卵黄抗体的特性及在水禽疾病防治上的应用
2016-12-23于新友李天芝
于新友 李天芝
摘要:卵黄抗体是禽类经特异性抗原刺激由B淋巴细胞产生并移行至卵黄中的特异性抗体。卵黄抗体具有制作简单方便、性质稳定、产量高,成本低等多种优点,在动物的疾病诊断、治疗、预防等方面有着广泛的应用。本文就卵黄抗体的特性及在水禽疾病防治中的应用情况进行综述。
关键词:卵黄抗体;水禽疾病;防治;应用
卵黄抗体(IgY)又称卵黄免疫球蛋白,是禽类经特异性抗原刺激由B淋巴细胞产生并移行至卵黄中的特异性抗体。1893年,Klemperer首次报道了鸡卵黄中富含抗体,1969年,Leslie和Clem将这种抗体命名为IgY,此后,各国学者就卵黄抗体不断进行深入研究,卵黄中IgY的浓度很高,而其它免疫球蛋白在卵黄里的含量很少,可以忽略不计。IgY具有强大的免疫功能。并具有稳定性强、耐酸性、耐高温、特异性强、制备简单、成本低、适宜规模化生产等优点,目前卵黄抗体己被广泛应用于畜禽疾病的防治中,符合目前我国大陆地区的畜禽养殖条件与实际状况,具有非常广阔的应用前景。本文综述了卵黄抗体的特性及在水禽疾病防治中的应用研究情况。
1.卵黄抗体的特性
1.1卵黄抗体的结构特点 IgY分子量为180kD,其结构与IgE类似,同样由两条重链(H链)与两条轻链(L链)组成,重链由1个可变区(V)与4个恒定区(Cul Cv4)组成,分子量为67-70kD,轻链分子量为22-30kD。IgY与IgG相比没有铰链结构,结构更为稳定,与IgG相比IgY疏水性更强,这与IgY存在于脂类含量较高卵黄内的环境中是相对应的。Igy等电点在pH值5.7-7.6之间。
1.2卵黄抗体的优势
1.2.1产量高、成本低、便于规模化生产 卵黄抗体是从鸡蛋中提取的,一枚蛋可获得50~100mg IgY,其中2%-10%为特异性抗体,平均1只鸡每年可得到22500mg抗体,产量比较高。1只蛋鸡每周的抗体产量相当于9~10只鸭子的抗体产量。而且饲养母鸡也比较方便,其所产的蛋具有均一性好、收集方便快捷以及价格价格便宜等优点,卵黄中没有其他的免疫球蛋白,纯度相对较高,提取抗体的技术已经成熟,可以进行大规模生产、提纯方便,并在制备卵黄抗体时,不需要采集动物血液,不会对动物造成任何损伤,符合动物保护原则的要求。
1.2.2理化性质稳定 稳定性好、耐酸碱,4℃条件下,甚至可保存5~10年,其抗体活性无显著损失,在室温条件下,可保持抗体活性半年不变,37℃条件下,也可保持活性1个月。65℃时可以保持24h以上;在70℃时,当加热90min后,卵黄抗体的活性才会发生明显的下降。IgY在pH值4~11时IgY能保持稳定,活性几乎不变,低于pH3.0时活性迅速下降。IgY耐高渗、耐高压,60%浓度的蔗糖溶液中仍有活性,4000kg/cm2高压下,仍可保持活性。IgY还有耐反复冻融的特性。卵黄抗体对胃蛋白酶抵抗力较强,能抵抗幼龄动物肠道中胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的消化。这些特性使IgY的生产、加工、贮存、摄取及消化过程中维持其结构的稳定和发挥生物学作用具有重要意义。
1.2.3治疗效果好,无副作用 用卵黄抗体治疗畜禽疾病时起作用快,效果好,对病原的特异性强,病原不会产生耐药性,不会产生继发感染的现象,有可能替代抗生素用于畜禽疾病的治疗,安全可靠,无毒副作用和不良反应,当IgY与病原发生作用后,残留部分会被机体视为营养物质分解掉。
IgY作为一种优质蛋白源,对畜禽还有一定的促生长作用。
