免疫乳

guo1984

隨著人民生活水平的提高，城鄉(xiāng)居民更加注重飲食結(jié)構(gòu)和飲食健康。越來越多的居民已經(jīng)了解了牛初乳的營養(yǎng)價值極其免疫功能，并且也有對初乳及初乳制品的購買需求，因此在這樣的市場環(huán)境下，較之初乳及初乳制品更具保健功效的免疫乳及免疫初乳方面的研究也就應(yīng)運而生了。
1 免疫乳的概念
    免疫乳是指給牛、羊等哺乳動物選擇性地接種一些能引起人或動物疾病（主要是腸道疾?。┑募?xì)菌（如致病性大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌等）、病毒（如輪狀病毒）或其它一些外來抗原（如隱性孢子蟲等）刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答以分泌特異性的抗體（specific antibody）進(jìn)入乳中，這種乳稱為免疫乳（immune milk）。這一過程稱為高度免疫。免疫乳中的抗體能夠特異性地中和或消除相應(yīng)的抗原，而不會干擾腸道固定菌群的正常生長。對妊娠期動物接種一種或多種特定抗原所獲得的初乳，稱為免疫初乳。
2 初乳的成分及其免疫功能
    初乳是自然界富含免疫因子最多的食品之一。主要包括免疫球蛋白(Ig)、乳鐵蛋白(Lf)、乳過氧化物酶(Lp)、溶菌酶(Lz)等。
　　曾林等（2000）報道，初乳中免疫球蛋白和補(bǔ)體C3含量極顯著高于常乳；補(bǔ)體C4含量也顯著高于常乳，且試驗觀察到產(chǎn)后第3d免疫球蛋白和補(bǔ)體含量達(dá)到高峰，以后逐漸下降，與人初乳產(chǎn)后4d總量最多，以后下降基本一致。人飲用免疫乳汁或免疫初乳，就可以獲得被動免疫保護(hù)，預(yù)防一種或多種不同的病原微生物所引起的疾病。
2.1 免疫球蛋白
　　免疫球蛋白是一種受動物體外來大分子抗原刺激而產(chǎn)生的抗體補(bǔ)體是非特異性免疫的主要組成部分，協(xié)助抗體和吞噬細(xì)胞殺滅病原微生物，擔(dān)負(fù)機(jī)體非特異性抗感染作用。在機(jī)體免疫應(yīng)答過程中，除了產(chǎn)生特異性的抗體之外，機(jī)體還會產(chǎn)生一些淋巴因子，其中的一些也會隨泌乳進(jìn)行而進(jìn)入乳中，如在免疫乳中發(fā)現(xiàn)的抗炎因子(Anti-hypertension Fator)和抗高血壓因子(Anti-inflammation Factor)。
    Ig具有多種生物活性功能，最主要的是能與侵入人體的細(xì)菌、病毒等抗原進(jìn)行特異性的結(jié)合，從而使它們喪失破壞人體健康的能力。Ig還具有活化補(bǔ)體、溶解細(xì)胞、中和毒素以及通過胎盤向胎兒體內(nèi)傳遞免疫力，增強(qiáng)胎兒和新生兒抗感染能力等多種功能。
2.2 乳鐵蛋白
　　乳鐵蛋白是一種鐵結(jié)合糖蛋白，由轉(zhuǎn)鐵蛋白(Tf)演變而來。在牛初乳中的含量約為1.5~5.0mg/ml，是常乳的50~100倍。不同牛個體間含量差別很大，同一個體常乳中乳鐵蛋白含量約為初乳的2%。應(yīng)說明的是Lf并非僅存在于乳中，在鼻、支氣管、唾液以及腸道外分泌物中也有發(fā)現(xiàn)。同時，Lf不僅能結(jié)合鐵，也能結(jié)合銅(Cu2+)離子，Lf能通過吸附在細(xì)菌表面膜蛋白的特定部位，奪取細(xì)菌生長繁殖所需的鐵，具有強(qiáng)烈的抑菌或靜菌效應(yīng)。在嬰兒腸道中，鐵離子較少，Lf奪取細(xì)菌生長所需的鐵源，抑菌作用更為明顯。此外，它還具有調(diào)整補(bǔ)體活性、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、抑制炎癥、刺激淋巴細(xì)胞生長、抗病毒、中和毒素、促進(jìn)鐵吸收、抑制活性氧產(chǎn)生、防止脂肪過氧化、調(diào)整胃腸道微生物類群等多種作用。
