專利名稱：來自植物的色氨酸源及其用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包含天然來源的色氨酸，具體為來自植物的蛋白結合的色氨酸的組合物，用于制備所述組合物的方法，所述組合物的物理配方，和所述組合物作為營養(yǎng)強化劑、食品、飲料，以及作為用于誘導睡眠、改善色氨酸代謝、緩解人五羥色胺水平降低、焦慮癥、抑郁癥、強迫癥、攻擊癥、慢性疼痛和進食障礙的組合物的用途。
色氨酸的催眠作用被很好地研究，并遵循具有約1000mg的坪值的平穩(wěn)的劑量反應曲線(綜述參見Schneider-Helmut和Spinweber，1986)。在單獨給藥時，少至250mg的色氨酸就足以改善患有輕度失眠癥或報道睡眠潛伏期長于平均睡眠潛伏期的人的睡眠(Hartmann和Spinweber，1976；Hartmann 1982)。1000mg的劑量與更為一致的結果相關(Schneider-Helmut和Spinweber，1986)，但較高的劑量(2000～12000mg)提供很少額外的優(yōu)點，而且實際上最高劑量(12000mg)盡管縮短睡眠潛伏期但與睡眠結構的破壞有關(Griffiths等人，1972)。
但是，仍需要在不給予“游離”色氨酸本身的情況下致力于上述醫(yī)學病癥。
本發(fā)明的另一目的是以對使用者友好的形式提供所述可選擇的色氨酸源。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于生產(chǎn)所述可選擇的色氨酸源的改進的方法。
因此，本發(fā)明廣義上通過以可食用、可消化形式從適宜的植物源提供蛋白結合的色氨酸供給，從而提供有效和有益的通過血腦屏障的色氨酸供給，以在體內(nèi)產(chǎn)生色氨酸。
因此本發(fā)明一方面提供一種組合物，其包含來自含蛋白結合的色氨酸的植物源的至少部分脫脂的餅粉，以及生理學可接受的稀釋劑或載體。
已通過富集色氨酸豐富的蛋白源中的蛋白結合的色氨酸含量而開發(fā)出具有幾種獨特特征的天然衍生的、富含色氨酸的組合物。本發(fā)明的組合物包含天然含有蛋白結合的色氨酸的植物源，優(yōu)選為南瓜籽(squash seed)，如胡桃南瓜籽(butternut squash seed)、胡椒南瓜籽(peppercom squash seed)和西葫蘆籽。優(yōu)選將植物源至少部分脫脂以濃縮蛋白結合的色氨酸含量。優(yōu)選該組合物還包含糖源如葡萄糖，其量足以增強色氨酸吸收通過血腦屏障并超越BBB轉運部位進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的競爭。該組合物還可以任選包含生理學可接受的賦形劑、調(diào)味劑、色素和其它營養(yǎng)物質(zhì)如維生素，優(yōu)選維生素B3和/或維生素B6。
在一個優(yōu)選的實施方案中，該組合物包含至少部分脫脂的南瓜籽，具體是胡桃南瓜、西葫蘆和胡椒南瓜籽，葡萄糖和維生素B3和B6。
本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明組合物的，例如片劑、散劑、混懸劑、液體、膠囊劑或凝膠劑形式的營養(yǎng)強化劑；食品，如成塊食品(dietarybar)、曲奇、烘焙食品(baked good)、點心、糖果、塊糖(candy bar)；飲料和類似的食品。
本發(fā)明的組合物可以用于誘導需要誘導睡眠的個體睡眠，這些個體如患有失眠癥或與睡眠障礙有關的病癥?；蛘?，可以給予個體該組合物以改善他們的色氨酸代謝，如用于患有與五羥色胺水平降低有關的病癥或疾病的個體。該組合物可以用作催眠藥，但還可以用于與五羥色胺，一種色氨酸的代謝產(chǎn)物水平降低有關的臨床病癥抑郁癥、焦慮癥包括強迫癥、進食障礙和慢性疼痛。
因此，我們采用二階導數(shù)光譜法發(fā)現(xiàn)，某些植物源，特別是植物種子具有較高水平的蛋白結合的色氨酸，且這些材料可以用于體內(nèi)提供色氨酸。因此，已開發(fā)出一種方法，用于生產(chǎn)含有提高水平的蛋白結合的色氨酸的食用組合物作為比已知天然來源含量更豐富的天然色氨酸蛋白源。使用蘆竹堿的植物一般含有高水平的色氨酸，且可以用作本文中的植物源。期望但不是必需，植物原料包含至少200mg/100g或至少0.2％蛋白結合形式的色氨酸?？梢允褂靡阎姆椒?，如高壓液相色譜法(HPLC)、二階導數(shù)光譜法或任何其它已知的方法測定色氨酸濃度。二階導數(shù)光譜法是優(yōu)選的用于定量分析色氨酸水平的方法，因為如下述，它消除了背景吸收。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，使用一系列從植物材料中提取油以使原料部分脫脂的步驟提高植物材料中存在的蛋白結合的色氨酸水平。