1.3卵黄抗体的作用机理 IgY抗菌的机理主要是IgY能粘附于细菌的细胞壁,破坏细菌的完整性,从而抑制菌的生长繁殖,也可以直接粘附于菌毛上和鞭毛上,使其不能粘附于肠上皮细胞,阻碍细菌扩散、运动。Igy还能与细菌毒素发生中和反应,减轻细菌毒素对动物机体的损伤。IgY抗病毒的机理主要是IgY与病毒颗粒表面多个受体结合时会破坏病毒的结构,影响病毒膜与细胞表面的融合,抑制病毒核酸在细胞内的复制。lgY也可以粘附于病毒衣壳上,抑制病毒的生长繁殖。此外,部分IgY在肠道消化酶作用下,降解为容易被肠道吸收的可变小剧,这些小肽都含有抗体末端,易被肠道吸收,进入血液后能与特定的病原粘附因子结合,使病原失去致病性,保护易感细胞免受病原的粘附和破坏。
2.卵黄抗体在水禽疾病防治上的应用
2.1卵黄抗体在小鹅瘟防治上的应用 小鹅瘟是由小鹅瘟病毒引起的雏鹅的一种急性或亚急性败血性传染病,要危害3-20日龄小鹅,特别是10日龄之内的雏鹅,传播速度快,发病率和死亡率高达100%,临床表现为下痢、腿瘫痪、精神萎靡、食欲废绝,给世界养鹅业造成了严重的损失。由于小鹅瘟主要危害雏鸭,而雏鹅的免疫功能未完全发育成熟,疫苗免疫效果不理想,种鹅接种疫苗后会产生应激,产蛋下降,且因个体差异、饲养管理等因素的影响,母源抗体参差不齐。因此,利用卵黄抗体进行被动免疫来防治是非常有效的方法。藏玉婷等将实验室试制的3批小鹅瘟卵黄抗体,琼扩效价为1:16,分别稀释成琼扩效价为1.4、1:8,分别按每只0.5ml接种3日龄易感雏鹅,24h后,试验组与对照组攻击小鹅瘟病毒。结果显示:雏鹅注射相同剂量不闹琼扩效价的卵黄抗体,随着卵黄抗体琼扩效价的升高,对雏鹅的保护率也随之升高,当抗体效价为抗体效价为1:4时,攻毒保护率为56.67%;抗体效价为1:8时,攻毒保护率为83.33%,抗体效价为1:16时,攻毒保护率为96.67%;对照组90%死亡,确定抗体效价1:16时为小鹅瘟卵黄抗体血清学效检标准。闫妍等为探讨小鹅瘟卵黄抗体对不同日龄雏鹅在小鹅瘟病毒攻击后的治疗试验,将小鹅瘟强毒(H株)病毒液接种1、4、7日龄健康易感雏鹅,攻毒后将鹅按患病程度划分为轻度患病及重度患病组,分别皮下注射琼扩效价为1:16的三批小鹅瘟卵黄抗体实验室产品,雏鹅注射剂量为1.0ml/只,注射后观察10日,记录雏鹅发病情况。结果表明,在观察期内,轻度患病雏鹅1日龄治愈率为97.44%,4日龄治愈率为94.87%,7日龄治愈率为90.48%,未注射抗体对照组1日龄92.31%死亡,4日龄91.67%死亡,7日龄85.71%死亡,重度患病雏鹅1日龄治愈率为6.06%,4日龄治愈率为10.00%,7日龄治愈率为9.52%,未注射抗体对照组1日龄100%死亡,4日龄100%死亡,7日龄90.00%死亡。
2.2卵黄抗体在防治鸭病毒性肝炎上的应用鸭病毒性肝炎是由鸭病毒性肝炎病毒(DHV)引起雏鸭的一种急性、高度致死性传染病,主要危害1~3周龄雏鸭,死亡率高达90%-95%,临床上发病急、传播快、死亡率高,病死雏鸭主要表现为角弓反张,剖检病变为肝脏水肿,有针头大至黄豆粒大出血点,给养鸭业带来巨大的经济损失。鸭病毒性肝炎同小鹅瘟一样,疫苗免疫效果不理想,采用卵黄抗体防治该病效果最好。马秀丽等应用雏鸭病毒性肝炎病毒弱毒疫苗和油乳剂灭活苗多次免疫产蛋鸡,制备鸡抗鸭病毒性肝炎高免卵黄抗体,自制鸭病毒性肝炎病毒高免卵黄抗体的疗效取决于卵黄抗体的中和效价及治疗的时间。实验室试验及临床应用结果表明,卵黄抗体的中和效价应达28以上,并且在感染DHV 24h以内对雏鸭进行肌肉注射,治疗结果显示,抗体中和效价达28以上者治疗效果较好,总治愈率在80%以上。张占龙等将鸭甲肝病毒基因A型(DHAV-A)和基因c型(DHAV-C)制备二联油乳剂灭活苗多次免疫高产蛋鸡制备基因A型和基因c型鸭甲肝病毒双价卵黄抗体,取得了良好的试验结果。制备的双价卵黄抗体对DHAV-A和DHAV-C的抗体中和效价分别达到29.7和29.3,对DHAV-A和DHAV-C的攻毒保护率均达到100%,对人工感染DHAV-A的治疗率达到100%人工感染DHAV-C的治疗率达到90%。宋扬等取3批实验室试制的卵黄抗体,按0.5ml/只接种3日龄SPF雏鸭,1.0ml/只接种6日龄SPF雏鸭,分别在注射抗体后1、3、5和7d攻毒,观察攻毒保护情况。结果显示,3和6日龄雏鸭接种抗体后1-5d注射1型和3型鸭甲型肝炎强毒,攻毒保护率均在90%以上.雏鸭接种抗体后7d注射鸭甲型肝炎强毒的攻毒保护率仅在70%-76.7%之间,攻毒对照组90%-100%死亡,健康对照组100%健活。
