淀粉酶可以单独或者联合用于这种目的。因此，用于产生可溶性纤维的优选方案包括从煮沸的大蕉中提取可溶性纤维并用一种或多种淀粉消化酶处理以除去淀粉并产生非-淀粉多糖(NSP)级分。

(C)可以用于制备和富集根据本发明的可溶性纤维的另一个步骤是沉淀步骤。这种步骤可用于沉淀可溶性纤维以便其可以与其他水可溶性污染物分离。然后将所沉淀的可溶性纤维以粉末形式(见下文)保持或者备选地可以重悬浮在确定组成和体积的液体中(从而调节该可溶性纤维的浓度)。

本发明人已经发现沉淀可溶性纤维的理想方法是向该可溶性那纤维的粗提物加入80％乙醇。作为沉淀的备选方案，应当理解可以使用透析。

应当理解上面提到的用于分离根据本发明的可溶性纤维的步骤(A)-(C)可以联合用以提供产生这种纤维的有用的方案。这种方案可以包括：

(1)切碎新鲜果实并除去任何果皮并置于水溶液；或者冰冻干燥完整果实(果皮除外)，将其碾磨并置于水溶液中；或者碾磨干燥果实并置于水溶液中；或者采用从果实制备的粉(例如，大蕉粉)并将其置于水溶液中。

(2)然后可以将来自(1)的溶液加热(例如，在100℃沸腾)以胶化淀粉并分散任何淀粉颗粒。

(3)该材料可以用淀粉消化酶水解以确保除去所有/大多数淀粉。

(4)剩余的液体级分含有非淀粉-多糖(NSP)，其可以用作根据本发明的可溶性淀粉。

(5)然后可以将液体级分沉淀并用80％乙醇洗涤并离心(约10,000g，应当理解可以使用较低的离心力)。然后抛弃乙醇上清液并将残渣(含有可溶性和不溶性NSP)冰冻干燥或者喷雾干燥。然后可以保存干燥产物(其也代表根据本发明的可溶性纤维)并且需要时重构。

(6)当溶液中需要可溶性纤维时，可以将干燥残渣在水中煮沸；离心(例如，10,000g 10分钟)并如所需要的使用上清液。

上清液(6)可以任选再次冰冻干燥或者喷雾干燥以得到根据本发明的优选(粉末化)可溶性纤维。

包括除去淀粉并且代表生产可溶性纤维的优选方法的优选方案包括：

(i)从大蕉除去大蕉皮并将完整果实(排除果皮)冰冻干燥，然后碾磨。

(ii)然后将碾磨的材料在水中煮沸(100℃)约30分钟以胶化淀粉并分散任何淀粉颗粒。

(iii)然后将该材料用猪胰淀粉酶(40℃)水解以确保除去所有/大多数淀粉。更优选用细菌或者真菌α-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶和支链淀粉酶处理用于人消费的可溶性纤维。

(iv)剩余的液体级分含有非淀粉多糖(NSP)。将其沉淀并用80％乙醇洗涤并离心(约10,000g，应当理解可以使用更低的离心力)。然后抛弃乙醇的上清液并将残渣(含有可溶性和不溶性NSP)喷雾干燥或者冰冻干燥。然后可以保存该喷雾干燥或者冰冻干燥产物(其代表根据本发明的可溶性纤维)并且需要时重构。

(v)当溶液中需要可溶性纤维时，可以将所述喷雾干燥或者冰冻干燥的残渣在水中煮沸约30分钟；以10,000g离心10分钟并如所需要的使用上清液。

上清液(v)可以任选再次冰冻干燥以得到根据本发明的优选(粉末化)可溶性纤维。

本发明人已经发现来自大蕉的可食用物质(即，除了果皮之外的所有)组成了大蕉的约50％并且干燥物质组成约31％。本发明人已经发现NSP的产率(按照上面的方案)为约3-4％并且该NSP的约40％代表根据本发明的可溶性纤维。

本发明人还发现可溶性纤维溶液的有效pH为约pH7。pH的增加增加了溶解度但是发现过度碱性降解可溶性纤维中的多糖或者寡糖并且导致功效减小。

表1  阐明根据上面讨论的方案的步骤(i)-(v)所得到的典型的可溶性纤维的糖含量。对可溶性纤维的糖含量的分析提供了来自具体来源的可溶性纤维的“指纹”。可能区分来源于大蕉和其他植物(例如，豌豆荚或者小麦)的可溶性纤维。因此应当理解优选的芭蕉属来源的可溶性淀粉具有类似于表1中给出的糖含量。