植物源可以是種子，例如但不限于胡桃南瓜籽、胡椒南瓜籽、西葫蘆籽、小扁豆籽、向日葵籽、亞麻籽、西瓜籽、大蒜芥屬籽(sisymbrium seed)、棉籽、芝麻籽、低芥酸菜籽(canola seed)、月見草籽、大麥、紅花籽、苜蓿籽、大豆及其組合。優(yōu)選該種子為胡桃南瓜籽，因為認為與其它種子類型相比，它包含最高的色氨酸與總蛋白的比率。這些植物源還可以是植物的營養(yǎng)部分，如苜蓿、海藻(seaweed)或大型海藻(kelp)。雖然優(yōu)選將植物源部分脫脂以提高蛋白結合的色氨酸水平，但脫脂對于實施本發(fā)明來說不是必需。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)富集的、天然來源的色氨酸的方法，所述方法包括鑒定植物源中蛋白結合的色氨酸的天然來源；在足以釋放其中所含的油的條件下壓榨該植物源；和至少部分除去其中所含的油以得到具有比原料更高的色氨酸源的部分脫脂的植物源。
在種子的情況下，不必在加工前除去它們的種皮或殼以使胚乳暴露。在一個實施方案中，優(yōu)選首先通過一系列光澤輥處理種子以在稱為壓扁(flaking)的工藝中生產(chǎn)薄片。此步驟允許油細胞至少部分破裂，并增加種子的表面積以進一步處理。
然后在稱為蒸煮(cooking)或調(diào)理(conditioning)的工藝中熱處理壓扁的種子，以進一步破裂油細胞和增加油粘度以進行其后的脫脂。該調(diào)理步驟可以使用例如微波爐、烘箱或間接蒸汽進行。調(diào)理步驟的溫度應該足以在不有害地破壞植物材料中包含的蛋白質(zhì)的情況下使油細胞破裂并增加油粘度。優(yōu)選溫度為約40℃至約50℃。調(diào)理步驟進行一段充足的時間以獲得目標溫度。
然后在冷卻前將熱處理的種子薄片機械壓榨以至少部分除去其中包含的油?？梢允褂萌魏我阎臋C械壓榨機或螺桿脫水機，例如Gusta Lab Press。脫脂的程度部分取決于所完成的壓扁和蒸煮步驟、溫度和油粘度以及在種子上施加的壓力。一般地優(yōu)選除去約2/3至約3/4的油。
然后可以根據(jù)最終使用者的需要進一步加工壓榨的植物材料。例如，可以使用任何常規(guī)方法，例如但不限于盤磨機、錘磨機或針磨機將植物原料粉碎。所選擇的粉碎機的類型部分取決于目標產(chǎn)物的稠度。例如，針磨機產(chǎn)生具有類似于面粉的稠度的產(chǎn)物，而盤磨機或錘磨機產(chǎn)生具有顆粒稠度的產(chǎn)物。
根據(jù)本發(fā)明，上述的方法產(chǎn)生色氨酸含量高于其親本植物源的蛋白結合的色氨酸的天然來源。優(yōu)選這些材料應該提供至少0.2％(重量)的色氨酸。然后可以將所得的至少部分脫脂的種子餅粉加到用于誘導睡眠的組合物中。
除了部分脫脂的餅粉以外，本發(fā)明的組合物還優(yōu)選包含具有高糖血指數(shù)(glycemic index)的糖源，優(yōu)選為葡萄糖的形式，雖然可以使用蔗糖和其它可以分解成葡萄糖的糖。在不拘泥于理論的情況下，認為糖源促進色氨酸本身吸收通過血腦屏障，在其中色氨酸可被利用代謝成為五羥色胺。在人體中，屏障的存在使腦在獨立于身體其它部位的環(huán)境下工作以保護CNS的敏感性。此屏障是在血-腦交界處的腦內(nèi)皮細胞之間無數(shù)緊密連接導致的，它限制向腦內(nèi)擴散(Saunders等人，1991)。強加于由這些緊密連接提供的擴散的是一系列進出腦的轉運機理，這些機理調(diào)節(jié)腦內(nèi)環(huán)境中大范圍的分子，包括電解質(zhì)、葡萄糖、維生素和氨基酸。色氨酸的轉運機理還被其它大的中性氨基酸(LNAA)利用(Lgjtha，1974；Betz和Goldstein，1978)。認為對這些轉運部位的競爭是大的高蛋白質(zhì)餅粉雖然包含足量的色氨酸但不能誘導催眠效果的原因(Moller，1983)。相反在同一研究中，具有較低色氨酸含量的高糖餅粉確實誘導輕微的催眠效果。這種明顯的矛盾可能解釋為在較高的胰島素血清水平時競爭性LNAA分流進入肝和肌肉組織(Fernstrom和Wurtman，1971)。色氨酸不以這種方式分流，因而任何游離色氨酸提供了胰島素誘導的通過BBB的轉運部位競爭優(yōu)勢。
優(yōu)選糖源的量足以誘導消費這種組合物的個體血液胰島素水平升高。色氨酸/LNAA比率隨著胰島素水平升高而升高。從15微量單位/ml至60微量單位/ml的升高導致色氨酸/LNAA比率增大約35％。這種增大水平是充足的，雖然較不明顯的增大也可能是有利的。優(yōu)選該組合物中存在的葡萄糖的量為約25g至約150g，最優(yōu)選75g。色氨酸的量保持恒定，但是糖的增多將增大色氨酸/LNAA比率。其它糖源可以包括麥芽糖、蔗糖等等，但優(yōu)選不是果糖，因為它的糖血指數(shù)低。肥胖或患有II型糖尿病的個體由于對葡萄糖的異常胰島素反應，可能需要更高量的糖，如100g。
