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特表2024-523785隔日絶食レジメンの不十分な栄養摂取を軽減するための栄養組成物及び方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-02
(54)【発明の名称】隔日絶食レジメンの不十分な栄養摂取を軽減するための栄養組成物及び方法
(51)【国際特許分類】
   G16H 50/30 20180101AFI20240625BHJP
   A23L 33/00 20160101ALI20240625BHJP
【FI】
G16H50/30
A23L33/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023571555
(86)(22)【出願日】2022-06-15
(85)【翻訳文提出日】2023-11-17
(86)【国際出願番号】 EP2022066250
(87)【国際公開番号】W WO2022263485
(87)【国際公開日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】21179456.5
(32)【優先日】2021-06-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】590002013
【氏名又は名称】ソシエテ・デ・プロデュイ・ネスレ・エス・アー
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100140453
【弁理士】
【氏名又は名称】戸津 洋介
(72)【発明者】
【氏名】エローテギ パスクアル, パロマ
(72)【発明者】
【氏名】エルドリッジ, アリソン エル.
(72)【発明者】
【氏名】スクッチマラ, エリック アントワーヌ
【テーマコード(参考)】
4B018
5L099
【Fターム(参考)】
4B018LB08
4B018LB10
4B018ME14
4B018MF14
5L099AA15
(57)【要約】
本発明は、間欠絶食(IF)食、特に隔日絶食レジメン(ADF)の不十分な栄養摂取を軽減するための新規栄養組成物及び方法に関する。本発明はまた、成人における上記ADF食の栄養リスクの測定、定量化及び軽減のための人工知能(AI)ベースのシステムを包含する。
【選択図】 図1図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
隔日絶食(ADF)レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における個々の栄養不足を特定及び/又は定量化するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムであって、
(i)前記個体の栄養要求及び/又は食事ルールを特定するステップと、
(ii)前記個体の栄養要求及び/又は食事ルールを、ADF食によって提供される栄養と比較するステップと、
(iii)潜在的な栄養不足を特定及び定量化するために分析を実施するステップと、
を含む、コンピュータ実施方法又はシステム。
【請求項2】
前記隔日絶食レジメンが、完全ADF、修正ADF、又は5:2プロトコルから選択される、請求項1に記載のコンピュータ実施方法又はシステム。
【請求項3】
前記個体の栄養要求が、年齢、性別、身長、体重、身体活動、生活習慣、及び/又は医学的状態のうちの少なくとも1つに基づく、請求項1又は2に記載のコンピュータ実施方法又はシステム。
【請求項4】
前記食事ルールが、個体の具体的な食事制限又は選好性に基づく、請求項1~3のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法又はシステム。
【請求項5】
ステップii)の前記ADF食が、シミュレートされたADF食である、請求項1~4のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法又はシステム。
【請求項6】
隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における栄養不足を軽減するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムであって、
i)規定されたADF食下における栄養不足を特定するステップと、
ii)前記個体において特定された栄養不足を軽減するために、具体的な食事推奨及び/又は栄養解決策を提供するステップと、
iii)任意選択で、生活習慣に関する推奨を提供するステップと、
を含む、コンピュータ実施方法又はAIベースのシステム。
【請求項7】
栄養不足を特定するための前記方法が、請求項1~5のいずれか一項の記載に従う、請求項6に記載のコンピュータ実施方法又はシステム。
【請求項8】
前記方法又はシステムが、食事の推奨、献立の推奨、及び/又はレシピの推奨を含む、請求項6又は7に記載のコンピュータ実施方法又はAIベースのシステム。
【請求項9】
前記方法が、栄養素、食品及び飲料、ダイエタリーサプリメント、献立の推奨及び/又はレシピの推奨としての食品及び飲料の組み合わせ、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、食品又は栄養素についての推奨を提供する、請求項6~8のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法又はAIベースのシステム。
【請求項10】
隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における栄養不足を軽減する方法であって、
i)前記個体の栄養要求及び/又は食事ルールを特定するステップと、
ii)前記個体の栄養要求及び/又は食事ルールを、ADF食によって提供される栄養と比較するステップと、
iii)潜在的な栄養不足を特定及び定量化するために分析を実施するステップと、
iv)前記個体において特定された栄養不足を軽減するために、具体的な食事推奨及び/又は栄養解決策を提供するステップと、
