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Patent Searching and Data


Title:
FOOD ITEM FOR INCREASING COGNITIVE CAPACITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/078464
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a food item, preferably a bar of chocolate, that has a phosphatidyl serine content of 100 mg to 300 mg and a relatively high carbohydrate content. The combination of phosphatidyl serine and carbohydrates allows for both for a short-term and a long-term increase in cognitive capacity in individuals approximately as of the age of 40, especially when the food item is consumed regularly.

Inventors:
GEISS KURT-REINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/002694
Publication Date:
October 10, 2002
Filing Date:
March 12, 2002
Export Citation:
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Assignee:
GIVENTIS GMBH (DE)
GEISS KURT-REINER (DE)
International Classes:
A23D7/005; A23C9/152; A23G1/00; A23G1/30; A23G3/00; A23G3/34; A23G3/50; A23J7/00; A23L1/30; A23L2/52; A23L33/00; A61K31/685; (IPC1-7): A23L1/00
Foreign References:
EP0946156A21999-10-06
US6117853A2000-09-12
EP0711559A21996-05-15
DE19917249A12000-09-07
EP0819760A11998-01-21
Attorney, Agent or Firm:
Quermann, Helmut (Unter den Eichen 7 Wiesbaden, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e -------------------------------------------------------------
1. Nahrungsmittel zur Steigerung der koignitiven Leistungsfähig keit mit mindestens 100 mg Phosphatidylserin, vorzugsweise 200 mg bis 300 mg Phosphatidylserin, und mit mindestens 15 g Kohlenhydraten.
2. Nahrungsmittel nach Anspruch 1 zur Vermeidung und Vorbeugung von Aufmerksamkeitsund Konzentrationsschwierigkeiten, zur Vermeidung und Vorbeugung von Gedächtnisstörungen und Lern störungen, zur Verbesserung der Aufmerksamkeit und Konzent ration, zur Verbessung des Gedächtnis und der Lernfähigkeit und/oder zur Anwendung bei Lernund Schulungsprozessen.
3. Nahrungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, bei dem es sich um ein"Functional Food"Produkt handelt, zum Beispiel Geträn ke, Brotaufstriche, Schokoladenerzeugnisse, Süßwarenerzeug nisse, Milch, Milchprodukte, diätische Lebensmittel und Ge treideerzeugnisse.
4. Riegel zur Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit mit mindestens 100 mg Phosphatidylserin, vorzugsweise 200 mg bis 300 mg Phosphatidylserin, und mit mindestens 15 g Kohlenhyd raten.
5. Riegel nach Anspruch 4 mit einem Gewicht von mindestens 20 g, vorzugsweise 35 g.
6. Riegel zur Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit mit mindestens 40 Gewichtsprozent Kohlenhydraten, vorzugsweise 57 Gewichtsprozent Kohlenhydraten, und mit mindestens 1 Ge wichtsprozent, vorzugsweise 1,4 Gewichtsprozent Phosphati dylserinhaltigem LecithinExtrakt.
7. Riegel nach einem der Ansprüche 5 bis 6 mit mindestens 10 Gewichtsprozent Eiweiß, vorzugsweise 16 Gewichtsprozent Ei weiß.
8. Riegel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, der mit Vitaminen angereichert ist und einen Schokoladenüberzug aufweist.
9. Riegel nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit mindestens 15 Gewichtsprozent Fett, vorzugsweise 27 Gewichtsprozent Fett.
10. Riegel nach einem der Ansprüche 5 bis 9 mit einem Wasserge halt von weniger als 3%.
11. Riegel nach einem der Ansprüche 5 bis 10 zur Vermeidung und Vorbeugung von Aufmerksamkeitsund Konzentrationsschwierig keiten, zur Vermeidung und Vorbeugung von Gedächtnisstörun gen und Lernstörungen, zur Verbesserung der Aufmerksamkeit und Konzentration, zur Verbessung des Gedächtnis und der Lernfähigkeit und/oder zur Anwendung bei Lernund Schu lungsprozessen.
12. Riegel nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem es sich um ein"Functional Food"Produkt handelt.
Description:
Nahrungsmittel zur Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Nahrungsmittel, insbesondere einen Riegel, zur Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit.

Es ist allgemein bekannt, dass mit zunehmendem Alter ein Massen- verlust des menschlichen Gehirns einhergeht, der bis zu ca. 100 g betragen kann. Dieser Massenverlust wird unter anderem bedingt durch eine Abnahme der Anzahl der Nervenzellen und der Dichte der synaptischen Verbindungen im neuronalen Netz.