因為約80％的色氨酸在體內(nèi)是蛋白結合的，因此只有少量游離色氨酸庫實際上與其它LNAA競爭進入腦。因此，在一般條件下攝入的植物蛋白結合的色氨酸被代謝，然后快速儲存在“白蛋白庫”中，并對CNS色氨酸的可利用度影響很小，除非以超生理量給予。但是，如果色氨酸在胰島素水平升高時變成可利用的，則游離脂肪酸競爭該“白蛋白庫”并將存在的蛋白結合的色氨酸轉化為游離的色氨酸，并阻止新攝入的色氨酸的結合。因此，在競爭性LNAA的血清水平降低時，兩種分離的色氨酸源，即存在的蛋白結合的和新攝入的色氨酸導致游離色氨酸增多。因此，期望提供包含至少一些殘余油含量的產(chǎn)物以保存在植物材料或種子中存在的部分脂肪酸。對于南瓜籽，種子餅粉中殘留約20％殘留油是最佳的。對于其它種子，可能必須將其它脂肪酸加回部分脫脂的產(chǎn)物中以提供最佳平衡量的脂肪酸?？梢詾榇四康募尤霘浠突蚱渌?，如低芥酸菜籽油、向日葵油、紅花油、棕櫚葉油、玉米油或乳固體。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的組合物包含至少部分脫脂的南瓜籽，特別是胡桃南瓜籽、西葫蘆籽、胡椒南瓜籽及其組合，足以促進由南瓜籽提供的色氨酸吸收通過消費此組合物的個體的血腦屏障的量的葡萄糖，和以促進色氨酸吸收的量存在的維生素B3和B6。
在另一個實施方案中，該組合物包含至少部分脫脂的胡桃南瓜籽餅粉，例如約50g至約100g，其量足以提供約250mg至約1000mg色氨酸，以及約25g至約200g的葡萄糖。更特別優(yōu)選的是包含約25g至約50g經(jīng)壓榨而使油含量降低75％的脫脂的胡桃南瓜籽餅粉和約75g至約100g的葡萄糖。任選地，該組合物包含維生素B3和/或維生素B6。維生素B3可以約5mg至約50mg的量存在；而維生素B6含量為約0.5mg至約50mg，優(yōu)選維生素B3和B6每一種50mg。
本發(fā)明的組合物和營養(yǎng)強化劑欲每日口服。組合物的配方取決于目標用途。例如，對于睡眠增加，可以配制用于就寢之前的單一日給藥組合物?；蛘邔⒔M合物配方成多部分或作為用于較頻繁或較不頻繁給藥的延時釋放組合物；例如可以將該營養(yǎng)強化劑配方成用于每天給藥兩次的兩個片劑，特別是用于與低五羥色胺水平有關的疾病。由于有利于使吞咽容易的體積或改進生物吸收或在例如飯前或飯后或睡前使用的原因，可以將給藥劑量分成二、三或更多個片劑或膠囊劑等等。日劑量可以作為一個片劑，作為兩個共同給藥的片劑或作為兩個單獨給藥的片劑如早一片晚一片進行給藥。如上述，建議的每種成分的日用量用于指導配方本發(fā)明的營養(yǎng)強化劑。每單元劑量的每種成分的實際用量取決于需要給藥的個體的日給藥單元數(shù)目。這是產(chǎn)品設計的問題，且在營養(yǎng)強化劑制劑配方設計師的技術范圍內(nèi)。
可以使用任何藥學上可接受形式的維生素、礦物質(zhì)和上述其它營養(yǎng)物質(zhì)，包括它們的鹽，來配方本發(fā)明的營養(yǎng)強化劑?？梢詫⑺鼈兣浞匠赡z囊劑、片劑、散劑、混懸劑、凝膠劑或液體，所述劑型任選包含生理學可接受的載體，例如但不限于水、乳、汁、淀粉、植物油、鹽溶液、羥甲基纖維素、糖。該營養(yǎng)強化劑可以配方成散劑，例如，用于與可消費的液體如乳、汁、水或可消費的凝膠或糖漿混合，或者用于混入其它食物或液體。本發(fā)明的營養(yǎng)強化劑可以和其他食物或液體配方，以提供預測定的補充食物如單一使用的塊(single serving bar)。
營養(yǎng)強化劑可以制成多種形式，例如烘焙食品，如曲奇、核仁巧克力餅、牛奶巧克力軟糖、蛋糕、面包、餅干、薄脆餅干、布丁、糖食，即糖果、點心如椒鹽卷餅、薄片、飲料、冰淇淋、冷凍糖食和多色冰淇淋，或非烘焙的、擠壓的食物如塊。優(yōu)選的形式是非烘焙的擠壓營養(yǎng)塊。
該營養(yǎng)強化劑還可以包含其它成分如一種維生素或與其它維生素、礦物質(zhì)、抗氧劑、纖維和其它營養(yǎng)強化劑的組合。一種或多種這些成分的選擇是配方設計、消費者和最終使用者偏愛的問題。加到本發(fā)明的營養(yǎng)強化劑中的這些成分的量對本領域技術人員來說是已知的，而且美國RDA關于兒童和成人的劑量可以提供這些用量的指導?？梢约尤氲木S生素和礦物質(zhì)包括但不限于磷酸鈣或乙酸鈣、三堿；磷酸鉀、二堿；硫酸鎂或氧化鎂；鹽(氯化鈉)；氯化鉀或乙酸鉀；抗壞血酸；正磷酸鐵；煙酰胺；硫酸鋅或氧化鋅；泛酸鈣；葡糖酸銅；核黃素；β-胡羅卜素；維生素B6鹽酸鹽；一硝酸硫胺；葉酸；生物素；氯化鉻或吡啶甲酸鉻；碘化鉀；硒酸鈉；鉬酸鈉；葉綠醌；維生素D3；氰鈷維生素；亞硒酸鈉；硫酸銅；維生素A；維生素E；維生素B6及其鹽酸鹽；維生素C；纖維醇；維生素B12；碘化鉀。
