学术报告厅

　　新生婴儿、新生仔畜（如猪仔、羔羊、犊牛等）必须摄食母亲第一次（头啖奶）和前几次分泌的乳汁，才可能健康发育，这早已被牧人所知。这是因为，刚出生的婴儿、幼畜自身免疫系统还不完善，这阶段需要母乳中的免疫球蛋白和其它免疫物质为新生儿提供被动免疫保护，抵御感染。缺乏母乳喂养或完全人工喂养的婴儿（尤其是6个月龄以内的）腹泻率、死亡率都比母乳喂养的婴儿高。早在19世纪末（1892年），Paul Ehrilich 将这一现象解释为初乳作为载体将 “抗体” 由母畜传递给幼畜。后来通过研究发现乳汁对幼仔的被动保护作用分二个阶段：第一阶段为初乳对整个机体感染的保护作用，这个阶段，通常在产后前3d，免疫球蛋白被幼畜肠道吸收；第二阶段为常乳在新生儿发育过程中对肠道感染的保护作用，这阶段免疫球蛋白不被吸收，在胃肠道粘膜局部起作用。1946年Smith[1]发现牛初乳的这一保护性物质主要是IgG；1957年Lundsford等[2]发现人初乳中的主要保护性物质为IgA。哺乳动物乳汁中的免疫球蛋白在生物进化过程中为其幼仔提供被动免疫保护，因刚出生的幼仔自身免疫系统还不完善。对于人，在婴儿未出生之前，母体的免疫球蛋白（即抗体）可以通过胎盘转移到胎儿，出生后则是通过乳汁进一步传递这一免疫物质，兔、鼠亦是如此。但对于牛、马、羊、猪而言，由于其胎盘的特殊结构，母体的免疫物质不能通过胎盘传送给胎儿，而在出生后通过吸吮初乳来实现[3-5]。不仅是婴儿，即使是成年人，由于各种原因导致肠道局部免疫失调、局部免疫球蛋白分泌减少，也易发生肠道感染而造成腹泻等疾病。针对胃肠道感染，目前常采用抗生素来治疗，但是抗生素的使用不仅会导致肠道菌群失调，而且经常使用还会造成耐药病原菌的产生，导致顽固性感染或反复感染，难于彻底治愈和康复。抗生素本身可能还会有其它副作用及引起过敏等问题。另外，对于病毒性胃肠炎（如轮状病毒、细小病毒等导致的腹泻等），抗生素是不起作用的，或只能防治继发的细菌感染。免疫球蛋白被动免疫保护作用无疑是防治上述病毒感染的理想方式。据笔者了解，国内一些研究者和生物高科技公司正在不遗余力地进行口服型高效价抗肠道感染微生物（主要是针对抗轮状病毒的免疫球蛋白）抗体一类新药的研发和审批工作，可望在近数年内有商品药出现，弥补抗生素的不足。
　　免疫球蛋白是脊椎动物机体抵抗病原微生物感染的重要物质。免疫球蛋白，通常也称为抗体，广泛存在于人和脊椎动物的血液、组织液、淋巴液、粘膜局部、卵黄、乳汁和某些其它分泌液中。抗体与其相应的抗原具有特异的免疫反应性（即抗原抗体反应，如中和病毒和生物毒素、凝集细菌等），这种免疫反应不仅在机体内环境发生，而且在呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道粘膜局部、甚至在体外试管内都会发生。只要具备起码条件，即抗原、抗体是对应的，就发生反应，不取决于环境。
　　在人类医学和动物医学领域，利用同种异体特异性血清（或有时是异种动物的，含免疫球蛋白）经肌肉或静脉注射的方式进行被动免疫保护早已是司空见惯的防治方法了，如抗蛇毒血清是治疗毒蛇咬伤的特效疗法，又如用高免卵黄控制鸡法氏囊病和新城疫暴发等……。
　　口服异源免疫球蛋白来预防和治疗人的病原微生物感染这一设想早在100多年前已有人提出，但由于当时免疫学发现和理论的不完善，更由于当时抗生素的发现和迅速普及应用，使这类研究中断或徘徊不前。特别是80年代开始，世界各国对口服特异性免疫球蛋白来预防和治疗胃肠道感染进行了大量的研究，主要集中在利用牛初乳免疫球蛋白和卵黄免疫球蛋白进行被动免疫治疗。研究证实，牛初乳和卵黄免疫球蛋白对轮状病毒、沙门菌、大肠杆菌等的感染具有十分有效的预防和治疗作用[6，7]。
在兽医畜牧研究和生产实践中，口服特异性免疫球蛋白来预防家畜传染病也是早有成功典范的。例如给怀孕母猪产前一个月注射仔猪黄白痢细菌铝胶疫苗，就可有效地防治仔猪黄白痢的发生，再配合其它综合措施就可在本场、本区净化黄白痢。这是因为被免疫的母猪初乳中出现了大量抗仔猪黄白痢大肠杆菌的特异性抗体的缘故。家畜的免疫球蛋白经口被动免疫保护也主要是针对肠道病原微生物的，也主要以免疫初乳、免疫常乳或高免卵黄为载体。
　　关于利用家畜血液中免疫球蛋白来预防和治疗人的肠道病原微生物感染，目前国内外未见报道。家畜血液中抗体含量很高，从理论上讲，其对相应抗原的免疫反应性，同牛初乳免疫球蛋白和卵黄免疫球蛋白不会有本质的差异。实际上，无论是卵黄抗体，还是初乳抗体，都是免疫细胞分泌产生的，通常都从血液中转移而来。

