卵黄抗体的特性及在鸭病防治上的应用

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、产量高和成本低等多种优点,在动物疾病的诊断、治疗和预防等方面有着广泛的应用。本文就卵黄抗体的特性及在鸭病防治中的应用情况进行综述。

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 [1] 。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 的浓度较高,而其他免疫球蛋白在卵黄里的含量较少,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、成本低及适宜规模化生产等优点,目前卵黄抗体已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,具有广阔的应用前景。本文综述了卵黄抗体的特性及在鸭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 2 条重链(H 链)与2 条轻链(L 链)组成,重链由 1 个可变区(V)与 4 个恒定区(Cυ1-Cυ4)组成,分子量为 67~70kD,轻链分子量为 22~30 kD。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的卵黄内环境中是相对应的。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,1 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 22 500mg 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,以及价格便宜等优点 [2] ,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。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 [3] ,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,4 000kg/cm 2 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。这些特性对 IgY 在生产、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 [4] ,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 能黏附于细菌的细胞壁,破坏细菌的完整性,从而抑制菌的生长繁殖,也可以直接黏附于菌毛上和鞭毛上,使其不能黏附于肠上皮细胞,阻碍细菌扩散、运动 [5] 。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,影响病毒囊膜与细胞表面的融合,抑制病毒核酸在细胞内的复制。IgY 也可以黏附于病毒衣壳上,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肽,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黏附因子结合,使病原失去致病性,保护易感细胞免受病原的黏附和破坏。

2、卵黄抗体在鸭病防治上的应用

2.1 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 [6] 。马秀丽等 [7] 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,该自制鸭病毒性肝炎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 2 8 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 2 8 以上者治疗效果较好,总治愈率在 80%以上。张占龙等 [8] 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 2 9.7 和 2 9.3 ,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[9]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 7天攻毒,观察攻毒保护情况。结果显示,3 和 6日龄雏鸭接种抗体后 1~5 天注射 1 型和 3 型鸭甲型肝炎病毒强毒,攻毒保护率均在 90%以上,雏鸭接种抗体后 7 天注射鸭甲型肝炎病毒强毒的攻毒保护率仅在 70%~76.7%,攻毒对照组 90%~100%死亡,健康对照组 100%健活。

2.2 卵黄抗体在防治鸭坦布苏病毒病上的应用

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,病理变化为卵巢充血、出血、萎缩和坏死,卵泡破裂,心内膜出血,脾脏肿大。邹晓娟等 [10] 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 15 天,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 [11] 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 3 天,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 [12] 用鸭坦布苏病毒灭活疫苗免疫高产蛋鸡,3 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%。

2.3 卵黄抗体在防治番鸭细小病毒病上的应用

番鸭细小病毒病是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,表层有脱落的黏膜附着,胰脏呈点状坏死。赵瑞宏等 [13] 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,对发病的雏番鸭有较好的治疗作用。

3、小结与展望

卵黄抗体在防治动物疾病方面有较多优点,如价廉、速效、生产工艺简便、无污染、无抗药性、无残留及安全等。将来在防治某些畜禽疾病方面有可能替代抗生素和化学合成药物,同时还具有促生长作用 [14] 。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,生产制备过程中容易受到细菌的污染。第二,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。第三,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。第四,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,鸭肝炎的卵黄抗体研究较为成熟,市场上有商品化的鸭肝炎卵黄抗体,在鸭肝炎的防治方面起到了一定的作用,对鸭其他病毒病卵黄抗体的研究仅处于实验室阶段,希望可以借助鸭肝炎卵黄抗体应用的丰富经验加快其他鸭用卵黄抗体尤其是鸭细菌病卵黄抗体的研发力度,开发一些多联卵黄抗体,在抗原制备(敏感性、免疫方法、高免蛋的生产抗体滴度)、抗体提取与纯化(精制、包被)及使用方法(注射、口服)、技术标准化等方面取得一定的发展。今后卵黄抗体在鸭病防治方面必将发挥更大的作用。

参考文献

[1] 李玉莲,曹满湖,肖勇,等.卵黄抗体制备影响因素及其在动物生产中的应用 [J]. 中国饲料,2013,(04):8-11.

[2] 杨贵枚. 动物疾病防治中卵黄抗体的应用探究[J].吉林畜牧兽医,2015,(04):22-23.

[3] 王琦,魏玉梅,贾云梦.禽卵黄抗体简介[J].养殖技术顾问,2009,(06):132.

[4] 贺明艳. 卵黄抗体在动物疾病防治中的应用[J].畜牧兽医科技信息,2015,(12):9-10.

[5] 杨营,边连全.卵黄抗体及其在仔猪生产中的应用[J].猪业科学,2012,(06):34-36.

[6] 于新友,李天芝,沈志强. 分子生物学技术在鸭肝炎病毒检测中应用研究进展[J]. 家禽科学,2015,(09):51-54.

[7] 马秀丽,宋敏训,李峰,等.鸡抗鸭病毒性肝炎高免卵黄抗体的研制及应用 [J]. 家禽科学,2005,(01):13-14.

[8] 张占龙,李敏,宋永鸿,等.鸭甲肝病毒基因 A型和 C 型双价卵黄抗体的研制与保护效果研究[J].黑龙江畜牧兽医,2015,(17):222-224.

[9] 宋扬,李建华,藏玉婷,等.鸭病毒性肝炎二价(1 型 +3 型)卵黄抗体(JS 株 +SD 株)被动免疫持续期研究 [J]. 中国动物保健,2016,18(09):77-79.

[10] 邹晓娟.鸭坦布苏病毒高免卵黄抗体的研制[J].山东畜牧兽医,2013,(11):15-16.

[11] 胡紫霞,王汉清,王立,等.抗鸭坦布苏病毒病卵黄抗体的制备及应用试验 [J]. 中国动物检疫,2013,30(07):49-51.

[12] 王领兄,张婕.鸭坦布苏病毒高免卵黄抗体的制备及免疫攻毒保护试验[J]. 中国动物保健,2014,16(07):18-20.

[13] 赵瑞宏,沈学怀,戴银,等.抗番鸭细小病毒卵黄抗体的制备 [J]. 安徽农业科学,2015,43(29):62-63.

[14] 方热军,汤小朋,王清平.卵黄抗体替代抗生素的作用机制及在养猪生产中的应用[J].饲料工业,2016,37(01):1-6.

作者:李天芝、于新友(山东绿都生物科技有限公司,山东滨州256600)

基金项目:山东省现代农业产业技术体系家禽创新团队项目 (SDAIT-11-16)

作者简介:李天芝(1985-),女,助理研究员,硕士,主要从事畜禽传染 病诊断与防控研究

责任编辑:曹伟胜

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