該營養(yǎng)強化劑可以包含治療量的一種抗氧劑或多種抗氧劑的組合。適用于本發(fā)明的抗氧劑包括但不限于維生素A、維生素C、維生素E、 -胡羅卜素、鋅、鉻、硒和草藥，如銀杏、人參。每單元供應的抗氧劑的量是設計的事情，且它取決于患者每日給予的營養(yǎng)強化劑的單元供應的總數(shù)?？寡鮿┑目倲?shù)還部分取決于患者的病癥。優(yōu)選的抗氧劑的量是RDA量的部分或倍數(shù)。例如，該營養(yǎng)強化劑包含50％RDA抗氧劑/單元劑量，而患者消費兩個單元/天。
可以往產(chǎn)物中加入調(diào)味劑、著色劑、香料、堅果等。調(diào)味劑可以是調(diào)味提取物、揮發(fā)油、巧克力調(diào)味劑、花生奶油調(diào)味劑、曲奇餅屑、脆稻米、香草或任何可商購的調(diào)味劑。有用的調(diào)味劑的實例包括但不限于純茴芹提取物、仿香蕉提取物、仿櫻桃提取物、巧克力提取物、純檸檬提取物、純橙提取物、純薄荷提取物、仿波蘿提取物、仿朗姆酒提取物、仿草莓提取物或純香草提取物；或揮發(fā)油如香脂油、玉桂油、王子梨油、杉木油、櫻桃油、胡桃油、肉桂油、丁香油或薄荷油；花生奶油、巧克力調(diào)味劑、香草曲奇餅屑、奶油糖果或乳脂糖。在一個優(yōu)選的實施方案中，該營養(yǎng)強化劑包含無咖啡因的可可或巧克力，或巧克力替代物如角豆膠?？梢赃M一步用例如酸乳包衣包被這些食物組合物。
可以加入乳化劑以穩(wěn)定最終產(chǎn)物。適宜乳化劑的實例包括但不限于卵磷脂(如來自雞蛋或大豆)，和/或單和雙甘油酯。其它乳化劑對本領域技術人員是非常顯而易見的，且適宜乳化劑的選擇部分取決于配方和最終產(chǎn)品。
還可以將防腐劑加到該營養(yǎng)強化劑中以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。優(yōu)選使用的防腐劑如山梨酸鉀、山梨酸鈉、苯甲酸鉀、苯甲酸鈉或EDTA鈣二鈉。
除了上述的糖以外，該營養(yǎng)強化劑可以包含人工甜味劑如糖類、環(huán)磺酸鹽、門冬酰胺、天冬甜素、乙酰舒泛K和/或山梨醇。如果該營養(yǎng)強化劑欲用于超重或肥胖個體，或者患有II型糖尿病并有高血糖傾向的個體，則這些人工甜味劑可能是所期望的。
為制備這種成塊食品，將液體成分蒸煮；將干燥成分和液體成分加到混合器中并混合直到達到生面團相；將該生面團放入擠壓機并擠壓；將擠出的生面團切成適宜的長度；并將產(chǎn)品冷卻。為制備其它食品或飲料，可以將包含本發(fā)明的營養(yǎng)強化劑的成分加到傳統(tǒng)配方或者它們可以用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)成分。食物制造的技術人員考慮本發(fā)明的目的將能夠設計出適宜的食品/飲料。
另一方面，本發(fā)明的組合物可以用于誘導需要誘導睡眠的個體睡眠?；加惺甙Y，如由于緊張或藥物治療的副作用導致的失眠癥的患者可以受益于本文所述的組合物。而且，這些組合物通過提供能夠轉運至腦并代謝成為五羥色胺的色氨酸源而可以用作精神疾病的輔助治療中。因此，這些組合物可以用于改善表現(xiàn)為抑郁癥、焦慮癥、強迫癥、痛癥、攻擊癥和進食障礙的個體五羥色胺水平降低的影響。色氨酸的建議日用量部分取決于色氨酸補給的醫(yī)療原因、個體的年齡和病癥和個體正在進行的藥物治療。從業(yè)醫(yī)師能夠評價這些因素并確定正確的建議劑量。
色氨酸的催眠作用被很好地研究，并遵循相當平穩(wěn)的劑量反應曲線(綜述參見Schneider-Helmut和Spinweber，1986)。在單獨給藥時，1gm的色氨酸a.i.足以改善大部分患有輕度失眠癥的人的睡眠。更高的劑量(2～12gm)提供很少的額外優(yōu)點且實際上在最高劑量(12gm)處，盡管睡眠潛伏期縮短但睡眠卻受到破壞(Griffiths等人，1972)。后來的研究表明大于1gm的劑量不明顯地縮短睡眠潛伏期，但與瞌睡的主觀體驗有關(George等人，1989)。Wyatt及其同事(1970)首次描述持續(xù)使用色氨酸導致總睡眠時間(TST)的增加，這在色氨酸治療中止后持續(xù)幾天。在精神病癥中，小至250mg色氨酸/天有助于增加五羥色胺的濃度，提供明顯的臨床改善。
注意到色氨酸補給具有潛在的副作用。較低劑量的色氨酸具有很少的副作用，但據(jù)報道較高的劑量或與某些抗抑郁劑組合時存在困難。當與單胺氧化酶抑制劑(MAOI)組合時，色氨酸帶來精神錯亂和神經(jīng)病性機能障礙的風險(Thomas和Rubin，1984)。較高的劑量(大于12gm/天)處，最常見的抱怨是日鎮(zhèn)靜和惡心(Hartmann，1977)。存在已在動物而不在人上證明的一些理論上的風險。大劑量的1-色氨酸導致動物脂肪生成(Fears和Murrell，1980)，但這種效果在人上沒有觀察到(Sourkes，1983)。類似地，理論上的風險在于色氨酸代謝物，黃尿烯酸可能導致糖尿病的形成(Kotake和Murakami，1971)。因此，本發(fā)明的一個目的是將給予個體的蛋白結合的色氨酸的日用量限制在小于約12g色氨酸a.i/天的水平以避免這些潛在的副作用。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于制備用于誘導人睡眠的藥物組合物的方法，所述方法包括將上述的組合物與藥學上可接受的載體混合。