2.3 乳過氧化物酶
    乳過氧化物酶（Lp）是一種約占0.07%鐵的血紅素蛋白，因碳水化合物的含量不同而分為多種形式。在牛初乳中的含量為11~45mg/l。奶牛分娩后第1次所擠初乳中含量較低，此后迅速升高，并在4~5d達(dá)到峰值。Lp單獨存在時并不能發(fā)揮生物功能，當(dāng)和代謝產(chǎn)物H202、SCN-(硫氰酸根)組成“乳過氧化物酶體系”(LPS)，也即H202/LP/SCN-體系后，可抑制和殺滅假單胞菌、大腸桿菌、沙門氏菌等多種革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌以及過氧化氫酶陽性、陰性菌。LPS體系還可用于生鮮牛奶保鮮，延長保存時間，并已研制出幾種保鮮劑，在生產(chǎn)實踐中得到應(yīng)用。
2.4 溶菌酶
    溶菌酶（Lz）是一種專門作用于微生物細(xì)胞的堿性球蛋白，又稱細(xì)胞壁溶菌酶。在牛初乳中的含量為0.14~0.7mg/l，是常乳的2倍。對大多革蘭氏陽性菌和一些革蘭氏陰性菌有溶解能力，具有殺菌、抗病毒、抗腫瘤細(xì)胞等作用，并可增強(qiáng)雙歧桿菌的生長能力。Lz的生理功能首先在于抗菌，它能降解細(xì)菌細(xì)胞壁，包括一些病原性真菌細(xì)胞壁中所含的幾丁質(zhì)。
2.5 免疫細(xì)胞
　　免疫細(xì)胞牛初乳中所含免疫細(xì)胞總數(shù)為1×106~1×107個/ml有γ淋巴細(xì)胞、β淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及嗜中性粒細(xì)胞等。這些細(xì)胞能分泌特異性抗體，產(chǎn)生干擾素，或者表現(xiàn)為直接的吞噬作用，對保護(hù)免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育成熟的新生兒具有重要意義。牛初乳中的免疫細(xì)胞，特別是淋巴細(xì)胞能提高體液免疫力。
2.6 生長因子
　　牛初乳中的生長因子有胰島素樣生長因子(IGF一I和IGF一II)、轉(zhuǎn)化生長因子和成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、表皮生長因子(EGF)等。其中，胰島素樣生長因子IGF一I和IGF一II是兩種肽類化合物，因其結(jié)構(gòu)和胰島素有相似處而得名。在牛初乳中IGF的濃度約為200μg/l，大約為常乳的10倍。IGF能促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)、RNA的合成和增殖，刺激糖、氨基酸循環(huán)，并最終促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育，為新生嬰兒或仔畜盡快適應(yīng)環(huán)境打下基礎(chǔ)。
3 免疫乳的生物學(xué)功能
　　免疫乳最直接的作用是抗腸道病原微生物感染，預(yù)防和治療腸道病原菌引起的腹瀉。張和平等(2000)通過對牛進(jìn)行高度的系統(tǒng)免疫（Hyper immunization），乳抗體的特異性較非免疫組提高幾十至幾百倍。