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Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Kindernährmittels auf
Kuhmilchgrundlage Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines
verbesserten Kindernährmittels auf Kuhmilchgrundlage.
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Kuhmilch gehört zu den Kinder- bzw. Säuglingsnahrungen, die gewöhnlich
als Ersatz für Muttermilch verwendet werden. Kuhmilch wird nicht nur als Frischmilch
in flüssiger Form gebraucht, sondern auch in verarbeiteter Form, z. B. als Kondensmilch,
Milchpulver und fermentierte Milch. Kuhmilch hat jedoch keineswegs die gleiche Zusammensetzung
wie Muttermilch und kann daher kaum als vollwertiger Ersatz für Muttermilch angesehen
werden.
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Muttermilch wurde bisher als Vollnahrung angesehen, die alle notwendigen
Nährstoffe enthält, und diente daher oft als Bezugssubstanz für die Bestimmung .des
Nährwerts von Lebensmitteln. Säuglinge gedeihen gewöhnlich bemerkenswert gut, wenn
sie mehrere Monate nur mit Brustmilch genährt werden.
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In neuerer Zeit nimmt die Zahl der Frauen zu, die aus verschiedenen
Gründen ihre Säuglinge nicht mit Muttermilch nähren, sondern statt dessen Kuhmilch
verwenden.
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Zahlreiche Bemühungen waren daher darauf gerichtet, aus Kuhmilch ein
Produkt herzustellen, das der Muttermilch nahekommt. Das Hauptproblem hierbei besteht
darin, die Unterschiede in den Bestandteilen zwischen Kuhmilch und Muttermilch möglichst
weitgehend auszuschalten. Hierbei handelt es sich um Unterschiede in den Proteinen,
Fetten, der Laktose, den Mineralstoffen, Vitaminen, im Bifidusfaktor usw. nach Art
und Menge. Zur weitgehenden Verringerung dieser Unterschiede wurde die Anreicherung
von Kuhmilch mit Molkeproteinen, Vitamin F, Laktose usw. untersucht und in den letzten
Jahren auch praktisch durchgeführt. Auf dem Gebiet der Biochemie hat in letzter
Zeit die Nukleinsäure als Grundstoff. des Lebens die Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
In der Verteilung der. Nukleinsäurekomponentenbesteht nun ein erheblicher Unterschied
zwischen Muttermilch und Kuhmilch. Dieser Tatbestand wurde durch die Anmelderin
in Untersuchungen der säurelöslichen Fraktionen. beider Milcharten geklärt. Die
Untersuchung hatte folgende Ergebnisse:
| Nukleotide °° Muttermilch Kuhmilch |
| . g/100 g |
| g/100 g |
| Cytidin-5'-diphosphatcholin (CDP-Cholin) . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spur Spur |
| Cytidin-5'-monophosphat (CMP) . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1080 bis 1800 297 |
| Adenosin-5'-monophosphat (AMP) .............................
.... 90 - |
| 3',5'-Adenosin-cyclisches Monophosphat (3',5'-AMP) . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 21 bis 24 138 |
| Guanosin-5'-monophosphat (GMP) ....................................
27 bis 53 - |
| Uridin-5'-monophosphat (UMP) . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 bis 133 - |
| Uridin-5'-diphosphat-N=acetyllaktosamin (UX 1) . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 - . |
| Uridin-5'-diphosphat-N-acetyllaktosamin-fukose (UX 3) . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 160 - |
| Guanosin-5'-diphösphat-mannose (GDPM) .............................
67 bis 91 - |
| Nukleotide * Muttermilch Kuhmilch . |
| KW100 g |
| 1.g/100 g |
| Uridin-5'-diphosphat-N-acetylglukosamin plus Uridin-5'-diphosphat- |
| N-acetylgalaktosamin (UDP-AG+UDP-AGal) . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 260 bis 361 - |
| Uridin-5'-diphosphatglukose plus Uridin-5'-diphosphatgalaktose |
| (UDPG+UDP-Gal) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 bis 84 - |
| Guanosin-5'-diphosphat (GDP) ...... . . . . , . . .
, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 - |
| Uridin-5'-diphosphatglukuronsäure plus Uridin-5'-diphosphat |
| (UDPGA+UDP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 bis 218 - |
| Oreotsäure ..........................................................
- 6190 |
| * a) Zur Bezeichnung der Nukleotide werden nachstehend die
jeweils in Klammern angegebenen Abkürzungen verwendet. |
| b) Frauenmilch enthält noch andere Arten von Nukleotiden, die
jedoch noch nicht identifiziert wurden. |
Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß Muttermilch zahlreiche Arten von Nukleotiden
enthält, während die meisten Nukleotide in der Kuhmilch als Oreotsäure anwesend
sind, die als Vorstufe der Nukieinsäure angesehen wird. Dieser bemerkenswerte Unterschied
zwischen Frauenmilch und Kuhmilch in der Verteilung der Nukleinsäuren, die als die
Grundnährstoffe des Säuglings gelten, ist interessant.