v)任意選択で、生活習慣に関する推奨を提供するステップと、
を含む、方法。
【請求項11】
隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体の不十分な栄養摂取を軽減するための組成物であって、食品製品、飲料製品、栄養補助食品、経口栄養補助食品(ONS)、医療用食品、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、組成物。
【請求項12】
請求項6~10のいずれか一項に記載の方法に従って得られる、請求項11に記載の組成物。
【請求項13】
請求項10~12のいずれか一項に記載の組成物を投与するステップを含む、ADF食を摂取している個体の不十分な栄養摂取を軽減する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、間欠絶食(IF)食、特に隔日絶食レジメン(ADF)の不十分な栄養摂取を軽減するための、新規栄養組成物及び方法に関する。本発明はまた、成人における上記ADF食の栄養リスクの測定、定量化及び軽減のための、人工知能(AI)ベースのシステムを包含する。
【背景技術】
【0002】
間欠絶食(IF)は、消費されるエネルギー摂取がほとんど又は全くない期間が、摂食(フィスティングと呼ばれることもある)期間と交互にある食事パターンを説明するための総称である。IFの最も一般的な様式の1つは、24時間の絶食期間が24時間の随意(ad libitum)摂取と交互にある、隔日絶食(ADF)である。ADFには3つの一般的な種類がある。
・1日の摂食と1日の絶食とを交互に行う、完全隔日絶食(Strict Alternate Day Fasting)。このレジメンでは、絶食日にはカロリーを摂取しないが、ノンカロリー飲料(例えば、水、煎じ液(infusion)、茶、コーヒー)を摂取してもよい。
・1日の摂食と1日の修正絶食とを交互に行い、絶食日にはカロリー量を限って(例えば、≦500kcal)食品及び飲料を摂取する、修正隔日絶食。
・7日間のうち2日間絶食する5:2レジメン。注:5:2レジメンは、7日間のうちの2日間に、限られたカロリー量を摂取できる修正も含む。
【0003】
ADFは一般に減量レジメンとして使用されるが、IFは、血糖コントロール、心血管の健康、炎症低減、認知改善及び健康などの多くの他の健康上の利益もあると主張されている(de Cabo R,Mattson MP.Effects of intermittent fasting on health,aging and disease,New Engl J Med.2019;381:2541-51.DOI:10.1056/NEJMra1905136)。健康パラメータに対するIFの有効性は、動物及びヒトの研究において報告されているが、結果は文献において非常に様々であり、その原因は、絶食レジメン及び研究計画の多様性にある可能性が最も高い。
【0004】
ADF食に従う人は、典型的には、自分の規定食から生じる可能性のある栄養不足又はその不足の量を認識しないであろう。実生活の摂食パターンは、管理条件下で与えられる食事選択及び臨床環境における常時監視とは異なる場合があることから、上記の2点は、既存の臨床試験によって容易に回答を得ることができない。更に、研究された群は、ADF食を自己選択する群を代表しない可能性がある。したがって、臨床環境においてリスク有として特定された栄養素は、実生活におけるリスク有の栄養素とは異なり得る。
【0005】
さらに、毎日の記録は退屈であること、人々は自分が食べたものを正確に報告しないこと、並びに個々の品目及び摂食機会(eating occasion)を報告し忘れる可能性があることから、個人の食生活を継続的に毎日報告及び分析することは実用的ではない。ほとんどの人々は、自分が摂取する食品及び飲料の組成を評価するための栄養データベースへのアクセスがなく、かつ栄養不足を特定するために必要な専門知識が不足している。
【0006】
したがって、隔日絶食レジメンに従う個体における栄養不足を予防するための栄養組成物及び推奨の形態で、解決策を提供する必要がある。
【発明の概要】
【0007】
本発明は、隔日絶食レジメン(例えば、完全ADF、修正ADF、又は5:2)に従っている又は従うことを計画している個体のための、個別化された栄養、食事及び生活習慣の推奨のための新規な栄養推奨及び革新的方法を提供することによって、現在の技術水準における不十分な栄養摂取に対処する。
【0008】
第1の態様では、本発明は、隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における個々の栄養不足を特定及び/又は定量化するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムであって、
(i)個体の栄養要求及び/又は食事ルールを特定するステップと、
(ii)個体の栄養要求及び/又は食事ルールを、ADF食によって提供される栄養と比較するステップと、
(iii)潜在的な栄養不足を特定及び定量化するために分析を実施するステップと、
を含む、方法又はシステムを提供する。
【0009】
一実施形態では、個体の栄養要求は、個人的な特徴、すなわち年齢、性別、身長、体重、身体活動、生活習慣、及び医学的状態、のうちの1つ以上に基づく。
【0010】
別の実施形態では、食事ルールは、個体の具体的(specific)な食事制限(例えば、グルテンフリー、ラクトースフリーなど)又は選好性(例えば、地中海式ダイエット、フレキシタリアン、菜食主義(乳製品及び卵を含むものと含まないもの)、ビーガンなど)に基づく。
【0011】
一実施形態では、ADF食は、シミュレートされたADF食である。
【0012】
別の態様では、本発明は、新規の統合された食事推奨を提供することによって、隔日絶食レジメンに特有な状態である不十分な食事摂取に対処する。より詳細には、本発明は、隔日絶食(ADF)レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における栄養不足を軽減するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムを提供し、上記方法は、