特异性免疫球蛋白的制备
　　任何正常的人和动物的血液、组织液、淋巴液、粘膜局部、卵黄、乳汁和某些其它分泌液中都存在一定含量的免疫球蛋白，因为人和动物在生存过程中不断地感染病原微生物（有时轻微得不致引起察觉）或免疫注射疫苗，因此机体中正常存在的抗体对某些病原微生物有着“天然"的特异性抵抗力。但是这些抗体通常对某一种抗原的特异性效价不高（即免疫活力或免疫反应性不高），而且，我们还不确切知道其“抗菌谱”。
　　免疫球蛋白对某种或某些病原微生物的特异性和免疫反应效价的高低，主要取决于人和动物机体是否受到过这种或这些病原微生物强毒株的攻击，或是否进行过系统的免疫预防注射（即按严格的免疫程序注射特定疫苗）。人为的科学的系统免疫可以使动物机体进入高度免疫状态，从而获得高效价（也称滴度）的特异性初乳、卵黄和血液免疫球蛋白（抗体）。除抗体之外，免疫乳、高免卵黄和血液中还含有许多具有生物学功能的非抗体组分，亦称为免疫调节剂，能调节和增强机体免疫力。

2 用途和前景

　　动物免疫球蛋白，尤其是特异性免疫球蛋白可用于开发新型功能性食品添加剂（免疫因子强化剂），仔畜代乳品、饲料免疫强化剂，以及生物新药、生化诊断、检测试剂等。
2.1 食品免疫强化剂添加剂的开发
　　“安全、卫生、营养、保健”是当今和将来消费大众对食品本身和对生产加工企业的要求，高文化素质和高生活水平的人们将更注重卫生、营养和保健饮食和健康保健咨询等预防理论和行为，而看病吃药、打针将合理地退居第二位。因此众专家认为，21世纪食品和食品企业向功能性食品、功能性食品产业发展是必然趋势。加强食品功能因子的基础研究和开发应用研究则显得极为重要，保健食品必须提出明确的功效因子和发挥功效的理论依据。动物免疫球蛋白的综合开发应用正符合上述趋势和要求：首先，调节和增强免疫功能是功能活性物质或功能性食品的最主要目标，是使人体维持健康和提高抵抗力的关键；其次，现代免疫学理论和大量的实验研究都证明免疫球蛋白是机体体液免疫机制的主力，口服途径可增强胃肠道粘膜局部的免疫功能，特异性地消除胃肠道病原微生物和腐败细菌，如幽门螺旋菌、沙门杆菌、痢疾杆菌、病原性大肠杆菌和轮状病毒以及各种相应的毒素等，而且这只是其直接和最直观、理论上最易解释的保健作用。
　　免疫功能或免疫活性物质强化系列乳制品、尤其是补充或强化免疫活性物质的“第三代婴幼儿配方乳粉”的需求和生产的增长，必将要求主要免疫活性物质-免疫球蛋白的大量、稳定的供应。这显然说明，动物免疫球蛋白资源的开发应用在食品领域有着广阔的前景。
2.2 免疫球蛋白饲料添加剂的开发
　　用母源特异性抗体被动免疫保护作用来预防仔畜的某些传染病在兽医畜牧生产实践中已有成功的经验。例如，仔猪黄白痢的防治，羔羊、犊牛痢疾的防治等。但是单靠母畜的初乳来给仔畜提供抗体保护是远远不够的。首先，现代集约化的养殖和高效率的管理往往会造成仔畜吃不到母畜的初乳或仅仅在极短的时间内才能吃到母乳，这就会对家畜的健康发育和生产产生不良影响；再者，母畜的发病、死亡，以及大群放牧都会造成仔畜缺乏母乳。仔畜代乳品、饲料中人工添加免疫球蛋白制品，也会达到同样的效果，而且十分适合于现代家畜集约化的养殖模式。因此，笔者认为，开发免疫球蛋白饲料添加剂制品在兽医畜牧实践领域也会有所作为。
2.3 新型生物特异性抗体药品和诊断、检测试剂等的开发
　　正如前文所述，特异性抗体或特异性抗体和抗生素的合理结合将来有望能开发新型预防和治疗消化道传染病或常规感染的药物，抗生素无效的病毒性感染也会得到直接的治疗。
　　抗原抗体反应是具有高度特异性的，因此，这种免疫反应已被广泛应用于现代医学、法医学、生物化学和工程、农业化学和工程领域，是一类特异性强、灵敏度和准确率高的诊断、检测方法。但主要是应用血液免疫球蛋白。据报道，卵黄抗体IgY的理化特性，如耐热性、抗蛋白酶特性、抗原性等方面都比血液和乳汁IgG的要优越[8]，因此更适合于开发诊断和检测试剂。

