Ernährungsphysiologisch optimiertes Kollagenpeptid

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ernährungsphysiologisch optimiertes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n, sowie das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers und das erfindungsgemäße Kollagenpeptid enthaltende Produkte.

Kollagen ist ein extrazelluläres Strukturprotein, das in Tieren vorkommt, zum Beispiel in Säugetieren, Vögeln und Fischen. Es findet sich dort in der Regel im Bindegewebe, insbesondere als Bestandteil der extrazellulären Matrix. Besonders reich an Kollagen sind Sehnen, Bänder, Knorpel und Knochen. In Pflanzen und einzelligen Organismen sind Kollagene hingegen nicht anzutreffen.

Kollagene treten in verschiedenen, strukturell und funktionell unterschiedlichen Typen auf und unterscheiden sich unter anderem in Hinblick auf ihre Struktur, Funktion und Herkunft. Die das Kollagen aufbauenden Polypeptidketten werden in der Zelle einzeln an den Ribosomen des endoplasmatischen Retikulums in Form größerer Vorläufermoleküle synthetisiert und weisen umfangreiche repetitive (Gly-X- Y) _n -Sequenzen auf, wobei X und Y jede Aminosäure sein können, meist allerdings Prolin und 4-Hydroxyprolin sind.

Diese Vorläufer-Polypeptidketten werden im endoplasmatischen Retikulum unter Bildung von Hydroxyprolin- und Hydroxylysinresten posttranslational an Prolin- und Lysinresten der Polypeptidkette hydroxyliert. Die Hydroxylierung dient der Stabilisierung benachbarter Kollagen-Polypeptidketten der sich in der Zelle bildenden rechtsgängigen Tripel-Helix aus jeweils drei der Vorläufer-Polypeptidketten (Prokollagen). Das so gebildete Prokollagen wird intrazellulär glykosyliert, in der glykosylierten tripelhelikalen Form (Tropokollagen) von der Zelle sezerniert und anschließend durch Peptidase-vermittelte Abspaltung der terminalen Reste Kollagen gebildet. Dieses lagert sich im Rahmen eines Fibrillogenese-Prozesses zu Kollagenfibrillen zusammen, die anschließend kovalent quervernetzt werden und Kollagenfasern bilden.

Kollagen wird häufig auch in denaturierter und dann als Gelatine bezeichneter Form oder deren Flydrolysate genutzt.

Mit Blick auf die in weiten Teilen der Bevölkerung gestiegenen Ansprüche in Hinblick auf Gesundheit, attraktives äußeres Erscheinungsbild, Mobilität und Fitness, jeweils auch im fortgeschrittenen Alter, besteht ein großer Bedarf an Nahrungsmitteln und Präparaten für die Verbesserung und/oder den Erhalt der Gesundheit.

Neben den positiven Effekten von Kollagenpeptiden auf die Gesundheit von Menschen besteht zudem ein besonderes Interesse daran, den Körper schnell, einfach und effizient mit für den Erhalt oder die Verbesserung der Gesundheit notwendigen Nährstoffen zu versorgen. So kann es beispielsweise zu einer Beeinträchtigung unterschiedlichster Körperfunktionen kommen, wenn der Körper über die Nahrung nicht oder nicht in ausreichender Menge mit Aminosäuren versorgt wird, zu deren Synthese der Körper selbst generell oder in einer bestimmten Lebenslage nicht in der Lage ist. Zu den für den menschlichen Körper essentiellen Aminosäuren gehören Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, wobei Cystein und Tyrosin im menschlichen Körper zwar nicht de novo hergestellt, jedoch ausgehend von Methionin/Homocystein beziehungsweise Phenylalanin synthetisiert werden können. Als für den menschlichen Körper nicht-essentiell gelten die Aminosäuren Alanin, Asparagin, Asparaginsäure, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Prolin und Serin.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ernährungsphysiologisch optimiertes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid bereitzustellen, insbesondere ein synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid bereitzustellen, das den menschlichen Körper mit einer ausreichenden Menge der essentiellen Aminosäuren versorgt. Die vorliegende Erfindung löst das ihr zugrundeliegende Problem durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche, insbesondere durch die Bereitstellung eines synthetischen oder rekombinanten Kollagenpeptids, umfassend mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,02 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,73 % Histidin, mindestens 1,02 % Isoleucin, mindestens 2,24 % Leucin, mindestens 2,07 % Lysin, mindestens 1,1 % Threonin, mindestens 0,28 % Tryptophan, mindestens 1,91 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,3 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) aufweist.

Die Bereitstellung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids erlaubt vorteilhafterweise die Versorgung des menschlichen Körpers mit allen essentiellen Aminosäuren, insbesondere die Versorgung des menschlichen Körpers mit allen essentiellen Aminosäuren in einer ausreichenden, bevorzugt empfohlenen, Menge.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid 10 bis 30 %, bevorzugt 12 bis 28 %, bevorzugt 14 bis 26 %, besonders bevorzugt 16 bis 24 %, Glycin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 12 %, bevorzugt mindestens 14 %, bevorzugt mindestens 16 %, bevorzugt mindestens 18 %, bevorzugt mindestens 20 %, Glycin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid 20 bis 45 %, bevorzugt 25 bis 40 %, bevorzugt 30 bis 40 %, besonders bevorzugt 30 bis 35 %, Glycin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 17,5 %, bevorzugt mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 22,5 %, bevorzugt mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 27,5%, bevorzugt mindestens 30 %, Glycin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 10 bis 30 %, bevorzugt 12,5 bis 27,5 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 %, Prolin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 12,5 %, bevorzugt mindestens 15 %, Prolin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 10 bis 30 %, bevorzugt 12,5 bis 27,5 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 %, Prolin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 12,5 %, bevorzugt mindestens 15 %, Prolin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 1 oder 2.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 3 oder 4.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID No. 7 bis 10, bevorzugt besteht aus einer dieser Aminosäuresequenzen.

Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 5 bis 28, bevorzugt SEQ ID No. 5 bis 22, insbesondere SEQ ID No. 5 bis 10 und 13 bis 22. Besonders bevorzugt besteht das Kollagenpeptid aus einer Aminosäuresequenz der SEQ ID No. 5 bis 28, bevorzugt SEQ ID No. 5 bis 22, insbesondere SEQ ID No. 5 bis 10 und 13 bis 22. Besonders bevorzugt sind die variablen Stellen X und/oder Y des mindestens einen in dem Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n jeweils mit einer essentiellen Aminosäure besetzt.

In einer weiteren Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäße Kollagenpeptid einen Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) von mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 0,6, bevorzugt mindestens 0,7, bevorzugt mindestens 0,8, bevorzugt mindestens 0,9, besonders bevorzugt 1, bevorzugt bestimmt anhand Tabelle 1 , bevorzugt bestimmt anhand Tabelle 2.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass in jedem in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y), X und/oder Y unterschiedliche Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sind. So kann beispielsweise in mindestens einem Aminosäuresequenzmotiv (Glycin- X-Y) des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids X und/oder Y eine bestimmte Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sein und in mindestens einem weiteren Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids X und/oder Y eine andere Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, insbesondere bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt in mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, der in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorliegenden Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) mindestens eine essentielle Aminosäure, insbesondere mindestens eine Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, vor. Besonders bevorzugt kommt in jedem in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorliegenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) mindestens eine essentielle Aminosäure, insbesondere mindestens eine Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, vor.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine der variablen Stellen X und Y mindestens eines Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Prolin und Hydroxyprolin und die andere variable Stelle des Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei X um Prolin, bevorzugt um Hydroxyprolin, und bei Y um eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei Y um Prolin, bevorzugt um Hydroxyprolin, und bei X um eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.

Bevorzugt ist in mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 95 %, der in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) eine der variablen Stellen X und Y ausgewählt aus Prolin und Hydroxyprolin und die andere variable Stelle des Aminosäuresequenzmotivs (Glycin- X-Y) eine Aminosäure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. Besonders bevorzugt ist in allen der in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) eine der variablen Stellen X und Y ausgewählt aus Prolin und Hydroxyprolin und die andere variable Stelle des Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist n eine ganze Zahl > 2, bevorzugt

> 3, bevorzugt > 4, bevorzugt > 5, bevorzugt > 6, bevorzugt > 7, bevorzugt > 8, bevorzugt > 9, bevorzugt > 10, bevorzugt > 15, bevorzugt > 20, bevorzugt > 25, bevorzugt > 30, bevorzugt > 35. Besonders bevorzugt ist n eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 350, bevorzugt 3 bis 350, bevorzugt 4 bis 350, bevorzugt 5 bis 350, bevorzugt 5 bis 300, bevorzugt 10 bis 250, bevorzugt 10 bis 200, bevorzugt 15 bis 150, bevorzugt 15 bis 100, bevorzugt 20 bis 90, bevorzugt 25 bis 80, bevorzugt 30 bis 70, bevorzugt 35 bis 60, bevorzugt 40 bis 50.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 95 %, der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids aus dem Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) (jeweils bezogen auf Anzahl der Aminosäuren). Besonders bevorzugt besteht die Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids aus dem Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X- Y) _n , wobei n eine ganze Zahl > 1, bevorzugt > 2, bevorzugt > 3, bevorzugt > 4, bevorzugt > 5, bevorzugt > 6, bevorzugt > 7, bevorzugt > 8, bevorzugt > 9, bevorzugt

> 10, bevorzugt > 15, bevorzugt > 20, bevorzugt > 25, bevorzugt > 30, bevorzugt > 35, ist.

Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid das Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n mindestens zwei Mal, bevorzugt mindestens drei Mal, bevorzugt mindestens vier Mal, bevorzugt mindestens fünf Mal, bevorzugt mindestens 10 Mal, bevorzugt mindestens 15 Mal, bevorzugt mindestens 20 Mal, bevorzugt mindestens 30 Mal, bevorzugt mindestens 40 Mal, bevorzugt mindestens 50 Mal, bevorzugt mindestens 60 Mal, bevorzugt mindestens 70 Mal, bevorzugt mindestens 80 Mal, bevorzugt mindestens 90 Mal, bevorzugt mindestens 100 Mal.

Demnach ist es erfindungsgemäß beispielsweise denkbar, dass das Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n in dem Kollagenpeptid m Mal vorkommt, wobei sich das Motiv jeweils n Mal wiederholt, weshalb gilt: m (Glycin-X-Y)n. Dabei können in jedem einzelnen Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) X und Y jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin. So können beispielsweise X und/oder Y in einem ersten in der Aminosäuresequenz des Kollagenpeptids auftretenden Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) unterschiedlich sein von X und/oder Y in einem zweiten Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y). Es ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass sich das Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) n mal wiederholt, wobei in jeder den sich n Mal wiederholenden aufeinanderfolgende Aminosäuresequenzmotive (Glycin-X-Y) X und/oder Y eine andere Aminosäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sind. Ebenso kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass X und/oder Y in jedem sich n Mal wiederholenden Aminosäuresequenzmotiv die gleiche Aminosäure jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei X und Y jedes in dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid vorkommenden Aminosäuresequenzmotivs (Glycin-X-Y) jeweils um unterschiedliche Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlich vorkommenden Aminosäuren, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein, Tyrosin und Prolin, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids eine Homologie, insbesondere Identität, zu einer in natürlich vorkommendem Kollagen, insbesondere Kollagen der Typen I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XXIV, XXV, XXVI, XXVII, bevorzugt Typ I, II oder III, bevorzugt Typ I, bevorzugt Typ II, bevorzugt Typ III, vorkommenden Aminosäuresequenz von mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 55 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 65 %, bevorzugt 70 %, bevorzugt mindestens 75 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids um die Aminosäuresequenz eines natürlich vorkommenden Kollagens, insbesondere um die Aminosäuresequenz eines natürlich vorkommenden Kollagens aus Wirbeltieren, insbesondere aus Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren, insbesondere in Schwein, Rind, Nagetier, Känguru, Pferd, Esel, Schaf oder aus Wirbellosen, insbesondere Qualle, bevorzugt um eine in Kollagen der Typen I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XXIV, XXV, XXVI, XXVII, bevorzugt Typ I, II oder III, bevorzugt Typ I, bevorzugt Typ II, bevorzugt Typ III, vorkommende Aminosäuresequenz, wobei in der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids nicht-essentielle Aminosäuren durch essentielle Aminosäuren ausgetauscht sind.

Bevorzugt sind in der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, der in der Aminosäuresequenz eines natürlich vorkommenden Kollagens vorliegenden nicht-essentiellen Aminosäuren durch essentielle Aminosäuren ausgetauscht (jeweils bezogen auf Anzahl der Aminosäuren). Besonders bevorzugt sind in der Aminosäuresequenz des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids die in der Aminosäuresequenz, insbesondere in den Aminosäuresequenzmotiven (Gly-X-Y), des natürlich vorkommenden Kollagens vorliegenden Glycine, Proline und/oder 4-Hydroxyproline nicht ausgetauscht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 % (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 %, bevorzugt mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 % (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids) Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin.

Erfindungsgemäß weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung eine Menge an essentiellen Aminosäuren, insbesondere Aminosäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin, auf, die den Ernährungsempfehlungen für eine betreffende Zielgruppe entspricht. Besonders bevorzugt weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin jeweils in einer Menge auf, die den Ernährungsempfehlungen für ein Kind, insbesondere ein Kind im Alter von 1 bis 3 Jahren, entspricht. Bevorzugt weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin jeweils in einer Menge auf, die den Ernährungsempfehlungen für einen Menschen im Alter von über 3 Jahren, insbesondere von über 18 Jahren, entspricht.

Besonders bevorzugt weist das Kollagenpeptid gemäß der vorliegenden Erfindung die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin in einer Menge auf, die zu einem PDCAAS des Kollagenpeptids von mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 0,6, bevorzugt mindestens 0,7, bevorzugt mindestens 0,75, bevorzugt mindestens 0,8, bevorzugt mindestens 0,85, bevorzugt mindestens 0,9, bevorzugt mindestens 0,95, bevorzugt 1, bevorzugt bestimmt nach Tabelle 1, bevorzugt bestimmt nach Tabelle 2, führt.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,27 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,91 % Histidin, mindestens 1,27 % Isoleucin, mindestens 2,79 % Leucin, mindestens 2,59 % Lysin, mindestens 1,37 % Threonin, mindestens 0,36 % Tryptophan, mindestens 2,39 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,63 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,27 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 0,91 bis 4,0 % Histidin, 1,27 bis 5,0 % Isoleucin, 2,79 bis 16,0 % Leucin, 2,59 bis 7,8 % Lysin, 1,37 bis 5,8 % Threonin, 0,36 bis 3,0 % Tryptophan, 2,39 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,63 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,52 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,1 % Histidin, mindestens 1,52 % Isoleucin, mindestens 3,35 % Leucin, mindestens 3,11 % Lysin, mindestens 1,65 % Threonin, mindestens 0,43 % Tryptophan, mindestens 2,87 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,95 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,52 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,1 bis 4,0 % Histidin, 1,52 bis 5,0 % Isoleucin, 3,35 bis 16,0 % Leucin, 3,11 bis 7,8 % Lysin, 1,65 bis 5,8 % Threonin, 0,43 bis 3,0 % Tryptophan, 2,87 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,95 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,78 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,28 % Histidin, mindestens 1,78 % Isoleucin, mindestens 3,91 % Leucin, mindestens 3,63 % Lysin, mindestens 1,92 % Threonin, mindestens 0,5 % Tryptophan, mindestens 3,34 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,28 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,78 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,28 bis 4,0 % Histidin, 1,78 bis 5,0 % Isoleucin, 3,91 bis 16,0 % Leucin, 3,63 bis 7,8 % Lysin, 1,92 bis 5,8 % Threonin, 0,5 bis 3,0 % Tryptophan, 3,34 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,28 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,03 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,46 % Histidin, mindestens 2,03 % Isoleucin, mindestens 4,47 % Leucin, mindestens 4,15 % Lysin, mindestens 2,2 % Threonin, mindestens 0,57 % Tryptophan, mindestens 3,82 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,6 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,03 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,46 bis 4,0 % Histidin, 2,03 bis 5,0 % Isoleucin, 4,47 bis 16,0 % Leucin, 4,15 bis 7,8 % Lysin, 2,2 bis 5,8 % Threonin, 0,57 bis 3,0 % Tryptophan, 3,82 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,6 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,29 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,65 % Histidin, mindestens 2,29 % Isoleucin, mindestens 5,03 % Leucin, mindestens 4,66 % Lysin, mindestens 2,47 % Threonin, mindestens 0,64 % Tryptophan, mindestens 4,3 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,93 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,29 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,65 bis 4,0 % Histidin, 2,29 bis 5,0 % Isoleucin, 5,03 bis 16,0 % Leucin, 4,66 bis 7,8 % Lysin, 2,47 bis 5,8 % Threonin, 0,64 bis 3,0 % Tryptophan, 4,3 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,93 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,54 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,83 % Histidin, mindestens 2,54 % Isoleucin, mindestens 5,59 % Leucin, mindestens 5,18 % Lysin, mindestens 2,74 % Threonin, mindestens 0,71 % Tryptophan, mindestens 4,78 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 3,25 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,54 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,83 bis 4,0 % Histidin, 2,54 bis 5,0 % Isoleucin, 5,59 bis 16,0 % Leucin, 5,18 bis 7,8 % Lysin, 2,74 bis 5,8 % Threonin, 0,71 bis 3,0 % Tryptophan, 4,78 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 3,25 bis 5,0 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich das erfindungsgemäße Kollagenpeptid durch einen besonders hohen Gehalt an der für den Muskelaufbau wichtigen essentiellen Aminosäure Leucin aus. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, besonders bevorzugt mindestens 12 %, Leucin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid 6 bis 20 %, bevorzugt 8 bis 18 %, besonders bevorzugt 10 bis 16 % Leucin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids).