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Bemerkenswert ist ferner, daß von den genannten Nukleotiden UDP-AG,
UX 1 und UX 3 in Frauenmilch zu finden sind. Sie sind sowohl aus UDP als auch Zuckern
- aufgebaut, die als Bifidusfaktor bekannt sind, der insbesondere in der Muttermilch
vorhanden ist, und zwar in gebundener Form mit UDP. Der Bifidusfaktor ist verantwortlich
für das Auftreten des Lactobacterium bifidum im Darm von mit Brustmilch ernährten
Säuglingen und daher ein sehr wichtiger Faktor beim Schutz von Säuglingen gegen
bakterielle Darmerkrankungen.
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Bisher wurden Nukleotide als sehr schwer erhältliche Verbindungen
angesehen. Als Ergebnis der Fortschritte in der mikrobiologischen bzw. organischen
Chemie sind sie inzwischen jedoch leicht zugänglich geworden. Beispielsweise können
5' Nukleotide großtechnisch durch Hydrolyse von Nukleinsäure mit einem Enzymsystem,
das z. B. durch Mikroorganismen erzeugt wird, hergestellt werden.
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Die vorstehend erwähnten Erkenntnisse in Verbindung mit der nunmehr
leichten Herstellbarkeit von 5' Nukleotiden regten den Erfinder zu Untersuchungen
darüber an, ob Kuhmilch durch Zusatz von Nukleotiden, die in Frauenmilch, aber nicht
in Kuhmilch enthalten sind, in ein der Muttermilch nahekommendes Produkt umgewandelt
werden kann. Hierbei wurde festgestellt, daß die Nukleotide in Kuhmilch :durch die
Anwesenheit von Phosphatasen, z. B. Phosphormonoesterase und Pyrophosphatase, die
die Hydrolyse von Nukleotiden zu Nukleosiden katalysieren, sehr instabil sind. Es
wurde jedoch auch gefunden, daß die Phosphatase ohne Zerstörung der Nährstoffe in
der Kuhmilch deaktiviert werden kann.
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Es wurden ferner Untersuchungen über die Reaktion von Säuglingen .auf
den Geschmack von Kuhmilch angestellt, der Nukleotide zugesetzt wurden, die in Brustmilch
vorhanden, in Kuhmilch aber im wesentlichen abwesend sind. Hierbei wurde festgestellt,
daß :der Geschmack der Kuhmilch demjenigen von Brustmilch in einem Maße angeglichen
wird, daß die behandelte Kuhmilch willig von Säuglingen getrunken wird, die Kuhmilch
ablehnen. Außerdem wurde gefunden, daß -die Menge der .Kuhmilch, die die Säuglinge
zu sich nehmen, und die Geschwindigkeit, mit der sie getrunken wird, durch Zusatz
der Nukleotide zur Kuhmilch merklich gesteigert werden, so daß also ein Zusammenhang
zwischen diesen Nukleotiden und der Vorliebe des Säuglings für den Geschmack besteht.
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Weitere Untersuchungen über das Verhalten von Kuhmilch, der die genannten
Nukleotide zugesetzt wurden, haben ergeben, daß durch den Zusatz der Nukleotide
das Kasein langsamer und in feineren Flocken ausgefällt wird, so daß die Verdaulichkeit
der Kuhmilch erhöht wird. Der Nukleotidzusatz bewirkt nämlich eine Erniedrigung
der Kaseinspannung, d. h., der in Gegenwart einer Säure gebildete Kaseinkuchen ist
weicher als ein ohne Nukleotidzusatz gefällter Kuchen.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines
verbesserten Kindernährmittels auf Kuhmilchgrundlage, das dadurch gekennzeichnet
ist, -daß man in an sich bekannter Weise die in der Kuhmilch vorliegenden Phosphatasen
inaktiviert und ihr dabei unmittelbar vor, gleichzeitig oder nach der Inaktivierung
Alkalisalze von Nukleotiden zusetzt.
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Die Nukleotide, die in Frauenmilch vorhanden, in Kuhmilch jedoch im
wesentlichen abwesend sind, wurden bereits erwähnt. Außerdem ist CMP in Kuhmilch
in weit geringeren Mengen als in Brustmilch enthalten. Daher ist CMP ebenfalls in
die Nukleotide einzubeziehen, die in Brustmilch enthalten sind, in Kuhmilch jedoch
praktisch fehlen. Diese Nukleotide können in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich
die 5' Nukleotide und die Zuckerester von 5' Nukleotiden, die allerdings auch unter
die 5'-Nukleotide fallen.
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Die Verbindungen der ersten Gruppe, die 5'-Nukleotide, können durch
Hydrolyse von Nukleinsäure, die aus lebenden Geweben, z. B. Mikroorganismen (z.
B. Hefe), und tierischen Geweben gewonnen werden kann, hergestellt werden. Geeignete
Verfahren sind in der deutschen Auslegeschrift 1130 785 K1. 12 p vorgeschlagen und
in der französischen Patentschrift 1219 220 vorbeschrieben. Die zweite Gruppe kann
aus den 5'-Nukleotiden der ersten Gruppe synthetisiert werden.
