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ES2998457T3 - Food composition comprising glucosamine - Google Patents

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ES2998457T3
ES2998457T3 ES04803198T ES04803198T ES2998457T3 ES 2998457 T3 ES2998457 T3 ES 2998457T3 ES 04803198 T ES04803198 T ES 04803198T ES 04803198 T ES04803198 T ES 04803198T ES 2998457 T3 ES2998457 T3 ES 2998457T3
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ES
Spain
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glucosamine
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composition
skin
extract
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ES04803198T
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English (en)
Inventor
Didier Courtois
Stéphane Michaux
Vincent Petiard
André Touche
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Nestle SA
Original Assignee
Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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Abstract

La presente invención se refiere a una composición alimenticia o alimenticia para mascotas o a una composición cosmética ingerible por vía oral que contiene glucosamina generada a partir de materiales vegetales mediante un proceso de secado para el mantenimiento de la salud de las articulaciones o la prevención, alivio y/o tratamiento de la osteoartritis, o la mejora de la calidad de la piel y la prevención o restauración de alteraciones de la piel relacionadas con la edad. También se refiere al uso de la composición en la fabricación de un producto nutricional, un suplemento, una golosina, un medicamento o un producto cosmético y a métodos para el mantenimiento de la salud ósea, la prevención, el alivio y/o el tratamiento de la osteoartritis, la mejora de la calidad de la piel y la prevención o restauración de alteraciones de la piel relacionadas con la edad que comprende administrar una cantidad eficaz de la composición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición alimentaria que comprende glucosamina
La presente exposición se refiere a un alimento oralmente ingerible o composición alimentaria para animales de compañía, o composición cosmética, que contiene glucosamina generada a partir de materiales vegetales mediante un procedimiento de secado. Dicho alimento o composición alimentaria para animales de compañía, o composición cosmética, está destinada a la prevención, alivio y/o tratamiento de la artritis y la osteoartritis, y/o para la mejora de la calidad de la piel, y la prevención o restauración de alteraciones de la piel relacionadas con la edad.
Antecedentes de la invención
Prevención de la osteoartritis (OA)
Desde una perspectiva humana, la OA es una enfermedad discapacitante de elevado impacto socioeconómico. La OA es un grupo heterogéneo de afecciones, incluyendo la OA primaria (p. ej., factores genéticos, factores hormonales, estrés mecánico en las articulaciones) y OA secundaria (p. ej., episodios inflamatorios, post-traumática).
Es la causa principal de discapacidad, con aproximadamente 43 millones de personas afectadas en EE. UU. y 240 millones en todo el mundo. Presenta un impacto económico sustancial, p. ej., en EE. UU., con costes directos de tratamiento de 10.700 millones de dólares EE. UU. y costes indirectos de 42.800 millones de dólares EE. UU. (días laborables perdidos). Los síntomas son: dolor, hipertrofia y rigidez de las articulaciones y limitación del movimiento. La terapia actual se centra en el alivio del dolor con fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINE).
Desde la perspectiva de un animal de compañía, la osteoartritis es un problema degenerativo de las articulaciones relacionado con la edad y el peso. Afecta a 20 millones de perros en todo el mundo. Los perros tienen dificultades para levantarse y saltar, experimentan dolor después del ejercicio y/o están irritables. Debido a la degeneración articular, se produce inflamación.
Los tratamientos terapéuticos naturales (glucosamina y glucosaminoglicanos) resultan eficaces para ralentizar la progresión de la enfermedad.
Utilización de glucosamina
La utilización de glucosamina pura en el tratamiento de enfermedades articulares está ampliamente descrito en la patente, así como en la literatura científica, habitualmente en combinación con otros compuestos o extractos de diversas fuentes naturales. La glucosamina pura se añade en forma de hidrocloruro de glucosamina o de sulfato de glucosamina, y procede de la hidrólisis de crustáceos. Por ejemplo, el documento n.° WO20000074696 describe "composiciones herbales que comprenden glucosamina yTrypterygium wilfordii, Ligustrum lucidumy/oErycibe schmidtii,para el tratamiento de inflamación o degeneración de los tejidos articulares, p. ej., «artritis», en la que se mezcla glucosamina pura con preparación vegetal. Otras patentes se refieren a composiciones de carbohidratos vegetales como suplementos dietéticos (documento n.° EP1172041 o n.° EP0923382), donde la glucosamina se origina a partir de quitina.
La utilización de glucosamina como un agente antiosteoartritis se ha desarrollado intensivamente durante la última década. Se sospecha que la glucosamina es uno de los únicos compuestos activos sobre la enfermedad articular, tal como la osteoartritis (hasta recientemente se pensaba que solo resultaba eficaz el tratamiento sintomático, tal como con fármacos antiinflamatorios no esteroideos).
También se ha mostrado que la glucosamina previene la degradación del cartílago mediante la inhibición de la producción de MMP (metaloproteasas de matriz), tales como MMP1, MMP3 y MMP13. Curiosamente, la glucosa también esta relacionada con el proceso de envejecimiento de la piel, que se ha caracterizado principalmente por la pérdida continua de elasticidad y la pérdida de hidratación. El envejecimiento de la piel se refleja en cambios estructurales importantes y variaciones en la composición. Principalmente, la piel envejecida presenta menos colágeno y glucosaminoglicanos que la piel joven. Entre las moléculas de glucosaminoglicano producidas por la piel se incluyen el ácido hialurónico (ácido poli-d-glucurónico-n-acetil-d-glucosamina), el sulfato de condroitina y el sulfato de dermatán. El ácido hialurónico es producido en cantidades mayores por las células de la piel en respuesta a la exfoliación. El ácido hialurónico presenta una gran capacidad de hidratación.