表1

更优选糖含量类似于表2中给出的糖含量：

表2

按照本发明使用的最优选的可溶性纤维制备物在实施例1中描述。

可以用来源于天然来源的可溶性纤维(例如，从香蕉或者大蕉制备)治疗IBD。备选地，可以使用具有与从天然来源制备的可溶性纤维相同或者相似的组成的合成糖。

应当理解粗制备物从煮沸果实，或者甚至仅将果实在水溶液中匀浆制备。可以通过离心沉淀果实固体并可以根据本发明使用上清液(含有可溶性纤维)。

临床需要可以规定这种粗制备物(即上面提到的上清液)可以需要基本上“干净”或者甚至稀释后使用。当情况为这样时，可以将上清液(稀释或不稀释)与许多其他试剂混合，加入所述试剂是为了营养的原因，医学原因，或者甚至为了调节可溶性纤维的可口性以由所治疗的受试者消费。

例如，可溶性纤维可以与乳制品(例如，奶、奶昔或者酸牛奶)或者水果汁(例如，橙汁或者类似的)配制以产生具有额外益处的可口的饮料或饮用品，其含有可溶性纤维并且因此将非常适于作为IBD受害者的茶点。

备选地，营养液体中可以含有粗制剂用于肠营养。例如，上清液可以与盐水或者水溶液(可以包括其他维生素，矿物质和营养物)用于受试者的肠营养(enteral feeding)。

应当理解可以要求来自第一种方案的粗制剂的浓度或者备选地希望粉剂组合物。当是这种情况时将需要浓缩/干燥粗提取物/上清液。

含有可溶性纤维的组合物可以配制成用以掺入胶囊的粉剂、粒剂或者半固体。对于半固体形式，可以将可溶性纤维溶解或者悬浮在粘稠液体或者半固态载体如聚乙二醇，或者液态载体如二醇，例如，丙二醇，或者甘油或者植物油或者鱼油，例如，选自橄榄油、葵花油、红花油、月见草油、豆油、cold liver油、鲱鱼油等的油。然后可以将该半固体填充到胶囊中，该胶囊为硬明胶或者软明胶型或者由硬或者软明胶等价物组成，软明胶或者明胶等价胶囊优选用于粘稠液体或者半固体填料。

含有根据本发明的可溶性纤维的粉剂尤其可用于生产可用于防止或者治疗IBD的药物或者营养品。

冰冻干燥或者喷雾干燥代表生产含有根据本发明的可溶性纤维的粉剂的优选方法。喷雾干燥导致自由流动的粒状粉剂混合物，其具有良好的流动性质和快速溶解特征。

应当理解通过上面讨论的方案产生的喷雾干燥或者冰冻干燥的粉剂代表根据本发明的优选的粉状可溶性纤维。优选的粉剂来源于通过步骤(i)-(v)(见上文)产生的重构的可溶性纤维，其随后经冰冻干燥或者喷雾干燥。

可以将粉状可溶性纤维重构为清澈/透明的低粘度饮料。可以重构到水或者牛奶或者果汁中，如上文讨论。应当理解可以将粉剂包装在小袋中并且当要求或者需要时由受试者重构成饮料。

粉剂混合物代表本发明的优选实施方案。这些混合物含有与其他成分混合的粉状可溶性纤维(如上文描述)。为了营养或者医学原因或者为了提高可口性可以加入这些成分。粉状可溶性纤维可以与不同颗粒大小的粒化糖混合以得到不同甜度的自由流动的粉剂混合物。

备选地，可以将天然甜味剂或者人工甜味剂(例如，阿斯巴甜、糖精等等)与粉状可溶性纤维混合以重构为低卡路里/降低的卡路里增甜的饮料。粉剂混合物可以含有矿物添加剂。矿物质可以是钙、镁、钾、锌、钠、铁和它们的多种组合的任一种。