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Kollagenpeptid, insbesondere ein Kollagenpeptid, welches ein synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid ist und mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n umfasst, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X- Y) jeweils unabhängig voneinander eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,02 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,73 % Histidin, mindestens 1,02 % Isoleucin, mindestens 2,24 % Leucin, mindestens 2,07 % Lysin, mindestens 1,1 % Threonin, mindestens 0,28 % Tryptophan, mindestens 1,91 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,3 % Valin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) aufweist, wobei das Kollagenpeptid ein synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid ist und mindestens ein Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y)n umfasst, wobei X und Y für jedes Aminosäuresequenzmotiv (Glycin-X-Y) jeweils unabhängig voneinander eine natürlich vorkommende Aminosäure sind, wobei n eine ganze Zahl > 1 ist, und wobei das Kollagenpeptid mindestens 1,1 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 0,8 % Histidin, mindestens 1,2 % Isoleucin, mindestens 2,7 % Leucin, mindestens 2,4 % Lysin, mindestens 1,4 % Threonin, mindestens 0,5 % Tryptophan, mindestens 2,6 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,5 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids) aufweist. Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,1 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 0,8 bis 4,0 % Histidin, 1,2 bis 5,0 % Isoleucin, 2,7 bis 16,0 % Leucin, 2,4 bis 7,8 % Lysin, 1,4 bis 5,8 % Threonin, 0,5 bis 3,0 % Tryptophan, 2,6 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,5 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,3 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,0 % Histidin, mindestens 1,5 % Isoleucin, mindestens 3,4 % Leucin, mindestens 3,0 % Lysin, mindestens 1,8 % Threonin, mindestens 0,6 % Tryptophan, mindestens 3,3 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 1,8 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,3 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,0 bis 4,0 % Histidin, 1,5 bis 5,0 % Isoleucin, 3,4 bis 16,0 % Leucin, 3,0 bis 7,8 Lysin, 1,8 bis 5,8 % Threonin, 0,6 bis 3,0 % Tryptophan, 3,3 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 1,8 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,6 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,2 % Histidin, mindestens 1,8 % Isoleucin, mindestens 4,1 % Leucin, mindestens 3,6 % Lysin, mindestens 2,1 % Threonin, mindestens 0,7 % Tryptophan, mindestens 3,9 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,2 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,6 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,2 bis 4,0 % Histidin, 1,8 bis 5,0 % Isoleucin, 4,1 bis 16,0 % Leucin, 3,6 bis 7,8 % Lysin, 2,1 bis 5,8 % Threonin, 0,7 bis 3,0 % Tryptophan, 3,9 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,2 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 1,8 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,4 % Histidin, mindestens 2,0 % Isoleucin, mindestens 4,7 % Leucin, mindestens 4,2 % Lysin, mindestens 2,5 % Threonin, mindestens 0,8 % Tryptophan, mindestens 4,5 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,5 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 1,8 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,4 bis 4,0 % Histidin, 2,0 bis 5,0 % Isoleucin, 4,7 bis 16,0 % Leucin, 4,2 bis 7,8 % Lysin, 2,5 bis 5,8 % Threonin, 0,8 bis 3,0 % Tryptophan, 4,5 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,5 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,1 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,6 % Histidin, mindestens 2,3 % Isoleucin, mindestens 5,4 % Leucin, mindestens 4,8 % Lysin, mindestens 2,8 % Threonin, mindestens 0,9 % Tryptophan, mindestens 5,1 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 2,9 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,1 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,6 bis 4,0 % Histidin, 2,3 bis 5,0 % Isoleucin, 5,4 bis 16,0 % Leucin, 4,8 bis 7,8 % Lysin, 2,8 bis 5,8 % Threonin, 0,9 bis 3,0 % Tryptophan, 5,1 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 2,9 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

Besonders bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,3 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 1,8 % Histidin, mindestens 2,6 % Isoleucin, mindestens 6,1 % Leucin, mindestens 5,4 % Lysin, mindestens 3,2 % Threonin, mindestens 1,1 % Tryptophan, mindestens 5,8 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 3,3 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,3 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 1,8 bis 4,0 % Histidin, 2,6 bis 5,0 % Isoleucin, 6,1 bis 16,0 % Leucin, 5,4 bis 7,8 % Lysin, 3,2 bis 5,8 % Threonin, 1,1 bis 3,0 % Tryptophan,

5.8 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 3,3 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kollagenpeptid mindestens 2,6 % schwefelhaltige Aminosäuren, mindestens 2,0 % Histidin, mindestens 2,9 % Isoleucin, mindestens 6,7 % Leucin, mindestens 5,9 % Lysin, mindestens 3,5 % Threonin, mindestens 1,2 % Tryptophan, mindestens 6,5 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und mindestens 3,6 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). Bevorzugt umfasst das Kollagenpeptid 2,6 bis 4,0 % schwefelhaltige Aminosäuren, 2,0 bis 4,0 % Histidin,

2.9 bis 5,0 % Isoleucin, 6,7 bis 16,0 % Leucin, 5,9 bis 7,8 % Lysin, 3,5 bis 5,8 % Threonin, 1,2 bis 3,0 % Tryptophan, 6,5 bis 7,7 % Tyrosin und/oder Phenylalanin, und 3,6 bis 5,0 % Valin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich das erfindungsgemäße Kollagenpeptid durch einen besonders hohen Gehalt an der für den Muskelaufbau wichtigen essentiellen Aminosäure Leucin aus. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, besonders bevorzugt mindestens 12 %, Leucin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids). In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Kollagenpeptid 6 bis 20 %, bevorzugt 8 bis 18 %, besonders bevorzugt 10 bis 16 % Leucin (jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids).

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kollagenpeptid nicht-hydroxyliert.

Bevorzugt ist das Kollagenpeptid hydroxyliert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft diese erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptide, die hydroxyliert sind, insbesondere wobei ein Teil der oder alle vorliegenden Proline hydroxyliert sind, das heißt die Proline partiell oder vollständig hydroxyliert sind, also als Hydroxyprolin, insbesondere 4-Hydroxyprolin, vorliegen. In besonders bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung auch Kollagenpeptide, in denen die darin vorliegenden Proline partiell oder vollständig hydroxyliert sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung auch Prolin- hydroxylierte Kollagenpeptide, umfassend eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID No. 2, 4, 7 bis 10 und 19 bis 22, bevorzugt besteht das Kollagenpeptid aus einer der genannten Aminosäuresequenzen.

Die Kollagenpeptide mit den Aminosäuresequenzen gemäß der SEQ ID No. 19 bis 22 sind Prolin-hydroxylierte Varianten der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide mit den Aminosäuresequenzen SEQ ID No. 5, 6, 11 und 12.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kollagenpeptid nicht-glykosyliert.

Bevorzugt ist das Kollagenpeptid glykosyliert.

Bevorzugt ist das Kollagenpeptid hydroxyliert und glykosyliert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kollagenpeptid weder hydroxyliert noch glykosyliert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid ein synthetisch hergestelltes Kollagenpeptid, bevorzugt ein durch chemische Synthese, insbesondere Festphasensynthese, bevorzugt Merrifield-Synthese, Bailey-Peptid-Synthese oder chemoenzymatische Synthese hergestelltes Kollagenpeptid.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid ein rekombinant hergestelltes Kollagenpeptid.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid ein synthetisch oder rekombinant hergestelltes Kollagenpeptid, das durch Spaltung, insbesondere enzymatische Spaltung, aus einem synthetisch oder rekombinant hergestellten Vorläuferpeptid erhalten wurde. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid dazu in der Lage, die Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, wie Kollagen, Proteoglykan und/oder Elastin, insbesondere von Kollagen und/oder Proteoglykan, in Bindegewebszellen, insbesondere in Osteoblasten, Chondrocyten und/oder Fibroblasten, zu stimulieren.