La inhibición de MMP-1 está relacionada con la inhibición de la degradación del poliglicano/colágeno, y por lo tanto, también está relacionada con el envejecimiento de la piel: MMP-1 puede ser inducido por UV y es reconocido como un marcador de envejecimiento de la piel. En el documento n.° US2002119107, la invención se basa en la inhibición selectiva de MMP-1, reivindicando composiciones tópicas para proteger la piel humana frente a la degradación del colágeno. El documento n.° US2004037901 reivindica un régimen para inhibir los signos adversos de los efectos del envejecimiento cutáneo, que comprende un extracto de la planta del romero que inhibe la expresión de metaloproteasas.
Se ha mostrado que la glucosamina mejora significativamente la sequedad y exfoliación de la piel. La glucosamina incrementa el contenido de humedad y mejora la suavidad de la piel. Estos resultados sugieren que la ingesta a largo plazo de glucosamina resulta eficaz para mejorar el contenido de humedad y suavidad de la piel.
Se ha mostrado que un suplemento oral que contiene glucosamina conduce a una reducción (34 %) del número de arrugas visibles y (34 %) del número de líneas finas en un grupo de mujeres que tomaba el suplemento. La utilización de un suplemento oral que contiene glucosamina, minerales y diversos compuestos antioxidantes pueden mejorar potencialmente la aparición de arrugas visibles y líneas finas.
El documento n.° US6413525 describe métodos para exfoliar sustancialmente la piel. En particular, la invención se refiere a composición de aplicación tópica que contienen un azúcar de amino en la forma de N-acetilglucosamina: al exponer células cutáneas jóvenes tras la exfoliación, producen mayores cantidades de ácido hialurónico, que es un glucosaminoglicano compuesto de una cadena de moléculas repetitivas alternantes de ácido D-glucurónico y N-acetil-D-glucosamina. Es conocido que la N-acetil-D-glucosamina es un factor limitante de la tasa de producción del ácido hialurónico por las células vivas. La aplicación tópica de glucosamina asiste a la producción continua de ácido hialurónico.
También se han dado a conocer otras composiciones para la aplicación tópica que contienen N-acetil-D-glucosamina, por ejemplo en el documento n.° JP 59013708 (suavizan e hidratan la piel) y en el documento n.° U.S. 5.866.142 (una composición para exfoliar la piel).
Origen de la glucosamina
La glucosamina es un amino-monosacárido que se encuentra en la quitina, las glucoproteínas, los proteoglicanos (PG) y los glucosaminoglicanos (GAG), tales como el ácido hialurónico. La glucosamina también se conoce como 2-amino-2-desoxiglucosa, 2-amino-2-desoxi-beta-D-glucopiranosa y quitosamina. Presenta la fórmula siguiente:
Glucosamina en animales:
La glucosamina es un constituyente de los glucosaminoglicanos en la matriz de cartílago y en los líquidos sinoviales. Se encuentran en forma de polímeros de glucosamina, con un grupo acetilo unido a un número variable de moléculas individuales de glucosamina (convirtiéndolas en acetilglucosamina).
El polímero compuesto totalmente de acetilglucosamina se denomina quitina, y uno compuesto totalmente de glucosamina se denomina quitosano. La estructura de la quitina es muy similar al de la celulosa, especialmente porque ambos presentan enlaces p (1-4).
Las fuentes principales de la quitina son las siguientes (en % de materia seca total):
Glucosamina en plantas:
Las N-glucosilproteínas, que son glucoproteínas unidas mediante enlace N-glucosídico, están presentes en las plantas en cantidades traza. Por ejemplo, un residuo de glucosamina de un oligosacárido está unido mediante enlace N-glucosídico al nitrógeno de la amida de un residuo de asparagina de la proteína. Son ejemplos, la faseolina, la legumina, la bromelaína, la lacasa, etc. La degradación se produce mediante la actividad de enzimas para la des-N-glucosilación (corte del enlace de glucosamina entre la N-acetil-D-glucosamina y el residuo de Asp).
Las N-glucosilproteínas son diferentes de la quitina, presente en la matriz extracelular, en la vacuola, asociada a membranas (retículo endoplasmático, Golgi, tonoplasto y membrana plasmática). Los N-glicanos influyen sobre la estabilidad, solubilidad y actividad biológica de la proteína. Aparentemente la des-N-glucosilación es importante durante la germinación y desarrollo postgerminativo.
Dicha glucosamina unida se encuentra en cantidades limitadas y no está libremente disponible (o mediante hidrólisis, tal como mediante tratamiento con ácido fuerte o enzimas).
No se ha observado glucosamina libre en especies vegetales o solo a niveles traza: (por ejemplo inferiores a 1 mg/kg de materia seca en materias primas de achicoria fresca, zanahoria, tupinambo o remolacha, o raíces de achicoria seca comercial, tales como las de la compañía Leroux (Francia). La publicación de Alabran D.M. y Mabrouk A.F. (Carrot flavor. Sugars and free nitrogenous compounds in fresh carrots, J. Agr. Food Chem., 21 (2), 205-208, 1973) es la única publicación científica que describe la presencia de glucosamina libre en material vegetal fresco (material no seco y no procesado) en una cantidad relativamente alta (0,071 % de la zanahoria fresca). Sin embargo, inesperadamente no existe otros datos que informen de glucosamina libre en la zanahoria o en otro material vegetal en la literatura científica o Tablas de composición de alimentos de referencia, tales como "Food Composition and Nutrition Tables, MedPharm (Stuttgart) y CRC Press (Boca Raton), 1994". Además, la investigación de los presentes inventores ha detectado menos de 1 mg/kg de materia seca en raíces de zanahorias comerciales y confirman el estado de la técnica en que la glucosamina solo está presente a un nivel traza en los vegetales. En el documento n.° WO2003/070168, se han estudiado semillas de zanahoria para su composición química y actividad de reducción del dolor relacionado con inflamación, sin ninguna referencia a la glucosamina. No se refiere a un alimento o composición alimentaria para animales de compañía que contiene glucosamina generada a partir de materiales vegetales mediante un procedimiento de secado tal como se expone en la presente exposición.