i)規定されたADF食下における栄養不足を特定するステップと、
ii)上記個体において特定された栄養不足を軽減するために、具体的な食事推奨及び/又は栄養解決策を提供するステップと、
iii)任意選択で、生活習慣に関する推奨を提供するステップと、
を含む。
【0013】
一実施形態では、栄養不足を特定する方法は上記の通りであり、別の態様では、本発明は、隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における栄養不足を軽減する方法であって、
i)個体の栄養要求及び/又は食事ルールを特定するステップと、
ii)個体の栄養要求及び/又は食事ルールを、ADF食によって提供される栄養と比較するステップと、
iii)潜在的な栄養不足を特定及び定量化するために分析を実施するステップと、
iv)上記個体において特定された栄養不足を軽減するために、具体的な食事推奨及び/又は栄養解決策を提供するステップと、
v)任意選択で、生活習慣に関する推奨を提供するステップと、
を含む、方法を提供する。
【0014】
一実施形態では、栄養解決策は、規定されたADF食パターン、生活習慣及び食事ルール下における、このように推奨される食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメントを含む。
【0015】
本発明の利点は、ユーザが習慣的な規定食を変更する決定を下す前に、規定食の決定を支援し、ADF食に従うときに必要な食習慣の変更を案内することである。本発明は、選択された規定食をシミュレートし、生じ得る栄養ギャップを事前に分析することによって、予想される栄養状態の推定を行う。
【0016】
本発明の別の利点は、ADF食に従っている又は従うことを計画している個体が、個別化された栄養リスク軽減計画を作成するのに役立つことである。本発明は特に、規定食を取る対象者に、AIベースのモデル及び栄養科学モデルを介して、かかる規定食に従う際の不十分な摂取による栄養リスクについての認識を提供することができる。
【0017】
本発明の更なる利点は、ADFレジメンに特有の栄養必要量を満たすために、食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメントを摂取することをユーザに促すことである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】男性のカルシウム摂取量範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量を、完全ADF、修正ADF、及び5:2と比較した図である。ボックスは、各規定食について、摂取量の25パーセンタイル(下限)及び75パーセンタイル(上限)を示す。各ボックスの中央のバーは、摂取量中央値である。全てのADFレジメンは、ベースラインにおける中央値よりも低い摂取量中央値を有する。カルシウムについて、ベースラインにおける摂取量中央値はRDAを超える。5:2でも、カルシウム摂取量中央値がRDAを超えるが、完全ADF及び修正ADFの両方で、摂取量中央値はRDA未満である。
図2】女性のカルシウム摂取範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量を、完全ADF、修正ADF、及び5:2と比較した図である。ボックスは、各規定食について、摂取の25パーセンタイル(下限)及び75パーセンタイル(上限)を示す。各ボックスの中央のバーは、摂取量中央値である。全てのADFレジメンは、ベースラインにおける中央値よりも低い摂取量中央値を有する。ベースラインにおける摂取量中央値は、RDA未満であるが、EARを超える。全てのADF食について、カルシウムの摂取量中央値は、EAR未満である。
図3】男性の繊維摂取範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量を、完全ADF、修正ADF、及び5:2と比較した図である。ボックスは、各規定食について、摂取の25パーセンタイル(下限)及び75パーセンタイル(上限)を示す。各ボックスの中央のバーは、摂取量中央値である。ベースライン及び全てのADF食における繊維摂取量は、AI未満である。繊維摂取量中央値は、完全ADFで最も低く、修正ADFがこれに続く。
図4】女性の繊維摂取量範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量を、完全ADF、修正ADF、及び5:2と比較した図である。ボックスは、各規定食について、摂取量の25パーセンタイル(下限)及び75パーセンタイル(上限)を示す。各ボックスの中央のバーは、摂取量中央値である。ベースラインにおける女性の繊維摂取量中央値は、AIを上回る。全てのADF食について、繊維の摂取量中央値はAI未満であり、完全ADFでの摂取量が最も少ない。
【発明を実施するための形態】
【0019】
定義
本発明を更に詳細に議論する前に、以下の用語及び約束事を最初に定義する。
【0020】
隔日絶食(ADF)には次の種類がある。
・1日の摂食と1日の絶食とを交互に行う、完全隔日絶食。このレジメンでは、絶食日にはカロリーを摂取しないが、ノンカロリー飲料(例えば、水、煎じ液、茶、コーヒー)を摂取してもよい。
・1日の摂食と1日の修正絶食とを交互に行い、絶食日に限られたカロリー量(例えば、≦500kcal)の食品及び飲料を摂取する、修正隔日絶食。
・7日間のうち2日間絶食する5:2レジメン。注:5:2レジメンは、7日間のうちの2日間に、限られたカロリー量を摂取できる修正も含む。
【0021】
本発明の文脈において、「栄養素」は、生物の健康、発育、発達及び機能に必要な物質であって、
・主要栄養素(例えば、タンパク質、炭水化物、脂肪)及びその成分(例えば、アミノ酸、糖、デンプン、脂肪酸など)、
・微量栄養素(例えば、ビタミン類、ミネラル類)、
・他の食品成分(繊維、コレステロール、生物活性植物化学物質、アルコールなど)、
・食品及び飲料に含まれる水分、
を含む。
【0022】