Besonders bevorzugt weist das erfindungsgemäße Kollagenpeptid eine biologische Wirksamkeit auf, bevorzugt die gleiche biologische Wirksamkeit auf wie aus natürlichen Quellen gewonnene Kollagenpeptide des gleichen Molekulargewichts und/oder Gemische von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, besonders bevorzugt eine bessere biologische Wirksamkeit auf als aus natürlichen Quellen gewonnene Kollagenpeptide des gleichen Molekulargewichts und/oder Gemische von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur nicht-therapeutischen Verwendung am menschlichen oder tierischen Körper. Bevorzugt sind die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht therapeutisch behandelten menschlichen oder tierischen Körper gesunde menschliche oder tierische Körper.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch das erfindungsgemäße Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur präventiven Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einer bevorzugten Ausführungsform zudem das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Knochenerkrankungen, insbesondere Osteoporose. In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Sarkopenie.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von degenerativem Verlust von Muskelmasse.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Knorpelerkrankungen, insbesondere Arthrose oder Arthritis.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Verbesserung der Muskelkraft.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid, insbesondere ein erfindungsgemäßes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 10 % Leucin (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids), zur Anwendung in einem Verfahren zum Muskelaufbau. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid, insbesondere ein erfindungsgemäßes synthetisches oder rekombinantes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 10 % Leucin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids), zur Anwendung in einem Verfahren zum Muskelaufbau.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung eines pathologischen Zustandes aufgrund einer verminderten mitochondrialen Aktivität, insbesondere zur Prävention und/oder Behandlung eines pathologischen Zustandes durch eine verminderte Ausdauerleistungsfähigkeit.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Stimulation des Fettabbaus.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Reduktion des Körpergewichtes.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von degenerativen Gelenkerkrankungen, insbesondere Arthrose, rheumatoider Arthritis, rheumatischen Erkrankungen, Spondylitis und/oder Fibromyalgie.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen der Sehnen oder Bänder.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Flauterkrankungen, insbesondere Psoriasis vulgaris, Akne, atopische Dermatitis, chronische Pruritus und/oder Rosazea.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Behandlung von Wunden, insbesondere von chronischen Wunden, akuten Wunden und/oder Brandwunden.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von degenerativen Nervenerkrankungen.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Demenz.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung der Alzheimer-Erkrankung.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung eines pathologischen Zustandes aufgrund einer Verminderung der mentalen Leistungsfähigkeit.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von mit Fehlfunktionen der Blut-Hirn-Schranke, insbesondere der Struktur und/oder Funktion der Hirnhaut, zusammenhängenden Krankheiten.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Darmerkrankungen, insbesondere chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems, insbesondere der Struktur und/oder Funktion der Blutgefäße, insbesondere der Gefäßwand, insbesondere zur Prävention und/oder Behandlung von Bluthochdruck und/oder Durchblutungsstörungen.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid zur Anwendung in einem Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen des Zahnhalteapparats.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einer bevorzugten Ausführungsform ferner die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur optischen und strukturellen Verbesserung der Haut, insbesondere zur Reduktion der Faltenbildung, Verbesserung der Hautelastizität, Erhöhung der Spannkraft der Haut, Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts der Haut, Reduktion von Cellulite und/oder Reduktion von Dehnungssteifen, insbesondere Schwangerschaftsstreifen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur Beschleunigung des Wachstums der Nägel und/oder Reduktion der Brüchigkeit von Nägeln.

In bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung zudem die nicht therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur optischen und strukturellen Verbesserung der Haare, insbesondere zur Verbesserung der Haarqualität, Verminderung von Spliss und/oder ReduktionA/erzögerung von

Haarausfall.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur

Steigerung der Mitochondrienzahl und/oder Mitochondrienaktivität.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur

Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids zur

Verbesserung der mentalen Leistungsfähigkeit.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids, insbesondere eines erfindungsgemäßes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, bevorzugt mindestens 12 % Leucin (jeweils Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids), zum Muskelaufbau. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die nicht therapeutische Verwendung des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids, insbesondere eines erfindungsgemäßes Kollagenpeptid, umfassend mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 9 %, bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 11 %, bevorzugt mindestens 12 % Leucin (bezogen auf die Gesamtmenge der Aminosäuren des Kollagenpeptids), zum Muskelaufbau.

In bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid allein, das heißt ohne weitere Stoffe, zur Anwendung in einer der erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendungen eingesetzt.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid als das einzige biologische Wirksamkeit aufweisende Agens in einer erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendung eingesetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Prävention und/oder Behandlung der vorgenannten Indikationen, insbesondere der vorgenannten therapeutischen Indikationen, gemäß denen dem menschlichen oder tierischen Körper eine für den therapeutischen Zweck ausreichende Menge mindestens erfindungsgemäßen synthetischen oder rekombinanten Kollagenpeptids, gegebenenfalls mit einem Zusatzstoff, verabreicht wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein nicht-therapeutisches Verfahren zur Verbesserung der Muskelkraft, zur Vermehrung der Muskelmasse, zur Stimulation des Fettabbaus, zur Reduktion des Körpergewichtes, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Knochengesundheit, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Hautgesundheit, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Darmgesundheit, zum Erhalt und/oder Verbesserung der Blutgefäßstruktur, zum Erhalt und oder Verbesserung der Gesundheit des Herzkreislaufsystems, zum Erhalt und/oder Verbesserung des Zahnhalteapparates, zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der Gesundheit der Nägel und Haare eines menschlichen oder tierischen Körpers, zum Erhalt und/oder zur Steigerung der Mitochondrienzahl und/oder Mitochondrienaktivität, zum Erhalt und/oder Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit oder zum Erhalt und/oder zur Verbesserung der mentalen Leistungsfähigkeit, wobei dem menschlichen oder tierischen Körper mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid verabreicht wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße synthetische oder rekombinante Kollagenpeptid gemeinsam mit mindestens einem weiteren Agens, insbesondere einem weiteren biologisch wirkenden Agens in einer erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendung eingesetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid und mindestens einen pharmazeutisch akzeptablen Zusatzstoff, sowie die pharmazeutische Zusammensetzung zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Demnach kann vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Kollagenpeptid in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung zu verabreichen. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung beispielsweise im Formen von Tabletten, Lutschtabletten, Kautabletten, Kapseln, Beißkapseln, Dragees, Pastillen, Säften, Gels oder Salben verabreicht.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Nahrungsergänzungsmittel, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid und mindestens einen Nahrungsmittel-akzeptablen Zusatzstoff, sowie das Nahrungsergänzungsmittel zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Demnach kann vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Kollagenpeptid in Form eines Nahrungsergänzungsmittels zu verabreichen. Besonders vorteilhaft liegt das erfindungsgemäße Nahrungsergänzungsmittel als Tablette, Dragee, Pastille, Sachet, Lösung, Suspension oder Gel, zum Beispiel in einer Ampulle, als Granulat oder Pulver vor. Auf Grund seiner guten Löslichkeit kann das erfindungsgemäße Kollagenpeptid auch verschiedenen Getränken zugesetzt werden, ohne eine Trübung zu verursachen.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein kosmetisches Produkt, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid und mindestens einen hautverträglichen Zusatzstoff, sowie das kosmetische Produkt zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Demgemäß kann es vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Kollagenpeptid in Form einer kosmetischen Zusammensetzung zu verabreichen. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße kosmetische Zusammensetzung beispielsweise im Formen von Lotionen, Salben, Cremes, Gelen, Puder, Spritzen oder Sprays verabreicht.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Lebensmittel oder Genussmittel, umfassend ein erfindungsgemäßes Kollagenpeptid, sowie das Lebensmittel oder Genussmittel zur Anwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Anwendung in mindestens einer der vorgenannten Indikationen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Lebensmittel oder Genussmittel um einem Schokoriegel, Proteinriegel, Cerealienriegel, Instantpulver zur Zubereitung von Getränken, Milch, Milchprodukte, zum Beispiel Joghurt, Molke oder Quark und Milchersatz, zum Beispiel Sojamilch, Reismilch, Mandelmilch und Kokosmilch (sog. Functional Food) oder ein Getränk, z.B. Erfrischungs- oder Fitnessgetränk.

Sofern das Kollagenpeptid gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht als einziger physiologisch aktiver Bestandteil eines Produktes, insbesondere einer pharmazeutischen Zusammensetzung, eines Nahrungsergänzungsmittels, einer kosmetischen Zusammensetzung oder eines Lebensmittels oder Genussmittels, eingesetzt wird, kann es mit einer oder mehreren weiteren Komponenten kombiniert werden, die einen positiven Effekt auf die allgemeine Gesundheit aufweisen, insbesondere auf die Ausdauerleistungsfähigkeit. Solche Komponenten sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vitamin C, Vitaminen der B-, D-, E- und K-Reihe, Omega-3-Fettsäuren, Omega-6-Fettsäuren, konjugierten Linolensäuren, Coffein und dessen Derivaten, Guaranäextrakt, Hagebuttenextrakt, Grünteeextrakt, Epigallocatechingallat, Kreatin, L-Carnitin, a- Liponsäure, N-Acetylcystein, NADH, D-Ribose, Magnesiumaspartat, Antioxidantien wie Anthocyane, Carotinoide, Flavonoide, Resveratrol, Glutathion und Superoxiddismutase (SOD), Cannabinoide wie Cannabidiol (CBD), Adaptogene wie Rhodiola rosea, Panax Ginseng, Withania somnifera, Shiitake, Ganoderma lucidum Lepidium meyenii, Mineralstoffen wie Eisen, Magnesium, Calcium, Zink, Selen und Phosphor, sowie weiteren Proteinen, Hydrolysaten und Peptiden wie Soja-, Weizen- und Molkenprotein.

In bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Produkte, insbesondere die pharmazeutische Zusammensetzung, das Nahrungsergänzungsmittel, Lebensmittel oder Genussmittel, das kosmetische Produkt neben dem erfindungsgemäßen Kollagenpeptid keine weiteren Proteine oder Peptide, insbesondere keine weiteren Kollagenpeptide.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Kollagenpeptid in einer Menge von 1 bis 40 g pro Tag verabreicht, bevorzugt von 1 bis 30 g pro Tag, bevorzugt von 1 bis 20 g pro Tag, bevorzugt von 1 bis 15 g pro Tag, bevorzugt von 2,5 bis 30 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 20 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 15 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 10 g pro Tag, bevorzugt 4 bis 15 g pro Tag, bevorzugt 4 bis 12 g pro Tag, weiter bevorzugt von 5 bis 25 g pro Tag, bevorzugt 5 bis 15 g pro Tag, bevorzugt 10 bis 25 g pro Tag, bevorzugt 12 bis 22 g pro Tag, bevorzugt 6 bis 15 g pro Tag, insbesondere von 2,5 bis 7,5 g pro Tag, bevorzugt 2,5 bis 5 g pro Tag.

Unter dem Begriff „biologische Wirksamkeit“ wird erfindungsgemäß bevorzugt die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen,

Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, bezeichnet. Dabei liegt eine „biologische Wirksamkeit“ erfindungsgemäß bevorzugt dann vor, wenn es durch die Inkubation von Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden zur einer Stimulierung der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen,

Proteoglykanen und/oder Elastin, vorzugsweise messbar in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, im Vergleich zu unbehandelten Zellen und/oder mit einem biologisch nicht wirksamen Agens behandelten Zellen kommt, insbesondere unbehandelten Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, oder mit einem biologisch nicht wirksamen Agens behandelten Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter einem „biologisch nicht wirksamen Agens“ 160 Bloom Gelatine aus Schweineschwarten oder eine 260 Bloom Gelatine aus Rinderspalt verstanden.

Unter einer „gleichen biologischen Wirksamkeit“ wird erfindungsgemäß bevorzugt verstanden, dass die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide eine Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, bewirken, die mit der Stimulation von Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, vergleichbar ist, die bei Inkubation mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere bei Inkubation mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), gemessen werden kann. Eine „vergleichbare Stimulation“ bezeichnet erfindungsgemäß bevorzugt eine Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, vorzugsweise messbar in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, die um höchstens 2%, bevorzugt höchstens 1,5%, bevorzugt höchstens 1% abweicht von der Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, die durch Inkubation der Zellen mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere durch Inkubation der Zellen mit einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), bewirkt wird.

Unter dem Begriff „bessere biologische Wirksamkeit“ wird erfindungsgemäß bevorzugt verstanden, dass die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide eine stärkere Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, bewirken, als ein Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere ein Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1). Erfindungsgemäß bevorzugt wird unter einer „besseren biologischen Wirksamkeit“ eine Steigerung der Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide um mehr als 2%, bevorzugt mindestens 3%, bevorzugt mindestens 4%, bevorzugt mindestens 5%, im Vergleich zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere der Synthese von Kollagen, Proteoglykanen und/oder Elastin, in Zellen, insbesondere Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, durch ein Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden, insbesondere mit Verisol, hergestellt gemäß EP 2640352 B1, Fortigel, hergestellt gemäß WO 2010/149596 oder Fortibone, hergestellt gemäß WO 2014/072235 (EP 2916855 B1), verstanden, wobei die Steigerung der Synthese in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, messbar ist.

Eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ kann erfindungsgemäß demgemäß dann vorliegen, wenn die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide zur Stimulation der Synthese von einem extrazellulären Matrixprotein in der Lage sind, vorzugsweise dann, wenn zumindest die Synthese eines der extrazellulären Matrixproteine Kollagen, Proteoglykan oder Elastin, vorzugsweise von zwei oder drei dieser extrazellulären Matrixproteine stimuliert wird und zwar in Zellen, vorzugsweise in zumindest einem der Zelltypen Osteoblasten, Fibroblasten oder Chondrocyten, vorzugsweise in zwei oder drei dieser Zelltypen. Demgemäß kann eine biologische Wirksamkeit in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch dann vorliegen, wenn lediglich die Synthese eines extrazellulären Matrixproteins stimuliert wird, insbesondere beispielsweise ein extrazelluläres Matrixprotein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, während für andere extrazellulären Matrixproteine keine Stimulation der Synthese in den betreffenden Zellen festgestellt wird. Ebenso kann eine biologische Wirksamkeit, beziehungsweise eine gleiche oder bessere biologische Wirksamkeit vorliegen, wenn in lediglich einem Zelltyp, insbesondere einem Zelltyp ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, eine Stimulation der Synthese mindestens eines extrazellulären Matrixproteins festgestellt wird, selbst wenn in anderen Zelltypen eine solche Stimulation nicht auftritt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Synthese von mehr als einem extrazellulären Matrixprotein, insbesondere von einem oder mehreren der explizit genannten extrazellulären Matrixproteine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, in Zellen, insbesondere in mindestens einem der Zelltypen Osteoblasten, Fibroblasten oder Chondrocyten, insbesondere in zwei oder drei dieser Zelltypen, stimuliert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Osteoblasten nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch Bestimmung der Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, im Vergleich zur Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, in geeigneten Kontrollen mittels Realtime-PCR bestimmt werden, insbesondere durch den in Beispiel 7 aufgeführten in vitro-Test. Eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Fibroblasten kann gemäß der vorliegenden Erfindung nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch Bestimmung der Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Biglykan und Versican, im Vergleich zur Expression der mRNA der entsprechenden extrazellulären Matrixproteine, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Biglykan und Versican, in geeigneten Kontrollen mittels Realtime-PCR nachgewiesen werden, insbesondere durch den in Beispiel 8 aufgeführten in vitro-Test.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Chondrocyten nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch radioaktive Markierung und Detektion der Menge an synthetisiertem radioaktiv markiertem Kollagen und/oder durch Alcianblau-Färbung und photometrischer Bestimmung der Glykosaminoglykane (GAG) von synthetisierten Proteoglykanen jeweils im Vergleich zu geeigneten Kontrollen bestimmt werden, insbesondere durch die in Beispiel 9 aufgeführten in vitro-Tests.

Eine „biologische Wirksamkeit“, eine „gleiche biologische Wirksamkeit“ oder eine „bessere biologische Wirksamkeit“ der erfindungsgemäß Kollagenpeptide in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, insbesondere in Fibroblasten und Chondrocyten, kann gemäß der vorliegenden Erfindung nach Inkubation der Zellen mit den erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden durch Bestimmung der Menge an synthetisierten extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen und Proteoglykan, im Vergleich zur Bestimmung der Menge an synthetisierten extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen und Proteoglykan, in geeigneten Kontrollen mittels photometrischer Bestimmung der Menge an mit Farbstoff markierten synthetisierten extrazellulären Matrixproteinen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen, Proteoglykan und Elastin, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen und Proteoglykan, bestimmt werden, insbesondere durch die in Beispiel 10 aufgeführten in vitro-Tests.

Erfindungsgemäß wird unter der Bezeichnung „biologische Wirksamkeit in mindestens einem, bevorzugt in mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten“ verstanden, dass die biologische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide mit einem der in den Beispielen 7 bis 10 explizit ausgeführten Assays gezeigt werden kann. Dabei können die einzelnen in den Beispielen 7 bis 10 aufgeführten Verfahrensparameter gegebenenfalls entsprechend dem fachmännischen Verständnis variiert werden, ohne die grundlegende Aussagekraft der Versuchsergebnisse zu beeinflussen. In bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide eine biologische Wirksamkeit in mindestens einem, bevorzugt in mindestens zwei, bevorzugt in allen, der in den Beispielen 7 bis 10 dargestellten in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten unter exakt den in diesen Beispielen aufgeführten Verfahrensparametern. Ferner kann die biologische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide auch mit weiteren dem Fachmann bekannten Tests, insbesondere in vitro-Tests, bevorzugt in vitro-Tests zur Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen in Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrocyten, nachgewiesen werden.