3 研究开发现状

3.1 国外研究开发概况[6]
　　尽管口服异源抗体来预防和治疗人的病原微生物感染这一设想早在100多年前已有人提出，但其应用性研究开发是从50、60年代在美国兴起的。其主要代表是美国Stolle免疫乳公司。1958年，美国的一个商人兼牧场主Ralph Stolle对免疫乳发生了兴趣，于1959年1月在他的MarGale牧场开始了免疫乳的研究，并于1960年1月成立了美国免疫乳公司（Immune Milk Company of America ），至此，免疫乳的研究进入了Stolle时代（1958---现在）。多年来，Stolle通过肌肉注射的方法对牛进行免疫生产特异性免疫乳，研制并不断优化适宜的疫苗和免疫方法（Stolle一直把疫苗的配方作为商业秘密不公开，但到后来，Stolle就此申请了专利），发明了一些不破坏免疫乳中抗体活性的消毒方法及喷雾干燥方法等生产技术……。Stolle公司曾为志愿饮用者提供Stolle脱脂免疫乳粉（Stolle powdered skim immune milk），一直持续了28年。
　　自1988年，Stolle研究与开发公司（Stolle Research and Development Corporation）的Stolle乳生物制品部（Stolle Milk Biologic Division, SMBD）与新西兰乳品局（New Zealand Dairy Board）合作共同在世界范围内开发、生产和销售乳生物制品，成为世界上这类产品的主要供给者。至1989年，已有几千头牛进行了免疫，并开始销售免疫乳制品。合作后的公司称为斯托尔国际乳生物制品公司（Stolle Milk Biologics International ,简称SMBI）。生产的制品有免疫全脂乳粉（whole immune milk powder）、免疫脱脂乳粉（nonfat immune milk powder），超过滤免疫乳粉（高蛋白，ultrafiltered immune milk powder），免疫乳清蛋白浓缩物（immune whey protein concentrate ）等S100系列免疫乳制品。目前SMBI与世界上许多地方建立了合作研究关系，包括日本的乳抗体研究小组（milk antibody study group），这些研项目都是SMBI资助的。
　　除了Stolle公司，日本、德国等发达国家的医学、食品科研工作者和相关企业对初乳及免疫乳的研究开发也非常活跃。对口服特异性免疫球蛋白来预防和治疗胃肠道感染进行了大量的研究。随着免疫学的发展和对免疫乳的深入研究，发现免疫乳中的特异性抗体除了对肠道病原菌具有抑制作用外，据报道，免疫乳还具有抗炎症、降血脂、降血压、抗衰老、抗辐射等作用，而且还对心血管系统和呼吸系统具有保护作用。
3.2 国内关于免疫乳研究概况
　　关于免疫乳概念的引进及免疫乳的研究在我国始于90年代。在免疫乳研究开发方面已做了大量深入的工作。内蒙古农业大学张和平等从1993年开始在我国率先对免疫乳开展了系统的研究，包括免疫乳的制备、乳抗体的分离、乳抗体用于小鼠腹泻的被动免疫治疗、免疫乳的抗炎作用，以及特异性乳抗体WPC的制备。此后，吉林农业大学、中科院上海细胞研究所等单位也对免疫乳进行了一些研究，但不系统。
　　目前国外产品主要有婴儿乳粉、全脂乳粉、脱脂乳粉、超滤高蛋白免疫乳粉、免疫乳清浓缩物、巴氏消毒免疫乳、口服嚼片等，在世界各地销售。
　　90年代，国内已有初乳和免疫乳产品，如黑龙江完达山的“乳珍”（非特异性），北京牛奶公司的具有IgG活性的“来福乳”和脱脂初乳粉（非特异性），内蒙的“圣蓝”牌免疫功能系列乳粉（特异性），新疆的“头啖乳”（非特异性），兰州“好为尔”牌含特异性抗体巴氏消毒乳等。
4 小结