La achicoria se utiliza en varios alimentos/composiciones alimentarias para animales de compañía, utilizando raíces trituradas y secadas comerciales y habitualmente no contiene una cantidad significativa de glucosamina. Por ejemplo, el documento n.° EP 0850569A1 describe un producto de cereales gelatinizado que contiene oligosacáridos utilizando raíces de achicoria como uno de los ingredientes. La achicoria se utiliza como fuente de inulina y fructooligosacáridos, y al utilizarlo el producto cereal presenta un efecto beneficioso en los tractos gastrointestinales de seres humanos y animales. En el documento n.° US2004/0001898A, se describen composiciones alimentarias que contienen achicoria, para la destoxificación y prevención del cáncer.
En el documento n.° EP1325682A1, se utilizan diversos extractos vegetales en alimentos o composiciones alimentarias para animales de compañía, para el mantenimiento de la salud ósea. Al igual que en otros muchos alimentos/composiciones alimentarias para animales de compañía que utilizan raíces trituradas y secas comerciales, que no contienen glucosamina, la achicoria se cita solo como uno de los ingredientes de la composición alimentaria para animales de compañía (Ejemplo 3), no como el ingrediente responsable de la actividad biológica reivindicada, y sin ninguna referencia a la generación de glucosamina o a la presencia o utilización de la glucosamina en el material vegetal o producto final, o a un procedimiento de secado específico.
En el documento n.° JP63309147, se hidroliza material de achicoria con un ácido para generar oligofructosacáridos. No se refiere a la generación o presencia de glucosamina, o a la utilización de la glucosamina en material vegetal o producto final.
En el documento n.° HU66929, se describe un aditivo natural para forraje, que incluye harina de avena, zumo de manzana, vainas secas de judía verde y tupinambo seco y triturado. La utilización reivindicada es para reducir los niveles de colesterol en productos animales. No se refiere a la generación o presencia de glucosamina, o a la utilización de la glucosamina en material vegetal o producto final.
En el documento n.° WO2003/070168, se han estudiado semillas de zanahoria para su composición química y actividad de reducción del dolor relacionado con inflamación (inflamación mediada por enzima ciclooxigenasa). No se refiere a la generación o presencia de glucosamina, o a la utilización de la glucosamina en materia prima, extracto o compuestos aislados de zanahorias.
Fuentes industriales de glucosamina
La glucosamina industrial es un compuesto puro obtenido a partir de la hidrólisis ácida de la quitina de crustáceos; un carbohidrato complejo derivado de la N-acetil-D-glucosamina. La glucosamina también puede producirse a partir de la hidrólisis enzimática de crustáceos, la fermentación microbiana (por ejemplo con productos derivados del maíz).
Se han presentado patentes que protegen procedimientos de fermentación (de esta manera, microorganismos) que conducen a la producción de glucosamina. La totalidad de dichos procedimientos se refiere a la producción de glucosamina extraída pura, en competición con extractos de crustáceos.
A título de ejemplo, la patente US n.° 6.486.307 describe un método mejorado para la hidrólisis ácida de la quitina: Método para producir hidrocloruro de glucosamina a partir de quitina mediante trituración de la quitina hasta un tamaño muy fino y digestión con ácido clorhídrico concentrado.
La patente US n.° 6.372.457 describe un método y material para producir glucosamina mediante fermentación de un microorganismo modificado genéticamente.
La patente US n.° 5.998.173 describe un nuevo procedimiento para producir directamente N-acetil-D-glucosamina a partir de quitina utilizando una agrupación de la familia de la quitinasa de enzimas para hidrolizar la quitina de exoesqueletos de crustáceos.
El documento n.° US 4.871.574 se refiere a un procedimiento para preparar harina a partir de tubérculos de tupinambo. El procedimiento comprende las etapas de: macerar los tubérculos hasta generar un homogenado fluido bombeable, calentar el homogenado fluido bombeable a aproximadamente 150 °C durante 15 segundos a 10 minutos, y secar por pulverización el homogenado fluido bombeable.
El documento n.° US 4.855.137 A se refiere a composiciones cosméticas que presentan un efecto calmante de la piel y regenerador de la piel, y al procedimiento para la preparación de las mismas. La composición comprende tupinambo como ingrediente activo.
El artículo de Doyt et al. "Alternative Treatments and Rheumatic Diseases" Bulletin on Rheumatic Diseases 48(7): 1 4, menciona la utilización de sulfato de glucosamina y sulfato de condroitina como suplementos dietéticos populares para el tratamiento de la artritis a pesar de la falta de suficientes estudiosin vivopara determinar si presentan un efecto sobre la progresión de la osteoartritis humana.
GNPD MINTEL n.° de acceso 10137292, 10094107 y 202503, se refiere a suplementos dietéticos que contienen glucosamina, tales como hidrocloruro de glucosamina, y otros nutrientes. Se presenta que los suplementos dietéticos poseen un efecto sobre el cartílago o las articulaciones. GNPD MINTEL n.° de acceso 10145577 es un producto para el cuidado de la piel que contiene hidrocloruro de glucosamina.
Sumario de la invención
La presente exposición se refiere a una fuente natural, no animal y no derivada de microorganismos de glucosamina, es decir, la primera especie vegetal enriquecida intrínsecamente en glucosamina, en donde dicha glucosamina se utiliza tal como se menciona en las reivindicaciones. La invención se refiere, además, a procedimientos para alcanzar un alto contenido de glucosamina a partir de materiales vegetales, en donde la planta es por lo menos una seleccionada de los génerosCichorium, Daucus, Helianthusy/oBeta.
La invención se expone en el juego de reivindicaciones adjunto.