粉剂混合物还可以含有缓冲剂，如柠檬酸盐和磷酸盐缓冲剂，和从碳酸盐，例如碳酸氢盐，如碳酸氢钠或者碳酸氢铵形成的起泡剂，和固体酸，例如，柠檬酸或者柠檬酸盐。

可溶性纤维可以作为食物补充剂或者食物添加剂提供，或者可以掺入食物，例如，功能食物或者营养品中。这些产品可用作主食以及在具有临床需要的情况下使用。

粉剂可以掺入点心棒，例如，水果棒、果仁长条饼和压块干粮。对于以点心棒的形式给出，可以将粉剂与选自干燥水果，如晒干的番茄、葡萄干和无核葡萄干、花生或者谷物如燕麦和小麦的一种或多种成分混合。

应当理解可以将可溶性纤维有利地配制成药物以用作药品(需要处方或其他)。

粉状可溶性纤维或者浓缩液体可溶性纤维也可以掺入片剂、锭剂、甜食或者用于经口摄入的其他食品。还理解这些粉状可溶性纤维或者浓缩液体可溶性纤维可以掺入缓释胶囊或者可以摄入的装置并且能够在长时间内将可溶性纤维释放到肠中。

还可以将可溶性纤维微囊化。例如，通过藻酸钙凝胶胶囊形成可以胶囊化。κ-角叉菜胶、吉兰糖胶、明胶和淀粉可以用作微囊化的赋形剂。

粗制备物、液体浓缩物、粉剂等等可以与用于治疗IBD的公知试剂组合。因此可以将根据本发明的可溶性纤维用于非常有效的组合疗法。应当理解溶液中的可溶性纤维可以作为用于治疗IBD的其他治疗剂的理想载体。

可溶性纤维还可以包括在组合/synbiotic疗法中，所述疗法包括益生菌部分。许多益生菌混合物中所含的细菌不具有粘附性质，因此将不受包含大蕉可溶性纤维的影响。

本发明的组合物可以以含有确定浓度的可溶性纤维的单位剂型的形式给出。可以选择这种单位剂型以便实现所希望的生物活性水平。

受试者所需要的可溶性纤维的量由生物活性和生物利用度决定，生物利用度又取决于可溶性纤维的制剂、给药方式、理化性质和该可溶性纤维是否用作单一疗法或者用于组合疗法。通常，成年人的日剂量应该为0.1g到100g冰冻干燥或者喷雾干燥的粉剂(无论如何制备)，更优选日剂量为1g到30g(例如，如需要，约5g、10g、或者15g)。

本发明的固体或者半固态剂型可以含有高达约1000mg含有可溶性纤维的干燥提取物，例如，最多约800mg。

施用频率也将受到上面提到的因素，尤其所治疗的受试者内可溶性纤维的半寿期的影响。例如，半寿期将受到受试者的健康状况、肠运动性和其他因素的影响。

可溶性纤维当包括在药物制剂如片剂或者胶囊剂中时尤其有用。如果由于生物利用度的需要，可以将这些制剂肠包衣。在已知方法中，如通常由制药工业所用的那些方法(例如，体内实验法、临床试验等等)可用于确定药物组合物的特定制剂和精确治疗方案(如化合物的日剂量和施用频率)。

应当理解可以使用常规“营养学”方法产生含有可溶性纤维的液体饮料或饮用品、粉剂混合物和食品。

日剂量可以以单一施用(例如，用于经口食用的日片剂或者作为单一液体饮料)。备选地，所用的可溶性纤维可以需要一天内施用两次或多次。作为实例，含有0.1-20g喷雾干燥的可溶性纤维(优选0.3-10g喷雾干燥的可溶性纤维，更优选0.5-3.0g)的100ml桔子饮料可以用于整天中以规则间隔止渴并从而递送所推荐的剂量。

应当理解补加可溶性纤维的营养产品代表为具有IBD或者处于患有IBD的危险中的受试者提供根据本发明的可溶性纤维的理想方法。因此，根据本发明的第四个方面，提供了用于预防或者治疗炎性肠病的营养品，其含有治疗有效量的可来源于芭蕉属的水果的可溶性纤维。