「組成物」という用語は、食品、飲料、ダイエタリーサプリメント、完全栄養若しくは経口栄養補助食品(ONS)又は医療用食品組成物、又はこれらの混合物を意味し得る。
【0023】
本発明の文脈内で、用語「食品」、「食品製品」及び「食品組成物」は、ヒトなどの個体による摂取が意図され、エネルギー、栄養素及び水を提供するものを含む、生物に栄養サポートを提供する製品又は組成物を意味する。本明細書に記載されている多くの実施形態を含む本開示の組成物は、上記の栄養素の1つ以上に加え、ヒトによる摂取に安全な、そうでなければ規定食において有用な、任意の追加の若しくは任意選択の原材料又は成分を含んでよく、これらから構成されてよく、又は本質的にこれらから構成されてよい。
【0024】
本発明の文脈内で、用語「飲料」、「飲料製品」及び「飲料組成物」は、ヒトなどの個体による摂取のための持ち運び可能な液体製品又は組成物であって、水分を提供し、かつ個体のための、1つ以上の栄養素、及びヒトによる摂取に安全な他の原材料も含み得る、液体製品又は組成物を意味する。本明細書に記載されている多くの実施形態を含む本開示の組成物は、上記の栄養素の1つ以上に加え、ヒトによる摂取に安全な、そうでなければ規定食において有用な、任意の追加の若しくは任意選択の原材料又は成分を含んでよく、これらから構成されてよく、又は本質的にこれらから構成されてよい。
【0025】
本発明の文脈において、「ダイエタリーサプリメント」は、ビタミン類、ミネラル類、アミノ酸、脂肪酸、繊維及び/又はハーブなどの1つ以上の食事原材料、並びに規定食を補うために使用される他の植物性原材料を含有する、口から摂取される製品である。ダイエタリーサプリメントは、多数の形態で提供され、錠剤、カプセル、粉末、液体として利用可能であり、「エネルギー」バーなどの特定の食品へと配合され得る。
【0026】
本明細書で使用するとき、「完全栄養」は、その組成物が投与される対象にとって唯一の栄養源とするのに十分な、十分な種類及びレベルの主要栄養素(タンパク質、脂質及び炭水化物)、微量栄養素、及びその他の食品成分を含有する。個体は、そのような完全栄養組成物から、当該個体の栄養必要量の100%を受容可能である。
【0027】
本発明の文脈において、用語「食事基準摂取量(DRI)」は、健康な人々の栄養摂取を計画及び評価するために使用される基準値のセットを示す。DRIは、米国政府及びカナダ政府によって確立され、National Academies of Sciences,Engineering,and Medicine(NASEM;以前は医学研究所(IOM)と呼ばれていた;https://www.nal.usda.gov/fnic/dri-nutrient-reports)により公開された。本発明の文脈において、DRI(Institute of Medicine(米)Food and Nutrition Board.Dietary Reference Intakes:A Risk Assessment Model for Establishing Upper Intake Levels for Nutrients.Washington DC,USA:National Academies Press;1998.What are Dietary Reference Intakes?)を説明するために使用される用語は、次の通りである。
・1日推奨量(RDA)とは、健康な個体の必要量の97.5%を満たすのに十分であると考えられる栄養素の平均1日摂取レベルを示す。RDAは、性別、年齢、及び女性が妊娠中又は授乳中であるかどうかによって異なる。RDAは、推定平均必要量(EAR)に基づいて計算され、通常、EARよりも約20%高い。
・栄養素の目安量(AI)は、特定の年齢又は性別群のほとんどの人々にとって十分な栄養を維持するのに必要な量を満たす又は超えると推定される量である。EARを計算するための十分なエビデンスがない場合、RDAの代わりにAIが設定される。
・許容上限摂取レベル(UL)は、ほとんどの人々に健康への悪影響のリスクをもたらさないと考えられる、最高量の1日栄養摂取量である。ULより多く摂取することは、過剰摂取による有害作用のリスクを増大する。
・栄養素の推定平均必要量(EAR)は、特定の年齢及び性別群の人々の50%の必要量を満たすように計算される。
【0028】
EARは、RDAを確立するために必要とされる。EARの標準偏差(SD)が利用可能であり、栄養素の必要量が対称的に分布している場合、RDAはEARより2SD大きい値として設定される。
RDA=EAR+2SD(EAR)
【0029】
必要量における変動性についてのデータがSDを計算するのに不十分である場合、利用可能なデータが必要量における、より大きな変動を示さない限り、EARについては10パーセントの変動係数(CV)が仮定される。CVが10%であると仮定する場合、その2倍の量がEARに加えられたとき、RDAに等しいと定義される。結果として得られるRDA式は以下のとおりである。
RDA=1.2(EAR)
【0030】
異なる国及び地域の当局ごとに、異なる食事基準値を有する。例えば、欧州食品安全機関(EFSA)は、RDAの代わりに集団摂取基準(PRI)、及びEARの代わりに平均必要量を用いた、情報の集合的セットを食事基準値(DRV)と呼んでいる。AI及びULは米国と同じように定義されるが、値は異なり得る(EFSA Panel on Dietetic Products,Nutrition,and Allergies(NDA).Scientific Opinion on Principles for Deriving and Applying Dietary Reference Values.EFSA J.2020;8(3):1458.https://doi.org/10.2903/j.efsa.2010.1458)。これらの基準及び値も、本発明の文脈において使用される。
【0031】
本発明の文脈において、「栄養不足」又は「食事の不足」という用語は、ある個体における栄養素の1日当りの総食事摂取量が、上記個体に対する「推定平均必要量(Estimated Average Requirements、EAR)」を下回ること、及び/又は十分に確立された栄養必要量を下回ることを示す。