Descripción detallada de la invención
Inesperadamente, los presentes inventores han encontrado que puede formarse glucosamina durante el procedimiento controlado de secado de algunos materiales vegetales en bruto, es decir, donde la planta es por lo menos una seleccionada del géneroCichorium, Daucus, Helianthusy/oBeta.
En la presente especificación, la expresión «animal de compañía» debe entenderse que comprende perros, gatos, conejos, cobayas, ratones, ratas, aves (por ejemplo, loros), reptiles y peces (por ejemplo, carpas). Sin embargo, la expresión incluye, además, otros animales domesticados, tales como ganado, por ejemplo, vacas, caballos, cerdos, ovejas, cabras, búfalos, camellos y similares. Los caballos, por ejemplo, es conocido que sufren de OA.
En la presente especificación, la expresión «composición oralmente ingerible» debe entenderse como cualquier composición que puede ser ingerida por mamíferos, incluyendo seres humanos o animales de compañía. Comprende suplementos nutricionales, medicinas, píldoras, comprimidos, dietas nutricionalmente completas, así como cualquier tipo de productos alimentarios habituales, tales como, por ejemplo, confitería, repostería, productos que contienen leche, cereales, galletas, productos de confitería a base de azúcar y grasas, bebidas, composiciones líquidas y similares.
Estas composiciones pueden ser nutritivas y, por lo tanto, proporcionar calorías y nutrientes, o pueden ser cosméticas, y en este caso proporcionan pocas calorías pero presentan un efecto sobre la piel, el pelo y/o las uñas, por ejemplo. Las composiciones cosméticas que corresponden a la presente definición de «composiciones oralmente ingeribles» pueden encontrarse en la forma de píldoras, tabletas, líquidos o gránulos, por ejemplo.
En la presente especificación, la expresión «composición cosmética» debe entenderse como cualquier composición que puede aplicarse tópicamente sobre la piel, pelo y/o uñas. Por ejemplo, puede encontrarse en la forma de un gel, o pomada, un ungüento, una loción, un spray, un vendaje, una crema, un bálsamo, una leche o un producto espumante.
En la presente especificación, la expresión «glucosamina libre» debe entenderse como glucosamina no polimerizada.
En la presente especificación, la expresión «cantidad elevada de glucosamina» debe entenderse como la cantidad de glucosamina que es más alta que trazas de glucosamina, y superiores a las cantidades en el material fresco (no seco) correspondiente. Debe entenderse como glucosamina presente en cantidades superiores a 150 mg por kg de materia seca de material en bruto, preferentemente superior a 700 mg por kg de materia seca de material en bruto, y lo más preferentemente, superior a 1000 mg por kg de materia seca de material en bruto.
En la presente especificación, «planta» o «extracto vegetal derivado» debe entenderse como cualquier material vegetal capaz de generar glucosamina de acuerdo con el procedimiento de secado de la invención, y cualquier tipo de extracto vegetal capaz de generar glucosamina según el procedimiento de secado de la invención a partir de dicho material vegetal mediante cualquier procedimiento de extracción conocido por el experto en la materia, donde la planta es por lo menos una seleccionada del géneroCichorium, Daucus, Helianthusy/oBeta.
De acuerdo con lo anterior, en un aspecto, la presente invención describe la utilización de nuevas fuentes de glucosamina a partir de plantas mediante un procedimiento de secado con el fin de desarrollar una composición oralmente ingerible o ingredientes cosméticos a partir de material vegetal procesado para contener glucosamina intrínsecamente libre, que actúa como agente preventivo, curativo y/o de alivio de la osteoartritis en las formas agudas y crónicas, y generalmente de todas las afecciones patológicas que originan por trastornos metabólicos del tejido osteoarticular, y el mantenimiento de la salud articular en mamíferos, y la mejora de la calidad de la piel, y la prevención o restauración de las alteraciones relacionadas con la edad de la piel en seres humanos o animales.
Con respecto al primer objetivo de la presente invención, el extracto vegetal o derivado de plantas se procesa (se seca) de acuerdo con la invención con el fin de contener glucosamina libre natural en cantidad elevada.
La «composición oralmente ingerible» o «composición cosmética» comprende como un ingrediente activo una cantidad eficaz de por lo menos un material en bruto vegetal y se procesa para su contenido en glucosamina, o extracto vegetal, o glucosamina pura derivada de dicho material en bruto vegetal o mezcla de glucosamina y otros compuestos producidos a partir de dicho material en bruto vegetal.
En una realización preferente, la planta o extracto vegetal procede de cualquiera parte de la planta, p. ej., hojas, tubérculos, frutos, semillas, raíces, granos o cultivos celulares. Tras el procedimiento controlado de secado del material en bruto vegetal, la planta o extracto vegetal puede encontrarse en la forma de un extracto liofilizado seco de hojas, raíces y/o frutos dependiendo de la fuente de planta, o planta fresca, o fracción enriquecida en glucosamina.
La planta o extracto de origen vegetal se selecciona para su capacidad de generar glucosamina libre mediante el procedimiento de secado de la presente invención; en particular, puede seleccionarse del grupo que consiste en especies vegetales que contienen sacarosa, fructosa o inulina, tal comoCichorium, Daucus, HelianthusyBeta.
Según la invención, la planta o extracto vegetal puede ser, por ejemplo, raíz de achicoria(Cichorium intybus),zanahoria(Daucus carota),tubérculo de tupinambo(Helianthus tuberosum)y raíz de remolacha(Beta vulgaris).
Es bien conocido que dichas especies vegetales se utilizan en diversas formas para aplicaciones alimentarias y/o de alimentos para animales de compañía. Sin embargo, no se refiere a un alimento o composición alimentaria para animales de compañía, ni a una composición cosmética, que contiene glucosamina generada a partir de materiales vegetales mediante un procedimiento de secado tal como se expone en la presente invención.