許多研究表明，不同的免疫乳具有如下不同的作用：①緩解關(guān)節(jié)炎、尤其是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的疼痛、腫脹，改善關(guān)節(jié)運動，改善睡眠和精神狀態(tài)②防治高膽固醇癥，降低高血脂癥患者的血清膽固醇和血脂積累，預(yù)防動脈粥樣硬化③保護(hù)心血管系統(tǒng)，改善其功能，消除主動脈管壁上的脂肪沉積，防止血栓形成④改善肺功能，緩解呼吸道疾病，減輕吸煙對人體的危害⑤預(yù)防輪狀病毒、大腸桿菌、志賀氏菌、空腸彎曲桿菌等引起的腹瀉⑥預(yù)防霍亂、破傷風(fēng)、艱難梭狀芽孢桿菌感染，并中和其毒素；⑦預(yù)防幽門螺桿菌感染及其引起的胃炎、胃潰瘍⑧抗隱性孢子蟲病⑨預(yù)防齲齒、牙周炎及各種口腔疾病⑩通過抑制新生血管增生、活化巨噬細(xì)胞和其它淋巴細(xì)胞，抑制腸道微生物產(chǎn)生有害物質(zhì)以及抗輻射等途徑，預(yù)防和輔助治療癌癥11抗腸道病毒和甲型、乙型肝炎病毒，科薩基病毒，降低肝炎及肝癌發(fā)病率12抗炎癥，減輕病原菌感染的炎癥反應(yīng)，輔助治療多種慢性病13抗過敏，通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能，有效地預(yù)防或緩解過敏性鼻炎、支氣管哮喘、過敏性皮炎等病癥；14抗破傷風(fēng)毒素引起的中毒。
4 免疫乳的制備
　　免疫乳的開發(fā)目的是將異源的乳抗體用于人腸道疾病的預(yù)防和治療，主要是針對病原微生物導(dǎo)致的腹瀉。但是由于長期的生物進(jìn)化，不同的物種，其乳汁中抗體的特異性不同，如牛乳中的抗體其特異性主要是針對牛的病原微生物而言，對人病原微生物無特異性或特異性不強(qiáng)，若將非特異免疫的牛乳球蛋白直接用于抗人腸道病原微生物的感染，其作用很小或幾乎沒有什么作用。因而必須以人的病原菌為抗原對牛體進(jìn)行高度免疫，以獲得對人病原微生物具有特異性的乳抗體，只有這樣用于人后才能起到抗感染的作用，這是免疫乳開發(fā)的宗旨。
　　對于免疫乳的制備，根據(jù)實際應(yīng)用情況，可使用單一抗原，亦可采用混合抗原制成多價疫苗，從目前趨勢來看，采用多價抗原更為有意義，這樣在免疫乳中可以同時獲得許多不同的抗體，如美國 Stole Milk Biologics International采用26種病原微生物制成混合疫苗生產(chǎn)免疫乳。
5　制備免疫乳的一般步驟
5.1 免疫抗原
    采用中科院上海細(xì)胞所研制的專用于奶牛免疫注射的抗病毒性甲肝、乙肝和病毒性流感的復(fù)合免疫抗原。
5.2 受體奶牛的選擇
    體質(zhì)健康，泌乳性能好，已繁育1~3胎，不同妊娠和泌乳階段的青年奶牛。進(jìn)行免疫注射奶牛最低不少于14頭(免疫牛乳可稀釋30~100倍)，同時應(yīng)配備一個一般日產(chǎn)10t消毒牛乳的乳品加工廠。
5.3 免疫原注射   
    分為基礎(chǔ)強(qiáng)化和正常維持兩個階段。在基礎(chǔ)強(qiáng)化免疫階段，即在104~120d內(nèi)多次對奶牛免疫原注射，反復(fù)刺激奶牛產(chǎn)生抗體。正常維持階段，按規(guī)定時間和程序給奶牛經(jīng)常注射免疫原，使奶牛不斷產(chǎn)生抗體。
5.4 免疫乳加工
    采用巴氏滅菌法或超高溫瞬時滅菌法進(jìn)行鮮奶的消毒，然后采用塑膜或玻瓶等包裝形式進(jìn)行貯存。
5.5 免疫抗體檢測
    采用ELISA檢測特異抗體的免疫活力及免疫球蛋白的相對含量。也可以用瓊脂單項免疫擴(kuò)散法測定牛乳免疫球蛋白和補(bǔ)體含量。如檢測免疫乳樣與普通消毒對照乳OD平均值之比均大于I.5，證明特異抗體存在，免疫球蛋白相對含量較高。
6 免疫乳的研究進(jìn)展