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Die Nukleotide können als solche der Kuhmilch zugesetzt werden, jedoch
ist es zweckmäßiger, sie als Alkalisalz, .z. B. Natriumsaiz, Kaliumsalz oder -als
.Salz mit basischen Aminosäuren, wie Hjstidin, zuzugeben, um eine mögliche Koagulierung
der Kuhmilch zu vermeiden, die zuweilen durch die . Azidität der Nukleotide verursacht
wird. Bevorzugt werden die .DinatriumSalze verwendet. -
Wie bereits
erwähnt, enthält Kuhmilch Phosphatasen, die Nukleotide in die entsprechenden Nukleoside
zu hydrolysieren vermögen. Die Phosphatasen müssen daher unmittelbar nach, während
oder vor dem Zusatz der Nukleotide deaktiviert oder zerstört werden. Die Deaktivierung
oder Zerstörung der Phosphatasen kann zwar durch Zusatz eines Inhibitors für die
Phosphatasen (z. B. eines Arsenats, Phosphats oder Cyanats) erfolgen, jedoch sind
die meisten Inhibitoren für den Zusatz zu Säuglingsnahrungen ungeeignet, so daß
eine Zerstörung bzw. Deaktivierung auf diese Weise zweckmäßig vermieden wird.
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Eine weitere Methode zur Inaktivierung oder Zerstörung der Phosphatasen,
die von dem Erfinder für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft verwendet wurde,
beruht auf einfachem kurzzeitigem Erhitzen, z. B. 40 Minuten auf 60° C, 20 Minuten
auf 65° C, 5 Minuten auf 70° C oder nur 1 Sekunde auf 80°C. Hierdurch wird der natürliche
Geschmack der Kuhmilch in keiner Weise beeinträchtigt; auch besteht keine Gefahr
einer Verunreinigung des Produkts durch unerwünschte Stoffe.
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Kuhmilch muß allgemein vor dem Verkauf pasteurisiert oder sterilisiert
werden, um Infektionen durch Mikroorganismen, die möglicherweise in der Milch vorhanden
sind, zu vermeiden. Hierzu wird die Milch gewöhnlich mehr als 30 Minuten auf 65°
C oder mehr als 15 Minuten auf 75° C erwärmt. Die Zugabe der Nukleotide zur Milch
kann daher unmittelbar vor, während oder nach der Erhitzung erfolgen.
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Bei der Verarbeitung von Kuhmilch zu Kondensmilch oder Milchpulver
durchläuft sie gewöhnlich einen Erhitzungsprozeß, der zur Pasteurisierung oder Sterilisation
und zur Senkung - der Kaseinspannung der Milch erforderlich ist. Die Nukleotide
können daher vorteilhaft unmittelbar vor, während oder nach der Erhitzung zugegeben
werden. Natürlich kann die Zugabe auch zum Endprodukt erfolgen. Wenn fermentierte
Milchprodukte, wie Yoghurt, und milchsäurehaltige Getränke nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung behandelt werden, muß die Zugabe zum pasteurisierten Fertigprodukt
erfolgen, weil das fermentierte Milchprodukt gewöhnlich Mikroorganismen enthält,
die Phosphatase bilden können.
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Kurz gesagt, die Zugabe von Nukleotiden, die in Frauenmilch vorhanden
sind, aber in Kuhmilch fehlen, muß in Abwesenheit von Phosphatase oder unmittelbar
vor deren Inaktivierung erfolgen.
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GMP, UMP, CMP und andere Nukleotide können der Kuhmilch in solchen
Mengen zusetzt werden, daß der Gehalt der Milch an diesen Nukleotiden derselbe ist
wie in Brustmilch. Hierzu sind pro Liter unverarbeiteter Kuhmilch erforderlich:
Etwa 10 bis 20 mg, vorzugsweise 15 mg CMP, etwa 0,2 bis 0,4 mg, vorzugsweise 0,3
mg GMP, etwa 1,2 bis 1,4 mg, vorzugsweise 1,3 mg UMP, etwa 0,4 bis 0,6 mg, vorzugsweise
0,5 mg GDP und etwa 1,0 bis 3,0 mg, vorzugsweise 2;0 mg UDP-GA.
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Auch andere Nükleotide können unter Berücksichtigung des Unterschiedes
im Gehalt dieser Nukleotide in Frauenmilch und Kuhmilch zugesetzt werden. Beispielsweise
können etwa 0,5 bis 1,0 mg UDPG und etwa 0,5 bis 1,0 mg UDP pro Liter verarbeiteter
Milch zugegeben werden. Die genannten Mengen können natürlich je nach dem Nukieotidgehalt
.der zu behandelnden Milch geändert werden.
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Die Zugabe kann unmittelbar zur unbehandelten Kuhmilch erfolgen, jedoch
besteht hierbei die Ge= fahr, daß das Produkt keine homogene Mischung wird. Daher
werden die zuzugebenden Nukleotide zweckmäßig vorher in einer kleineren Menge pasteurisierter
Milch gelöst, worauf die Mischung zur restlichen Kuhmilch gegeben wird.
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Wenn die Nukleotide kondensierter Milch oder Milchpulver zugesetzt
werden müssen, werden die Mengen so gewählt, daß sie nach Verdünnung zur Trinkmilch
dem Nukleotidgehalt von Brustmilch entsprechen. Die Zugabe kann in diesem Fall vor,
während oder nach dem Konzentrieren bzw. Versprühen der Milch erfolgen. Das Produkt
kann Zucker, lösliche Kohlenhydrate, Mineralstoffe, Vitamine, Aminosäuren usw. in
gut aufeinander abgestimmten Mengen enthalten. Hierzu können Saecharose, ß-Laktose;
Vitamin F, Vitamin A, Vitamin D, L-Lysin, L-Methionin dem Produkt zugegeben werden.