El procedimiento de secado de la presente invención es, según los inventores, la única manera de incrementar/obtener glucosamina a niveles elevados a partir de plantas. De acuerdo con lo anterior, mediante los procedimientos de secado utilizados en la presente invención, las cantidades de glucosamina obtenidas son superiores a 500 mg por kg de materia seca de raíces de achicoria, superiores a 100 mg por kg de materia seca de raíces de zanahoria, o superiores a 50 mg por kg de materia seca de tubérculos de tupinambo o raíces de remolacha. El procedimiento de la presente invención es un procedimiento de secado: el material vegetal se recolecta, se trocea y se seca en un horno o en un secador industrial a una temperatura inferior a 110 °C, es decir, entre 80 °C y 105 °C, lo más preferentemente a 92 °C o temperatura inferior, durante menos de una semana, es decir, entre 5 y 50 h, dependiendo de la especie vegetal y el órgano vegetal. Aunque sin respaldo teórico, los presentes inventores consideran que resulta preferente trocear el material vegetal en rodajas o cubos, preferentemente con una anchura máxima de 5 cm. En efecto, los inventores consideran que es importante para la presente invención con el fin de alcanzar los intercambios termodinámicos optimizados.
Todavía sin respaldo teórico, los presentes inventores también consideran que la glucosamina no procede de la degradación directa de macromoléculas con la liberación consiguiente de glucosamina libre, sino que probablemente se debe a la liberación de fructosa libre y aminoácidos durante el secado del material vegetal, seguido de las primeras etapas de una reacción de Maillard. El mecanismo de la reacción de Maillard es complejo. Sin embargo, generalmente se divide en tres etapas:
(1) La primera etapa implica la condensación de azúcar-amina y la reorganización de Amadori. No se produce pardeamiento en esta etapa.
(2) La segunda etapa implica la deshidratación y fragmentación de azúcares, y la degradación de aminoácidos mediante la reacción de Strecker, especialmente a temperaturas elevadas, tales como las utilizadas en la fabricación de dulces, por ejemplo, al final de esta etapa se inicia la formación de sabores dependiendo del sabor que se esté estudiando.
(3) Formación de compuestos de nitrógeno heterocíclicos. Se produce pardeamiento en esta etapa.
La presente invención puede informar de condiciones específicas que permiten la primera etapa de la formación de la cadena de reacciones, conduciendo a la acumulación de glucosamina a través de las reacciones de Heyns/Amadori. Específicamente durante la primera etapa, es conocido que las cetosas, tales como la fructosa, reaccionan con las aminas formando aminoaldosas (reacción de Heyns). Los productos intermedios en dicha reacción son iminas. Las aminoaldosas no son muy estables y reaccionan fácilmente formando el compuesto de Amadori.
El curso de la reacción se ve fuertemente afectado por factores que incluyen en las diferentes reacciones químicas implicadas. Estas son: la temperatura y la duración del calentamiento, el pH y la presencia de ácidos y bases débiles, el contenido de agua, el tipo de reactivo, la proporción de aminoácidos a azúcares, y el oxígeno.
La planta o extracto de origen vegetal se utiliza según la invención en la preparación de una composición alimentaria sin tratamiento o extracción adicional. Dicha composición puede encontrarse en forma de un alimento, o alimento para animal de compañía, nutricionalmente equilibrado, un suplemento dietético, una golosina o una composición farmacéutica.
Se prepara una composición oralmente ingerible para el consumo humano. Dicha composición puede ser una fórmula nutricionalmente completa, un producto lácteo, una bebida refrigerada o de almacenamiento estable, una sopa, un suplemento dietético, un sustitutivo alimentario, una barra dietética o un producto de confitería, por ejemplo.
Se prepara una composición oralmente ingerible para cosméticos humanos o para animal de compañía. Dicha composición puede encontrarse en la forma de píldoras, comprimidos, líquidos y/o gránulos, entre otros.
Aparte de la planta o extracto de origen vegetal, la fórmula nutricional puede comprender una fuente de proteínas. Como fuente de proteínas preferentemente se utilizan proteínas dietéticas. Las proteínas dietéticas pueden ser cualquier proteína dietética adecuada; por ejemplo, proteínas animales (tales como proteínas lácteas, proteínas cárnicas y proteínas del huevo); proteínas vegetales (tales como proteína de la soja, proteína de suero, proteína del arroz y proteína del guisante); mezclas de aminoácidos libres o combinaciones de los mismos. Las proteínas lácteas, tales como la caseína, las proteínas del suero y las proteínas de la soja resultan particularmente preferentes. La composición también puede contener una fuente de carbohidratos y una fuente de grasas.
En el caso de que la fórmula nutricional incluya una fuente de grasas, la fuente de grasas preferentemente proporciona entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 55 % de la energía de la fórmula nutricional; por ejemplo entre aproximadamente 20 % y aproximadamente 50 % de la energía. Los lípidos que forman la fuente de grasas pueden ser cualquier grasa o mezcla de grasas adecuadas. Las grasas vegetales resultan particularmente adecuadas; por ejemplo, aceite de soja, aceite de palma, aceite de coco, aceite de azafrán, aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de canola, lecitinas y similares. Si se desea también pueden añadirse grasas animales, tales como grasas de la leche.
Puede añadirse una fuente de carbohidratos a la fórmula nutricional. Preferentemente proporciona entre aproximadamente 40 % y aproximadamente 80 % de la energía de la composición nutricional. Puede utilizarse cualquier carbohidrato adecuado, por ejemplo sacarosa, lactosa, glucosa, fructosa, sólidos de jarabe de maíz y maltodextrinas, y mezclas de los mismos. Si se desea también puede añadirse fibra dietética. En caso de utilizarse, preferentemente comprende hasta aproximadamente 5 % de la energía de la fórmula nutricional. La fibra dietética puede proceder de cualquier origen adecuado, incluyendo, por ejemplo, soja, guisantes, avena, pectina, goma guar, goma arábiga y fructooligosacáridos. Pueden incluirse vitaminas y minerales adecuados en la fórmula nutricional en una cantidad que satisfaga las directrices pertinentes.