【0032】
本発明の文脈において、「栄養不足を予防する」という表現は、ADF食に従っている個体における1つ又は複数の栄養素の不足の予防に加え、栄養不足のリスクの低減を含むと理解されるべきである。
【0033】
本発明の文脈において、本明細書で使用される数値の範囲には、明確に開示されるかどうかに関わらず、この範囲内に含まれる全ての数字及び数字の部分集合を含むことが意図されている。さらに、これらの数値の範囲は、この範囲内の任意の数字又は数字の部分集合を対象とする請求項へのサポートを提供すると解釈すべきである。例えば、1~10という開示は、1~10(1及び10を含む)、2~8、3~7、1~9、3.6~4.6、3.5~9.9などの範囲をサポートするものと解釈されたい。特別の定めのない限り、又は言及された文脈によって相容れないものと明確に暗示されていない限り、本発明の単一の特徴又は単一の制限へのあらゆる言及は、それに対応する複数の特徴又は複数の制限を含むものとし、複数の特徴又は複数の制限へのあらゆる言及は、それに対応する単一の特徴又は単一の制限を含むものとする。
【0034】
本発明の文脈において、「X及び/又はY」の文脈で使用される用語「及び/又は」は、「X」又は「Y」、又は「X及びY」として解釈すべきである。
【0035】
別段の定義がされていない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、当業者によって通常理解されているものと同じ意味を持つ。
【0036】
実施形態
本発明は、隔日絶食(完全ADF、修正ADF、又は5:2を含む)に従っている又は従うことを計画している対象における栄養不足を軽減するための栄養推奨を提供するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムを提供する。
【0037】
第1の態様では、本発明は、隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における栄養不足を特定及び/又は定量化するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムであって、
(i)個体の栄養要求及び/又は食事ルールを特定するステップと、
(ii)個体の栄養要求及び/又は食事ルールを、ADF食によって提供される栄養と比較するステップと、
(iii)潜在的な栄養不足を特定及び定量化するために分析を実施するステップと、
を含む、方法又はシステムを提供する。
【0038】
一実施形態では、隔日絶食レジメンは、完全ADF、修正ADF、又は5:2プロトコルのうちの1つであってもよい。
【0039】
別の実施形態では、個体の栄養要求は、個体の特徴:年齢、性別、身長、体重、身体活動、生活習慣、及び医学的状態、のうちの1つ以上に基づく。好ましい実施形態では、栄養必要量は、少なくとも性別、年齢、体重、身長及び身体活動に基づく。
【0040】
別の実施形態では、食事ルールは、個体の個別の食事制限(例えば、グルテンフリー、ラクトースフリーなど)又は選好性(例えば、地中海式ダイエット、フレキシタリアン、菜食主義(乳製品及び卵を含むものと含まないもの)、ビーガンなど)に基づく。
【0041】
別の実施形態では、ADF食は、シミュレートされたADF食である。
【0042】
一般的な規定食シミュレータの方法論
好ましい実施形態では、異なるADF食をシミュレートし、各食事に関連する潜在的な栄養不足を特定するために、以下のステップを行う。
【0043】
1.各ADFプロトコルについて、男性と女性それぞれ10000名ずつ、N=20000の予想食事摂取日をシミュレートした。ここで、食事摂取日は、食品及び飲料の組み合わせと、1日毎の異なる摂食機会(例えば、朝食、昼食、夕食、及び1間食)に割り当てられるその量とを規定されており、各シミュレーションは、次の要件に従う。
・年齢、性別、身長、体重、身体活動レベルに基づく摂食者のエネルギー要求を満たす。
・各規定食プロトコルタイプ(例えば、完全ADF、修正ADF、及び5:2)によって定義されるADFルールに従う。
・現実的な量の食品及び飲料、並びにこれらの組み合わせを提供して、1日の栄養合計を生成する。
【0044】
2.摂食者の個々の栄養要求(年齢、性別、身長、体重、身体活動などに依存する)を、シミュレートされたADF食によって提供される栄養と比較する。
【0045】
3.分析(例えば、統計分析)を実施して、潜在的な栄養不足を特定及び定量化する。
【0046】
最終的に、上記方法は、規定された隔日絶食の食事パターン下における特定された栄養不足/ギャップを最も補う食品、飲料及びダイエタリーサプリメントを推奨するために使用される。
【0047】
ある仮定を設けることで、システム又は方法は、栄養不足/ギャップの妥当な推定値を提供することができ、それにより、過度の努力又はユーザからの入力を必要とすることなく、これらのギャップを補う方法に関する推奨を提供することができる。
【0048】
特有の栄養不足/ギャップは食習慣及び文化的特徴に依存し、世界中の異なる集団毎に異なる可能性が高いことに留意することが重要である。本明細書に記載のシステム又は方法は同じであっても、特定される栄養不足が異なる場合もある。以下に提供する例は、毎日及び毎週ベースで摂取するべき食品群の目標量を提供するUSDA健康食パターンによって指定された食品群レベルの食事の推奨に依拠する。シミュレーションツールは、他の地域に適用される場合、異なる食品ベースの食事ガイドラインに容易に適合させることができる。
【0049】
別の態様では、本発明は、間欠絶食に特有な状態である不十分な食事摂取に対処するため、
・性別、年齢、及び従っている又は従おうとする間欠絶食プロトコルに基づく、具体的な食事摂取量、
・性別、及び従っている又は従おうとする間欠絶食プロトコル基づく、毎日摂取されるべき具体的な食事推奨、
・生活習慣(例えば、身体活動)に関する具体的な推奨、
を組み合わせた、新規の統合された食事推奨を提供することを目的とする。
【0050】
より詳細には、本発明は、隔日絶食レジメンに従っている又は従うことを計画している個体における栄養不足を軽減するためのコンピュータ実施方法又はAIベースのシステムを提供し、上記方法は、
