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鸡卵黄抗体的研究与应用

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2(D7年9月 韶关学院学报・自然科学 Joumal of Shaoguan University・Natural Science Sep.2(D7 第28卷 第9期 V01.28 No.9 鸡卵黄抗体的研究与应用 刘博婷 。朱必凤 (1.南昌大学生命科学学院,江西南昌330029;2.韶关学院英东生物工程学院,广东韶关512005) 摘要:免疫母鸡的卵黄内舍有抗体这一发现,推动了卵黄抗备技术的发展.研究发现卵黄抗体更优于哺乳动 物所产生的抗体,而且减少了对动物的伤害.分析了卵黄抗体的生物学特性、作用机理以及用途, 关键词:卵黄抗体;提取;纯化 中图分类号:¥852,5 文献标识码:A 文章编号:11907—5348(2o07)09一OO94—04 卵黄抗体(IgV)指从免疫禽蛋中提取出的针对特定抗原的抗体.鸟类、爬行类和两栖类动物的蛋黄中仅 含有免疫球蛋白IgG一种成分.因为只有免疫球蛋白rgG分子能通过卵黄囊转输至蛋黄中,因此用抗原免疫 的母鸡所生的鸡蛋黄中含有丰富的免疫球蛋白IgG.由于鸡蛋黄的英文名称为“Y0ll(”,特取它的第一个字母 “Y”为代表,将鸡蛋黄中的免疫球蛋白IgG称为IgY(Immunoglobuhn—Y0lk). 1卵黄抗体IgY的特性 IgY的性质与哺乳动物的IgG相似.正常鸡IgY的等电点约为5.2,分子量约为180 ku,由两条轻链(2L) 和两条重链(2rt)组成.与应用抗原免疫哺乳动物所产生的血清rgG相比,鸡卵黄免疫球蛋白IgY具有以下特 性:(1)鸡卵黄中IgV纯度高、含量大.用抗原免疫母鸡后,由免疫母鸡所生的鸡蛋黄中只有 Y一种抗体,其 含量和纯度超过鸡血清IgG.(2)特异性高.利用鸡蛋黄免疫球蛋白作为医学上的诊断试剂,其特异性高,不 产生假阳性反应,(3)稳定性好.IgY在室温保存半年,其抗体活性不变,在4℃冰箱贮存6~7年,经免疫扩散 法测定其活性降低不超过5%“J.(4)产量高.免疫的产蛋母鸡是高效率、高质量的 “生产厂”.经用特定抗 原免疫的产蛋母鸡,对抗原可产生持久性应答.抗体在卵黄中出现的时间比在血清中约晚一周,一般在母鸡 被免疫后l5天左右出现.卵黄抗体的消长趋势与血清抗体基本一致,维持时间在数月至一年以上,长于血清 抗体 】.Hatta等报道b】,经轮状病毒(HRV)免疫成功的母鸡,所产蛋中的抗HRV IgY效价可维持一年以上. 卵黄中IgY的含量超过哺乳动物血清抗体含量,每个卵黄中 rY含量可达100~250 m 引.从一只兔子体内一 个月可提取 约200 nag,而一只母鸡一个月可提取2 000~2 800 nag igV,生产效率是哺乳动物的lO倍.(5) 采集抗体方便.用抗原免疫母鸡收集鸡蛋方便,无需放血或宰杀动物.可连续获得高滴度抗体,对动物的应 激小,符合动物保护要求.省工、省时,适合大规模生产,且可以大大降低抗体的生产成本.(6)IgY不结合类 风湿因子(Rr).在免疫学试验中,抗原一抗体复合物能激活Fc受体,引起蛋白表面发生改变,进而可能对试 验结果产生干扰作用 J.由于IgY不与人血清中抗哺乳动物抗体的抗体反应,如类风湿因子和(人的抗rgG 抗体;同时IgY也不能与人或细菌Fc受体结合,如葡萄球菌蛋白A或葡萄球菌蛋白G 】.因此,使用igV可以 避免由抗哺乳动物IgG抗体引起的干扰作用,以避免在免疫检测中经常呈现假阳性反应.(7)igV不激活补 体.鸡的IgY不激活哺乳类动物和人的补体系统,补体系统激活后会减少抗原与抗体的结合,从而导致假阴 性结果的产生 】.若用鸡的IgY包被微孔板作为捕获抗体,则不含补体,从而可避免补体系统的干扰.(8)IgV 能抗酸耐热.杨耀中等用ELISA分析不同温度条件下抗体的结合活性,表明IgY与兔以外的哺乳类IgG有着 收稿日期:2O()7—03一o5 作者简介:刘 婷f1981一),女,广东英德人,南昌大学、韶关学院联合培养硕士研究生,主要从事分子生物学研究 维普资讯 http://www.cqvip.com 第6期 刘博婷,等:鸡卵黄抗体的研究与应用 ・95・ 大致相同的热稳定性 J.