Nach wissenschaftlichen Erkenntnissen steigt dabei der Choleste- rinanteil im Gehirn an, während die Phospholipide abnehmen. Die- ser langsame Degenerationsprozess geht mit einer Myelin- Zerstörung einher und bedingt konsekutiv die Abnahme des

Phospholipidgehalts. Dadurch kommt es zu entsprechenden Störun- gen verschiedener physiologischer und biochemischer Zellfunktio- nen.

Es ist allgemein bekannt, dass sich diese Störungen im wesentli- chen ungünstig auf die Hirnleistungsprozesse, voranging im kog- nitiven Bereich, auswirken. So nimmt z. B. das Gedächtnis bzw. die Merk-und Lernfähigkeit mit zunehmendem Alter kontinuierlich ab. Diese altersbedingte Hirnleistungsminderung wird gemäß der American Psychiatric Association und der American Psychological Association als Age Related Cognitive Decline (ARCD) und Age As- sociated Memory Impairment (AAMI) bezeichnet bzw. klassifiziert.

Obwohl die Eigenschaften einer stabilen Gedächtnisspur noch weitgehend unbekannt sind, geht man heute davon aus, dass das Gedächtnis als eine Art"biochemische Veränderung"im Neuronen- schaltsystem gespeichert wird. Bei einem Merk-und Lernprozess wird eine gesteigerte Synthese neuer Ribonukleinsäuren (RNA) an- genommen. Die RNA liefert dabei die Matrix für diese Proteinsyn- these.

Kommt es nun im Rahmen des altersbedingten Degenerationsprozes- ses zu einer Abnahme des Phospholipidgehaltes, wird die Membran- struktur der Zellwände, die das Lösungsmedium für diese Proteine darstellen, zunehmend zerstört. Dadurch ist zum Beispiel der Aufbau einer neuen Gedächtnisspur (Kurzzeitgedächtnis) zunehmend erschwert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Nahrungsmit- tel, vorzugsweise einen Riegel zu schaffen, der die kognitive Leistungsfähigkeit, insbesondere bei Personen über dem 40. Le- bensjahr, erhöht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit den Merkma- len der unabhängigen Patentansprüche jeweils gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen ange- geben.

Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass die Zufuhr von 100 mg bis 300 mg Phosphatidylserin pro Tag bei älteren Personen zu einer Verbesserung der kognitiven Leis- tungsfähigkeit, insbesondere der Merk-und Lernfähigkeit sowie einer Steigerung des Konzentrationsvermögens sowie der Aufmerk- samkeit führen kann.

Phosphatidylserin ist ein Phospholipid und gehört als Nährstoff zur Gruppe der Lecithine. Durch verschiedene wissenschaftliche Untersuchungen ist belegt, dass Phosphatidylserin spezifische Wirkungen am Nervengewebe, insbesondere im Gehirn, zeitigt. Die maßgebliche Funktion von Phosphatidylserin im Nervengewebe be- zieht sich auf die Bildung von Proteinen in der Zellmembranmat- rix.

Diese Proteinstrukturen in der Zellmembran sind für sämtliche wichtige Schaltfunktionen an der Zelloberfläche verantwortlich.

Dadurch wird die Signalübertragung bzw. Kommunikation zwischen den Hirnzellen gewährleistet und somit die Voraussetzung für ei- ne optimale kognitive Leistungsfähigkeit geschaffen.

Für den Phospholipidmangel im Alter sind im Wesentlichen zwei unterschiedliche Ursachen relevant. Aus Crook TH, Adderly B (1998),"The memory cure", New York : Pocket Books, ist die Hypo- these bekannt, dass der menschliche Körper von der Evolution her nicht auf ein Leben im hohen Alter programmiert ist. Die mit der normalen Ernährung aufgenommene Menge von Phosphatidylserin ist zwar ausreichend bis in das mittlere Lebensalter (etwa bis zum

45. Lebensjahr, welches einem vollen Lebensalter in prähistori- scher Zeit entspricht), aber nicht mehr im späteren Lebensalter.

Eine weitere Ursache ist jedoch vor allem in den Änderungen der Ernährungsgewohnheiten zu sehen : Aufgrund einer fett-und cho- lesterinbewussten Ernährung wurde der Verzehr von Phosphatidyl- serin-haltigen (tierischen) Nahrungsmitteln deutlich einge- schränkt. Dies bedeutet, dass ca. 200 bis 400 mg pro Tag weniger Phosphatidylserin über die Lebensmittel zugeführt werden.