志愿樣品選自珀斯縣地區(qū)(Perth County region)，安大略省，加拿大。一百三十六(136)名受試者通過家庭醫(yī)生信件、報紙和廣播廣告征募。在短時間(約10分鐘)固定的電話交談后排除51名受試者，這些電話交談表明關于健康問題、藥物治療或不期望進行三周治療方案的證據(jù)。另50名受試者在與研究看護者進行詳細和固定的個人交談之后由于以下原因而被排除健康(20)；不能到場交談(3)；色氨酸禁忌的藥物治療(12)；不愿停止睡眠藥物治療(3)；食物過敏(5)；不愿進行三周治療方案(3)；輪班工人(3)；不符合失眠癥的標準(1)。
在開始研究后，六名受試者由于以下原因未完成治療方案時間承諾(1)，未參加每周交談(1)，親近家庭成員死亡(1)，關系緊張(1)，惡心(2-安慰劑也如此)。
通過以下步驟評價所有受試者簡明癥狀記錄(Brief SymptomInventory，BSI)、醫(yī)學和精神病學交談，和主要研究者認為必要的實驗室試驗(即血液試驗、尿分析、EKG等)。
所有的受試者被告知與此研究有關的目的、風險和益處。獲得受試者書面、簽字蓋章的同意，并將其副本交給參加者。要求受試者在整個三周的研究中避免使用乙醇。指示他們在此期間內(nèi)限制他們的咖啡因攝入并保持有規(guī)律的睡眠醒來時間表。從斯特拉特福德普通醫(yī)院(Stratford General Hospital)道德規(guī)范委員會獲得與倫理有關的同意。方法將總共29名受試者(22名女性，7名男性)隨機分配三種治療條件中的一種，即食物1，與葡萄糖、維生素B3和B6組合的脫脂的胡桃南瓜籽餅粉；食物2，富含糖的食物(包括等量的食物1中包含的葡萄糖)、維生素B3和B6和220mg藥物級色氨酸；食物3，含有痕量蛋白質(zhì)的糖。組間的平均年齡(分別為52.1、49.5和54.4)沒有顯著差異。組間的平均體重(對于女性為65.8kg，對于男性為86.1)沒有顯著差異。食物組合物根據(jù)以下量制備7天批量的食物1
150ml加糖煉乳100gm葡萄糖60gm黃油2gm鹽160gm脫脂南瓜籽90gm全麥餅干80gm咸味奶油硬糖10ml香草200mg維生素B3250mg B6根據(jù)以下量制備7天批量的食物2150ml加糖煉乳100gm葡萄糖60gm黃油2gm鹽1500gm藥物級色氨酸160gm燕麥片80gm成味奶油硬糖10ml香草200mg B3250mg B6根據(jù)以下用制備7天批量的食物3150ml脫脂(1％)乳120gm黃油10gm天冬甜素30gm天冬甜素可可粉
160gm燕麥片20gm研磨的菜豆2.5ml香草睡眠方案每名受試者完成三周研究。
第一周進行睡眠參數(shù)的基線測定，由固定的睡眠日記確定這些睡眠參數(shù)(Morin 1993a)。測定的睡眠參數(shù)包括每夜總清醒時間、每夜總睡眠時間、每夜總床上時間、睡眠效率(總睡眠時間/總床上時間×100)。受試者完成睡眠質(zhì)量評價，該睡眠質(zhì)量是通過在第一周開始和結束時的睡眠受損指數(shù)(Morin 1993b)測定的。他們還在每天早上在固定的睡眠日記中記錄他們前一晚的睡眠模式。
在定義為治療周的第二周，每名受試者根據(jù)它們的分配在上床前一小時攝入食物1、食物2或食物3。受試者繼續(xù)在每天早上在他們的睡眠日記中報道他們的睡眠，并在該周結束時再次完成睡眠受損指數(shù)。
第三周，每名受試者繼續(xù)在每天早上在固定的睡眠日記中記錄他們的睡眠，但不接受分配的食物。在第三周和研究結束時，他們再次完成睡眠受損指數(shù)。雙生子研究同時在此研究中登記的兩名單卵雙生兄弟完全不知道對方已被登記。該雙生受試者被隨機分配食物1和食物2這兩個治療條件之一。他們的數(shù)據(jù)包括在分組數(shù)據(jù)中，但還分別進行了分析。雙生兄弟56歲，體重相似(68.2對70.5kg)并且身體健康。二者均確認為具有開始和保持長期睡眠的困難。結果總睡眠時間在治療周，南瓜(食物1)和富含藥物級色氨酸的食物(食物2)將總睡眠時間增加30分鐘。糖安慰劑食物(食物3)也增加睡眠時間，雖然效果適中(10分鐘)。在治療后，當所有三組不再吃實驗食物時，南瓜和藥物級色氨酸的優(yōu)點均喪失。表1總結睡眠時間的變化。表1總睡眠時間