Unter der Bezeichnung „Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen“ wird erfindungsgemäß eine Anregung der Biosynthese von mindestens einem Protein der extrazellulären Matrix in Zellen, bevorzugt in Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, und/oder eine Anregung der Biosynthese von mindestens einer ein Protein der extrazellulären Matrix codierenden mRNA in Zellen, bevorzugt in Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, durch exogene Einflüsse, insbesondere durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide, verstanden. Insbesondere wird unter der Bezeichnung „Stimulation der Synthese von extrazellulären Matrixproteinen“ erfindungsgemäß eine Steigerung der von Zellen, bevorzugt Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, sezernierten Menge mindestens eines Protein der extrazellulären Matrix und/oder eine Steigerung der in Zellen, bevorzugt in Osteoblasten, Fibroblasten und/oder Chondrocyten, synthetisierten Menge mindestens einer ein Protein der extrazellulären Matrix codierenden mRNA durch exogene Einflüsse, insbesondere durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide, verstanden.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „Kollagen“ in fachüblicher Weise verstanden, insbesondere so wie beispielsweise in der WO 01/34646 definiert. In bevorzugter Ausführungsform betrifft der Begriff „Kollagen“ die Kollagen-Typen I bis XXVII. In weiterer bevorzugter Ausführungsform wird unter dem Begriff „Kollagen“ ein die Sequenz Glycin-Prolin, Glycin-4-Hydroxyprolin oder Glycin- X-4-Hydroxyprolin, bevorzugt das repetitive Motiv (Gly-X-Y)n, aufweisendes Peptid verstanden, wobei X und Y jede Aminosäure sein können, vorzugsweise Prolin und 4-Hydroxylprolin sind. Besonders bevorzugt wird unter dem Begriff „Kollagen“ ein das repetitive Motiv (Gly-Pro-Y)n und/oder (Gly-X-Hyp)m aufweisendes Peptid verstanden, wobei X und Y jede Aminosäure sein können.

Der Begriff „Gelatine“ wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung in fachüblicher Weise verstanden, insbesondere so wie beispielsweise in der WO 01/34646 definiert.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Kollagenpeptid“ ein Peptid verstanden, das eine in Kollagen gemäß vorstehender Definition vorkommende Aminosäuresequenz aufweist, wobei es sich bei dem Peptid mindestens um ein Dipeptid, bevorzugt um ein Oligopeptid oder Polypeptid, handelt. Dabei kann das Kollagenpeptid insbesondere in ehern isch-modifizierter Form, insbesondere hydroxylierter und/oder glykosylierter Form, vorliegen oder nicht modifiziert sein.

Unter einer „essentiellen Aminosäure“ werden erfindungsgemäß die Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Histidin, Cystein und Tyrosin verstanden.

Bei dem Begriff „Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS)” handelt es sich um einen zur Bestimmung der physiologischen Qualität von Proteinen verwendeten Wert, der sich aus dem Gehalt und der Menge an für den Menschen essentiellen Aminosäuren in Proteinen einerseits und aus der Verdaulichkeit der Proteine andererseits ergibt. Der PDCAAS kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen, wobei ein Wert von 1 bedeutet, dass das Protein nach dessen Verdau alle für den Menschen essentiellen Aminosäuren in der benötigten Menge bereitstellt. Dabei berechnet sich der PDCAAS erfindungsgemäß aus der Menge jeder einzelnen essentiellen Aminosäure in einem g des betreffenden Proteins im Verhältnis zu der Menge der empfohlenen Menge der betreffenden essentiellen Aminosäure in einem g eines Referenzproteins, wobei der erhaltene Quotient mit der fäkalen Verdaulichkeit des betreffenden Proteins multipliziert wird:

PDCAAS = [mg einer essentiellen Aminosäure pro g Testprotein / empfohlene Menge derselben essentiellen Aminosäure pro g Protein] ^* fäkale Verdaulichkeit des Testproteins

Ergibt die Berechnung des PDCAAS für alle essentiellen Aminosäuren einen Wert von 1 oder mehr, so besitzt das betreffenden Proteins einen PDCAAS von 1. Fehlen dem betreffenden Protein eine oder mehrere für den Menschen essentielle Aminosäuren, so hat der PDCAAS definitionsgemäß einen Wert von 0. Für den PDCAAS des Gesamtproteins ist der niedrigste bestimmte Wert der einzelnen Aminosäuren entscheidend. Die erfindungsgemäß zur Berechnung des PDCAAS zugrunde gelegte empfohlene Mengen an für den Menschen essentiellen Aminosäuren wurde den Empfehlungen der Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (2005) sowie dem gemeinsamen Bericht der FAO/WFIO zur Evaluation der Proteinqualität (1991) entnommen.

Tabelle 1: Bedarf 1- bis 3-jähriger Kinder an essentiellen Aminosäuren gemäß DRI (2005) Tabelle 2: Bedarf 2- bis 5-jähriger Kinder an essentiellen Aminosäuren gemäß FAO/WHO (1991)

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem „synthetischen oder rekombinanten Kollagenpeptid“ beziehungsweise unter einem „synthetisch oder rekombinant hergestellten Kollagenpeptid“ ein durch chemische Synthese, insbesondere Festphasensynthese, oder durch biotechnologische rekombinante Herstellung mittels eines Expressionssystems gewonnenes Kollagenpeptid verstanden. Erfindungsgemäß ist dem „synthetischen Kollagenpeptid“ bzw. dem „synthetisch hergestellten Kollagenpeptid“ und dem „rekombinanten Kollagenpeptid“ bzw. dem „rekombinant hergestellten Kollagenpeptid“ gemein, dass diese nicht aus natürlichen Quellen gewonnen werden.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter den Begriffen „umfassend“ und „aufweisend“ verstanden, dass zusätzlich zu den von diesen Begriffen explizit erfassten Elementen noch weitere, nicht explizit genannte Elemente hinzutreten können. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter diesen Begriffen auch verstanden, dass allein die explizit genannten Elemente erfasst werden und keine weiteren Elemente vorliegen. In dieser besonderen Ausführungsform ist die Bedeutung der Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „bestehend aus“. Darüber hinaus erfassen die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ auch Zusammensetzungen, die neben den explizit genannten Elementen auch weitere nicht genannte Elemente enthalten, die jedoch von funktionell und qualitativ untergeordneter Natur sind. In dieser Ausführungsform sind die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „im Wesentlichen bestehend aus“.

Unter dem Begriff „und/oder“ wird in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass alle Mitglieder einer Gruppe, welche durch den Begriff „und/oder“ verbunden sind, sowohl alternativ zueinander als auch jeweils untereinander kumulativ in einer beliebigen Kombination offenbart sind. Dies bedeutet für den Ausdruck „A, B und/oder C“, dass folgender Offenbarungsgehalt darunter zu verstehen ist: a) A oder B oder C oder b) (A und B) oder c) (A und C) oder d) (B und C) oder e) (A und B und C).

Sofern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die erste und zweite Nachkommastelle oder die zweite Nachkommastelle nicht angegeben sind/ist, sind/ist diese als 0 zu setzen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand beispielhafter Sequenzen, Figuren und Ausführungsbeispielen beschrieben.

Es zeigt

Figur 1A die Stimulation der Kollagensynthese von humanen dermalen Fibroblasten durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide der SEQ ID No. 7, SEQ ID No. 8, SEQ ID No. 9 und SEQ ID No. 10 im Vergleich zu einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht (Verisol) gemäß Beispiel 10. Dargestellt ist der Faktor der quantitativen Bestimmung der Kollagensynthese gegenüber einer unbehandelten Probe. Die Fehlerbalken zeigen jeweils den Standardfehler (SEM).

Figur 1B die Stimulation der Synthese von Proteoglykanen von humanen dermalen Fibroblasten durch die erfindungsgemäßen Kollagenpeptide der SEQ ID No. 7, SEQ ID No. 8, SEQ ID No. 9 und SEQ ID No. 10 im Vergleich zu einem Gemisch von aus natürlichen Quellen gewonnenen Kollagenpeptiden mit vergleichbarem durchschnittlichem Molekulargewicht (Verisol) gemäß Beispiel 10. Dargestellt ist der Faktor der quantitativen Bestimmung der Kollagensynthese gegenüber einer unbehandelten Probe. Die Fehlerbalken zeigen jeweils den Standardfehler (SEM).

Beispiele: Beispiel 1 - Festphasensynthese

Erfindungsgemäße Kollagenpeptide der SEQ ID No. 5 bis 12 wurden durch Festphasensynthese (Merrifield-Synthese) an einem Polystyrol-Harz gewonnen.

Beispiel 2 - rekombinante Herstellung

Erfindungsgemäße Kollagenpeptide wurden zusätzlich durch rekombinante Expression in Pichia pastoris gewonnen.