所述营养品可以含有：

(a)清澈、低粘度、类似水、稳定、易于使用、瓶装、碳酸化或非碳酸化饮料；或者用于重构含有可来源于芭蕉属的水果的非凝胶化可溶性纤维的浓缩清澈液体；

(b)粉状/粒状混合物，将用水或者任何其他可经口摄入的液体重构为可饮用的液体，含有可来源于芭蕉属水果的非凝胶化可溶性纤维；或者

(c)混合到食品(例如，巧克力棒、糖锭剂等等)的粉状/粒状混合物。

营养品可以如上面描述并且可以含有或者不含有水溶性维生素、额外的矿物质补充物、营养化合物、抗氧化剂或者调味剂。

将通过实施例进一步阐明本发明，参考所附附图，其中：

图1阐明了实施例1中使用电子显微术观察的粘膜-结合(mucosa-associated)的大肠杆菌的菌毛表达(一些用箭头表示)；

图2显示了实施例1中局限性回肠炎患者中粘膜-结合的细菌的显著增加；

图3显示了实施例1中与从对照患者分离的大肠杆菌相比，明显更多的从局限性回肠炎组织分离出的大肠杆菌具有血细胞凝集活性；

图4显示大肠杆菌的凝血菌株能够比大肠杆菌的非凝血株系以显著更高的水平粘附和侵染I-407细胞(这证明了使用血细胞凝集测定法评估细胞粘附抑制的有效性)。

图5阐明大蕉可溶性纤维显著减少细菌对实施例1中细胞的粘附；和

图6阐明大蕉可溶性纤维显著减少细菌对实施例1中细胞的侵染。

实施例1

本发明人进行了研究，其目的是研究IBD活组织检查是否存在细菌群体，它们存在于粘液层；与粘膜紧密结合；或者已经侵入粘膜层。完全表征了培养的细菌并且研究了鉴定为大肠杆菌的细菌粘附人血红细胞的能力。进一步表征粘附的大肠杆菌是否存在致病性基因和已知的粘附素、它们的结合特异性和它们侵染人肠细胞系的能力。

1.1材料和方法

1.1.1患者

研究了60名患者。18名患有溃疡性结肠炎、14名患有局限性回肠炎，28名为正常对照。在多数患者的结肠镜检或者乙状结肠镜检期间采集活组织检查，一组活组织检查来自患有慢性无力的正常患者的切除术样品。

1.1.2细菌培养

从切除的组织样品(一名患者)或者在结肠镜检(59名患者)时得到四份活组织检查样品。将活组织检查样品置于10ml生理盐水并在冰上转移到实验室。将活组织检查样品置于1.5ml含有500μl 0.016％二硫苏糖醇(DTT)溶液的1.5ml eppendorf管中15分钟以除去粘液层。将50μl DTT上清液置于MacConkey琼脂上并在37℃温育24小时。然后将活组织检查分到含有500μl无菌盐水或者500μl庆大霉素(50ml/L)的两个1.5mleppendorf管中。30分钟后，通过将活组织检查转移到含有500μl盐水的连续1.5ml eppendorf管中将该活组织检查洗涤4次。第四次洗涤后，将来自每个eppendorf管的一份活组织检查(即一份庆大霉素处理的活组织检查和一份非庆大霉素处理的活组织检查)置于无菌蒸馏和去离子水中，来自每个eppendorf管的另一种活组织检查置于500μl盐水中。30分钟后，将来自最终eppendorf管的每管的50μl溶液涂在MacConkey琼脂板上。37℃温育24小时后，实施菌落计数。

1.1.3细菌鉴定

实施菌落计数后，表征细菌菌落并将每种菌落类型5份在营养琼脂上传代培养。进行革兰氏染色并将鉴定为革兰氏阴性棒状的任何细菌用API20E细菌鉴定试剂盒(BioMerieux，Fr)进一步鉴定。将来自每种传代培养的菌落的细菌样品在保护珠上-80℃保存。

1.1.4抗生素抗性测定

使用来自营养琼脂板的细菌菌落，将单个孔分离的细菌菌落悬浮在5ml无菌盐水中。将100μl细菌悬浮液涂布在敏感性琼脂板上。然后将抗生素圆盘盘分配在平板上。使用下面的抗生素：庆大霉素、甲氧苄啶、Sulphonomide、氨苄西林、青霉素、四环素、Naladixic acid、氯霉素。将细菌平板在37℃过夜温育。测量围绕圆盘的细菌生长直径并计算针对抗生素的细菌抗性的程度。

