蛋黄免疫球蛋白
鸡蛋含有生命发育和生长的各种物质,从鸡蛋中提取的生物活性物质价值极高,在医药、食品、化工、生物等诸方面具有广泛的用途,是我国近20年来蛋制品科学研究开发中的热点。鸡蛋中含有丰富的免疫球蛋白(immunoglobulin of yolk简称IgY),他可以提高免疫力,防治与免疫力有关的营养缺乏病。现从IgY的形成、特性、免疫程序、分离、提取、检测、应用等方面进行阐述。
1.IgY的形成
禽类的体液免疫系统是由法氏囊控制的。当机体受到外界特异性抗原(尤其是灭火抗原)的刺激后,诱发一系列的免疫应答反应 ,激发细胞分化成能分泌特异性抗体的浆细胞,分泌大量的特异性抗体进入血液中。在产蛋禽体内,血液中的特异性抗体逐渐移行到卵巢,并在卵黄中蓄积。
2.IgY的性质
IgY的分子结构
鸡的IgY类似于哺乳动物的免疫球蛋白(IgG),相对分子质量约为180*10,等电点接近5.2.其重链有4个稳定区,无交链区,而哺乳动物的IgG只有3个稳定区。IgG的含氧量为14.8%氨基酸组成及含糖量与人和兔的免疫球蛋白有显著差异。
IgY的稳定性
IgY的性能较稳定,室温下活性可保持6个月,4℃储存6到7年活性下降仅5%以下。与一般哺乳动物IgG相比,IgY具有较强的耐热、耐酸、抗离子强度和一定的抗降解能力。IgY制剂在室温储存6个月活性仍无明显下降。65℃时可保持24h以上,70℃时加热15min后抗菌活性下降很小,PH>4时抗菌活性较高,PH<4时活性损失很快。IgY溶液在4000高压下和温度低于60℃时处理30min,仍保持活性,表明IgY有较强的抗高压性能。
3.免疫程序
一般免疫程序:首先,抗原加等体积弗氏完全佐剂(FCA)乳化成油包水型,每1ml含抗原10—100μg每羽鸡胸肌注射1ml,分4点注射,每点0.25ml。首次免疫后第2、4、6周加强免疫1次用弗氏不完全佐剂(FIA)乳化抗原,同样每羽1ml,分4点注射。首次免疫和5到7开始收蛋,检测抗体效价。
佐剂:佐剂的类型和性质对免疫应答反应是关键因素。他能够非特异性的增强机体反应强度,延长反应时间。人们公认地佐剂是弗氏佐剂(Freundadjuvant),包括FCA与FIA。
剂量:每次注射量为0.5—1ml,含抗原10—100μg,最好为2点以上注射。
注射部位:一般为胸肌注射或颈部皮下注射,但绝不可在腿部肌肉注射,因会导致瘸腿。
免疫次数:首次免疫和一次加强在产蛋期前进行,一般加强免疫2—3次。
4.IgY的分离和提取
冷冻干燥法
蛋黄用低温超滤提取后冷冻干燥而成。其中除了蛋黄免疫球蛋白外,还含有具有免疫功能的转铁蛋白20%、溶菌酶10%。
生产流程
离心透析法
取1体积的蛋黄加4体积的蒸馏水混合均匀后与4℃静置8h,然后再12000r/min下冷冻离心、15分钟取上清液,加入19%的,缓慢搅拌1小时后,在同样条件下离心,沉淀,用磷酸缓冲液(PBS)悬侵(1㎎/ml),在4℃下对PBS透析8小时。然后上纤维素柱,分离得到免疫球蛋白。
无机盐沉淀法
IgY的分离
粗提:血清中加入等量、等掺盐水,调PH=7(4℃),加入饱和,搅拌后30分钟离心(2000r/min),然后向沉淀中加入饱和
洗2次后加入盐水溶解,然后用PBS透析,最后冷冻干燥成粉状产品。
纯化(据研究最佳的IgY纯化分离方法):向蛋黄中加入7倍无菌水,调整PH为5.0,在4℃下温水浴5h,离心分离蛋黄稀释液,上清液冷冻干燥,获得粗分离的IgY。再经60%沉淀1次,用14%
沉淀2次,获得纯化的lgY其回收率为94%,纯度为97%。
有机物沉淀法
一般采用PBS,将卵黄液稀释5倍,加入一定比列的聚乙二醇6000(以3.5%最佳)或硫酸葡聚糖,脂质发生沉淀,IgY保留在上清液中。
天然胶法
一些天然胶如卡拉胶和黄原胶可用于分离卵黄抗体。具体做法:将9倍体积的0.1%(w/v)卡拉胶溶液与卵黄混合,离心得水溶性组分。亦可将卵黄用双蒸水稀释1倍后与4倍体积的黄原胶混合,离心得水溶性组分。使用天然胶法去除脂质比较安全,水溶液中脂类含量少于0.4%。
其他纯化的方法有:离子交换、凝胶过滤、亲和色谱、超滤。其中亲和色谱、超滤适合工业化生产。
微胶囊法
蛋黄免疫球蛋白明胶微囊的制备
5.IgY的检测
检测方法:凝胶电泳、免疫扩散法定量测定、酶联免疫吸附测定。
6.IgY的功能、应用
鸡蛋免疫球蛋白油凝聚、吞噬、中和细菌及毒素成份,增强免疫系统功能,预防消化道等疾病,促进营养吸收等生理功能。目前,IgY在以下方面等到应用。
免疫检测
IgY在免疫检测中有许多独特的优点。首先,鸡属于禽类,与哺乳动物间种系距离很大,IgY与哺乳动物免疫球蛋白之间不会发生血清学交叉反应。其次,鸡的饲养成本低,技术成熟,现已有大规模养殖,并且容易获得大量的抗体。因此,用鸡制备抗体更为经济、方便。最后,鸡对于很多微生物均有天然抗体,在制备某些病毒抗体时,可直接用鸡胚中增值的病毒为抗原,免疫同一种类的母鸡,省去抗原纯化的复杂过程。
抑菌作用
以细菌为抗原使母鸡产生特异性IgY抗体,利用IgY抗体的识别吸附作用,可达到抑制细菌生长的目的。Sugita Konishi等,用26种可传染性细菌免疫鸡,得到相应IgY抗体,经进一步实验证明,均有不同程度的抑菌作用。用绿脓杆菌免疫鸡得到IgY可有效地防止因其过度生长而引起的脓毒血症;抗金黄色葡萄球菌的IgY抗体对于其内毒素的产生有明显的抑制作用;肠炎沙门菌感染的关键是吸附到肠道上皮细胞表面,将肠炎沙门菌与相应的IgY共同加到培养液2周的肠道细胞顶端,发现该细菌被诱导凝聚而且在肠道细胞上的吸附率降低1/2.5。
肿瘤的抑制
在肿瘤研究方面,IgY能够选择性地识别低分化腺胃癌细胞,而与人正常胃的组织细胞无免疫反应。用免疫组织化学染色法研究了消化系统组织病理切片的选择性识别反应,实验结果显示,对食道癌、结肠中分化腺癌、结肠高分化腺癌和直肠癌均有特异识别反应。
其他的应用
用于抗非典病毒的特异性IgY抗体,应用其阻断非典病毒感染上呼吸道细胞和向下呼吸道蔓延,从而可能预防非典病毒感染和组织非典病毒患者传染病毒;用于抗幽门螺杆菌;用于幼儿乳粉中。
由于鸡蛋产量大,品质优,价格较低,同时制备IgY的工艺相对简单,因此,IgY价格低、产量高具有很多用途。IgY的提取分离、应用具有广阔的前景。