i)規定されたADF食パターン、生活習慣及び/又は食事ルール下における栄養不足を特定するステップと、
ii)上記個体において特定された栄養不足を軽減するために、具体的な食事推奨及び/又は栄養解決策を提供するステップと、
iii)任意選択で、生活習慣に関する推奨を提供するステップと、
を含む。
【0051】
一実施形態では、栄養不足を特定及び/又は定量化する方法は、上述の通りである。除外、最小限化又は最大限化されるべき食品、食品群、及び/又は特定の栄養素などの追加の基準を指定することができる。
【0052】
好ましい実施形態では、(実施例のセクションでより詳細に説明するように)食事推奨を作成するために、本発明者らは、摂取推奨の上限及び下限を考慮して、ULを超過させずに栄養目標を特定する(カルシウム及び葉酸の例については図1図4を参照されたい)。「不足量」は、食事推奨を生成するために使用される。最初に、本発明者らは、RDA、又はRDAが利用可能でない場合にはAI(又は任意の関連するガイドライン)と、2.5%摂取パーセンタイルとの間の差を上限とし、97.5%摂取パーセンタイルとの差を下限とする。任意の他のパーセンタイルを使用できることが理解される。全ての推奨は、好ましくは、2000kcalの食事のエネルギーレベルに基づく。あるいは、推奨は、所望であれば、異なるエネルギーレベルに基づいてもよい。推奨の上端(upper end)は、推奨がULを超えないことを確保するために上限が定められる。
【0053】
更なる実施形態では、コンピュータ化された規定食シミュレータが使用されてもよい。ある仮定を設けることで、規定食シミュレータは、栄養不足/ギャップの妥当な推定値を提供することができ、それにより、過度の努力又はユーザからの入力を必要とすることなく、栄養素、食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメント、並びにこれらの組み合わせからこれらのギャップを補う方法に関する推奨を提供することができる。
【0054】
一実施形態では、食事推奨は、
・栄養素、並びに/又は
・食品及び飲料、並びに/又は
・ダイエタリーサプリメント、並びに/又は
・献立の推奨及び/又はレシピの推奨としての食品と飲料との組み合わせ、
のうちの1つ以上に関する推奨を含む。
【0055】
一実施形態では、栄養素、食品、飲料、及びダイエタリーサプリメントについての推奨は、規定されたADFレジメン下における特定された栄養不足/ギャップを最も補うように選択される。上記推奨は、個体の特徴、食事ルール、及びADF食パターンに基づく。
【0056】
本発明によるシステムは、
・食品組成データベース、
・レシピデータベース、
・食事のデータベース
・栄養スコアリングモジュール、及び
・最適化モジュール、
のうちの少なくとも1つを含む、規定食シミュレータである。
【0057】
本明細書に開示される組成物は、経口摂取されることが意図される。したがって、組成物の形態の非限定的な例としては、天然食品、加工食品(製粉(milling)、粉砕(grinding)、焼成、乾燥、発酵、缶詰加工、冷凍、パスチャライズ、押出、調理、及び生の食品原材料を美味しくすぐに食べられる状態にするための他の加工方法を含むが、これらに限定されない)、クリーマー、コーヒーベースの飲料などの飲料、天然果汁、濃縮物及び抽出物が挙げられる。
【0058】
いくつかの実施形態では、本発明は、ADFレジメンによって引き起こされる栄養不足又は栄養過多を軽減するための、食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメントを組み込む献立の提案又はレシピを含み得る。ADFレジメンに応じて、これらの食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメント、並びにそれらを使用した献立及びレシピは、毎日、又は個体がADFレジメンを順守している間は摂食日に摂取するように推奨されてもよい。
【0059】
いくつかの実施形態では、本発明はまた、ADF食を行う個体(individuals on an ADF diet)のための食事推奨、レシピ、又は献立を含むパーツからなるADF「キット」内に、食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメントを包装してもよく、該キットは、本発明による組成物を含む。
【実施例1】
【0060】
シミュレートされた規定食を用いた間欠絶食プロトコルの不十分な栄養摂取のリスク
無作為化比較試験(RCT)又は従来の食事評価法(例えば、24時間食品想起、食品摂取頻度調査法、食品記録)を使用せずに、ADF食による栄養不足の潜在的リスクを推定するために、本発明者らは、IF食を順守している様々な個体の約20,000日の食品摂取を、デジタルツールを用いてインシリコでシミュレートした。
【0061】
デジタルシミュレーションツールは、栄養摂取を最大化するために利用可能な食事の最適な組み合わせを見つけることによって、複数日の食品摂取をシミュレートする。実世界の食品摂取を可能な限り模倣するために、本発明者らは、米国疾病管理予防センター(CDC)によって実施された調査である国民健康栄養調査(NHANES)において報告されているように、人々によって摂取された実際の食事を利用した。データセットは、https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/default.aspxからダウンロードした。NHANESサイクル2013~2014、2015~2016、2017~2018、より具体的には、ファイル「Dietary Interview-Individual Foods,First Day」及び「Demographic Variables and Sample Weights」を使用した。これにより、シミュレートされた規定食が、米国民によって実際に摂取された食事から構成されるようになる。
【0062】
特有の栄養不足は食習慣及び文化的特徴に依存し、世界中の異なる集団毎に異なる可能性が高いことに留意することが重要である。本明細書に記載のシステム又は方法は同じであっても、特定される栄養不足が異なる場合もある。