Die Anreicherung kann vor, während oder nach der Zugabe der Nukleotide erfolgen.
Gegebenenfalls kann die Milchbzw. das Produkt in üblicher Weise homogenisiert werden.
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Zwar sind gemäß der Erfindung der Kuhmilch die Nukleotide zuzusetzen,
die in Brustmilch vorhanden sind, aber in Kuhmilch fehlen. Jedoch ist es möglich,
eine geringere Zaiil von Nukleotiden zuzugeben, wenn einige von ihnen schwer erhältlich
sind. Wenn beispielsweise einA oder mehrere der Nukleotide UDP, UDPG, UDP-AG, UDP-GA,
UX 1 und UX 3 fehlen, ist durch den verbesserten Geschmack der behandelten Kuhmilch
die Vorliebe der Säuglinge zu dieser Milch größer als zur unbehandelten Milch. Die
Arten der zuzusetzenden Nukleotide können also in Abhängigkeit von ihrer Verfügbarkeit
beschränkt werden. Säuglinge sprechen bereits positiv auf den veränderten Geschmack
der Kuhmilch an, wenn dieser nur einige leicht verfügbare Nukleotide, z. B. nur
AMP, GMP, UMP und CMP, die sämtlich leicht durch Hydrolyse von Nukleinsäure herstellbar
sind, zugesetzt werden.
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Die auf die beschriebene Weise behandelte Kuhmilch kann nur dann zu
Nebenprodukten verarbeitet werden, wenn hierzu keine Mikroorganismen erforderlich
sind, die Phosphatasen zu bilden vermögen. Beispielsweise kann die behandelte Milch
zu Eiskrem od. dgl. weiterverarbeitet werden. Sollen die in Frage kommenden Nukleotide
fermentierten Milchprodukten zugegeben werden, muß die Zugabe unmittelbar vor, während
oder nach der Pasteurisierung des Produkts erfolgen.
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Eine weitere Möglichkeit der Zugabe der Nukleotide besteht darin,
zunächst eine Mischung herzustellen, die die Nukleotide enthält, und diese Mischung
unverarbeiteter oder verarbeiteter Kuhmilch zuzusetzen. Zu diesem Zweck können die
Nukleotide mit löslichen oder dispergirebaren Kohlenhydraten gemischt werden. Hierzu
geeignete Kohlenhydrate sind beispielsweise cx-Laktose, ß-Laktose, vollwertige Laktose
(balanced Lactose), Saccarose, Maltose, Dextrin, vorgelatmiertes Getreidemehl und
Hafermehl. Zwar enthalten rohe Getreidekörner mehr oder weniger Phasphatase, jedoch
wird diese durch das Erhitzen bzw. Kochen zur Herstellung des vorgelatinierten Getreidemehls
inaktiviert. Die Nukieotide können daher den Kohlenhydraten ohne Rücksieht
auf
eine etwaige Aktivität von Phosphatasen zugegeben werden. Besteht jedoch -die Gefahr
der Anwesenheit von Phosphatasen im Kohlenhydrat, können die Nukleotide unmittelbar
vor, während oder nach der vollständigen Inaktivierung aller Phasphatasen zugegeben
werden. Die Nukleotide werden hierbei in Mengen verwendet, daß ihre Konzentration
in der Milch die gleiche ist wie in Brustmilch. Pro Kilogramm Mischung werden 0,2
bis- 0,3 g CMP, 5. bis 6 g GMP, 0,02 bis 0,03 g UMP, 0,008 bis 001 g GDP
und 0,03 bis 0,04 g UDP gebraucht. Der unbehandelten Milch werden vorzugsweise 4
bis etwa 7 Gewichtsprozente der aus Nukleotiden und Kohlenhydrat bestehenden Mischung
zugegeben. Die Mischung -kann . außerdem Mineralstoffe, Vitamine, Aminosäüren od.
dgl. enthalten, um den Nährwert der behandelten Kuhmilch zu steigern.
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Wie bereits erw'ä'hnt, wird -die Vorliebe von Säuglingen für die behandelte
Kuhmilch bereits geweckt,. wenn dieser nur AMP, GMP, UMP und CMP, die am leichtesten
erhältlichen Nukleotide, -zur Verbesserung des Geschmacks. zugegeben werden. Diese
Nukleotide werden daher zweckmäßig in eine leicht anwendbare Mischung -eingearbeitet.-
Diese Mischungen können beispielsweise die Form eines Pulvers oder von Tabletten
mit konstantem Gehalt an diesen Nukleotiden haben, so daß ein Abwiegen oder Berechnungen
vor .der Zugabe vermieden-werden. Natürlich können auch andere Nukleotide in diese
Mischungen eingearbeitet werden. Die Mischungen können Hilfsstoffe bzw. Träger,
wie Laktose (rx-Laktose oder vollwertige Laktose), lösliche Stärke undandere lösliche
oder dispergierbare Kohlehydrate, enthalten, soweit diese- nicht giftig oder schädlich
sind.