Entsprechend schlägt die Erfindung vor, den Phospholipidmangel im Alter durch eine Substitution bzw. Supplementierung über die Aufnahme von Phosphatidylserin in einem Nahrungsmittel zu behe- ben. Die Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei Auf- nahme von 100 mg bis 300 mg Phosphatidylserin pro Tag ist für Personen im Alter von mehr als 40 Jahren durch wissenschaftliche Studien belegt.

Dabei entfaltet Phosphatidylserin eine spezifische ernährungs- physiologische Wirkung. Bei diesen Dosierungen wird ein nutritiv und/oder situativ bedingter Mangel an Phosphatidylserin im Sinne einer gezielten Zufuhr ausgeglichen und in den Normbereich zu- rückgeführt. Durch den Zusatz von Phosphatidylserin zu einem Nahrungsmittel schafft die Erfindung daher ein sogenanntes "Functional Food", das über den reinen Ernährungszweck hinaus positive physiologische Wirkungen im Hinblick auf die kognitive Leistungsfähigkeit hat.

Vorzugsweise hat das erfindungsgemäße Nahrungsmittel einen rela- tiv hohen Gehalt an Kohlenhydraten, wie z. B. Fructosesirup, Zu- cker und/oder Glucosesirup. In der spezifischen Verbindung der Aufnahme von Kohlenhydraten und Phosphatidylserin wird die Glu- cose-Aufnahme und somit der Glucosegehalt in den Hirnzellen deutlich erhöht. Dadurch ist kurzfristig eine besonders deutli-

che Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit ermöglicht. Die Mindestmenge an Kohlenhydrate beträgt dabei vorzugsweise 15 g in Verbindung mit vorzugsweise 100 bis 300 mg Phosphatidylserin.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Nahrungsmittel als Riegel, vorzugsweise als Schokoriegel, ausgebildet. Als ernährungsphy- siologische Wirksubstanz enthält der Riegel Phosphatidylserin, vorzugsweise aus Phosphatidylserin-haltigem Lecithin-Extrakt.

Ferner hat der Riegel vorzugsweise einen relativ hohen Kohlen- hydratanteil, um die gewünschte Kombinationswirkung der kurz- fristigen Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei der Aufnahme von Phosphatidylserin zu erreichen. Der Kohlenhydratan- teil sollte dazu über 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise über 57 Gewichtsprozent liegen. Dies entspricht einem Anteil von über 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1,4 Gewichtsprozent Phosphatydil- serin-haltigem Lecithin-Extrakt.

Ferner hat der Riegel vorzugsweise einen Anteil von mindestens 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 16 Gewichtsprozent Eiweiß und mindestens 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 27 Gewichtsprozent Fett. Ferner kann der Riegel mit Vitaminen angereichert werden.

Der Überzug mit Schokolade, vorzugsweise Milchschokolade, erhöht die Genussfunktion.

Die Produktgröße des Riegels ist vorzugsweise mindestens 20 g, insbesondere 35 g. Der Riegel kann einzeln verpackt angeboten werden, was die Handhabung vereinfacht. Die Aufnahme von einem Riegel pro Tag ist für die nachhaltige Besserung der kognitiven Leistungsfähigkeit ausreichend ; es können täglich jedoch auch mehrere Riegel verzehrt werden. Für die langfristige Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit reichen aber bei regelmässigem Verzehr auch drei bis vier Riegel pro Woche noch aus.

Vorzugsweise hat der Riegel einen Wassergehalt von weniger als 3%, wodurch sich die Stabilität des Phosphatidylserin erhöht.

Die Haltbarkeit kann dann über ein Jahr betragen, wobei die er- nährungsphysiologische Wirkung von Phosphatidylserin voll erhal- ten bleibt.

Im Weiteren wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die Molekularstruktur von Phosphatidylserin und Fig. 2 die Zusammensetzung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riegels.

Die Fig. 1 zeigt die Molekularstruktur von Phosphatidylserin.

Phosphatidylserin gehört zu der Gruppe der Phospholipide. Die Phospholipide werden unterteilt in die vier Gruppen Lecithine, Kephaline, Phosphatidylinosite und Sphingomyeline. Die Glyze- rinphospholipide der Lecithin-und Kephalin-Gruppe zeigen einen identischen Aufbau : Die erste primäre und die sekundäre Hydro- xylgruppe des Glyzerins ist mit einer Fettsäure, die zweite pri- märe Hydroxylgruppe ist mit Phosphat verestert.

Das Phosphat wiederum ist mit einer Hydroxiaminoverbindung ve- restert, hier sind die Stickstoffbasen Cholin, Ethanolamin und Serin zu finden. Phosphatidylserin ist den Kephalinen zugeordnet und ist daher auch unter dem Begriff"Serinkephalin"bekannt.

