李妍 遲玉杰
(東北農業(yè)大學(xué)食品學(xué)院 哈爾濱 150030)

The advance on the study of immune effect of colostrums
and the development of immune cow colostrums

LI Yan CHI Yujie
(College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

摘要 初乳為幼畜提供被動(dòng)免疫，在幼畜免疫力發(fā)育成熟之前，它可以保護幼畜，防止感染疾病。本文論述了初乳對幼畜的被動(dòng)免疫作用及影響這一作用的因素，最后對免疫牛初乳進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞 初乳 被動(dòng)免疫 免疫球蛋白 免疫牛初乳

Abstract Colostrum can provide passive immunity for calves before the calves’ immune ability.It can keep the calves from infecting diseases. This article demonstrates the passive immunity of colostrum antibodies for calves and introduce immune colostrum simply.

Key Words Colostrum Passive immunity immunoglobulin immune colostrum

引言

初乳是一種非常特別的乳，它是所有雌性哺乳動(dòng)物產(chǎn)后2~3d內所分泌乳汁的統稱(chēng)。牛初乳是指母牛產(chǎn)犢后7d所分泌的乳。初乳除了它的重要營(yíng)養作用外，最引人注目之處在于它具有獨特的生理功能。初乳的蛋白質(zhì)大多數為免疫球蛋白，它能夠形成抗體，與病原微生物及毒素等抗原結合，在哺乳動(dòng)物新生幼仔自身免疫系統發(fā)育成熟、正常運作之前，可以保護其免受病原侵襲，即被動(dòng)免疫。 母體抗原可通過(guò)胎盤(pán)、初乳或卵黃傳遞給初生幼畜（禽）。母體抗體輸到胎兒的途徑取決于胎盤(pán)的結構，反芻動(dòng)物的胎盤(pán)為結締組織絨毛膜性，即絨毛上皮直接與子宮接觸，免疫球蛋白分子完全不能通過(guò)，新生幼畜必須從母乳中獲得抗體。初乳中含有高濃度的免疫球蛋白，所以在幼畜初生的最初幾小時(shí)內喂以初乳是極為重要的。

要成功地將免疫球蛋白從母體運送到幼畜體必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件：第一，在母畜的初乳里必須保持免疫球蛋白的有效分泌和濃度。第二，必須有足夠的免疫球蛋白從幼畜的腸道送到體內。

本文主要介紹初乳中免疫球蛋白（Ig）的作用方式以及影響被動(dòng)免疫效果的因素，并對免疫初牛乳進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1初乳中免疫球蛋白的作用方式
初乳產(chǎn)生免疫力的成分是復雜的，包括IgG、IgA、IgM和IgE、T和B淋巴細胞、巨噬細胞、乳酸等有免疫作用的物質(zhì)，但可以簡(jiǎn)單的認為是免疫球蛋白。乳汁中的免疫物質(zhì)對幼畜具有兩種完全不同的保護作用。一種是初乳吸收進(jìn)入幼畜循環(huán)系統后，提供被動(dòng)的可以預防微生物侵入的循環(huán)抗體。第二種是不被吸收的乳汁，在消化道內提供一種被動(dòng)的能保護腸管疾病的局部免疫力，其中IgG、IgA和IgM都有保護哺乳動(dòng)物小腸的作用。

免疫球蛋白M（IgM）的應答反應期是短暫的，僅有24~48h，是對感染最初的應答反應所產(chǎn)生的抗體。免疫球蛋白G（IgG）是對感染因子第二步的應答反應產(chǎn)生的，產(chǎn)生的IgG可以維持一個(gè)較長(cháng)的時(shí)期，防止畜體進(jìn)一步受到感染。IgG在防止菌血癥和敗血癥方面具有特別的功能。一般IgG約占血清中所有免疫球蛋白的80%左右。免疫球蛋白A（IgA）在腸道、呼吸系統和乳腺產(chǎn)生局部的免疫力，IgA由局部分泌，它趨向于保存在產(chǎn)生部位，在血清中發(fā)現IgA的濃度很低。產(chǎn)生特異性的免疫力可防止幼畜患腸炎或其它腸道疾病。IgA常常對防止病毒感染非常有效。