Beispiel 3 - Anteil an essentiellen Aminosäuren

Für die synthetisch oder rekombinant hergestellten hydroxylierten und nicht- hydroxylierten Kollagenpeptide der SEQ ID No. 5 bis 12 aus Beispiel 1 und der SEQ ID No. 19 bis 22 (Hydroxyprolin-haltige Formen von SEQ ID No. 5, 6, 11 und 12) wurde der prozentuale Anteil (Gew.-%) an essentiellen Aminosäuren berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3: Synthetisch oder rekombinant hergestellte erfindungsgemäße Kollagenpeptide

[P] bezeichnet 4-Hydroxyprolin; essentielle Aminosäuren sind fett gedruckt dargestellt. Beispiel 4 - Ernährungsphysiologische Optimierung der bovinen a1 -Kette von

Kollagen Typ I

Ausgehend von der natürlichen Aminosäuresequenz der a1 -Kette von bovinen Kollagen Typ I wurde zur Bereitstellung eines ernährungsphysiologisch optimierten Kollagenpeptids ein konservativer Aminosäureaustausch von nicht-essentiellen Aminosäuren vorgenommen, das heißt, es wurden bevorzugt nicht-essentielle hydrophobe Aminosäuren durch hydrophobe essentielle Aminosäuren ausgetauscht. In gleicher Weise wurde der Austausch für polare, aliphatische und aromatische Aminosäuren durchgeführt. Es wurde ferner darauf geachtet, dass das Aminosäuremotiv (Gly-X-Y) intakt bleibt und die in der natürlichen Sequenz an den variablen Stellen X und Y lokalisierten Proline beziehungsweise 4-Hydroxyproline nicht ausgetauscht werden. Für das auf diese Weise erhaltene erfindungsgemäße ca. 90 kDa große Kollagenpeptid, umfassend 1014 Aminosäuren (SEQ ID No. 13) sowie die beiden jeweils 507 Aminosäuren umfassenden Hälften (SEQ ID No. 14 und 15) wurde der prozentuale Anteil essentieller Aminosäuren (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) berechnet (siehe Tabelle 4)

Tabelle 4: Von bovinem Kollagen Typ I abgeleitete ernährungsphysiologisch optimierte

Kollagenpeptide

Beispiel 5 - Ernährungsphysiologisch optimiertes Kollagenpeptid mit erhöhtem Leucin-Gehalt

Der essentiellen Aminosäure Leucin wird eine besondere Bedeutung für den Muskelaufbau zugeschrieben. Für einen größtmöglichen Effekt der Aminosäure auf den Muskelaufbau gilt eine Menge von mindestens 100 mg pro g Gesamtprotein als empfehlenswert. Für die Bereitstellung eines ernährungsphysiologisch optimierten Kollagenpeptids mit erhöhtem Leucin-Gehalt wurde ausgehend von dem von der a1- Kette von bovinem Typ I Kollagen abgeleiteten ernährungsphysiologisch optimierten Kollagenpeptid gemäß SEQ ID No. 13 ein weiterer Aminosäureaustausch vorgenommen, um einen Leucin-Gehalt von mindestens 100 mg/g Gesamtprotein zu erreichen (SEQ ID NO. 16). SEQ ID NO. 17 und 18 sind die beiden 507 Aminosäuren großen Hälften des Kollagenpeptids gemäß SEQ ID No. 16.

Tabelle 5: Erfindungsgemäße Kollagenpeptide mit erhöhtem Leucin-Gehalt

Beispiel 6 - Ernährungsphysiologisch optimierte Kollagenpeptide der bovinen a1- Kette von Kollagen Typ I mit definiertem Mindest-PDCAAS-Wert

Wie in Beispiel 4 beschrieben, wurde ausgehend von der natürlichen Aminosäuresequenz der a1 -Kette von bovinen Kollagen Typ I ein konservativer Aminosäureaustausch von nicht-essentiellen Aminosäuren vorgenommen, das heißt, es wurden bevorzugt nicht-essentielle hydrophobe Aminosäuren durch hydrophobe essentielle Aminosäuren ausgetauscht. In gleicher Weise wurde der Austausch für polare, aliphatische und aromatische Aminosäuren durchgeführt. Es wurde ferner darauf geachtet, dass das Aminosäuremotiv (Gly-X-Y) intakt bleibt und die in der natürlichen Sequenz an den variablen Stellen X und Y lokalisierten Proline beziehungsweise 4-Hydroxyproline nicht ausgetauscht werden. Ziel des Aminosäureaustausches war die Bereitstellung von Kollagenpeptiden mit einem PDCAAS-Wert von mindestens 0,4 bzw. mindestens 0,6 (jeweils bestimmt nach Tabelle 1). Wie in Beispiel 4, wurde für die auf diese Weise erhaltenen erfindungsgemäßen ca. 90 kDa große Kollagenpeptide, umfassend 1014 Aminosäuren (PDCAAS-Wert mindestens 0,4: SEQ ID No. 23, PDCAAS-Wert mindestens 0,6: SEQ ID No. 26) sowie für die beiden jeweils 507 Aminosäuren umfassenden Hälften (PDCAAS-Wert mindestens 0,4: SEQ ID No. 24 und 25, PDCAAS-Wert mindestens 0,6: SEQ ID No. 27 und 28) der prozentuale Anteil essentieller Aminosäuren (Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kollagenpeptids) berechnet (siehe Tabelle 6).

Tabelle 6: Von bovinem Kollagen Typ I abgeleitete ernährungsphysiologisch optimierte Kollagenpeptide mit PDCAAS-Wert von mindestens 0,4 (SEQ ID No. 23, 24, 25) und PDCAAS- Wert von mindestens 0,6 (SEQ ID No. 26, 27, 28)

Beispiel 7 - Knochenqesundheit:

Zur Analyse der biologischen Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids in Hinblick auf den Erhalt der Knochengesundheit und die Prophylaxe und Behandlung von Knochenerkrankungen wird dessen stimulierende Wirkung auf die Synthese von extrazellulären Matrixproteinen und Enzymen, die beim Aufbau und der Mineralisation der Matrix eine Rolle spielen, durch Osteoblasten in vitro untersucht. Dies erfolgt durch eine Bestimmung der Expression der entsprechenden mRNA mittels Realtime-PCR und eine semiquantitative Auswertung (bezogen auf eine Kontrolle ohne Kollagenpeptid).

Dazu werden zunächst humane Osteoblasten aus Kniegelenken isoliert, indem Knochenmaterial unter starker Agitation bei 37 °C für 1 h in Hanks-Lösung inkubiert wird, supplementiert mit 7 mg/ml Hyaluronidase Typ I und lll-S und 5 mg/ml Pronase. Der Aufschluss wird anschließend bei 37 °C für 3-5 h in Hanks-Lösung, supplementiert mit 16 mg/ml Kollagenase Typ CLS IV, fortgesetzt. Die erhaltenen primäre Osteoblasten werden nach dem enzymatischen Aufschluss in Ham's F12- Medium, supplementiert mit 10% fötalem Kälberserum, 20 U/ml Penicillin- Streptomycin, 50 pg/ml Partricin, 0,05 mg/ml Ascorbinsäure und 0,15 mg/ml Glutamin kultiviert. Alternativ können primäre Osteoblasten (Artikel-Nr. C-12760; 2019) zur Untersuchung der biologischen Wirksamkeit auch von der PromoCell GmbH, Heidelberg, Deutschland, bezogen werden. Die Kultivierung der Zellen erfolgt dann in Harn's F12-Medium, supplementiert mit 10% fötalem Kälberserum, 20 U/ml Penicillin-Streptomycin, 50 pg/ml Partricin und 0,15 mg/ml Glutamin.

Für die Untersuchung der biologischen Wirksamkeit werden Monolayer-Zellkulturen der isolierten humanen Osteoblasten für einen Zeitraum von 24 h in einem Medium inkubiert, welches mit 0,5 mg/ml des jeweiligen Kollagenpeptids supplementiert ist. Eine Kontrolle wird jeweils in Medium ohne Peptid inkubiert. Anschließend erfolgt die Bestimmung der jeweiligen mRNA-Expression.

Beispiel 8 - Hautqesundheit:

Die Stimulation der Synthese von Kollagen (Typ I) sowie der Proteoglykane Biglykan und Versican wird in vitro an humanen dermalen Fibroblasten (Hautzellen) untersucht. Hierfür werden die Zellen für 24 Stunden mit jeweils 0,5 mg/ml eines niedermolekularen beziehungsweise des erfindungsgemäßen Kollagenpeptids inkubiert und anschließend die Expression von Kollagen-RNA, Biglykan-RNA und Versican-RNA mittels Realtime-PCR bestimmt und semiquantitativ (bezogen auf eine Kontrolle ohne Peptid) ausgewertet.