總清醒時間在治療周期間，南瓜(食物1)將總清醒時間平均減少41分鐘/晚(p＝0.011)，大于富含藥物級色氨酸的食物(食物2)，食物2將總清醒時間減少30分鐘(p＝0.040)。糖安慰劑(食物3)將清醒時間減少5分鐘，它在統(tǒng)計學上不顯著(p＝.760)。
在治療后，每一組清醒時間僅有中度的進一步降低且無顯著性差異。表2總結了總清醒時間的變化。表2總清醒時間

睡眠效率在治療周期間，南瓜(食物1)和富含藥物級色氨酸的食物(食物2)改善睡眠效率。南瓜(食物1)將睡眠效率增加8％/晚(p＝0.013)，而富含藥物級色氨酸的食物增加5％/晚(p＝0.047)。糖安慰劑(食物3)將睡眠效率增加僅1％(p＝.749)。
在治療后，當所有三個組不再吃實驗食物時，南瓜和藥物級色氨酸的優(yōu)點均喪失。表3睡眠效率

雙生子研究分析參照

圖1和圖2，1期和3期分別代表非治療七天的時間，即治療前和治療后的七天的時間。
在整個研究中，南瓜(食物1)治療中的單卵雙生子在總清醒時間減少和睡眠效率增加方面優(yōu)于用藥物級色氨酸(食物2)治療的他的同胞。兩個樣品的樣品大小不允許進行統(tǒng)計學分析，因此用結果圖代替趨勢線。最明顯的差別在于總睡眠時間，其中南瓜食物的雙生子在研究期間其睡眠效率增加兩倍以上，而用藥物級色氨酸本身治療的他的雙生兄弟的睡眠效率的增加小于30％。
睡眠效率的增加平行于總睡眠時間的增加。用基于南瓜的食物治療的雙生子的總夜晚睡眠增加兩倍以上，而用藥物級色氨酸治療的他的雙生兄弟的總夜晚睡眠的增加小于35％。單獨脫脂餅粉的比較使受試者的亞組攝入不含任何其它添加劑的脫脂南瓜籽餅粉。在他們的21天原始試驗結束之后，這些受試者每人經(jīng)歷4周洗脫期。在洗脫期結束時，給予每名受試者22gm脫脂南瓜籽餅粉/晚，并指示他們遵循原始方案(在就寢之前一小時、上述的睡眠模式之后吃實驗食物，晚餐中避免蛋白質(zhì)等)。在一名受試者報道其與指示相反往脫脂的餅粉中加入糖之后，將該受試者排除。
剩余的人數(shù)太少而不能進行有效的統(tǒng)計學分析，但平均總清醒時間整體減少(114.7分鐘，基線對59.7分鐘(脫脂餅粉))，總睡眠時間增加(385.4分鐘，基線對411.7(脫脂餅粉))，且睡眠效率增加(76.5％基線對87％(脫脂餅粉))。討論基于南瓜籽脫脂餅粉的食物1明顯的優(yōu)越性能的確令人驚奇。事實上，前面的試驗提示植物蛋白應該導致藥物級色氨酸和糖組合的性能降低。在關于飲食和腦色氨酸水平的種子研究中，F(xiàn)ernstrom和Wurtman(1972)給六組大鼠在其處死之前喂食六種餅粉之一(i)飲食1，糖粉；(ii)飲食2，補充有18％干重的酪蛋白的飲食1；(iii)飲食3，補充有18％干重的類似于酪蛋白的人工氨基酸的飲食1；(iv)飲食3，減去酪氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。在食后1或2小時將各組大鼠處死，測定血漿色氨酸、腦色氨酸和腦五羥色胺水平。
在24小時期間每4小時食后處死大鼠，在攝入后的24個循環(huán)中的任何時間點也沒能發(fā)現(xiàn)腦色氨酸的任何顯著增加。在后一試驗中，給某些大鼠喂食大量的蛋白質(zhì)(最大為40％蛋白質(zhì)飲食)，從而導致血清色氨酸顯著增加，但腦色氨酸水平?jīng)]有變化。
非人靈長類的研究與大鼠研究的發(fā)現(xiàn)平行之處在于，有利于血清色氨酸/競爭性氨基酸的比率增加的條件導致腦色氨酸的增加。Leathwood和Fernstrom(1990)證明，當成年食蟹猴(cynomolgusmonkey)試驗組進食糖(麥芽糖糊精)和三種量的合成色氨酸(20mg/kg，90mg/kg和400mg/kg)之一的各種組合時，腦皮下區(qū)域中色氨酸的劑量依賴性增加，與競爭性氨基酸的劑量依賴性減少一致。
因此，公平而全面地文獻綜述預測與糖組合的藥物級色氨酸本身相對于安慰劑和南瓜餅粉的優(yōu)越性。本發(fā)明的南瓜籽食物配方包含富含蛋白質(zhì)的脫脂餅粉，因此根據(jù)先前的動物研究應該不導致相同或更優(yōu)的睡眠。類似地，脫脂餅粉單獨表現(xiàn)出的優(yōu)點根據(jù)先前的文獻也不是顯而易見的，因為脫脂餅粉含約47％(重量)蛋白質(zhì)和少于15％的糖。
先前的文獻預期與糖組合的藥物級色氨酸在改善睡眠方面的明顯優(yōu)點。脫脂種子餅粉優(yōu)于藥物級色氨酸的事實令人驚奇，且可以反映人腦功能與其它哺乳動物腦(靈長類和非靈長類)的不同，在富含色氨酸前體的蛋白質(zhì)攝入方面的某些有益效果，或某些其它代謝優(yōu)點?？梢酝茢嗟鞍踪|(zhì)中的其它氨基酸實際上有助于睡眠增強，或者人蛋白質(zhì)攝入的某些其它方面以不由血清色氨酸對其它競爭性氨基酸的比率預測的方式影響色氨酸轉運通過血腦屏障。
參考文獻Betz A.L.和Goldstein，G.W.，Science(科學)，202225-227(1978).