2.3卵黄抗体在防治鸭坦布苏毒病病上的应用鸭坦布苏病毒病对蛋鸭危害严重,鸭群的发病率高达100%,死亡率在5%~15%,临床表现主要为高热、蛋鸭产蛋率严重下降、部分感染鸭拉绿色稀便并出现神经症状,病理变化为为卵巢充血、出血、萎缩、坏死,卵泡破裂,心内膜出血,脾脏肿大。邹晓娟斤等将鸭坦布苏病毒浓缩后制备灭活苗,免疫试验鸡制备卵黄抗体,鸡胚中和试验表明,第3次免疫后15d,卵黄抗体中和效价为1:103.5,雏鸭攻毒保护试验结果表明,预防组和治疗组的保护率分别达到90%和78%。胡紫霞等以鸭坦布苏病毒AH-F10株制备的灭活免疫制剂免疫健康高产蛋鸡,应用琼扩方法检测卵黄抗体效价,收集高效价卵黄,采用氯仿抽提和硫酸铵盐析法纯化卵黄抗体,测得抗坦布苏病毒卵黄抗体琼扩效价达1:32以上,动物试验结果表明其对鸭坦布苏病毒病有明显的防治效果。对雏鸭的保护力检验,结果显示,试验组鸭先注射卵黄抗体0.5ml/只,24h后,腿部肌注AH-F10毒株0.5ml/只,并设对照组,结果显示,试验组鸭全部健活,1周后,剖检无病变,对照组鸭死亡80%,且有不同程度的病理变化。人工感染鸭坦布苏病毒病后3d,用制备纯化的抗鸭坦布苏病毒抗体紧急治疗,注射后第2天采食量略有回升,精神状态略有好转。治疗第4天,1周后鸭群的采食基本恢复正常,部分鸭开始产蛋。王领兄等用鸭坦布苏病毒灭活疫苗免疫高产蛋鸡,三次强化免疫后收集所产的高免鸡蛋,制备抗鸭坦布苏病毒卵黄抗体。琼脂扩散试验测定该卵黄抗体的效价达1:64,对鸭坦布苏病毒强毒的攻毒保护率达100%。
2.4卵黄抗体在防治番鸭细小病毒病上的应用番鸭细小病毒病由细小病毒引起雏番鸭的一种急性传染病,以3周龄内的雏番鸭多发,最早是3日龄发病,病鸭临床表现为精神沉郁、厌食、怕冷、软脚、张口呼吸,喙发绀,显著消瘦,病理变化主要为纤维素性肠炎,十二指肠内容物呈松散栓子状,表层有脱落的粘膜附着,胰脏呈点状坏死。赵瑞宏等用番鸭细小病毒连续免疫产蛋母鸡3次,收集鸡蛋,并制备出高免卵黄抗体。通过琼脂扩散试验对制备的卵黄抗体进行效价测定,用雏番鸭进行中和与治疗试验。结果显示,制备的卵黄抗体琼扩效价达到1:32,能有效中和番鸭细小病毒对雏番鸭的致病性,对发病的雏番鸭有很好的治疗作用。
3.小结与展望
卵黄抗体在防治动物疾病方面有很多优点,如价廉、速效、生产工艺简便、污染、无抗药性、无残留、安全等。将来在防治某些畜禽疾病方面很可能替代抗生素和化学合成药物,同时还具有促生长作用。在畜禽疾病防治方面有着广阔的应用前景。但在卵黄抗体的开发和临床应用方面也存在一些问题,首先,卵黄抗体是高蛋白物质、营养丰富、生产制备过程中很容易受到细菌的污染。其次,卵黄抗体对疾病初期、临床表现轻微时治疗效果较好,当病情发展到一定程度时,效果不佳。再次,半衰期短,不能持久发挥作用,一般用于疾病的预防和紧急治疗,今后需要开发成一些长效制剂,以达到最佳效果。最后,卵黄抗体还含有大量磷蛋白和脂肪,注入肌肉难以吸收而造成局部肿胀、坏死和过敏反应。
目前,小鹅瘟、鸭肝炎的卵黄抗体研究较为成熟,市场上有商品化的卵黄抗体,在水禽这两种疾病的防治方面起到了一定的作用,对这两种毒株的选取,还需要进一步的研究,选取与当前流行毒株有交叉保护性的毒株制备卵黄抗体。在免疫抗原的制备和免疫程序上进一优化,以获取最高的抗体滴度。深入研究卵黄抗体的制备和纯化工艺,制备多价和多联卵黄抗体,开发一些更加方面临床免疫操作如饮水免疫的剂型。加快其他水禽卵黄抗体尤其是细菌病卵黄抗体的研发力度,今后卵黄抗体在水禽疾病防治方面必将发挥更大的作用。