Beispiel 9 - Knorpelqesundheit:

Für die Zellkulturen werden porcine bzw. humane Chondrocyten auf bekannte Weise aus Knorpelgewebe isoliert und mit einer Dichte von ca. 350.000 Zellen/cm ² auf Kulturplatten ausgesät. Als Kulturmedium wird Harn's F12-Medium mit 10 % fötalem Kälberserum, 10 pg/ml Gentamycin und 5 pg/ml Amphotericin B verwendet. Alternativ zu 10 pg/ml Gentamycin können auch 10 pg/ml Penicillin-Streptomycin verwendet werden. Die Kultivierung erfolgte bei 37 °C in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre (5 % O2, 5 % CO2 und 90 % N2).

Bestimmung der Kollagen-Biosynthese: Die Quantifizierung des von den Chondrocyten synthetisierten Kollagens (im Wesentlichen Typ II) erfolgt durch radioaktive Markierung mit ¹⁴ C-Prolin, welches in das Kollagen eingebaut wird.

Dem Kulturmedium wird zunächst radioaktives ¹⁴ C-Prolin zugesetzt und die Chondrocyten werden unter diesen Bedingungen bis zum Zeitpunkt der Bestimmung kultiviert. Um bei der Detektion das eingebaute von nicht eingebautem ¹⁴ C-Prolin unterscheiden zu können, wird das isotopenhaltige Kulturmedium dann für einen Zeitraum von 3 Tagen durch reines Kulturmedium ersetzt. Anschließend wird das Kulturmedium verworfen und der adhärente Zellrasen wird mit destilliertem Wasser versetzt, um durch osmotischen Stress die Zellmembranen zu zerstören und cytosolisches, nicht gebundenes ¹⁴ C-Prolin freizusetzen. Durch Zentrifugation werden die Zelltrümmer mit der synthetisierten extrazellulären Matrix pelletiert. Das Pellet wird in frischem destillierten Wasser resuspendiert und mit einem Xylen- Scintillations-Cocktail versetzt. Durch Detektion des ¹⁴ C-Prolins mit einem Betacounter kann dann die Menge des synthetisierten Kollagens quantifiziert werden.

Alternativ kann die Quantifizierung mit Hilfe des Sircol Collagen Assay Kits (Artikel- Nr. 054S5000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) nach Herstellerangaben durchgeführt werden (siehe Beispiel 10).

Bestimmung der Proteoglykan-Biosynthese:

Die Quantifizierung der von den Chondrocyten synthetisierten Proteoglykane erfolgt durch eine Alcianblau-Färbung und photometrische Bestimmung der Glykosaminoglykane (GAG), welche Bestandteile der Proteoglykane sind.

Um den Gehalt an GAG in der Zellkultur zu bestimmen, wird zunächst das Kulturmedium verworfen und der adhärente Zellrasen wird mit PBS-Puffer (pH 7) gespült. Anschließend werden die Zellen bei 4 °C für 2 Stunden in einer 10 %-igen Formaldehydlösung in PBS fixiert. Nach Entfernen des Formaldehyds wird das Alcianblau-Färbereagenz (5 % Alcianblau in 3 %-iger Essigsäure) auf den Zellrasen gegeben und über Nacht bei 4 °C inkubiert. Nicht gebundenes Alcianblau wird verworfen und durch drei- bis viermaliges vorsichtiges Spülen mit PBS ausgewaschen. Durch Zugabe von saurer Guanidinlösung (8 mol/l) werden die GAG- Komplexe aus dem Zellrasen herausgelöst. Die Menge an Glykosaminoglykanen kann dann photometrisch bei einer Wellenlänge von 620 nm quantifiziert werden.

Alternativ kann die Quantifizierung mit Hilfe des Blyscan Glycosaminoglycan Assay Kits (Artikel-Nr. 054B3000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) nach Herstellerangaben durchgeführt werden (siehe Beispiel 10).

Beispiel 10 - Einfluss erfindungsgemäßer synthetischer Kollagenpeptide auf die Biosynthese von Matrixproteinen

Zellkultur:

Die verwendeten humanen Zellen wurden von tebu-bio GmbH, Offenbach, Deutschland erhalten. Die Chondrocyten (Kat.-Nr. 402-05a) bzw. dermalen Fibroblasten (Kat.-Nr. 106-05a) wurden zunächst in 12-well Kulturplatten ausgesät und bei 37 °C, 5% CO2 in Ham’s F12 Medium kultiviert, dem 10% fötales Kälberserum, 20 U/ml Penicillin-Streptomycin und 50 pg/ml Ascorbinsäure zugegeben wurden. An jedem zweiten Tag wurde das Kulturmedium durch neues Kulturmedium ersetzt bis eine Konfluenz der Zellen von 80% erreicht war. Zur Untersuchung des Einflusses der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide der SEQ ID No. 7, 8, 9 und 10 auf die Biosynthese von Matrixproteinen wurde im Anschluss das Zellkulturmedium durch ein spezielles Stimulationsmedium, dem 0,5 mg/ml der erfindungsgemäßen Kollagenpeptide zugegeben waren, ersetzt.

Kollagen-Assay:

Zur Untersuchung des Kollagenmetabolismus wurde die Menge an neu synthetisiertem Kollagen nach dreiwöchiger Stimulation der Zellen mit 0,5 mg/ml BCP bestimmt. Das synthetisierte Kollagen wurde mittels des Sircol-Assays (Artikel- Nr. 054S5000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) gemäß den Angaben des Herstellers isoliert. Kurz gefasst wurde zunächst jeweils das Kulturmedium verworfen und die adhärente Zellschichten mit 0,1 mg Pepsin-Lösung in 0,5 M Essigsäure bei 4 °C über Nacht verdaut. Die Zellsuspensionen wurden durch die Zugabe von 100 pl einer Säure-neutralisierenden Reagenz neutralisiert. Das synthetisierte Kollagen wurde anschließend durch die Zugabe von 200 mI einer Isolierungs- und Konzentrations-Lösung unter kräftigem Schütteln bei 4 °C über Nacht abgetrennt. Nach Zentrifugation (12 000 rpm, 10 min) und Verwerfen des Überstandes wurde das isolierte Kollagen in 1 ml Sircol-Farbstoff- Lösung resuspendiert. Nach 30 Minuten Schütteln und einer weiteren Zentrifugation wurde das Kollagen-Pellet mit 750 mI kalter saurer Feststoff-Waschreagenz überschichtet. Nach erneuter Zentrifugation wurde der Überstand erneut verworfen und das angereicherte Kollagen in 250 mI alkalischer Lösung aufgenommen. Jeweils 200 mI der Proben-Lösungen wurden zur photometrischen Quantifizierung des synthetisierten Kollagens verwendet. Die Extinktion wurde bei einer Wellenlänge von 492 nm gemessen. Dabei wurde die Menge des jeweils synthetisierten Kollagens auf Grundlage von standardisierten Kollagenlösungen bestimmt.

Es konnte eine im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen gesteigerte Kollagensynthese durch dermale Fibroblasten festgestellt werden, die mit den erfindungsgemäßen hydroxylierten Kollagenpeptiden der SEQ ID No. 7 (27% Steigerung), SEQ ID No. 8 (22% Steigerung), SEQ ID No. 9 (21% Steigerung) oder SEQ ID No. 10 (21% Steigerung) inkubiert wurden (Fig. 1A).

Proteoglykan-Assay:

Zur Bestimmung von Proteoglykanen wurde der Blyscan-Glycosaminoglycan-Assay (Artikel-Nr. 054B3000, 2019, tebu-bio, Offenbach, Deutschland, beziehungsweise Biocolor Ltd., UK) verwendet. Dabei wurde die Biosynthese von Proteoglykanen nach zweiwöchiger Stimulation dermaler Fibroblasten bestimmt. Gemäß den Angaben des Herstellers wurden die Zellschichten nach Verwerfen des Kulturmediums mit 1 ml Papain-Extraktions-Lösung überschichtet und für drei Stunden bei 65 °C unter kräftigem Schütteln inkubiert. Daraufhin wurden die Zellsuspensionen zentrifugiert (10 000 g, 10 min) und die Überstände wurden gesammelt. Nach der Zugabe von 1 ml Blyscan Farbstoff-Lösung und Schütteln (30 min) wurden die Überstände erneut zentrifugiert (12 000 rpm, 10 min) und anschließend verworfen. Die isolierten Proteoglykan-Pellets wurden in 500 mI Dissoziations-Lösung resuspendiert. Eine photometrische Bestimmung des synthetisierten Proteoglykans in jeweils 200 mI Probenlösung erfolgte bei einer Wellenlänge von 656 nm im Vergleich zu unbehandelten Kontrollexperimenten. Wie aus Fig. 1B ersichtlich, war die Synthese von Proteoglykanen durch dermale Fibroblasten im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen signifikant erhöht, wenn die Fibroblasten mit erfindungsgemäßen Kollagenpeptiden der SEQ ID No. 7 (26% Steigerung), SEQ ID No. 8 (22% Steigerung), SEQ ID No. 9 (21% Steigerung) oder SEQ ID No. 10 (22% Steigerung) inkubiert wurden.