Boman，B.，Aust.NZJ.Psychiatry(精神病學)，2283-97(1988).
Balestriel，C.，等人，European Journal of Biochemistty(歐洲生物化學雜志)，90433-440(1978).
Fears，R.，和Murrell，F(xiàn).A.，British Journal of Nutrition(英國營養(yǎng)學雜志)，43349-356(1980).
Fernstrom，J.D.和Wurtman，R.J，Science(科學)，1741023-1025(1971).
George，C.F.，等人，Sleep(睡眠)，12345-53(1989).
Griffiths，W.L.，等人，Psychobiology(精神病學)，9345-356(1972).
Hartmann，E.，American Journal of Psychiatry(美國精神病學雜志)，134366-370(1977).
Kotake，Y.和Murakami，E.，American Journal of NutritionAmerican Journal of Clinical Nutrition(美國營養(yǎng)學雜志 美國臨床營養(yǎng)學雜志)，24826-829(1971)Lajtha，A.，In Aromatic Amino Acids in the Brain(腦中的芳香氨基酸)(CIBA Foundation Symposium 22)New YorkAmerican Elsevier pp.25-49(1974).
Moller，S.E.，Human Neurobiology(人類神經(jīng)生物學)，241-8(1983).
Sourkes，T.L.，Advances in Biological Psychiatry(生物精神病學進展)，10160-173(1983).
Schneider-Helmet，D.和Spinweber，C.L.，Psychopharmacology(精神藥理學)，891-7(1986).
Saunders，N.R.，等人，Clinical和Experimental Pharmacology andPhysiology(臨床和實驗藥理學和生理學)，2611-19(1999).
Thomas，J.M.和Rubin，E.H.，American Journal of Psychiatry(美國精神病學雜志)，141281-283(1977).
Wyatt，R.J.等人，Lancet(柳葉刀)11，84842-846(1970).
Balestrierl C，Colonna G，Giovans A，Irace G，Servillo L L(1978)Second-derivative spectroscopy of proteinsa method for the quantitativedetermination of aromatic acids in proteins(蛋白質(zhì)的二階導數(shù)光譜法一種用于定量測定蛋白質(zhì)中芳香酸的方法)，European Journal ofBiochemistry(歐洲生物化學雜志)90433-440Fernstrom JD Wurtman RJ(1972)Brain serotonin contentphysiological regulation by plasma neutral amino acids(腦五羥色胺含量血漿中性氨基酸的生理學調(diào)節(jié)).Science(科學)178414-6Fernstrom JD Fernstrom MH Grubb PE Volk EA(1985)Absenceof chronic effects of dietary protein content on brain tryptophanconcentrations in rats(飲食蛋白質(zhì)含量對大鼠腦色氨酸濃度慢性作用的缺失).Journal of Nutrition(營養(yǎng)學雜志)1151337-44Griffiths WJ，Lester BK，Coulter JD，Williams HL(1972)tryptophan and sleep in young adults(年青成人中的色氨酸和睡眠).Psychophysiology(精神生理學)9345-356Hartmann E(1982)Effects of L-tryptophan on sleepiness和onsleep(L-色氨酸對睡意和睡眠的影響).Journal of PsychiatricResearch(精神病學研究雜志).17107-13Hartmann E，Spinweber CL(1979)Sleep induced by 1-tryptophan(1-色氨酸誘導的睡眠).Effect of dosages within the normaldietary intake(正常飲食攝入內(nèi)的劑量影響).Journal of Nervous andMental Disease(神經(jīng)和精神疾病雜志)167497-9Landry J，Delhaye S(1996)tryptophan content of foods andfeeds(食物和飼料的色氨酸含量).Advances in Experimental Medicineand Biology(實驗醫(yī)學和生物學進展)398703-9Leathwood PD Fernstrom JD(1990)Effect of an oral tryptophan/carbohydrate load on tryptophan，large neutral amino acid and serotoninand 5-hydroxyindoleacetic acid levels in monkey brain(口服色氨酸/糖裝填對猴腦中色氨酸、大中性氨基酸和五羥色胺和5-羥基吲哚乙酸的影響).Journal of Neural Transmission-General Section(神經(jīng)傳導雜志-普通部分)7925-34Morin，C.M.(1993a)Appendix FSleep diary(睡眠飲食).InInsomnia psychological assessment and management(失眠癥，心理學評價和控制).Guilford Press，New York，pp 209-211Morin，C.M.