2影響被動(dòng)免疫作用的因素

2.1母體的作用
牛乳IgG是系統免疫的產(chǎn)物，主要由脾臟和淋巴結中的B細胞轉化發(fā)展成漿細胞而產(chǎn)生，進(jìn)入血液，然后通過(guò)乳腺組織的主動(dòng)轉移機制分泌到牛乳中。牛乳中相對較少的IgA和IgM則直接由乳腺細胞合成，進(jìn)入乳汁。新生犢牛通常在生命的最初2~3d內通過(guò)吸吮或其他方式接受母牛的新鮮初乳。此間，大多數健康乳牛產(chǎn)生的初乳量均超出了犢牛的需求。一般地，頭產(chǎn)母牛產(chǎn)生的初乳較之經(jīng)產(chǎn)母牛要少些，據報道其平均初乳產(chǎn)量分別為32.7kg和41.7kg，但依據乳牛品種的不同存在差異。犢牛出生后1周內，乳汁中的IgG可以直接通過(guò)牛犢腸道而被吸收，進(jìn)入血液循環(huán)，故血液Ig濃度反映出犢牛是否成功獲得被動(dòng)免疫。一般地，血清Ig濃度低于5.0mg/mL存在高死亡率危險。

母體必須能夠產(chǎn)生足夠的高質(zhì)量的初乳，方可使幼畜對暴露的外界環(huán)境的感染有一定抵抗力。從母牛分娩到產(chǎn)后48h內初乳中免疫球蛋白含量變化的實(shí)驗表明，幾乎所有的初乳都是在分娩時(shí)形成，而且隨著(zhù)每次吃奶或泌乳，免疫球蛋白的數量逐漸減少，泌乳功能很快接近正常泌乳的水準。如果母畜漏乳（常見(jiàn)于母牛）或者初產(chǎn)母畜第一次泌乳，將對幼畜的被動(dòng)免疫產(chǎn)生較大的影響。 2.2幼畜吸收初乳的量

幼畜能否成功獲得被動(dòng)免疫主要取決于三個(gè)連續的過(guò)程：母畜高濃度免疫球蛋白初乳的形成、幼畜攝入足夠量的初乳、初乳免疫球蛋白在幼畜體內的有效吸收。通常幼畜通過(guò)吸吮來(lái)攝入初乳，雖然自然吸吮攝取初乳可以提高被動(dòng)免疫傳遞效果，但攝取的初乳量往往不足，從而影響被動(dòng)免疫傳遞效果。

1991年，Thomas E.Besser等人對三種不同喂養犢牛方式進(jìn)行了比較，三種喂養方式分別為自然吸吮、奶瓶喂養以及管道喂養。以出生后48h的血清IgG1濃度為指標，低于此值則表明未達到被動(dòng)免疫效果。結果表明，犢牛經(jīng)自然吸吮、奶瓶和管道攝取初乳后，血清IgG1濃度<10mg/mL的犢牛比例分別為61.4%、19.3%和10.8%。三種方式存在區別的原因是自然吸吮狀態(tài)下?tīng)倥z取的初乳較人工喂養條件下要少，后兩種方法如給以等量的初乳則沒(méi)有明顯的區別。也就是說(shuō)，如采用人工喂養方法，則造成被動(dòng)免疫失敗最重要的因素是犢牛攝入的初乳所含的免疫球蛋白濃度不足，但可以通過(guò)人工喂養大量的初乳來(lái)實(shí)現被動(dòng)免疫。

2.3巴氏殺菌對犢牛初乳IgG吸收的影響
犢牛攝取初乳獲得被動(dòng)免疫從而預防疾病，但有一些疾病是通過(guò)初乳進(jìn)行傳播的，如牛白血病。1995年，Streeter等人發(fā)現22%受感染的母牛的初乳中含有副結核分枝桿菌。消除這些疾病的最好方法是以健康母牛的初乳喂養犢牛，但存在一定的困難。目前人們正在探索通過(guò)巴氏殺菌來(lái)殺滅副結核分枝桿菌，雖然其對巴氏殺菌有一定的抗性，但殺菌仍對它有一定的作用。