Puede incorporarse uno o más emulsionantes de grado alimentario en la fórmula nutricional si se desea; por ejemplo, ésteres de ácido diacetil-tartárico de monoglicéridos y diglicéridos, lecitina y monoglicéridos y diglicéridos. De manera similar, pueden incluirse sales y estabilizadores adecuados.
También pueden combinarse vitaminas y minerales con la planta o extracto de origen vegetal.
La composición nutricional preferentemente es administrable por vía entérica; por ejemplo en forma de unos polvos, un comprimido, una cápsula, un concentrado líquido, un producto sólido o una bebida lista para beber. Si se desea producir una fórmula nutricional en polvo, la mezcla homogenizada se transfiere a un aparato de secado adecuado, tal como un secador por pulverización o un secador por congelación y se convierte en polvos.
En otra realización, una composición nutricional comprende un producto de cereal a base de leche conjuntamente con una formulación prebiótica. Preferentemente, el producto de cereal a base de leche es un producto de cereales infantil que actúa como portador para la formulación prebiótica.
Puede enriquecerse un producto alimentario habitual con por lo menos una planta o extracto de origen vegetal según la presente invención. Por ejemplo, una leche fermentada, un yogur, un queso fresco, una leche cuajada, un producto de confitería, por ejemplo un dulce o una bebida edulcorada, una barra de confitería, copos o barras de cereal para el desayuno, bebidas, leche en polvo, productos a base de soja, productos fermentados no lácteos o suplementos dietéticos para la nutrición clínica.
La cantidad de la planta o extracto de origen vegetal en la composición puede variar según la fuente vegetal y la utilización de la misma. En una realización preferente, una dosis diaria eficiente es de, como mínimo, aproximadamente 1 mg, y más preferentemente de entre 1 y 1500 mg de la molécula activa al día, y más preferentemente de aproximadamente 200 mg para un perro de 15 kg.
La planta o extracto de origen vegetal puede utilizarse en la preparación de una composición alimentaria para animales de compañía. Dicha composición puede administrarse en el animal de compañía en forma de un suplemento de su dieta normal o en forma de un componente de un alimento para animales de compañía nutricionalmente completo. También puede ser una composición farmacéutica.
La planta o extracto de origen vegetal puede utilizarse solo o asociado a otras plantas, tales como vegetales, té, cacao o a otras moléculas bioactivas, tales como antioxidantes, ácidos grasos, fibras prebióticas y sulfato de condroitina, entre otros.
La glucosamina puede extraerse en primer lugar del material vegetal, sola o junto con otros compuestos, tales como inulina o fructooligosacáridos (FOS).
Preferentemente, la composición alimentaria para animales de compañía contiene entre aproximadamente 0,01 y 0,5 gramos (1 % a 50 %) de planta seca por gramo de alimento para animales de compañía para un perro de 15 kg, y entre 0,001 y 0,1 gramos (0,1 % a 10 %) de planta seca por gramo de alimento húmedo para animales de compañía para un perro de 15 kg.
La composición alimentaria para animales de compañía nutricionalmente completa según la invención puede encontrarse en una forma de polvos, en forma seca, una golosina o de un producto alimentario para animales de compañía húmedo, refrigerado o de almacenamiento estable. Dichos alimentos para animales de compañía pueden producirse mediante métodos conocidos de la técnica. Aparte del extracto vegetal o de origen vegetal, dichos alimentos para animales de compañía pueden incluir uno o más cualesquiera de una fuente de almidón, una fuente de proteínas y una fuente de lípidos.
La elección de las fuentes de almidón, proteínas y lípidos estarán determinadas en gran parte por las necesidades nutricionales del animal o ser humano, por consideraciones de palatabilidad, y por el tipo de producto aplicado en el alimento para animales de compañía, y para animales de compañía de edad avanzada, el alimento para animales de compañía preferentemente contiene proporcionalmente menos grasas que los alimentos para animales de compañía para animales de compañía más jóvenes, por ejemplo. Además, entre las fuentes de almidón pueden incluirse uno o más de arroz, cebada, trigo y maíz.
El alimento para animales de compañía opcionalmente también puede contener un prebiótico, un microorganismo probiótico u otro agente activo, por ejemplo un ácido graso de cadena larga. La cantidad de prebiótico en el alimento para animales de compañía preferentemente es inferior a 10% en peso. Por ejemplo, el prebiótico puede comprender entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 5% en peso de alimento para animales de compañía.
Para los alimentos para animales de compañía que utilizan achicoria como fuente del prebiótico, la achicoria puede incluirse para que comprenda entre aproximadamente 0,5 % y aproximadamente 10 % en peso de la mezcla de alimentación; más preferentemente entre aproximadamente 1 % y aproximadamente 5 % en peso.
En el caso de que se utilice un microorganismo probiótico, el alimento para animales de compañía preferentemente contiene entre aproximadamente 104 y aproximadamente 1010 células del microorganismo probiótico por cada gramo del alimento para animales de compañía; más preferentemente entre aproximadamente 106 y aproximadamente 108 células del microorganismo probiótico por gramo. El alimento para animales de compañía puede contener entre aproximadamente 0,5 % y aproximadamente 20 % en peso de la mezcla del microorganismo probiótico; preferentemente entre aproximadamente 1 % y aproximadamente 6 % en peso; por ejemplo entre aproximadamente 3 % y aproximadamente 6 % en peso.