Phosphatidylserin besteht chemisch somit aus Fettsäuren, Glyze- rin, Phosphat und Serin.

Neben der Herstellung von Phosphatidylserin aus Rinderhirn kom- men die beiden folgenden bevorzugten Herstellungsverfahren zum Einsatz :

1. Aufkonzentrierung der in Soja-Lecithin natürlicherweise ent- haltenen geringen Menge Phosphatidylserin von 0,2 bis 0,3% durch Extraktion und anschließende chromatographische Reini- gung. Das Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und auf eine Vielzahl organischer Lösemittel angewiesen.

2. Enzymatische Umwandlung der in handelsüblichem Lecithin ent- haltenen Phospholipide, Phosphatidylcholin und Phosphatidy- lethanolamin in Phosphatidylserin, ohne Verwendung organi- scher Lösemittel. Bei diesem Verfahren handelt es sich um das Prinzip der enzymatischen Umesterung, wie es ähnlich be- reits kommerziell für die Umesterung von Triglyzeride (z. B. für Kakaobutter-Ersatzstoffe oder mittelkettige Triglyzeri- de) durchgeführt wird. Die Umesterung von Fetten ist grund- sätzlich ein lebensmitteltechnologisch übliches Verfahren zur Änderung der physikalischen Eigenschaften eines Fettes und findet eine sehr breite Anwendung z. B. mit folgenden Zielsetzungen : Herstellung von Fettkomponenten mit bestimm- ten Schmelzeigenschaften (Konsistenz) für Margarinekomposi- tionen, Backfette und Backfettkomponenten sowie Süßwarenfet- te.

Vorzugsweise wird zur Herstellung von pflanzlichem Phosphatidyl- serin vorrangig die enzymatische Umwandlung eingesetzt.

Aus der DE 199 172 49 ist ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin bekannt, bei welchem Lecithin in Wasser dispergiert. Phospholipase D und Kalziumchorid werden in Wasser gelöst in die Dispersion überführt. Nach 10 bis 20 Stunden Rüh- ren bei Raumtemperatur wird das Calciumsalz des Phosphatidylse- rin aus der wässrigen Phase abgetrennt, das freie L-Serin und Cholin im Phosphatidylserin wird ausgewaschen. Durch abschlie- ßende Ethanolextraktion werden Phosphatidylserin bzw. Phosphati- dylserin angereicherte Produkte erhalten, die keine Restenzymak- tivität aufweisen.

Ferner ist aus der US 5,965,413 ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin mit einer ungesättigten Fettsäure als Sei-

tenkette bekannt. Die grundsätzliche Verwendungsmöglichkeit von Phosphatidylserin zur Steigerung der kognitiven Leistungsfähig- keit ist ferner aus US 5,900,409 und US 6,117,853 an sich be- kannt.

Anhand von tierexperimentellen Untersuchungen können folgende Aussagen als gesichert betrachtet werden. Die Applikation von Phosphatidylserin - beugt der Neuronenatrophie vor, - verhindert teilweise den altersbedingten Abbau der Rezepto- ren für den Nervenwachstumsfaktor, - fördert die Bildung von Nervenwachstumsfaktoren (eine Phosphatidylserin-spezifische Wirkung, die bei anderen Phospholipiden nicht festgestellt werden konnte), - normalisiert das Cholesterin-/Phospholipidverhältnis im al- ternden Gehirn, - verbessert den ATPase abhängigen Ionentransport über die Zellmembran und - normalisiert die Proteinkinase-C-Balance.

Darüber hinaus ist die Bioverfügbarkeit von oral appliziertem Phosphatidylserin als gut zu bewerten (nach oraler Gabe ist ra- dioaktiv markiertes Phosphatidylserin nach 30 Minuten im Blut feststellbar und überquert anschließend nach Passage der Leber die Blut-Hirn-Schranke).

Durch neurophysiologische Testverfahren ist darüber hinaus die Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei Probanden im Alter zwischen 40 und 80 Jahren mit sogenanntem Age Related Cognitive Decline (ARCD) und sogenanntem Age Associated Memory Impairment (AAMI) nachgewiesen.

Die nachfolgend aufgelisteten Tests stellen eine Auswahl der Un- tersuchungsverfahren dar, die zum Nachweis der Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit eingesetzt werden : a) Nachweis der Steigerung von Aufmerksamkeit und Konzentrati- on : Diller L et al. (1974) : Studies in Cognition and Rehabilita- tion in Hemiplegia (Letter Cancellation Test). Rehabilitation Monograph Nr. 50. Institute of Rehabilitation Medicine. New York : University Medical Center.