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Der Gehalt an den einzelnen Nukleotiden in der Mischung kann unter
Berücksichtigung des -Molanteils der Grundkomponenten der Nukleotidfraktionen in
Brustmilch festgelegt werden. Vorzugsweise wird die Mischung jedoch so zusammengestellt,
daß das Gewichtsverhältnis zwischen AMP, GMP, UMP und CMP 1;5 bis 2,0 : -1,0 bis
1,5 : 6,5 bis 7 : 20 beträgt. Die Mischung kann in einer Konzentration von etwa
25 bis 30 @mg/1 Kuhmilch gelöst werden.
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Gegebenenfalls kann die Mischung in einer geringen Menge Wasser oder
pasteurisierter Kuhmilch gelöst und die Lösung der zu trinkenden Milch zugesetzt
werden. Die Mischung kann'zur Steigerung des Nährwerts der behandelten Milch Mineralstoffe,
Vitamine, Aminosäuren od. dgl. enthalten.
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Die Nukleotide können. beispielsweise durchgeseihten, zerkleinerten
und pulverförmigen Kindernahrungen zugesetzt werden, die aus Eigelb, Leber, Hühnerfleisch,
sonstigem Fleisch, Fisch, Gemüse, Obst usw. hergestellt sind. In fliesen Stoffen
sind gewöhnlich P.hosphatasen vorhanden, die jedoch während der Zubereitung der
Kost durch Erhitzen oder Kochen inaktiviert werden.- Die Nukleotide sind daher unmittelbar
vor, während oder nach dem Erhitzenbzw. Kochen zuzugeben. Zu je 100g Kindernahrung
können 10 bis 20 mg AMP, 0,2 bis 0,4 mg CMP, 1 bis 2 mg GMP, 3 bis 5 mg UMP, 0,4
bis 0,6 mg GDP und 1 bis 2 mg UDP-GA zugesetzt werden. Auf diese Weise hergestellte
Kindernahrungen können 4 bis 6 Monate alten-Kindern in Mengen von 10 bis 30g pro
Mahlzeit°oder 7 bis 12 Monate alten Kindern in Mengen von 60 bis 80 g pro Mahlzeit
verabfolgt werden. In allen vorstehend beschriebenen Fällen der erfindungsgemäßen
-Anwendung von Nukleotiden können diese in reiner oder roher Form verwendet werden.
Beispielsweise kann das Hydrolysat von Nukleinsäure als solches gebraucht werden,
nachdem lediglich die giftigen Bestandteile und unangenehm schmeckenden oder riechenden
Bestandteile entfernt worden sind. Die Entfernung kann sehr einfach geschehen, indem
man das Hydrolysat durch eine mit Ionenaustausdherharz oder Aktivkohle gefüllte
Kolonne laufen läßt. -Als Ionenaustauscherharze können schwäch saure Kationenaustauschharze
oder schwach basische Anionenaustauscherharze verwendet werden. Das auf diese Weise
'erhaltene rohe Nukleotidgemisch #enthält verschiedene Nukleotide; die in Brustmilch
nicht vorhanden sind, die aber den Geschmack des Produkts und den Nährwert nicht
beeinträchtigen. Bei Verwendung des rohen Nukleotidgemisches ist es schwierig, jedes
Nukleotid richtig zu dosieren, jedoch läßt sich durch Zusatz des rohen Nukleotidgemisches
zumindest eine Kuhmilch erhalten, die der Brustmilch in -ihren Bestandteilen ähnelt.
Die zuzusetzende Menge dieses rohen NukleotidgemisQhes kann an Hand der analytisch
bestimmten Nukleotidgehalte ermittelt werden.
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Kuhmilch enthält wesentlich höhere Mengen 3',5'-AMP als Brustmilch
und außerdem einen hohen Anteil Orotinsäure, .die in Brustmilch nicht enthalten
ist: Diese Nukleotide bleiben in der gemäß der Erfindung behandelten Kuhmilch, beeinträchtigen
jedoch weder den Nährwert noch üben einen schädlichen Einfluß auf die Säuglinge
aus.
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Die Mengenangaben in den folgenden-Beispielen beziehen sich auf das
Gewicht. Die Zahlen hinter den Bezeichnungen der Mikroorganismen stellen die Eingangsnummern
für die Mikroorganismen bei der American Type Culture Collection dar. In allen beschriebenen
Versuchen wurden die Nukleotide in Form ihres Natriumsalzes verwendet, jedoch können
statt dessen auch -die entsprechenden anderen Salze, z. B. die Kaliumsalze und Ammoniumsalze,
oder die freien Nukleotide gebraucht werden.
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Beispiel 1 , Zu 6001 Kuhmilch werden 10 kg ß-Laktose, 9,5 kg lösliches
Polysaccharid, 10 kg Saccharose und eine ausreichende Menge an Mineralstoffen gegeben.
Die Mischung wird gekocht und auf einen Umfang von etwa 2001 kondensiert. Im Kondensat
werden 9 g Dinatrium-CMP, 180 g Dinatrium-GMP, 900 mg Dinatrium-UMP, 300 mg Dinatrium-GDP
und 1,2 g Natriumsalz von UDP-GA gelöst. Die Mischung wird durch Versprühen getrocknet
und dann mit geeigneten Mengen an Saccharose und ß-Laktose auf 100 kg aufgefüllt.