En caso necesario, el alimento para animales de compañía se suplementa con minerales y vitaminas de manera que sea nutricionalmente completo. Además, también pueden incorporarse en el alimento para animales de compañía diversos otros ingredientes, por ejemplo azúcar, sal, especias, condimentos, agentes saborizantes y similares, según se desee.
Para alimentos para animales de compañía secos, un procedimiento adecuado es la cocción por extrusión. Al someterlo a cocción por extrusión, el alimento para animales de compañía seco habitualmente se proporciona en la forma de croqueta. En el caso de que se utilice un prebiótico, este puede mezclarse con los demás ingredientes del alimento para animales de compañía seco antes del procesamiento. Se describe un procedimiento adecuado en la solicitud de patente europea n.° 0850569. En el caso de que se utilice un microorganismo probiótico, el organismo preferentemente se utiliza para recubrir o llenar el alimento para animales de compañía seco. Se describe un procedimiento adecuado en la solicitud de patente europea n.° 0862863.
Para el alimento para animales de compañía húmedo, pueden utilizarse los procedimientos descritos en las patentes US n.° 4.781.939 y n.° 5.132.137 para producir productos cárnicos simulados. También pueden utilizarse otros procedimientos para producir productos en forma de trozos; por ejemplo, la cocción en un horno de vapor. Alternativamente, la emulsión de un material cárnico adecuado para producir una emulsión cárnica, la adición de un agente gelificante adecuado y el calentamiento de la emulsión cárnica antes de llenar latas u otros contenedores con ella pueden producir productos de tipo carne en molde.
La administración en un ser humano o animal de la composición alimentaria o composición alimentaria para animales de compañía tal como se ha descrito anteriormente, resulta en una salud articular mejorada. Dicha composición alimentaria ayuda a prevenir la osteoartritis en animales de compañía, seres humanos y caballos, lo que resulta en una mejor actividad o movilidad del individuo.
La composición cosmética que comprende glucosamina de origen vegetal comprende compuestos que son conocidos por el experto en el campo cosmético. Además, puede estar asociada a otros compuestos activos, tales como retinol, vitamina A, liposomas, ADN y/o ARN vegetal, colágeno, inhibidores de elastasa, colágeno, inhibidores de colagenasa, aceites, hidratantes, antioxidantes, vitamina C, polifenoles y silicona, entre otros.
La composición cosmética de la invención resulta útil para ralentizar el proceso de envejecimiento de la piel, así como para reducir los efectos del proceso de envejecimiento, principalmente al presentar una acción sobre la elasticidad e hidratación mediante la acción de la glucosamina sobre las MMP. El efecto antienvejecimiento también se trata y/o previene mediante la acción sobre el colágeno.
En otro aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de la glucosamina de origen vegetal para los efectos mencionados anteriormente.
Todavía otro aspecto de la exposición es un método para el tratamiento, el alivio y/o la profilaxis de la osteoartritis en seres humanos, animales de compañía o caballos, que comprende la etapa de utilizar en un individuo la composición descrita anteriormente.
Además, la exposición se refiere adicionalmente a un método para mejorar la calidad de la piel y evitar o restaurar las alteraciones relacionadas con la edad en la piel, que comprende la etapa de utilizar en un individuo la composición tal como se ha descrito anteriormente.
Ejemplos
Los ejemplos siguientes son ilustrativos de algunos de los productos y métodos de preparación, estando estos comprendidos dentro del alcance de la presente invención. No deben considerarse limitativos de la invención en modo alguno. Pueden llevarse a cabo cambios y modificaciones con respecto a la invención. Es decir, el experto en la materia reconocerá muchas variaciones en dichos ejemplos para cubrir un amplio abanico de fórmulas, ingredientes, procesamiento y mezclas para ajustar racionalmente los niveles naturales de los compuestos de la invención a una variedad de aplicaciones.
Ejemplo 1: Achicoria intrínsecamente enriquecida en glucosamina libre
Secado:
Tras la recolección, se trocearon 200 g (peso fresco) de raíces de achicoria(Cichorium intybus)en rodajas de 1x1 cm, y después se secaron en un horno a una temperatura de 92 °C durante 50 h. También se extrajo y analizó material en bruto (fresco), así como raíces de achicoria seca comercial (compañía Leroux, Francia).
Análisis:
Extracción de glucosamina:
Se extrajeron 2 g de raíces de achicoria molida y específicamente seca con 20 ml de agua a temperatura ambiente durante 1 minuto. Se filtró la solución en un filtro Schleicher & Schultz (n.° 597) o se centrifugó. Se llevó a cabo una etapa de purificación de la solución utilizando una columna de intercambio catiónico (cartucho Oasis WATERS, tipo MCX, ref. 186 000 776). Los compuestos básicos atrapados sobre la matriz se eluyeron con MeOH/NH<4>OH al 2 % (v/v). Tras la filtración, se utilizó una alícuota para la inyección directa en el sistema de CL (DIONEX).
Separación:
El análisis se llevó a cabo con un sistema HPAE/PED utilizando una columna PA1 de intercambio iónico (4*250 MM) con el aparato DIONEX DX 500.
Programa:
Elución (%)
Caudal: 1 ml/min. Volumen de inyección: 20 pl. Patrón: glucosamina de Sigma (ref. G4875).
Bajo dichas condiciones, la glucosamina presenta un tiempo de retención de aproximadamente 11 min y resulta fácilmente detectada para la cuantificación adicional en extractos de achicoria correctamente procesados. Se ha cuantificado mediante dicho método una concentración de 900 mg/kg de peso seco, en lugar de menos de 10 mg/kg sin el procedimiento de secado o en las raíces secas comerciales de achicoria.
Confirmación de la presencia de glucosamina:
Con el fin de confirmar la presencia de glucosamina en extractos vegetales de achicoria, se evaluaron tres técnicas cualitativas diferentes.