那红等同样用ELISA技术研究,结果表明:IgY具有良好的热稳定性,只要温度低于 75℃就不会发生热变性 j.同时实验发现IgY活性在pH3 3.5时活性才发生下降.因此IgY能口服,用以杀 灭胃肠道的病菌.⑨安全.服用IgY安全可靠,王忠泽等用治疗剂量(8o一300 mg/kg)的IO一4O倍进行试验, 没有发现毒性反应-9J.美国食品和药品管理局(FDA)认为,卵黄免疫球蛋白作为食品比作为药物更有利,并 将其列入“一般公认安全物质”(Generally Recognized as Safe,GRAS)范畴.因此,如同每日饮用牛奶一样,消费 者可以放心食用卵黄抗体. 2卵黄抗体的作用机理 特定病原菌的卵黄抗体能直接粘附于病原菌的细胞壁上,改变病原细胞的完整性,直接抑制病原菌的 生长.卵黄抗体可粘附于细菌的菌毛上,使之不能粘附于肠道粘膜上皮细胞.一部分卵黄抗体在肠道内被消 化酶降解为可结合片段,这些片段含有抗体末端的可变小肽(Fab部分),这些小肽很容易被肠道吸收,进入 血液后能与特定病原菌粘附因子结合,使病原菌不能粘附易感细胞而失去致病性,从而对非肠道病原菌发 挥抑菌作用.这些Fab部分还能与宿主血液中的球蛋白末端相结合,使其免遭机体破坏.患乳房炎的奶牛口 服含抗无乳链球菌和葡萄球菌的卵黄抗体后,乳中体细胞数下降28%,说明IgY起了重要作用.用卵黄抗体 治疗奶牛乳腺炎已得到美国农业部的批准¨0_ ・ 3卵黄抗体的提取与纯化 鸡卵黄中含有水分48.0%、蛋白质17.8%和脂肪30.5%,其中大部分脂肪与蛋白质结合以脂蛋白的形 式存在于卵黄颗粒中,不溶于水,只有卵黄球蛋白(Or-,I3、7)是水溶性的(WSF),而IgY是-/卵黄球蛋白.因此 IgY的分离纯化首先需有效地去除卵黄中的脂类,从水溶性蛋白中分离IgY. 近十几年来,已建立了许多较为高效而经济的方法.这些方法大多以PEG、硫酸葡聚糖、自然胶,如藻酸 钠、角叉菜胶或乙醇沉淀等方法初步纯化蛋白质,产量约为1.5~7.5 mg/ml,纯度87% 89%.Akita等建立 了水稀释法(WD法),即以9份水稀释1份卵黄,调节pH值至5.2,4 ̄C静置6 h以上,离心去除颗粒,再用硫 酸盐沉淀法浓缩,并经超滤或乙醇沉淀或盐沉淀进一步纯化、浓缩,再经凝胶过滤提纯,产量达9.8 m#ml,纯 度94%l1 .水稀释法提取IgY效率高,纯度高,适合卵黄抗体的大规模制备.蛋白质的提纯主要采用层析技 术,IgY的纯化也基于这一方法,并加以改进.最常用方法是凝胶层折和离子交换层折.Yang等用DEAE离子 交换层析提取IgY证实回收的抗体不会减少活性l1 .IsY的纯化多采用两种层析结合的方法. 4鸡卵黄抗体IgY的应用 4.1 应用鸡卵黄抗体IgY制备实验诊断试剂 由于鸡蛋黄免疫球蛋白IgY不激活补体,不结合类风湿因子,也不与哺乳类动物免疫球蛋白分子的Fc 受体结合,这使得卵黄抗体在检测诊断上具有更强的特异性和灵敏度.,所以卵黄抗体可以应用于免疫荧光 试验、ELISA试验、免疫扩散、免疫电泳等.郑厚旌等用卵黄琼扩实验检验卵黄中的IBD抗体水平,结果表明 用卵黄琼扩试验替代血清琼扩试验检测IBD抗体水平是可行的,并且具有经济、省力、省时的特点l1引.Alem. eida等用菌毛结构重复蛋白A亚单位(Structural repeating protein A subunit,BfpA)免疫鸡,制各了抗BfpA的 IgY,发现该IgY可以特异地鉴定致病性大肠杆菌¨引.故IgY可作为一种特异而廉价的免疫生物学试剂来识 别和鉴定致病性大肠杆菌.Shin等用幽门螺杆菌(Hp)的不同蛋白质成分免疫鸡,制备的IgY鉴别出了5种幽 门螺杆菌的免疫优势蛋白,为制备Hp的特异性诊断抗体开辟了前景l1 .此外卵黄抗体有望取代传统的多克 隆抗体的生产,获取大量更有效的抗体,同时也可减少对动物的副反应. 4.2 鸡卵黄抗体IgY用于免疫防治 卵黄抗体在已患病个体体内对病原微生物有特异性的结合和灭活作用,从而可以治疗疾病.