[发明专利]具有免疫活性的乳清成分及其制取方法

说明书

与大多数家畜一样，小牛出生时是没有免疫能力的。母畜（母亲）通过最初的乳腺分泌（称做初乳），在产后向幼畜传输被动免疫。初乳中具有免疫活性的高分子量蛋白质（称做免疫球蛋白，以下简称Ig）的水平会很快的降低。这些Ig分子具有抗体的性质，只有成年动物才能产生以增强动物对细菌、病毒或寄生虫感染的免疫力。可是在小牛出生时，它的血液中缺乏Ig。只有当它出生以后不久，从母畜初乳中消化与吸收一定数量与质量的Ig，才能使小牛的免疫系统具备有效的功能。

在天然的被动免疫传输机制中第一重要的因素关系到母畜初乳的特性。为了能有理想的被动免疫，母畜初乳中应含有适量的Ig，而且这种Ig中应具有对不同的病原体的特异性抗体，每一种特异性抗体还应有合适的浓度。如果母畜初乳中对某些重要的病原体的特异性抗体的浓度不够，则小牛只能由此得到对该几种病原体不充分的抗体，这样就会因此而形成对这几种病原体的免疫能力的缺陷。

天然被动免疫传输机制中的第二重要的因素是与小牛有关的，即关系到初乳口服的量和时间。对于口服的量，以前的研究曾经指出，为了使吸收的Ig进入小牛循环系统达最大水平，被口服的初乳体积是有极限的。食入超过2升的初乳则不能有意义地增高小牛对Ig的吸收。而且，新生牛在一次喂食期间难以消化多于2升的液体。至于消化的时间，新生小牛肠道对大分子Ig的穿透性随出生后小肠细胞的成熟而迅速下降。这种已经被充分了解的天然的小肠的机制可以称作为“吸收的关键时期”，它的意思是指，只有在产生后的一段很短的时期内小牛必须食入并吸收合适量的高质量的初乳，以达到其理想的被动免疫水平。虽然在产后24小时食入初乳还可能实现一定程度的免疫传输，再晚则初乳的食入对被动免疫已经没有什么效力了。理想的情况是，在产后的前8个小时内摄入初乳。

实际上，相当数量的新生小牛或是吃不到合理数量与质量的初乳，或是不能在这个吸收的关键时期吃到初乳。结果所造成的免疫传输的失败表现为高死亡率、对疾病的易感性增加和生长速度减慢。

在出生时，小牛缺乏对疾病的免疫性的证据是血清抗体浓度低。大约在产后的6-12小时内，小牛摄入2升有合理的Ig浓度并对病原体有广泛特异性抗体的初乳。当大分子Ig，或抗体被肠道吸收时，血清抗体浓度会迅速上升。初乳摄入后的几个小时，初乳Ig分子经肠道进入小牛血流的过程即可完成。在以后的数天内，通过正常的系统更新，来源于母畜初乳的血清Ig逐渐降低。随后，小牛的免疫系统开始产生活性的Ig以取代逐渐降低的初乳来源的Ig。最后，小牛的免疫系统达到了能自身维持或生产活性Ig的能力，并从而保持了必要的恒定的血清Ig浓度。

以前的研究指出，血清的Ig浓度在20毫克/毫升的水平或高于此水平是理想的。具有这样的Ig浓度的小牛与只具有较低水平被动免疫的小牛相比，表现出死亡率明显降低，对疾病的抵抗力增高和生长速度加快。

理想的免疫传输与实际存在的自发进行的免疫传输相差甚远。食入的初乳量不够或是仅得到低Ig浓度的初乳造成被动免疫传输缺陷。如果这种被动免疫水平不足的小牛接触疾病（这种可能性是极大的）就会得病，需要付出昂贵的医疗费用，小牛也可能会死去或缺乏充分的生长能力。

因为产奶的牛被选择性的繁殖以取得最大的牛奶产量，对于牛奶场场主来说，这种被动免疫传输问题是特别实际的。在哺乳一开始，生产牛奶的母牛因其奶量大而很快地稀释了初乳中有限量的Ig分子。结果是，新生牛所食入的牛奶中Ig分子的浓度大大低于为了实现合适的被动免疫所需要的水平。因为典型的不爱争食的小牛在其吸收的关键时期仅能吃到相对少量的初乳，使在小牛肠道中的Ig分子的数目及可供吸收到血流中的Ig经常低到不合理的程度。结果造成被动免疫水平难于提供合适的对疾病的抵抗力。

为了与上述的免疫缺陷问题作斗争，有些有小奶牛的牛奶场主人为从一头母牛那里收集一些他们认为质量好的初乳并在吸收关键期强迫喂给新生小牛。这种费力的控制初乳喂食时间和量的方法，无法补偿初乳中Ig含量低或缺乏抗重要致病菌特异性抗体的困难。因为对于初乳中Ig浓度及抗体分布的测定只能用复杂的费时的实验室测定方法，这些牧场主无法判断他们耗时费力所得来的这些喂新生牛的初乳，是否能提供合适的被动免疫水平。