　　总之，免疫球蛋白有着广阔的开发应用空间，尽管在理论上和基础研究方面都有了可观的积累，但还需要进行一定的开发性前期研究。如初乳、卵黄和血液免疫球蛋白的工业化分离提取方法、工艺程序和参数的确定和可行性研究，疫苗的精制优化研究，特异性抗体制备免疫程序的优化研究等……
目前，我国在家畜和家禽养殖方面都有相当的规模和产出。免疫球蛋白资源：初乳、鸡蛋和血液相当丰富。但是资源并没有得到合理的开发和应用。以内蒙古为例，我区每天屠宰大量家畜，其中仅牛的屠宰量每年约10万头，目前绝大部分血液都丢弃了，不仅得不到利用，而且污染环境；初乳也是如此，因为初乳滋味怪异、口感粘腻，只有一些少数民族直接食用，其余都饲喂仔畜或倒弃，得不到商业化的开发。因此，血液和初乳的利用是目前屠宰业和乳业的一个十分突出的问题，若能将这些很好地利用起来，不仅解决了浪费和环境污染问题，而且会极大地提高养殖业和畜产品加工业的附加值。血液中分离免疫球蛋白利用的是血液凝固后产生的血清或是血浆，血液的其它剩余部分仍可用于加工饲料等其它用途。至于初乳，已经引起国内外乳品业的足够重视，初（粗）加工产品在国内市场已有销售。关于高免卵黄的研究也不少，但还未见产品，研究开发高免卵黄产品，必将带动特种禽蛋业的发展。
　　当前，我们正面临着西部大开发的历史机遇，虽然有些省区经济落后，科技总体水平不高，但不应该忽视我们在某些专业领域的特长和优势，如兽医、畜牧，乳品加工，毛纺，矿藏开发等….我们不应妄自菲薄，总是认为外来的和尚会念经，不要只看着外面，应该充分扶持和发挥我们自己的专业和科技优势，来挖掘我们自己的丰富蕴藏的资源。要发展，还得需要自己努力。

参考文献:
　　[1] Smith EI. The immune proteins of bovine colostrum and plasma [J]. J Bio Chem, 1946, 164:345-358
　　[2] Lundsford L. Human milk whey proteins [J]. Proc Soc Exp Biol Med, 1957: 96:742
　　[3] Harzer G and Haschke F. Micronutrients in human milk, In: micronutrients in milk and milk based products [M], Edited by E Renner. New York: Elsevier Science Publishing Co.Inc., 1989
　　[4] Renner E, Schafsma G, Scatter KJ. Micronutrients in milk, In: Micronutrients in milk and milk based products [M], Edited by E. Renner, New York: Elsevier Science Publishing Co. Inc., 1989
　　[5] Hurrell RF, Berrocal R, Neeser JR Et al. Micronutrients in infant formula, In: Micronutrients in milk and milk based products [M], Edited by E. Renner, New York: Elsevier Science Publishing Co. Inc., 1989
　　[6] 张和平. 免疫乳及其制品的研究 [J]. 中国乳品工业，1997，5：13-22.
　　[7] Tacket CO et al. Protection by mike immunoglobulin concentrate against orally challenge with E.coli [J]. New Engl J Med, 1988,318:1240-1243.
　　[8] 鸡卵黄免疫球蛋白研究动态 [J]. 生命科学，1998，10（5）：252-254