用于健康 动物时,可以提高动物个体对病原微生物的抵抗能力,起到预防作用.目前,卵黄抗体在各种畜禽疫病的免 疫防治方面已经得到了广泛的应用.例如,口服IgY对奶牛乳房炎、仔猪、犊牛、幼兔的腹泻都有很好的防治 效果.在抗病毒方面,杨晓梅等用鸭病毒性肝炎I型鸡胚毒免疫鸡制备的鸡抗鸭病毒性肝炎高免卵黄抗体, 维普资讯 http://www.cqvip.com ・96・ 韶关学院学报・自然科学 2OO7年 实际应用于预防时,雏鸭的平均成活率为96.9%n刮.轮状病毒是引起秋冬季婴幼儿腹泻的主要病原体之一, 目前尚无有效的疫苗.荫俊、郭立君等分别对抗轮状病毒IsV的制备,获得了高效的特异性IsV,并对其生物 学活性进行了研究n 副.目前抗轮状病毒tsv( ̄n百贝宁)是我国已商品化的治疗和预防该病的生物制品.在 龋齿的研究方面,Daniel等用突变链球菌葡聚糖结合蛋白B(GBP—B)免疫鸡,制备了抗GBP—B的tsY(tsY— GBP—B),用此抗体对鼠龋齿模型进行了研究,发现该IsV—GBP—B可以预防突变链球菌感染及其引起的龋 齿【1引.近年来,IsV还作为药物载体用于胃肠道癌症的治疗.Yang等从人胃癌MGC一803细胞中提取PllO蛋 白作抗原免疫鸡,制备了抗胃癌蛋白PllO的IsV,将之作为运送抗癌药物的载体,发现该抗体能特异地识别 胃肠系统的癌组织u .这为胃肠系统癌症的治疗开辟了一条新途径,也为其他肿瘤的治疗提供了新思路.用 卵黄抗体治疗疾病,具有安全、高效且无公害的特点,是人们理想的兽医临床药物.据报道,中国农科院哈尔 滨兽医研究所已启动用免疫鸡卵黄抗体治疗SAPS冠状病毒的研究,如若成功,这将为人们防治SAPS提供 一种廉价、高效、方便的治疗手段.可以预见,随着人们对IsV的更深入研究,它将会在人类疾病控制中扮演 更重要的角色.当然,应用IsV治疗动物疫病也应注意一些问题【加J.一般说来,IgY在疾病发生早期使用效果 较好;它不能与疫苗同期接种,应间隔一定的时间;同时应慎重与抗生素搭配.实践证明,IsV以肌肉注射为 好. 4.3 添加剂 鸡卵黄抗体可以经口服而在小肠内局部发挥作用,不存在药物残留和耐药性的问题;而且卵黄抗体液是蛋白 质,有促生长作用.迄今,不同国家的学者已分别研制出多种可作为食品舔加剂的特异性tsv来控制以下病菌:变异 链球菌、幽门螺旋杆菌、梭状芽孢杆菌以及产气荚膜芽孢杆菌.在饲料舔加剂方面,多价抗体微生态制剂是特异性 免疫球蛋白与益生菌两种活性物质有机组合的固剂,能充分发挥免疫球蛋白的特异性免疫功能与益生菌的非 特异性免疫及相应生理促进功能,达到预防和治疗感染性疾病的作用,而且具有无污染、无抗药性、无残留、药效持 续时间长等特点,可有效替代抗生素,在畜牧保健领域有广阔的应用前景.Yokoyarm等用免疫获得的抗产肠毒素大 肠杆菌的抗体IsV喂养新生仔猪,可防止大肠杆菌引发的腹泻【丑J.据报道,目前我国已生产出第一个产品——壮壮 崽,在防冶仔猪黄、白痢等腹泻,提高弱仔猪的成活率、健仔率,促进生长方面取得了独特的疗效 J. 5结语 病原体耐药率的增加,使抗生素几乎无效,因此寻找抗生素替代物是重要的.自KIemperer首次报道鸡蛋中存 在抗体以来,人们对鸡蛋中抗体的研究不断深入.IgV的结构与IgG相似,具有典型的免疫球蛋白的空间构象,也可 与抗原结合.但在许多功能方面与哺乳动物IgG不同.IsV不与哺乳动物的血清补体和Fc受体结合,不受类风湿因 子(RF)的干扰,另外,IsV对热、酸均有很强的耐受性,且稳定性好,禽类与以人为代表的哺乳动物亲缘关系较远,有 利于疾病控制,用鸡生产人用的免疫球蛋白,不会将导致人类疾病的病原微生物引入到病人的体内,可以解决治疗 上的后顾之忧.鸡卵黄中IsV含量高,产量大,从免疫母鸡卵黄中提取IsV是一种极好的选择.在国内,鸡是率先实 现产业化的实验动物,养殖场所简单且便宜,收集鸡蛋勿需强迫性放血,分离和纯化IsV抗体简单快速,有利于规 模化生产.因此鸡卵黄抗体(IsV)在疾病的诊断与防治中应用前景广阔. IgY在禽畜感染性疾病的研究中已广泛应用,如牛轮状病毒、牛冠状病毒、大肠杆菌、沙门氏茵感染等. 近年来,tsv在人类疾病诊治中的应用也倍受关注.