Das Produkt kann unter Verdrängung der Luft durch Stickstoff in Dosen abgefüllt
werden. Beispiel 2 Aus 20 kg ß-Laktose, 9 g Dinatrium-CMP, 180 mg Dinatrium-UMP,
300 mg Dinatrium-GDP, 1,2 g Natriumsalz von UDP-GA wird eine homogene Mischung hergestellt,
die zu 80 kg behandeltem' Kuhmilchpulver gegeben wird, ,das durch Saccharose, lösliches
Polysaccharid und verschiedene Mineralstoffe in üblicher Weise angereichert worden
ist. Die Mischung wird homogenisiert und kann unter Stickstoff auf Flaschen gefüllt
werden.
Beispiel -3 In 50 em3 pasteurisierter Kuhmilch werden 1,4
g Dinatrium-CMP, 30m- Dinatrium-GMP, 130 mg Dinatrium-UMP und 200 mg Natriumsalz
von UDP-GA gelöst. Die Lösung wird gleichmäßig einem, in gleichmäßiger Menge in
eine Pasteurisiervorrichtung fließenden Kuhmilchstrom zudosiert, wobei das Verhältnis
so eingestellt ist, daß 50 cm3 der Lösung auf 1001 Kuhmilch kommen. Die Pasteurisierung
kann 2 Sekunden bei 91° C vorgenommen werden. Das Produkt kann auf Flaschen gefüllt
werden. Beispiel 4 Zu 1001 pasteurisierter Kuhmilch wird aseptisch eine Nukleotidlösung
der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 3 gegeben. Das Produkt kann auf Flaschen
gefüllt werden. Beispiel 5 Zu 6001 roher Kuhmilch werden 10 kg vollwertige Laktose,
9,5g lösliche Polysaccharide und 10 kg Saccharose gegeben. Die Mischung wird unter
vermindertem Druck gekocht und kondensiert.
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1 kg getrocknete Tornula-Hefe wird 4 Stunden bei 90° C mit einer alkalischen
Salzlösung (pH 8,0) extrahiert. Der Extrakt wird zur Entfernung der festen Stoffe
zentrifugiert. Zu 1501 des Hefeextraktes werden 50 1 Kulturfiltrat von Streptomyces
griseus (ATCC-10137) gegeben. Die Mischung wird 15 Stunden bei 40° C stehengelassen.
Das Reaktionsgemisch wird mit einer Filterhilfe gefiltert (Diatomeenerde) und das
Filtrat durch eine Kolonne gegeben, die mit einem Ionenaustauschharz (Acrylsäurepolymerisat
in Perlform, im Handel unter der Bezeichnung »Amberlite IRC-50«, Hersteller Rohm
& Haas Co.) gefüllt ist. Das Eluat wird unter vermindertem Druck eingeengt,
wobei ein Nukleotide enthaltendes Konzentrat erhalten wird.
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Das Konzentrat wird mit dem vorher hergestellten Kuhmilchkonzentrat,
gemischt und die Mischung durch Versprühen getrocknet. Das erhaltene Pulver wird
mit ß-Laktose auf 100 kg aufgefüllt. Das Produkt kann unter Verdrängung der Luft
durch Stickstoff in Dosen gefüllt werden. Beispiel 6 Nach Standardisierung der Bestandteile
von 6001 roher Kuhmilch werden 10 kg ß-Laktose und lösliches Polysaccharid zur Milch
gegeben, die dann gekocht wird.
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Zu einer geringen Menge pasteurisierter Kuhmilch werden 180 mg Dinatrium-GMP,
550 mg Dinatrium-AMP, 800 mg Dinatrium-UPM, 300 mg Dinatrium-GDP und 1,2 g UDP-GA
gegeben. Die Lösung wird zur vorher behandelten Milch gegeben, die dann kondensiert
und anschließend versprüht wird. Das erhaltene Pulver wird mit geeigneten Mengen
Vitamin, Aminosäuren usw. auf 100 kg aufgefüllt.
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Beispiel 7 Zu 100 g Pulver behandelter Kuh milch, d as ß-Laktose,
Saccharose, Nährzucker und Mineralstoffe enthält, werden 9 g Dinatrium-CMP, 180
mg Dinatrium-GMP, 550 mg Dinatrium-AMP und 4 g Dinatrium-UMP gegeben. Das Ganze
wird gut gemischt und gesiebt.
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Beispiel 8 Eine Mischung aus 6001 roher Kuhmilch und 10 kg Saccharose
wird gekocht und kondensiert. Ribonukleinsäure, die in Hefeextrakt enthalten ist,
wird auf die im Beispiel 5 beschriebene Weise hydrolysiert, worauf AMP und GMP in
üblicher Weise abgetrennt werden und eine CMP und UMP enthaltende Mutterlauge zurückbleibt.