Schmith A (1973) : Symbol Digit Modalities Test. Los Angeles : Western Phosphatidylserinychological Services Wechsler D et al. (1955) : Adult Intelligence Scale Manual (Digit-Symbol und Digit Span (Forward/Backward)). New York : Phosphatidylserinychological Corporation Wechsler D (1970) : Echelle d'intelligence des Wechsler pour adultes : WAIS : 2eEdition. Paris, centre de Phosphatidylserinychologie Appliquee. b) Zum Nachweis der Steigerung der Merk-und Lernfähigkeit Rey 15-Word Test for short and long-term verbal memory Rey A (1964) : Lexamen clinique en Phosphatidylserinychologie (Rey 15-Word Test for short and long-term verbal memory). Paris : Presses Universitaires de France Block Tapping Test (BTT) Milner B (1971) : Interhemisphenic differences in the local- isation of Phosphatidylserinychological processes in men (Block Tapping Test (BTT)). British medical Bulletin, 27 : 272 SET Test Isaacs B et al. (1972) : The Set Test, a rapid Test of Mental Function in Old People. Age and Agening, 1 : 222

The five words from the Randt-Memory Test Randt CT et al. (1980) : A memory test for longitudinal meas- urement of mild to moderate deficites (The five words from Randt-Memory Test). Clinical NeuroPhosphatidylserinychology, 2 : 184 Darüber hinaus wurde in der Mehrzahl der vorliegenden Studien der Verhaltenstest nach der Plutchik Geriatric Rating Scale vor- genommen. (Plutchik R et al. (1970) : Reliability and validity of a scale for assessing the functioning of geriatric patients (Plutchik Geriatric Rating Scale). Journal of the American Geri- atric Society, 18,6 : 491-500).

Die Fig. 2 zeigt die Tabellen 20 und 21 bezüglich einer Ausfüh- rungsform des erfindungsgemässen Schokoriegels. Die Tabelle 20 gibt den Brennwert des Schokoriegels pro 100 g bzw. pro 35 g so- wie die jeweiligen Anteile von Eiweißen, Kohlenhydraten und Fet- ten an.

Die Tabelle 21 gibt die Zusammensetzung des Schokoriegels hin- sichtlich der Vitamine E, C, B1, B6 sowie hinsichtlich Niacin und Pantothensäure an.

Die Zutaten pro 100 g des Schokoriegels sind : Fruktosesirup, Zu- cker, Magermilchpulver, Kakaobutter, Milchpulver, Milcheiweiß, Süßmolkepulver, Dextrose, pflanzliches Öl gehärtet, Kakaomasse, Maltodextrin, modifizierte Stärke, Reisextrudat, 1,4 g Lecithin- Extrakt, Kaffee-Extrakt, Aroma, Emulgator Lecithine, 120 mg Vi- tamin C, getrocknetes Ei-Albumin, 13,2 Pantothenat, 13 mg Vita- min E, 8 mg Niacin, 4 mg Vitamin B1, 4 mg Vitamin B6 sowie 200 mg Phosphatidylserin aus Lecithin-Extrakt. Die Produktgröße des Riegels ist vorzugsweise 35 g.

Durch den Verzehr von täglich einem oder mehrerer der Schokorie- gel kommt es einerseits kurzfristig nach der Einnahme des Rie- gels zu einer Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit und andererseits langfristig zu einer nachhaltigen Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten, die zum Beispiel nach einem Zeitraum von

ein bis drei Wochen eintritt. Dadurch lassen sich Verbesserungen sowohl hinsichtlich ARCD als auch hinsichtlich AAMI erreichen.

Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf Riegel beschränkt ; viel- mehr kann die Zufuhr von Phosphatidylserin in einer Menge von täglich ca. 100 bis 300 mg auch über andere Nahrungs-bzw. Le- bensmittel, insbesondere sogenannte"Functional Food"-Produkte, zum Beispiel Getränke, Brotaufstriche, Schokoladen-und Süßwa- renerzeugnisse, Milch, Milchprodukte, diätische Lebensmittel, Getreideerzeugnisse, etc. erfolgen. Solche Nahrungsmittel soll- ten vorzugsweise einen relativ hohen Kohlenhydratanteil enthal- ten, um die gewünschte Kombinationswirkung mit Phosphatidylserin hinsichtlich der kurzfristigen Steigerung der kognitiven Leis- tungsfähigkeit durch Erhöhung des Glucosespiegels im Gehirn zu erreichen.