多年来的研究证实,口服tsv的被动免疫替代抗生素治疗 可以成功地治疗许多肠道疾病.目前,日本和韩国已经有用于治疗预防幽门螺杆菌引起的人胃溃疡病的酸 奶面市.近年来IsV应用于一系列的分析诊断技术,包括免疫沉淀、免疫荧光、免疫组化、免疫印迹等,为人类 疾病的诊断开辟了一条新途径. 应用卵黄抗体防治疾病也有不可避免的缺点,如可能带有蛋传染性疾病的病原,对养禽业存在潜在的 威胁.在一定程度上影响了卵黄抗体的开发和应用.今后应尽快制订该类产品质量标准,进一步改善产品性 状,提高产品质量,使其在畜牧生产及人体疾病防治中发挥更大的作用. 维普资讯 http://www.cqvip.com 第6期 参考文献: 刘博婷,等:鸡卵黄抗体的研究与应用 ・97・ [1]徐有良.新型饲料添加剂一鸡卵黄免疫球蛋白[J】.中国饲料,200o(22):ll一12. [2]吴文福,巫月生,李嘉爱,等.鸡抗猪大肠杆菌血清抗体和卵黄抗体消长规律及其相互关系的探讨[J].中国兽药杂志,2o03, 37(1):16—18. [3]natta H,Tsuda K,Akashi S,et a1.Oral passive in ̄nunization efect of anfihuman rotavirus IsY and its behavior agaiIlst proteolytic eil ̄tles [J].Bioscience,Biotechnology and Biochemistry,1993,57(7):1077—1081. [4]张玲,林学颜.免疫球蛋白tsV的分子结构与功能[J].广东科技,2003(1):56. [5]Kapyaho K,Tanner P,Weber T.Effect of complement binging on a solid—phase inllllunoil ̄ttic TSH assay[J].Scandinavian Journal of Clinical LM ̄mtory Investigation,1989,49:211—215. 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Study and application of antibodies of egg y0ll【 LIU Bo.ring ,ZHU Bi.fe.n (1.Life Sciences Institute,Nanchang University,Nanchang 330029,Ji ̄gxi,China; 2.Yingdong College of Bioengineering,Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guandong,China) Abstract:The fact that antibodies Call also be detected in the yolk of eggs laid by immunized hens,ld teo the develop— ment of he tyolk antibody tchnoleogy as all ahemative method.The study show that egg yolk antibodies offers advantages over mammalin aantibodis aend lsse stressful to niamals.Protocols on the biological and physicochemieal characteristics, function mechanism,extraction,isolation and use of antibodis ferom yolk are described in this article. Key words:yolk antibody;extraction;iolsation (责任编辑:颜志森) 

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