Diese wird in einer Menge, die je 8 g CMP und UMP entspricht, zu der vorher hergestellten
Kondensmilch gegeben. Die Mischung wird nach Zugabe von 500 g dibasischem Natriumphosphat
durch Versprühen getrocknet. Zum Produkt werden. 20 kg ß-Laktose gegeben. Auf diese
Weise werden 100 kg behandelte Milch in Pulverform erhalten. Beispiel 9 In einem
Kulturtank wird Streptomyces aureus (ATCC-13404) 2 bis 3 Tage bei 28° C in einem
Nährmedium bebrütet, :das einen pH-Wert von 7,0 hat und in 100 Volumteilen 4 Gewichtsteile
lösliche Stärke, 1 Gewichtsteil Pepton, 1 Gewichtsteil Fleischextrakt, 0,2 Gewichtsteile
Trockenhefe, 0,1 Gewichtsteil dibasisches Kaliumphosphat und 0,5 Gewichtsteile Natriumchlorid
enthält. Das Kulturfiltrat wird auf pH 4,0 eingestellt, dann 1 Minute auf 50° C
erwärmt und dann plötzlich auf pH 7,0 gebracht. Zu 251 dieser Hefelösung werden
10 kg Trockenhefe und 201 Wasser zur Aufschwämmung der Hefe gegeben. Der ph-Wert
derAufschwämmung wird auf 8,0 eingestellt. Die Aufschwämmung wird 16 Stunden bei
37° C stehengelassen, worauf die Zellen durch Zentrifugieren oder Filtrieren abgetrennt
werden. Die auf :diese Weise erhaltene nukleotidhaltige Lösung wird .durch eine
Kolonne gegeben, die mit Aktiv-. kohle gefüllt ist. Durch -fraktionierte Elution
werden Nukleotidfraktionen erhalten, die UMP, DMP, GMP und AMP enthalten. Jede Fraktion
wird mit einer Natriumhydroxydlösung neutralisiert und zu den jeweiligen Dinatriumsalzen
eingeengt.
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Eine Mischung aus roher Kuhmilch, Saccharose, ß-Laktose und Mineralstoffen
wird gekocht, unter vermindertem Druck kondensiert und versprüht. Zu 20 kg ß-Laktose
werden die vorher erhaltenen Dinatriumsalze der Nukleotide gegeben, und zwar 9 g
Dinatrium-CMP, 180 mg Dinatrium-GMP, 900 mg Dinatrium-UPM, 500 mg Dinatrium-AMP,
300 mg GDP und 1,2 g UDP-GA. Die Mischung wird homogenisiert. Die homogene Mischung
aus 80 kg des auf die beschriebene Weise hergestellten Milchpulvers und 20 kg des
Gemisches aus ß-Laktose und Nukleotiden stellt eine der Muttermilch nahekommende
Trockenmilch dar. Beispiel 10 Ein Ribonukleinsäure enthaltender wäßriger Extrakt
von Torula-Hefe wird unter Verwendung eines. Kulturfiltrats von Streptomyces coelicolor
(ATCC-13405) hydrolysiert, wobei eine Lösung eines Gemisches von Nukleotiden erhalten
wird. Diese Lösung wird eingeengt, mit einer Natriumhydroxydlösung neutralisiert,
wobei die Dinatriumsalze der Nukleotide gebildet werden, und dann zur Trockene eingedampft.
Zu
50 cms pasteurisierter Kuhmilch werden 2 bis 3 g des Gemisches der Dinatriumsalze
der Nukleotide gegeben. Die erhaltene Lösung wird zu 1001 Kuhmilch gegeben, die
in eine Pasteurisierapparatur fließt. Die aus der Apparatur kommende Milch kann
auf Flaschen gefüllt werden.
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Beispiel 11 Ein wäßriger Extrakt von Torula-Hefe, der Ribonukleinsäure
enthält, wird mit einem Kulturfiltrat von Streptomyces aureus (ATCC-13404) hydrolysiert.
Das Hydrolysat wird durch eine Kolonne gegeben, die mit einem Ionenaustauschharz
(Acrylsäurepolymerisat in Perlform, Handelsbezeichnung »Amberlite IRC-50«) gefüllt
ist, wodurch giftige und/oder unangenehm schmeckende oder riechende Bestandteile
entfernt werden. Es wird dann mit einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung neutralisiert
und eingeengt.
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6001 rohe Kuhmilch werden nach Einstellung der Zusammensetzung mit
10 kg ß-Laktose, 10 kg Saccharose und 9,5 kg löslichem Polysaccharid angereichert
und dann gekocht. Zu dieser behandelten Kuhmilch wirrt die vorher hergestellte Nukleotidlösung
gegeben, und zwar in einer Menge, die 10 bis 15 g Nukleotiden entspricht. Die Mischung
wird zur Trockene eingedampft. Nach Zusatz einer geeigneten Menge von Vitaminen
und Aminosäuren werden 100 kg Milchpulver erhalten. Beispiel 12 Ein Ribonukleinsäure
enthaltender wäßriger Extrakt von Torula-Hefe wird mit einem Kulturfiltrat von Bacillus
brevis (ATCC-8185) hydrolysiert. Ein Konzentrat des hierbei erhaltenen Hydrolysats,
dessen Volumen 2 bis 3 g Nukleotiden entspricht, wird zu 1001 Milch gegeben, die
vorher standardisiert und gekocht worden war. Die Mischung wird kondensiert, homogenisiert
und auf Dosen abgefüllt und pasteurisiert. Erhalten werden 1001 Kondensmilch. Beispiel
13 Ein Ribonukleinsäure enthaltender wäßriger Extrakt von Torula-Hefe wird mit einem
Kulturfiltrat von Anixiella reticulispora (ATCC-13828) hydrolysiert. Das Hydrolysat
wird mit einem Ionenaustauschharz behandelt, wobei eine ungiftige Nukleotidlösung
erhalten wird. Zur Lösung wird Methanol gegeben. Von der hauptsächlich UMP und CMP
enthaltenden Lösung wird das Lösungsmittel abdestilliert.
