鸡卵黄免疫球蛋白在畜禽生产中的应用前景
日期：2006-4-18 16:42:00 来源：不详 主题：鸡卵黄免疫球蛋白在畜禽生产中的应用前景
中国农业大学动物科技学院 彭玉麟 呙于明
Williams等（1962）发现用某种抗原免疫产蛋母鸡，鸡血清中可产生相应抗体，产蛋母鸡又能以产蛋方式将血清免疫球蛋白有效地转移到卵黄中（ROse和Orlans，1981）。鸡血液中能转移到卵黄中的免疫球蛋白只有免疫球蛋白G（IgG），至今尚未发现卵黄中存在免疫球蛋白A和M（IgA和IgM）（胡清林等，1997）。因此卵黄中的IgG又称为卵黄抗体或卵黄免疫球蛋白（简称1GG ）(Leslie和Clem，1969）。
与哺乳动物的Igh相比，鸡蛋的lgY具有取材方便、提取方法比较简单、产量高等优点。
IgY的稳定性较好，可作为口服剂或饲料添加剂用于预防和治疗动物早期的消化道疾病。用禽卵大量制备多克隆抗体是近年来抗体制备技术中新兴的研究领域。本文简介一下 IgY的分子结构、功能。特点及分离提纯方法，着重介绍 IgY在畜禽生产中的应用前景。
1 IgY的分子结构与功能
正常鸡的IgY分子量约为180 KD，由两条重链和两条轻链组成，分子量分别为67000和2200。IgY的等电点接近5．2.尽管IgY同免疫球蛋白 E（IgE）和LgY有相似的结构特征，但从抗体产生特性及数量来看，IgY与哺乳动物IgG更相似。IgY的基本功能是与特异性抗原结合而发生免疫反应，增强机体的免疫力。 IgY通过口服方式，可用于预防和治疗哺乳动物早期的消化道疾病。
2 IgY的特点
2．l免疫的产蛋母鸡是高效率、高质量的 IgY"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15d左右出现，效价可维持数月至一年以上。Hatta等（1993）报道，经轮状病毒（HRV）免疫成功的母鸡，其所产蛋中的抗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，见表l。
表1 鸡蛋中免疫球蛋白的浓度mg／ml
LgY(LgG)
LgM
LgA
哺乳动物血清
约６
约１.３
约0.６
蛋黄
约２５
（＜０.０２）
(＜0.03）
蛋清
（＜0.03）
约０.15
约0.7
每个卵黄中lgY含量可达100～250mg（teslie和CIem，1969）。从一只兔子一个月可提取lgG约200mg，而-只母鸡一个月可提取lgY 2000～2800mg（Schade等，2001）。因此IgY生产效率是哺乳动物lgG的10倍。
2．2 IgY具有良好的稳定性，耐热、耐酸、耐碱较好Shimizu等（1988，1992，1993）研究lgY和哺乳类IgG（牛、山羊、兔）的热稳定性，结果表明IgY与哺乳类（除兔以外则外有着大致相同的热稳定性。发现热（＞ 75℃）或酸（pH＜ 3．0）能够降低IgY的抗体活性，温度65℃时IgY活性可保持24h以上，但70℃处理90min后活性明显下降。Lasson等（1993）将IgY制剂在4℃贮存5年或在室温下放置 6个月，经免疫扩散法检测， IgY抗体性仍无明显下降。
IgY对PH值和蛋白水解酶有较好的稳定性。IgY在pH 4．0～11．0时比较稳定， pH值为3．0～3．5时活性迅速下降，pH为 12．0时活性也降低。Yolken等（1988）报道，IgY能够抵抗幼龄动物的胃酸屏障，抵抗肠道中胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的消化。Hatta等（1993）检测了3种主要消化道酶对抗HRV IgY的影响。将胃蛋白酶和 IgY在 pH2．0温育 l h后，几乎所有IgY丧失；而在 pH 4．0温育 lh后保持91％的活性，甚至温育 10 h后仍有63％的活性。 IgY分别与胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶温育8 h，活性分别保持39 ％和41％，这说明IgY对这两种酶的消化在一定时间内有抵抗作用。由于幼畜胃内酸度不会太高，IgY在胃内一般不会严重失活，故在幼畜口粮中添加 IgY可获得有效的被动保护免疫力。但是对年龄较大的动物来说，就有必要对lgY进行保护，以免在胃内被消化。Shimizu等（1993）对IgY进行了脂质体包埋IgY的探索，发现在pH2．8的胃蛋白酶液中37℃温育 lh后，包理的 IgY仍可保存 80％的活性，而未包理IgY的活性几乎全部丧失。故用脂质体对IgY进行包埋可非常有效地抵抗酸性环境中胃蛋白酶的消化，使 IgY更有可能用于口服防治疾病。
3 IgY的分离提纯
至今已经建立了很多种分离提取IgY的方法。实验室常用方法有：氯仿一聚乙烯法、聚乙二醇法、聚乙二醇／冷乙醇法、硫酸葡萄糖法、水稀释法、硫酸胺或硫酸钠法、凝胶过滤法、层析法等。目前可用于大规模生产IgY的方法有：l）超临界气体抽提法，每千克卵黄粉可提取 IgY 25．1g，纯度可达95％；2）卡拉胶法，每千克卵黄粉可提取IgY 16．0 g，纯度可达对93％；3）硫酸铵盐析法，回收率为61％，纯度为94％。