Cromatografía de capa fina (CCF)
Se analizó glucosamina pura y extractos vegetales en placas de gel de sílice de HPTLC (por sus siglas en inglés, cromatografía en capa fina de alto rendimiento) (Merck, ref. 1.05642) con acetato de etilo/MeOH/agua (50/50/10, v/v/v) como eluyente. Tras la elución, las placas se pulverización con una solución en ácido acético de ninhidrina al 1 % y se calentaron a 120 °C durante 10 min. Apareció una mancha de un color rosa/azul con el mismo factor de movilidad (Rf) para la referencia y los extractos.
Degradación química
En la presencia de ninhidrina, ocurre una desaminación oxidativa con la glucosamina, que conduce a la liberación de arabinosa, fácilmente detectada mediante análisis rutinario de CL de los azúcares. Se confirmó inequívocamente la presencia de arabinosa en extractos de control y de achicoria.
Derivatización de la glucosamina
Se utilizó la cromatografía de fase inversa utilizando la derivatización precolumna con isotiocianato de fenilo y la detección de UV (A=254 nm) con el compuesto puro y los extractos vegetales, tal como describen Zhongming et al.: "Determination of nutraceuticals, glucosamine hydrochloride in raw materials, dosage form and plasma using precolumn derivation with UV HPLC. en: J. of Pharmaceut. y Biomed. Analysis, 1999 (20), 807-814."
Se detectó el pico correspondiente de glucosamina derivatizada en los extractos de achicoria, así como con el compuesto puro.
Ejemplo 2: Zanahoria enriquecida en glucosamina libre
Se trocearon 70 g (peso húmedo) de raíces de zanahoria en rodajas de 1x1 cm; después se secaron en un horno a una temperatura de 91 °C durante 7 h; después, durante 10 h a 40 °C. La extracción y el análisis se llevaron a cabo tal como en el Ejemplo 1, conduciendo a una concentración de glucosamina de 190 mg/kg de peso seco, en lugar de menos de 1 mg/kg sin el procedimiento de secado.
Ejemplo 3: Alimento para animales de compañía seco con achicoria
Se preparó una mezcla de alimentos a partir de aproximadamente 58 % en peso de maíz, aproximadamente 5,5 % en peso de gluten de maíz, aproximadamente 22 % en peso de harina de pollo, 2,5 % de achicoria seca, aproximadamente 10 % de tubérculos deCyperus rotundus,siendo el resto sales, vitaminas y minerales.
Se alimentó la mezcla alimentaria a un preacondicionador y se humectó. A continuación, se alimentó la mezcla de alimento humectada a un extrusor de cocción y se gelatinizó. La matriz gelatinizada que salía del extrusor se forzó a través de una matriz y se extruyó. El extruido se cortó en trozos adecuados para alimentar a perros. A continuación, se secaron los trozos hasta un contenido de humedad de aproximadamente 1 % en peso.
Este alimento seco para perros presentó un efecto positivo sobre la salud del cartílago e incrementó su movilidad.
Ejemplo 4: alimento húmedo para animales de compañía enlatado con suplemento
Se preparó una mezcla de 73 % de canales de ave, pulmones de cerdo e hígados de buey (molidos), 16 % de harina de trigo, 2 % de pigmentos, vitaminas y sales inorgánicas. Esta mezcla se emulsionó a 12 °C y se extruyó en forma de un pudin, que después se sometió a cocción a una temperatura de 90° C. Se enfrió a 30 °C y se cortó en dados.
45 % de dichos dados se mezclaron con 55% de una salsa preparada a partir de 98 % de agua, 1 % de pigmento y 1 % de goma guar. Se rellenaron latas de hojalata y se esterilizaron a 125°C durante 40 minutos.
Como un suplemento para la mezcla con el alimento para animales de compañía antes de servirlo, un empaquetado adicional (p. ej., un sobre) contiene 25 g de zanahoria, achicoria, tupinambo o partes de raíces de remolacha, en forma de polvos, previamente secados según el procedimiento descrito anteriormente (Ejemplos 1 y 2) para la adición al alimento diario. La cantidad correspondiente para el animal de compañía es de aproximadamente 25 g/día y puede suministrarse en forma de suplemento con la lata (por ejemplo en la parte superior de la misma).

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
  2. i.Procedimiento para generar glucosamina a partir de plantas, en el que se secan plantas frescas o extracto vegetal a una temperatura de entre 80 °C y 105 °C durante un tiempo de entre 5 y 50 h, en el que el material vegetal es por lo menos uno seleccionado de raíces de achicoria(Cichorium intybus),raíces de zanahoria(Daucus carota),tubérculos de tupinambo(Helianthus tuberosum)y raíces de remolacha(Beta vulgaris).2. Utilización del extracto vegetal o de origen vegetal obtenible mediante el procedimiento según la reivindicación 1, donde el extracto vegetal o de origen vegetal presenta por lo menos 150 mg de glucosamina/kg de peso seco de material vegetal, preferentemente más de 300 mg de glucosamina/kg de materia seca, y lo más preferentemente, más de 500 mg de glucosamina/kg de materia seca, en la preparación de una medicina para la prevención, el tratamiento y/o el alivio de trastornos metabólicos de los tejidos osteoarticulares y/o el mantenimiento de la salud articular en mamíferos.
  3. 3. Utilización del extracto vegetal o de origen vegetal según la reivindicación 2, en la que los trastornos metabólicos son artritis, osteoartritis y trastornos asociados.
  4. 4. Utilización del extracto vegetal o de origen vegetal según la reivindicación 2 o 3 para mejorar la movilidad y/o calidad de vida de un mamífero.
  5. 5. Utilización del extracto vegetal o de origen vegetal según la reivindicación 2 en la preparación de una composición cosmética para mejorar la calidad de la piel, y la prevención o restauración de alteraciones relacionadas con la edad en la piel, relacionada con la exfoliación de la piel.
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