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100l Kuhmilch, die vorher filtriert und homogenisiert wurde, werden
mit Nukleotidgemisch versetzt und anschließend versprüht. Beispiel 14 Ein Gemisch
von weißem Reispuder und etwa dem 10fachen Wasservolumen wird geknetet, 30 Miuuten
zur Gelatinierung der Stärke gekocht und filtriert. Zum Filtrat werden pro 100 kg
Endprodukt die Dinatriumsalze von Nukleotiden zugemischt, und zwar 27 g
CUT, 540 mg GMP, 2,7 g UMP, 900 mg GDP und 3,6 g UDP-GA. Die Mischung
wird durch Sprühtrocknen auf einen Zusatzstoff für Milchprodukte verarbeitet. Beispiel
15 1 kg Hefe wird 4 Stunden bei 90° C mit einer alkalischen Salzlösung (pH 8,0)
extrahiert und zur Entfernung der festen Stoffe zentrifugiert. Nach Zusatz eines
Kulturfiltrats von Streptomyces griseus (ATCC-10137) zum Filtrat wird dieses 15
Stunden bei 40° C stehengelassen, um die Ribonukleinsäure zu hydrolysieren. Das
Gesamthydrolysat wird durch eine Kolonne gegeben, die mit einem Ionenaustauschharz
(Polystyrolharz in Perlform, Acrylsäuretyp, Handelsbezeichnung »Amberlite IRC-50«)
gefüllt ist. Das Eluat wird eingeengt, wobei eine konzentrierte Lösung verschiedener
Nukleotide erhalten wird.
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Eine Mischung von weißem Reispuder und etwa dem 10fachen Wasservolumen
wird geknetet, 30 Minuten gekocht, um die Stärke im Reis zu gelatinieren, und anschließend
filtriert. Zum Filtrat wird die gesamte vorher hergestellte Nukleotidlösung gegeben.
Die Mengen werden so gewählt, daß 10 kg Endprodukt erhalten werden. Die Mischung
wird durch Versprühen getrocknet. Das erhaltene gelatinierte Getreidemehl eignet
sich als Zusatz zu Milchprodukten. Beispiel 16 Weißer Reispuder wird in einer solchen
Wassermenge suspendiert, daß der Feststoffgehalt etwa 30% beträgt. Zur Suspension
wird unmittelbar vor ihrer Einleitung in eine Trockentrommel eine auf die im Beispiel
15 beschriebene Weise hergestellte konzentrierte Lösung von verschiedenen Nukleotiden
gegeben, und zwar das gesamte Volumen der Nukleotidlösung auf 30 kg Suspension.
Die Suspension wird in der Trockentrommel gleichzeitig gelatiniert und getrocknet.
Das Produkt eignet sich als Zusatz zu Milchprodukten. Beispiel 17 Tabletten folgender
Zusammensetzung werden auf übliche Weise hergestellt:
| Dinatrium-AMP .... 1,72 mg |
| Dinatrium-GUT .... 1,26 mg |
| Dinatrium-UMP .... 6,62 mg |
| Dinatrium-CMP .... 20,50 mg |
| ,B-Lactose . . . . . . . . . . 169,90 mg |
| Insgesamt .. . . 200,00 mg pro Tablette |
Vor der Zugabe zu Kuhmilch wird eine Tablette in etwa 5 em3 warmem Wasser gelöst.
Die Lösung wird zu 11 unverarbeiteter oder verarbeiteter Kuhmilch oder einer Milchpulverlösung
gegeben. Beispiel 18 Proben von Kuhmilch wurden in .zwei Teile geteilt. Zu einem
Anteil jeder Probe wurde 0,1 Gewichtsprozent :der Dinatriumsalze von 5'-GMP, 5'-UMP
und 5'-CMP zugegeben, während der andere Anteil unverändert blieb. Beide Anteile
jeder Probe in Mengen von 100 em3 wurden dann mit Pepsin, das in 10 cm3 0,08n Salzsäure
gelöst wurde, 10 Minuten bei 35 ± 0,5° C behandelt und anschließend die Kaseinspannung
des resultierenden Kuchens mit einem K.G.S.-Spannungsmesser gemessen. Dabei wurden
folgende Ergebnisse erhalten:
| Kuchenspannung von Kuhmilch (g) |
| Probe I Ohne Zusatz I Mit Zusatz von 5'-Nukleotiden |
| 1 8,0 4,1 |
| 2 7,3 4,4 |
| 3 7,4 4,0 |
| 4 7,0 4,3 |
| 5 6,2 4,0 |
| 6 6,5 4,0 |
| 7 7,2 3,8 |
| 8 9,0 4,0 |
| 9 8,0 3,9 |
| 10 6,8 3,2 |
Die Ergebnisse zeigen, daß durch einen Zusatz von Nukleotiden die Kuchenspannung
sehr stark herabgesetzt wird.