1.1.5最大菌毛表达的细菌生长条件

细菌菌落在营养琼脂上过夜生长，悬浮在无菌盐水中，然后在室温下放置48小时后看到最大菌毛表达。用EM可以证实菌毛表达并且可以在图1中看到。

1.1.6血细胞凝集测定

从健康人类志愿者采集血液并将其置于肝素化容器中。通过将血液在PBS中以1000转/分钟离心5分钟并重悬浮在新鲜PBS中将血液洗涤3次。第3次洗涤后，将沉淀重悬浮在PBS以便得到1％血红细胞溶液。鉴定细菌为大肠杆菌，并且培养5株CD-回肠相关的大肠杆菌以便得到最大菌毛表达(见上文)。将细菌重悬浮在盐水中以得到OD等于MacFarland标准5。在96孔U形底血细胞凝结板(Dynex technologies)中实施细胞悬浮物的二倍稀释到终体积100μl/孔。向每孔加入50μl的1％血红细胞。轻敲平板以混合孔中成分并在室温下放置约2小时。

1.1.7使用人rbc板的血细胞凝集测定法

所有大肠杆菌都针对已知抗原型的rbcs板检验。这些板包括ID板1(26种抗原，包括Lewis、Lutheran、M、N、S、P、K、Kidd、Rhesus和其他)、Alrr细胞、Brr细胞(ABO血液组)(NBS试剂，Liverpool，UK)和成年人ii细胞(Diagnostics Scotland，Edinburgh，UK)。

1.1.8具有不同寡糖/纤维的血细胞凝集测定法

用一组寡糖/纤维实施细菌血细胞凝集的进一步表征。所试验的结构为：甘露糖(0.4M)、岩藻糖(0.4M)、半乳糖(0.4M)、胎球蛋白(50μg/ml)、脱唾液酸胎球蛋白(50μg/ml)、牛下颌粘蛋白(BSM)、水解BSM、绵羊下颌粘蛋白(OSM)、乳糖、乳果糖、siayl Tn、GalGalNAc、N-Glycolyneuraminic acid、N-乙酰神经氨酸、3’-n-乙酰神经氨酸基-乳糖、6’-n-乙酰神经氨酸基-乳糖、蜜二糖、大蕉、水苏糖、奶来源的半乳-寡糖、蜜三糖、果胶、聚半乳糖醛酸、和paralacto-n-hexaose。

1.1.9PCR

对鉴定为凝集大肠杆菌的细菌筛选与大肠杆菌的毒性菌株有关的致病性基因和公知的粘附素基因。这些基因为：VT1、VT2、VT2e、STI、STII、LTI、Einv、Eagg、CNF1、CNF11、EaeA、EaeB、EAF、Bfp、CDI、EASI、Hly、HlyA、pap、sfa、afa、M-凝集素、fimH。

1.1.10脉冲场凝胶电泳

用脉冲场凝胶电泳试验大肠杆菌的凝集菌株的clonality。

1.1.11粘附和侵染测定

试验凝血细菌粘附和侵染肠细胞系I-407和HT-29的能力。宋内志贺菌(Shigella sonni)用作侵染的阳性对照，大肠杆菌K12(一种粘附但是非侵染性大肠杆菌)用作侵染的阴性对照。将细胞保持在DMEM(Dulbecco改良的eagles培养基-Sigma，UK)，37℃，5％CO2，补加10％(体积/体积)热失活的胎牛血清(Sigma，UK)，1％L-谷氨酰胺，青霉素和链霉素。将单层以4×105个细胞/孔接种到24孔组织培养板(Costar，UK)。温育细胞20小时。用磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤单层两次。培养细菌以便最大化菌毛表达(盐水中48小时)。每种单层用无抗生素的培养基中的约7×106个细菌/孔感染。37℃温育3小时后，将单层用PBS洗涤3次。为了确定细菌侵染，将孔用含有庆大霉素(100μg/ml)的新鲜培养基处理，该目的是杀死任何细胞外细菌，因为庆大霉素不能穿透人细胞。37℃1小时后，将单层在无菌PBS中洗涤3次。通过加入含有1％Triton X-100的去离子水裂解单层5分钟。进行细胞裂解物的10倍稀释，并将50μl铺营养琼脂板。将平板在37℃温育并且24小时后计数菌落形成单位(CFUs)。细菌粘附计算为总CFU数与稀释因子的乘积，稀释因子也表达为用于接种孔的细菌的总数的百分数。细菌侵染定义为庆大霉素处理后幸存的粘附细菌的百分数。仅用I-407细胞在5小时内确定细菌粘附和侵染的时程。