【0063】
シミュレーションツール内で、ユーザは、1日当たりの推定エネルギー必要量(EER)を計算するために、性別、年齢、身長、体重、及び身体活動レベルに基づいて個体に関する1セットの特性を指定する。次いで、シミュレーションツールは、整数計画法(integer programming)技術を使用して、規定食全体の栄養含量を最適化する献立計画をインシリコで作成する。この実施例では、シミュレーションツールは、毎日及び毎週ベースで摂取するべき食品群の目標量を提供するUSDA健康食パターンによって指定された食品群レベルの食事の推奨に依拠する。(シミュレーションツールは、他の地域に適用される場合、異なる食品ベースの食事ガイドラインに適合させることができる)。
【0064】
栄養レベルの追加の制約は、ナトリウム、添加糖、及び飽和脂肪などの栄養素に対する上限として設定される。制約を個体のEERに基づいて調整して、1日当たり及び1週間当たりに摂取される食品群及び栄養素の所望の範囲を得た。目的関数は、個々の食品群及び栄養素のそれぞれの実際の量と最適範囲との間の差のスカラー加重線形結合として作成される。規定食は、食品群及び栄養素の摂取を最適範囲内に保つことを試みながら、エネルギー必要量を満たす食事の組み合わせを選択することによって作成される。
【0065】
ベースライン食シミュレーション
様々なプロトコル(完全ADF、修正ADF、及び5:2)についての結果が比較可能となるような方式で、異なるADFレジメンの食事摂取をシミュレートするために、本発明者らは、他のルールを適用せずに、上記の健康食パターンを最大化することによって、約20,000日間の「ベースライン」食をシミュレートした。この「ベースライン」食は、健康でバランスのとれた規定食であると考えられる(表1)。この実施例では、18歳から70歳までの範囲の、様々な身長及び体重、並びに座位(sedentary)身体活動レベルについて、それぞれ7日間、各性別の1,400名の個体のベースラインをシミュレートした。NHANESから抽出された食事を使用する場合、シミュレートされる規定食は実際の人々による摂取が報告されている食事を使用することになるが、食品群のバランスを最適化した場合、人々が実際に食べそうなものよりも健康的な食事に寄った規定食が生成される。したがって、本発明者らは、これらは普段の食事(realistic diets)ではなく「理想的な」規定食であり、現実世界で生じるよりも高い栄養摂取を有する傾向があると考えた。
【表1】

いくつかの栄養素のベースラインが低いことは、特にIF食だから当該栄養素についてリスクがあるのではなく、US食/ベースラインで一般的なものであることに留意されたい。
【0066】
ADFプロトコル食シミュレーション
ADFプロトコルは、各ADFプロトコルのルールに従って食事を除くことによって、ベースライン食から作成した。
・完全隔日絶食:1日おきに全く食事をとらず、摂食日に一般的に摂取されるエネルギー摂取の増加を模倣してエネルギーを25%増加させる。
・修正隔日絶食:1日おきに昼食を除く一切の食事をとらず、昼食は1日当たり400~600kcalに制限する。
・5:2 毎週4日目及び7日目に朝食を除く一切の食事をとらない(1日のカロリーの約25%は確保し、これは2000kcal/日を摂取する人の場合約500kcalに相当する)。
【0067】
ベースラインの不足量を、異なるADFプロトコルと比較することによって、本発明者らは、様々なプロトコルに従うことによって栄養摂取がどのように変化する傾向があるかを特定することができる(表2)。このシミュレーション方法は、ベースライン食がIFプロトコルのルールに適合するように修正し、結果を比較可能にし、シミュレーションプロセスに内在するランダム性と、ADFレジメンに内在するのではなくシミュレーションプロセスから生じ得る栄養不足とを制御しながら、様々なプロトコルに対する栄養不足の相対リスクを特定することを可能にする。
【表2】

シミュレートされた個体のそれぞれについての規定食を、各栄養素の平均摂取量をその個体のDRIと比較することによって、年齢及び性別に基づいて分析する。栄養摂取は正規分布しない傾向があるので、ブートストラップ信頼区間は、適切なDRIと比較した平均値について作成される。様々なDRIを有する個体についての結果をプールするために、各個体についての結果を、そのDRIに対するその平均摂取量の比として計算する。シミュレートされた摂取とDRIとの間の全体的な不足量/ギャップは、これらの比の平均をとることによって作成される。不足のリスクは、シミュレートされた個体のうち各栄養素について摂取不足の個体のパーセンテージを取ることによって作成される。
【0068】
各群についての分析の結果及び得られた推奨を以下に示す。これらの表は、分析の結果一式を示す。
【0069】
ADFレジメンによる不十分な摂取のリスク
表3~表8は、各ADFレジメンで男性及び女性について特定された不足のリスクを示す。ほとんどの栄養素にEARがあるが、EARを割り当てるのに十分なデータがない場合、代わりにAIを割り当てた(Institute of Medicine,US)。以下の表において、「平均不足量」は、EAR又はAI未満の量である。「不足%」は、EAR又はAI未満の個体のパーセントを示す。モデル化された規定食の大部分が不足を生じる場合、それらの栄養素は不足に関して「リスク有」と考えられる。この解釈は、AIについては多少異なり、AIを超えるパーセントでは、概して十分であると仮定できるが、AIより低いパーセントは必ずしも不十分であることを意味しない。負の平均不足量は、摂取が十分である傾向があることを示す。
【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】
【0070】
この実施例では、「リスク有」と特定された栄養素は、ADFレジメン別では類似していたが、男性と女性とで異なっていた。しかし、栄養ギャップの大きさはレジメンによって異なった。
【0071】
分析:摂取量の分布