    美國和西歐的學(xué)者對免疫乳已有較多的研究，特別是20世紀(jì)80年代末期，SMBI把其免疫乳產(chǎn)品推向市場以來，人們對該領(lǐng)域的研究更為關(guān)注。中國對免疫乳的研究起步較晚，始于20世紀(jì)90年代末期，但已有一定的進(jìn)展，開發(fā)出了能用于預(yù)防和治療胃腸道感染的免疫乳，抗甲肝病毒、乙肝病毒和幽門螺旋桿菌的免疫乳及抗人體消化道病原微生物免疫牛奶和抗病毒免疫牛奶，有人還探討了抗輪狀病毒和抗大腸桿菌的免疫乳中抗體的消長規(guī)律。
　　郁凱明等(1997)用免疫牛初乳治療輪狀病毒感染性嬰幼兒腹瀉，總有效率達(dá)91%，顯效率達(dá)79%，無任何副作用。張和平等(1997)用大腸桿菌、沙門氏菌和輪狀病毒制成的混合疫苗對泌乳母牛進(jìn)行免疫，生產(chǎn)出含多種特異性抗體的免疫乳，經(jīng)測定，在試驗期內(nèi)(母牛分娩后210d)，免疫乳中IgG活性平均為379.55，而非免疫乳中IgG活性僅為48。他們還對免疫乳中Ig的分離和純化、Ig對病原微生物的抑制作用、胃蛋白酶和胰蛋白酶對Ig活性的影響、Ig的熱致變性以及免疫乳粉的制備做了系統(tǒng)研究和闡述。
　　張和平等(2002)以病原性大腸桿菌、沙門氏菌等24株人腸道病原菌作為抗原，對奶牛進(jìn)行系統(tǒng)免疫，所得免疫初乳中乳抗體對24種不同病原菌的凝集價為普通初乳的32~256倍，免疫常乳中乳抗體對24種不同病原菌的凝集價為普通常乳的128倍。許晏等.(2004)研制開發(fā)出針對9種常見腸道致病菌的免疫乳，免疫母牛初乳中特異性IgG效價為210~212，常乳中特異性IgG效價為26~210，分別比非免疫母牛初乳和常乳中IgG效價提高2~9倍和8~14倍。唐東平等（2003）用奶牛免疫乳抗體提取物進(jìn)行抑菌試驗，免疫乳中的抗體表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑菌效力。當(dāng)提取物中的Ig以終濃度為1.0mg/ml加入到霍亂弧菌和傷寒桿菌的培養(yǎng)液中時，能有效地抑制霍亂弧菌和傷寒桿菌的生長。此外，第四軍醫(yī)大學(xué)等開發(fā)多價免疫牛乳也取得成功。他們采用基因工程技術(shù)，將HBV表面抗原與HCV核心抗原基因重組于原核高效表達(dá)載體，制備成基因工程苗免疫奶牛，生產(chǎn)出抗肝炎病毒的多價特異性免疫乳。這種免疫乳含有表面抗體和多種紅胞活性因子，可中和乙型肝炎病毒，使病毒失去感染能力，并可提高人體免疫力，抵御丙型肝炎病毒的感染，促進(jìn)肝炎患者康復(fù)。
7 結(jié)束語
　　雖然大多數(shù)對免疫乳中抗體進(jìn)行的抑菌試驗結(jié)果表明，免疫乳中的抗體有較強(qiáng)的抑菌效果，但這種體外分析試驗并不能完全代表體內(nèi)的情況，抗體進(jìn)入人體后，會在酸性條件下被胃蛋白酶水解，同時在腸道的堿性環(huán)境下被腸道的蛋白酶水解，抗體是否能保持其抗體活性，或抗體活性的持留率的大小還有待于用試驗進(jìn)一步的分析。
　　有部分體內(nèi)和體外的試驗顯示，乳中抗體在酸性環(huán)境經(jīng)胃蛋白酶水解及在堿性環(huán)境經(jīng)胰蛋白酶的水解后仍然還保留有抗體活性。這一方面可能是由于乳中大量的蛋白質(zhì)緩沖了胃蛋白酶及胰蛋白酶的水解作用，另一方面也可能是胃蛋白酶及胰蛋白酶水解得到的抗體Fab片段仍然保留有抗體結(jié)合抗原的能力。其免疫機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究，免疫乳中特異抗體在體內(nèi)環(huán)境條件下的作用機(jī)制尚需試驗進(jìn)一步查明，免疫乳中其它活性成分對機(jī)體及病原的作用也還要進(jìn)行試驗的分析和論證，這對于免疫乳的進(jìn)一步開發(fā)和研究有深遠(yuǎn)的影響。