4 IgY 在畜禽生产中的应用前景
近年来国外已制备了针对不同抗原的IgY，这些抗原种类各异，包括人和动物某些疾病的病原体以及细胞、激素、各种蛋白质等。如HRV、流感病毒大肠杆菌、链球菌、梭状芽抱孢杆菌、鸡败血支原体、核糖核酸（RNA）聚合酶、人胰岛素、人红细胞、人血清免疫球蛋白、蛇毒和蝎毒等（钟青萍等，1998）。国内一些实验室正在研究抗HRV、抗细菌毒素和某些动物蛋白的IgY。
幼龄动物消化系统尚未发育完全，口服的抗体能够很容易地通过肠壁，所以通过特异性抗体预处理后能够预防腹泻。由于IgY有较好的稳定性，可作为口服剂或饲料添加剂用于肠道细菌感染、腹泻以及其他一些疾病的预防和治疗。Schmidt等（1989）和Wiedemann等（1990研究表明，IgY特别是以全蛋形式存在时，能够很好地抵抗被消化过程。所以在生产实际中，常以含IgY的鸡蛋粉形式添加到日粮中。
4．1 IgY对初生仔猪和犊牛腹泻的预防和治疗作用 腹泻是动物最普通的疾病，常规治疗腹泻的方法是使用抗生素，但常伴随有副作用。所以抗生素一般仅用于发热型疾病。初生犊牛和仔猪可通过肠道吸收初乳获得被动性免疫，预防腹泻。若吸收初乳同时口服特异性 IgY，这种免疫保护作用将显著增强。Erhard等（1996）研究特异性IgY对断奶仔猪腹泻的预防效果。含抗大肠杆菌K88、K99、987P和抗 HRV的特异性 lgy鸡蛋粉以饲料形式添加，在仔猪断奶后（28－56日龄）饲喂，发现添加 IgY后显著降低腹泻率和死亡率，减轻腹泻程度，减少了抗生素的使用量。killer等（1994）研究了IgY对腹泻仔猪的治疗作用，用含抗大肠杆菌和抗HRV的特异性IgY鸡蛋粉，在腹泻开始后连续3d口服饲喂（每天每头仔猪3g），发现仔猪腹泻时间明显缩短。
犊牛在出生后最初两周最易发生腹泻，主要的病原菌是HRV、冠状病毒、K99大肠杆菌和隐孢子等。Erhard等（1993）和Ozpinar等（1996）给初生犊牛（0～14日龄）补充抗大肠杆菌K99和HRV的IgY鸡蛋粉，从腹泻率、腹泻程度以及腹泻的时间来看，使用 IgY鸡蛋粉的效果显著（p＜0．05），特别是添加 IgY组的口增重显著高于对照组。Yokoyaln等（1992）和Ikemori等（1992）也分别证明用抗肠毒素性大肠杆菌（ETEC）的lgY饲喂新生仔猪和新生犊牛，均可防止ETEC引起的腹泻，起到被动免疫作用。
4．2 IgY在试验动物、家禽和水产中的应用 口服IgY可使试验动物对相应病原体引起的胃肠道感染性炎症有被动免疫保护作用。YOlken等（1988）将IgY用于预防和治疗试验动物的胃肠道感染性炎症和腹泻取得满意结果。IgY用于禽类疫病防治方面的研究报道较多，且已有产品应用于生产中，如用于紧急预防和治疗传染性法氏囊病（IBD）、新城疫（ ND）等疫病的IgY，效果很好。Otake等（1991）将IgY用于试验动物对龋齿的被动免疫保护有明显效果。在水产动物，Gutierrez等（1993）报道日本鳗鱼通过口服特异性IgY，可降低死亡率，清除肠道病原菌，从而减少对肝和肾的侵害。Lee等（2000）报道，用耶尔森氏鼠疫杆菌获得的IgY，感染前或感染后的鱼口服使用可显著降低死亡率和肠道感染率。虹蹲鱼若在感染前4 h腹腔内注射这种IgY，则可获得相同的被动免疫作用。
单一用某种特定病原菌抗原免疫母鸡，可产生能够有效预防该病的IgY。但若同时免疫种病原菌的母鸡，能否产生对这些病原菌都起作用的LgY.Sugita等(1996)用甲醛灭活的26种病原细菌免疫母鸡，其产生的IgY，可抑制假单孢菌的生长、葡萄球菌肠毒素A的产生量以及肠炎沙门氏菌的粘附，能够有效预防多种肠道疾病。
总之，尽管动物的种类、年龄或添加IgY的目的（用于预防或治疗）有差异，但服用抗病原菌的特异性IgY都会有一定效果（Peralta等，1994;Ikemori等,1996，1997）.若使用养殖场特异性病原菌生产的IgY，对预防和治疗该场的特异性疾病，将会取得很好的效果。若初乳和IgY联合使用，将扩大抗体的种类，免疫力也会加强。
4．3 IgY的应用展望 广泛应用于研究和诊断的多克隆抗体，传统方法是从免疫哺乳动物（特别是兔子）的血液中分离提取，事实上也能够从免疫母鸡所产蛋的蛋黄中获取。用 IgY技术替代传统的采血技术生产抗体，不仅可获取更有效的抗体，而且对动物的应激也最小。利用免疫母鸡生产多克隆抗体IgY的过程称为lgY技术，包含母鸡饲养免疫过程、产蛋收集、IgY分离提取等程序。lgY是很好的抗体来源，但目前还没有广泛得到应用，这受多种因素影0＠。lgy技术的广泛使用取决于以下因素： l）IgY技术的可行性与实用性； 2）其科学潜力；3)受有关动物福利和保护法律的影响（Schade等，2001）。目前IgY生产技术上的问题已经得到克服，方法简单实用。未来IgY的生产和应用，将随动物免疫技术的应用和动物保护法规的出台而发展。