表9~表14は、対象となる栄養素の摂取量の分布を示す。対象となる栄養素は、注目に値するほど大きい不足のリスクを有するものとして選択されている。ここで、シミュレートされた規定食のパーセンテージは、ベースラインとは有意に異なる摂取不足を有する。
【表9】

【表10】

【表11】

【表12】

【表13】

【表14】
【0072】
分析:不足量
表15~表20は、対象となる栄養素について、各パーセンタイル(2.5%、50%及び97.5%)におけるEAR未満又はAI未満の量を示す。対象となる栄養素は、注目に値するほど大きい不足のリスクを有するものとして選択されている。ここで、シミュレートされた規定食のパーセンテージは、ベースラインとは有意に異なる摂取不足を有する。値が負である場合、摂取がDRIを上回る傾向があることを意味する。
【表15】

【表16】

【表17】

【表18】

【表19】

【表20】
【0073】
推奨
食事推奨を作成するために、本発明者らは、摂取推奨の上限及び下限を考慮して、ULを超過させずに栄養目標を特定する(カルシウム及び葉酸の例については図1図4を参照されたい)。「不足量」は、食事の推奨を生成するために使用される。最初に、本発明者らは、RDA、又はRDAが利用可能でない場合にはAIと、2.5%摂取パーセンタイルとの間の差を上限とし、97.5%摂取パーセンタイルとの差を下限とする。全ての推奨は、2000kcalの規定食のエネルギーレベルに基づく。推奨の上端は、推奨がULを超過しないことを確保するために上限が定められる。
【0074】
次に、コンピュータ化された規定食シミュレータを使用する。ある仮定を設けることで、規定食シミュレータは、栄養不足/ギャップの妥当な推定値を提供することができ、それにより、過度の努力又はユーザからの入力を必要とすることなく、栄養素、食品、飲料、及び/又はダイエタリーサプリメントによりこれらのギャップを補う方法に関する推奨を提供することができる。この実施例では、以下の仮定を行った。
・個体は、典型的な食事パターン(例えば、朝食、昼食、夕食及び1日1回の軽食)をとる、
・個体は、上記の食事及び軽食として、典型的な食品と飲料との組み合わせ(例えば、NHANESで報告されている食事及び軽食)を摂食する、及び
・個体は、食事推奨(例えば、USDA健康食パターン)に従ってバランスのとれた食事に従うことを意図する。
【0075】
規定食シミュレータが使用する食品組成データベースは、各食品について100g当たり及び代表的なサービングサイズ当たりの、主要栄養素及び微量栄養素を含む栄養素含量を含む。この実施例では、USDA Food Data Centralデータベースを使用して、先行するステップで「リスク有」と特定された栄養素を十分なレベルで含有する食品及び飲料を特定する。規定食シミュレータはまた、「リスク有」の栄養素の食品源を含有するレシピを特定することができるよう、レシピデータベースにリンクされる。
【0076】
本実施例では、推奨を例示するためにこれらの栄養素のうち2つのみを選択した。したがって、例えば、全てのADFレジメンで必要な栄養素として特定された繊維及びカルシウムについて、図1図4を参照されたい。図1は、男性のカルシウム摂取量範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量と、完全ADF、修正ADF、及び5:2との比較を示す。図2は、女性のカルシウム摂取範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量と、完全ADF、修正ADF、及び5:2との比較を示す。図3は、男性の繊維摂取量範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量と、完全ADF、修正ADF、及び5:2との比較を示す。図4は、女性の繊維摂取量範囲についての、シミュレートしたベースライン摂取量と、完全ADF、修正ADF、及び5:2との比較を示す。
【0077】
以下の食事推奨などの実施例は、ADF食のそれぞれに関するフィードバックを伴うように生成される。同様にして、「リスク有」として特定された全ての栄養素についての食事推奨を生成することができる。例示として、カルシウム及び食物繊維の例を以下に示す。
【0078】
カルシウム
カルシウムは、食品源から推奨されてもよい。例えば、菜食主義食を指定する(specifying)人は、角切りの豆腐を推奨され得る。1カップ(248g)は275mgのカルシウムを提供する。同様に、豆腐とミックスベジタブルのレシピ、例えばブロッコリーとニンジンに大豆ベースのソースをかけたものなどのレシピが推奨されてもよい。2カップ(434g)は286mgのカルシウムを提供する。
【0079】
カルシウムは飲料から推奨されてもよい。例えば、フレキシタリアン食を指定する人は、低脂肪乳を推奨されてもよい。1カップ(246g)の低脂肪乳は、310mgのカルシウムを含有する。
【0080】
カルシウムは、ダイエタリーサプリメントとして推奨されてもよい。好適な形態のカルシウムの非限定的な例としては、酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、乳酸カルシウム、又はこれらの混合物などの1つ以上のカルシウム塩が挙げられる。
【0081】
推奨される追加のカルシウムの量は、シミュレーションで特定された必要性に応じて異なる。例えば、男性の完全ADFは、カルシウムについて1日当たり424mgの不足を示した(表15)。この量は、336gのミルク、すなわち約1.4カップによって提供されてもよい。
【0082】
繊維
繊維は、食品源から推奨されてもよい。例えば、ビーガン食を指定する人は、調理したオートミールを推奨されてもよい。1カップ(234g)は、4mgの食物繊維を提供する。同様に、オートミールレーズンクッキーのレシピが推奨されてもよい。2枚のクッキー(48g)は1.6gの繊維を提供する。
【0083】
繊維は、ダイエタリーサプリメントから推奨されてもよい。繊維サプリメントの非限定的で好適な形態としては、小麦デキストリン、メチルセルロース、サイリウムハスク、ポリカルボフィル、グアー繊維、グルコマンナン又はβ-グルカンを含有するものが挙げられる。
図1
図2
図3
図4
【国際調査報告】