(1993b)Appendix BSleep impairment index(睡眠受損指數(shù)).InInsomnia，psychological assessment and management(失眠癥，心理學評價和控制).Guilford Press，New York，pp 199-200Schneider-Helmet D，Spinweber CL(1986)Evaluation of 1-tryptophan for treatment of insomniaa review(1-色氨酸治療失眠癥的評價).Psychopharmacology(精神藥理學)891-7雖然這些公開已描述和例示了本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方案，但應該理解本發(fā)明不限于這些具體的實施方案。相反，本發(fā)明包括所有功能或機理等同于具體實施方案和已描述和例示的特征的實施方案。
權利要求
1.一種組合物，其包含來自含蛋白結合的色氨酸的植物源的至少部分脫脂的餅粉，以及生理學可接受的稀釋劑或載體。
2.權利要求1所述的組合物，其中植物源是種子。
3.權利要求2所述的組合物，其中種子選自胡桃南瓜籽、胡椒南瓜籽、西葫蘆籽、小扁豆籽、向日葵籽、亞麻籽、西瓜籽、大蒜芥屬籽、棉籽、芝麻籽、低芥酸菜籽、月見草籽、紅花籽、苜蓿籽、大麥、大豆及其組合。
4.權利要求1所述的組合物，其中植物源選自海藻、大型海藻和苜蓿籽。
5.權利要求1～4之任一項所述的組合物，所述組合物還包含具有高糖血指數(shù)的糖源。
6.權利要求5所述的組合物，其中糖源選自葡萄糖、麥芽糖、蔗糖及其組合。
7.權利要求1～6之任一項所述的組合物，所述組合物還包含選自維生素B3、B6及其組合的維生素，其含量足以增強色氨酸吸收通過血/腦屏障。
8.權利要求1～7之任一項所述的組合物，所述組合物為片劑、散劑、混懸劑、液體、膠囊劑或凝膠劑的形式。
9.權利要求1～8之任一項所述的組合物，所述組合物為營養(yǎng)強化劑的形式。
10.權利要求9所述的營養(yǎng)強化劑，其中將補充劑配方成用于每日攝入的多個口服劑型。
11.權利要求9所述的營養(yǎng)強化劑，其中以成塊食品提供強化劑。
12.權利要求1～11之任一項所述的組合物，所述組合物包含含有色氨酸量為約25mg至約1000mg的蛋白結合的色氨酸的至少部分脫脂的胡桃南瓜籽餅粉，約25mg至約200mg的葡萄糖及生理學可接受的稀釋劑或載體。
13.權利要求12所述的組合物，所述組合物包含提供約25mg至約50mg色氨酸的至少部分脫脂的胡桃南瓜籽餅粉，約75mg至約100mg的葡萄糖及生理學可接受的稀釋劑或載體。
14.權利要求1～13之任一項所述的組合物，所述組合物還包含約5mg至約50mg維生素B3，約0.5mg至約50mg維生素B6及其組合。
15.一種包含權利要求1～14之任一項所述的食用組合物的食品或飲料。
16.權利要求15所述的食用組合物，其中食物是選自曲奇、成塊食品、烘焙食品、點心和塊糖的形式。
17.一種誘導需要誘導睡眠的人睡眠的方法，所述方法包括給予人無毒、睡眠誘導有效量的權利要求1～16之任一項所述的組合物。
18.權利要求17所述的方法，其中人患有失眠癥。
19.一種給需要的人提供色氨酸補充以改善色氨酸代謝的方法，所述方法包括給予人無毒、補充有效量的權利要求1～18之任一項所述的組合物。
20.權利要求19所述的方法，其中人患有與五羥色胺水平降低有關的病癥或疾病。
21.權利要求20所述的方法，其中病癥或疾病為焦慮癥、抑郁癥、強迫癥、攻擊癥、慢性疼痛或進食障礙。
22.權利要求20所述的方法，其中色氨酸以能夠通過血腦屏障的形式提供。
23.一種藥物組合物，所述組合物包含與藥學可接受的載體混合的權利要求1～16之任一項所述的組合物，用于誘導需要誘導睡眠的人睡眠。
24.一種藥物組合物，所述組合物包含與藥學可接受的載體混合的權利要求1～16之任一項所述的組合物，用于給需要的人提供色氨酸補充。
25.一種藥物組合物，所述組合物包含與藥學可接受的載體混合的權利要求1～16之任一項所述的組合物，用于緩解與人五羥色胺水平降低相關的病癥或疾病。
26.權利要求25所述的組合物，其中所述病癥或疾病選自焦慮癥、抑郁癥、強迫癥、攻擊癥、慢性疼痛和進食障礙。
27.一種用于生產(chǎn)富集的、天然來源的色氨酸的方法，所述方法包括a.鑒定植物源中蛋白結合的色氨酸的天然來源；b.在足以釋放其中所含的油的條件下壓榨植物源；和c.至少部分除去其中所含的油，得到具有比原料更高的色氨酸源的部分脫脂的植物源。
28.權利要求27所述的方法，其中植物源為種子。
29.權利要求28所述的方法，其中種子選自胡桃南瓜籽、胡椒南瓜籽、西葫蘆籽、小扁豆籽、向日葵籽、亞麻籽、西瓜籽、大蒜芥屬籽、棉籽、芝麻籽、低芥酸菜籽、月見草籽、紅花籽、大麥、苜蓿籽、大豆及其組合。
30.一種用于誘導人睡眠的藥物組合物的制備方法，所述方法包括將權利要求1～16之任一項所述的組合物與藥學可接受的載體混合。
31.一種用于改善人色氨酸代謝的藥物組合物的制備方法，所述方法包括將權利要求1～16之任一項所述的組合物與藥學可接受的載體混合。
32.一種用于緩解人五羥色胺水平降低的藥物組合物的制備方法，所述方法包括將權利要求1～16之任一項所述的組合物與藥學可接受的載體混合。
33.權利要求32所述的方法，其中所述五羥色胺水平降低導致選自焦慮癥、抑郁癥、強迫癥、攻擊癥、慢性疼痛和進食障礙的病癥或疾病。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種組合物，其包含來自含蛋白結合的色氨酸的植物源，優(yōu)選是南瓜籽(squash seed)的至少部分脫脂的餅粉，以及任選的以能夠促進體內(nèi)產(chǎn)生的色氨酸轉運通過血腦屏障的量提供的糖源。本發(fā)明還描述了包含本發(fā)明的組合物的營養(yǎng)強化劑、食品和飲料，用于誘導睡眠或給需要它們的個體提供色氨酸補充。
文檔編號A61K9/48GK1430474SQ01810034
公開日2003年7月16日 申請日期2001年5月24日 優(yōu)先權日2000年5月26日
發(fā)明者蘇珊·P·赫德森, 克雷格·J·赫德森 申請人:蘇珊·P·赫德森, 克雷格·J·赫德森