1.1.12大蕉可溶性纤维对细菌的粘附和侵染的效果

研究了将细菌与大蕉预温育对大肠杆菌粘附和侵染的影响。

1.1.12.1冰冻干燥的大蕉可溶性纤维的制备：从大蕉除去果皮并冰冻干燥完整果实(排除果皮)然后碾磨。然后将其在水中煮沸(100℃)约30分钟以胶化淀粉并分散任何淀粉颗粒。然后将其用猪胰淀粉酶(40℃)水解以确保除去所有淀粉。沉淀非淀粉多糖(NSP)级分并用80％乙醇洗涤并离心(约10,000g)。然后抛弃含乙醇上清液并将残渣(含有可溶性和不溶性NSP)冰冻干燥。该冰冻干燥的样品代表根据本发明的粉状可溶性纤维。

1.1.12.2大蕉可溶性纤维溶液的制备：当需要可溶性纤维样品时，将冰冻干燥的残渣(1.1.12.1)在水中煮沸30分钟，以10,000g离心10分钟并将上清液作为大蕉的可溶性纤维。

1.1.12.3制备精制的冰冻干燥的大蕉可溶性纤维：将该上清液(1.1.12.2)冰冻干燥(如上文描述)形成根据本发明的优选的粉状可溶性纤维。

1.1.13制备用于粘附和侵染测定的细菌

将1ml细菌培养物(其已经在无菌盐水中生长以实现最大菌毛表达)移液到两只eppendorf管中。将管以10000g离心5分钟。抛弃上清液并将来自一管的沉淀重悬浮在1ml可溶性大蕉溶液中。另一沉淀重悬在1ml无菌盐水中。两只eppendorf管都在细胞离心机中离心30分钟。如前面的离心细菌沉淀并将沉淀在无菌盐水中洗涤两次。最后将沉淀重悬浮在1ml无菌盐水中并用于如前文的粘附和侵染测定中。

1.2结果

1.2.1局限性回肠炎中增加的粘膜结合的细菌

用方法章节中描述的微生物学技术鉴定细菌。

总共，在所传代培养的707个细菌菌落中，406个为革兰氏阴性，并且其中的292个经鉴定为大肠杆菌。检查对抗生素，如庆大霉素、甲氧苄啶、Sulphonomide、氨苄西林、青霉素、四环素、Naladixic acid、和氯霉素的敏感性以进一步表征细菌(数据未显示)。

从二硫苏糖醇(DTT)处理的活组织检查的上清液培养粘膜结合的细菌(DTT从暴露于粘液的活组织检查除去粘膜层)。在患者组之间没有发现粘膜结合的细菌数目的显著差异(数据未显示)。然而，图2显示了与对照患者相比，局限性回肠炎患者中粘膜结合的细菌显著增加，粘膜结合细菌阳性的CD患者为79％(11/14)，相比对照患者为39％(11/28)(P＝0.038；Chi-平方)。粘膜结合的细菌为通过DTT处理和充分洗涤除去表面粘液后从粘膜表面回收的细菌。

该数据表明(发明人怀疑)，IBD中粘膜结合的细菌增加了。

1.2.2粘膜结合的大肠杆菌表达血细胞凝集素

图3阐明与从对照患者分离的大肠杆菌相比，从局限性回肠炎组织分离到更多大肠杆菌具有血细胞凝集活性。与对照的4％(1/28)相比，在39％(5/14)的CD患者中鉴定了血细胞凝集大肠杆菌(P＝0.01)。来自UC患者的增加数目的细菌也能够凝集血细胞。

还发现能够凝集来自健康人类志愿者的凝集性红血球(rbcs)的细菌还能够凝集由输血中心提供的已知抗原型的一组rbcs。大肠杆菌的局限性回肠炎相关的株系也选择性结合rbc组。该大肠杆菌的结合模式表明其具有血型“M”-特异粘附素。还用PCR表征了该细菌。

这些数据表明粘膜结合的大肠杆菌通过与细胞表面上的糖基化蛋白质相互作用而与肠细胞相互作用。这进一步证明本发明人关于细菌侵染IBD中肠的机理的假说。

1.2.3粘膜结合的大肠杆菌粘附并侵染培养的肠细胞

根据方法1.1.4、1.1.9和1.1.10表征凝集大肠杆菌的16种不同株系并根据方法1.1.11将它们进行粘附和侵染测定。人结肠细胞系、HT29和人肠细胞系、I-407用于这些实验中。