1993年，Chiodini.RJ等人報道巴氏殺菌后副結核分枝桿菌的存活率是9%。1996年，Meylan等人研究了巴氏殺菌對副結核分枝桿菌和初乳免疫球蛋白的影響。結果表明，巴氏殺菌后僅菌數為104CFU/mL的樣品有副結核分枝桿菌存活，說(shuō)明可以采用巴氏殺菌的方法控制副結核分枝桿菌，但由于母牛個(gè)體差異，實(shí)際應用的結果可能與實(shí)驗結果有所不同。對初乳進(jìn)行熱處理有一個(gè)缺點(diǎn)是初乳中的免疫球蛋白會(huì )發(fā)生變性，2000年，Jeffw.Tyler等人對76℃和63℃處理初乳后犢牛IgG的吸收效果進(jìn)行了比較。結果表明，63℃殺菌并未引起犢牛血清IgG濃度的顯著(zhù)下降，但這一溫度不足以殺滅一些初乳傳播性病原菌。相比較，76℃殺菌效果好于63℃，但會(huì )引起被動(dòng)免疫失敗，故不能用于防止初乳傳播性疾病，關(guān)于這方面仍需進(jìn)一步的研究。

3免疫牛初乳
根據免疫學(xué)觀(guān)點(diǎn)，哺乳動(dòng)物乳汁是機體免疫作用的產(chǎn)物。經(jīng)自然接觸或通過(guò)接種，人和動(dòng)物機體受到各種抗原（例如各種細菌、病毒、毒素等）刺激會(huì )產(chǎn)生相應的抗體，它們與抗原結構上具有互補性，兩者結合后抗原喪失活力。所謂免疫乳是通過(guò)有意識地給牛、山羊等哺乳動(dòng)物接種一些能夠引起人或動(dòng)物疾病的細菌、病毒、毒素等抗原，刺激動(dòng)物機體發(fā)生免疫應答，向乳汁分泌特異性抗體（Ig）而制得的含特異性抗體的乳汁。對于動(dòng)物而言，這種多次注射加強劑量的抗原使之產(chǎn)生較高自動(dòng)獲得性免疫的過(guò)程，稱(chēng)之為“超免疫作用”。

對于普通免疫乳，通過(guò)超免疫過(guò)程，乳牛機體的免疫系統不斷被刺激 發(fā)生免疫應答，持續不斷地向乳汁中分泌高濃度抗體，這就是免疫乳生產(chǎn)的基本原理 。生產(chǎn)免疫牛初乳，唯一不同之處在于超免疫對象為妊娠期乳牛。

免疫接種能夠大幅度增加牛初乳中相應抗體的免疫原性或效價(jià)，用失活菌體免疫，牛初乳內各種抗體（IgG、IgA和IgM）對免疫菌體抗原的中和滴度均得到顯著(zhù)提高，一般在50~100倍。選擇適當抗原和免疫方法，還可以大幅度提高免疫乳中一些其他非特異性免疫因子的水平。必須指出，對乳牛進(jìn)行免疫接種并非一定能夠保證獲得高水平特異性抗體的免疫乳，與免疫抗原、接種方法和乳牛的免疫耐受性等因素均有關(guān)。另外，一些非抗體功能因子在乳牛免疫過(guò)程中的產(chǎn)生機制尚有待進(jìn)一步研究。 4結語(yǔ)

初乳是反芻動(dòng)物幼畜自身免疫系統對環(huán)境中病原微生物具有反應之前獲得被動(dòng)免疫的唯一途徑。幼畜是否能夠獲得被動(dòng)免疫的關(guān)鍵是其攝入免疫物質(zhì)主要是免疫球蛋白的數量。初乳的產(chǎn)量是有限的，它的營(yíng)養價(jià)值和保健功能都倍受人們關(guān)注，初乳功能性食品和藥物的開(kāi)發(fā)將是未來(lái)的一大趨勢，在此同時(shí)人們已找出一些其他物質(zhì)來(lái)代替初乳喂養犢牛，以便于利用初乳開(kāi)發(fā)出更多、用途更廣泛的功能性食品與藥物。今后，初乳開(kāi)發(fā)的前景無(wú)限廣闊。

參考文獻

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