所有凝集性大肠杆菌都表现出粘附HT29和I407细胞系，但是大体上的侵染仅在I407细胞中看到(见表2)。使用从非庆大霉素和庆大霉素处理的细胞(n＝4)回收的菌落形成单位(CFU)的平均数计算侵染和粘附。(庆大霉素杀死非侵染性大肠杆菌但是不能渗透肠细胞，因此使得已经侵染的细菌保持完整)。LF82是从回肠局限性回肠炎病变损伤分离的一种侵染和粘附性大肠杆菌(AIEC)。宋内志贺菌(Shigella sonnei)用作侵染的阳性对照，大肠杆菌K12用作侵染的阴性对照。公知K12通过甘露糖粘附素结合细胞但是是非侵染的。

进行其他实验以比较凝集性大肠杆菌(如来自IBD患者的)与非凝集性大肠杆菌粘附和侵染I-407细胞的能力。图4阐明细菌凝集的能力和粘附肠细胞之间的相关性。这因此进一步表明IBD中细菌通过与糖蛋白有关的靶定机理侵染粘膜。

表3：凝集性细菌的侵染和粘附

1.2.4可溶性纤维对从IBD受试者分离的细菌的影响

检验可溶性纤维(根据1.1.12.2制备)和其他糖类调节、粘附和侵染从IBD受试者分离的细胞的能力。

1.2.4.1凝集：在所有情况中，凝集受到可溶性大蕉纤维和牛下颌粘蛋白(BSM)的抑制，但是弱酸水解BSM以除去唾液酸和岩藻糖后，BSM不能抑制凝集。

一系列其他糖类和糖缀合物无抑制性，这些糖类和糖缀合物包括甘露糖、岩藻糖、半乳糖、乳果糖、siaylsoyl-Tn、Galβ1-3GalNAc、N-glycolyneuraminic acid、N-乙酰神经氨酸、3’-n-乙酰神经氨酸基-乳糖、6’-n-乙酰神经氨酸基-乳糖、蜜二糖、水苏糖、奶来源的半乳-寡糖、蜜三糖、聚半乳糖醛酸、和paralacto-n-hexaose、胎球蛋白、脱唾液酸胎球蛋白、绵羊下颌粘蛋白和果胶。

1.2.4.2大蕉可溶性纤维对细菌粘附的抑制：使用细菌株系9、12和14(如表3中鉴定)。图4阐明大蕉可溶性纤维显著减少了细菌株系9和12对I-407细胞的细菌粘附。对于株系14没有看到显著差异，尽管存在或不存在可溶性纤维时看到该株系的有限粘附。

1.2.4.3通过大蕉抑制细菌侵染：图5阐明通过将三种细菌株系(表2的株系9、12和14)的每一种与大蕉可溶性纤维预温育减小了细菌侵染。

1.3讨论

这些数据阐明IBD如局限性回肠炎与粘膜结合的大肠杆菌的优势增加有关。这些大肠杆菌缺少公知的致病性基因，但是包括高比例基因，这些基因表达血细胞凝集素，其允许这些细菌粘附并侵染肠上皮细胞细胞系。本发明人认为细菌的粘附和侵染性质导致炎症状况并且从而表征了IBD。

本发明人建立了IBD和来自IBD患者的细菌凝集的能力之间的联系。因此他们推理IBD中细菌的结合必定受到糖的调节并检验了许多寡糖以评估它们是否将抑制IBD中大肠杆菌的不利效果。所检验的多数糖/寡糖不能调节细菌。然而，令人惊奇地，来自大蕉的可溶性纤维抑制大肠杆菌。这导致本发明人认识到根据本发发明的可溶性纤维含有细菌修饰性寡糖，其可用于治疗IBD，如局限性回肠炎。

应当理解这些数据表明根据本发明的可溶性纤维也可用于治疗或者防止发生其他以细菌粘附和侵染为特征的胃肠病症(例如，结肠癌、腹泻病/感染、肠胃炎和1型糖原储存病)。

实施例2：生产根据本发明使用的大蕉可溶性纤维的粉剂

将250g切碎的大蕉果肉滴入1,0001沸水中然后如1.1.12.1中描述的处理。可溶性纤维(1.1.12.1)的冰冻干燥的产率为约4.0g。

实施例3：生产根据本发明使用的大蕉可溶性纤维的粉剂混合物

将3.0g冰冻干燥的可溶性纤维粉剂(实施例2)与0.5g粉状柠檬酸，26.3g粒化糖和0.2g调味剂的标准喷雾干燥混合物混合。

该混合物代表自由流动的粉末制剂(含有3.0g可溶性纤维)，其适于在小袋中包装。当IBD受试者需要时，可以将该粉剂混合物稀释以品尝和饮用。

实施例4：生产根据本发明使用的大蕉可溶性纤维的备选粉剂混合物

将3.0g冰冻干燥的可溶性纤维粉剂(实施例1.1.12.1)与0.5g粉状柠檬酸，26.3g粒化糖和0.2g调味剂的标准喷雾干燥混合物混合。

该混合物代表自由流动的粉末制剂(含有3.0g可溶性纤维)，其适于在小袋中包装。当IBD受试者需要时，可以见该粉剂混合物稀释以品尝和饮用。

实施例5：生产根据本发明使用的桔子饮料

(a)100ml粗制备物(根据方法1.1.12.2制备)与100ml双倍浓缩桔子汁(在水中稀释到二倍浓缩的桔子汁浓缩物)混合。

(b)将3.5g冰冻干燥的粉剂(根据方法1.1.12.1制备)用100ml桔子汁(或备选用桔子汁浓缩物和水)溶解。

(c)将2.5g冰冻干燥粉剂(根据方法1.1.12.3制备)用100ml桔子汁(或备选用桔子汁浓缩物和水)溶解。

桔子饮料制剂(a、b或c)可以由受试者立即消费、冷冻供以后消费或者密封在瓶子或者纸箱中以得到更长保存期。

应当理解可以将桔子汁容易地用可口备选物替代。

实施例6：生产用于肠营养的含有大蕉可溶性纤维的营养液体制剂

可以产生液体营养混合物以用于肠营养，其中NSP的总含量(如实施例1.1.12.1的方法)为营养混合物的总干物质含量的0.1到10％。NSP可以与盐水或者水溶液混合，并且如果受试者的肠营养需要，可以包括其他维生素、矿物质和营养物。这些肠液体制剂可以在囊(例如，含有100ml-2,000ml)的中包装以用于滴入或插入泵供式。

实施例7其他实验

进行其他实验(按照实施例1中描述的方案)以检验根据本发明的可容性纤维的功效，通过在pH7匀浆/提取该纤维(表4列3)；加热溶液到40℃或100℃(表4列4)；处理该加热的溶液以除去淀粉(表4列5)；分离可溶性纤维(表4列3)来制备按照本发明的可溶性纤维。

表4  管号   样品(2g)   提取pH   提取温   度   酶处理   (1h)  乙醇沉 淀(上清 液抛弃)   凝集效价  (6＝+  1/64  ediln)  A   HM  233(UC  分离物)       6   1   大蕉果肉   7   40℃   Nil   80％   4   2   大蕉果肉   7   40℃   Termamyl   80％   0   3   大蕉果肉   7   40℃   Nil   Nil   0   4   大蕉果肉   7   100℃   胰酶   80％   0   5   大蕉果肉   7   100℃   胰酶   Nil   1   6   大蕉果肉   7   100℃   Termamyl   80％   0   7   大蕉果肉   7   100℃   Termamyl   Nil   0   8   粗香蕉   N/A    Nil   Nil   0   9   粗大蕉   N/A    Nil   Nil   2

   管号   样品   pH   温度   酶处理   乙醇沉   淀   凝集效   价   A   对照  Bug(233：UC)       6   5B   空白   7   100℃   胰酶   80％   5   6B   空白   7   100℃   胰酶   Nil   5   7B   空白   7   100℃   Termamyl   80％   5.5   8B   空白   7   100℃   Termamyl   Nil   6

终体积约为10ml，相当于每毫升200mg大蕉果肉。

表4中阐明的数据表明来源于大蕉并且如本文那所描述的制备(即管1-7)的可溶性纤维具有减少细菌凝集的功效。该效果提示本领域技术人员该可溶性纤维可用于预防或治疗炎性肠病。管8和9为阳性对照，而管A和5B-8D代表阴性对照。