8954856055505db

تولید و به‌کارگیری مؤثر آنتی‌بادی اختصاصی زردۀ تخم‌مرغ (IgY) برای مهار باکتری استافیلوکوکوس‌اورئوس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار گروه علوم دامی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد گروه علوم دامی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

این بررسی به‌­منظور ارزیابی ویژگی‌های ایمنی (ایمونو)شیمیایی و نیز تأثیر مهارکنندگی پودر پادتن (آنتی­بادی) اختصاصی و غیراختصاصی زردۀ ‌­تخم­مرغ بر رشد باکتری استافیلوکوکوس­اورئوس، به‌عنوان یکی از مهم­ترین سروتیپ­های استافیلوکوکوس بیماری­زای انسانی و دامی در شرایط برون‌تنی انجام شد. این آزمایش با بهره‌گیری از شانزده قطعه مرغ تخم­گذار لگهورن سفید سویۀ های-لاین 36W- که در سن 40 هفتگی قرار داشتند صورت ‌گرفت. برای ایمن کردن پرندگان، پس از بررسی منحنی ‌رشد میکروب و کشت‌ آن‌ها تا پایان مرحلۀ رشد ‌تصاعدی، واکسن کشته‌شده با بهره‌گیری از امواج فراصوت تهیه و تزریق شد. پس از گرد­آوری تخم­مرغ­ها در یک دورۀ زمانی 8 هفته­، IgY با بهره­گیری از روش پولسون جداسازی و یخ خشکانی1 شد و در ادامه ویژگی‌های ایمنی‌شیمیایی و ضد باکتریایی آن سنجش شد. نتایج بیانگر آن است که پس از نخستین ایمن‌سازی، فعالیت اختصاصی پادتن علیه باکتری مورد آزمون در پلاسمای مرغ­های تخم­گذار و تخم­مرغ افزایش یافت و این افزایش در دورۀ آزمایش در سطوح بالا حفظ شد (01/0 < P). غلظت IgY و نیز درصد خلوص آن در پودر پادتن اختصاصی 71 درصد بالاتر (05/0 < P) از پودر آنتی‌بادی غیراختصاصی بود. بهره‌گیری از سطوح 100 و 200 میلی‌گرم پودر پادتن اختصاصی سبب کاهش معنی‌دار جمعیت باکتریایی در ساعت‌های 4 و 6 نگهداری (انکوباسیون) شد. در این میان بالاترین اثر مهاری در انتهای مرحلۀ (فاز) لگاریتمی متعلق به سطح 200 میلی‌گرم پودر پادتن اختصاصی بود که توانست سبب کاهش‌logCFU/mL 2/1 در مقایسه با گروه شاهد (کنترل) شود (01/0 < P). لذا این یافته­ها بیانگر آن است که باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به‌همراه ادجوانت فروند (نوع کامل در تزریق اول و نوع ناقص در تزریق دوم)، خاصیت القایی بالایی داشته و بهره­گیری از روش پولسون راهی مؤثر برای تولید درازمدت و با بازدۀ بالا، برای به دست آوردن IgY اختصاصی با درصد خلوص  و توان ضدباکتریایی (آنتی‌باکتریال) مطلوب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficient production and application of egg yolk antibody powder against Staphylococcus aureus

نویسندگان [English]

  • Farima Aliakbari 1
  • Amir Hossein Mahdavi 2
  • Hamidreza Rahmani 3
1 M.Sc. Student, Department of Animal Sciences, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Animal Sciences, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
3 Professor, Department of Animal Sciences, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

The aim of present experiment was to investigate the immunochemical characteristics as well as in vitro inhibitory effects of specific and nonspecific egg yolk antibody powder on Staphylococcus aureus growth, as one of the main pathogenic serotypes of Staphylococcus in human and animals. A total of 16 White Leghorn hens (Hy-Line W36) of forty weeks in age were immunized by killed sonicated vaccine after plotting the growth curve and incubating the bacteria until the end of exponential growth phase. This vaccine was prepared eggs were collected daily for 8 weeks, IgY was then isolated and lyophilized by Polson method. The immunochemical properties and growth inhibitory effects of specific and nonspecific sIgY were tested against Staphylococcus aureus. The results showed that the plasma and egg specific activity of IgY against Staphylococcus aureus markedly increased after the first immunization and remained on the highest titer throughout the experimental period (P<0.01). Total IgY concentration and purity of specific IgY powder were 71% higher rather than the non-specific IgY powder (P<0.05). The administration of specific IgY powder at 100 and 200 mg significantly (P<0.05) reduced the bacterial counts during the incubation hours of 4 and 6. Compared to control group, using the highest level of specific IgY could significantly decrease 1.20 log CFU/mL (P<0.01). Therefore, the present findings indicated that Staphylococcus aureus accompanying with Freund’s adjuvant (complete form in the first immunization and incomplete form in booster immunization) have a notable potential to produce high antibody levels for a long time period. In addition, Polson method is an effective way to obtain remarkable purity for IgY with high antibacterial efficiency and long term production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antibacterial effects
  • immunoglobulin Y
  • IgY extraction
  1. Akita, E. M. & Nakai S. (1992). Immunoglobulins from egg yolk: isolation and purification. Journal of food science, 57, 634-629.
  2. Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72, 254-248.
  3. Ebina, T. (1996). Prophylaxis of rotavirus gastroenteritis using immunoglobulin. In: Viral Gastroenteritis (pp. 217-223). Springer, Vienna.‏
  4. Haran, K. P., Godden S. M., Boxrud D., Jawahir S., Bender J. B. & Sreevatsan S. (2012). Prevalence and characterization of Staphylococcus aureus, including methicillin-resistant Staphylococcus aureus, isolated from bulk tank milk from Minnesota dairy farms. Journal of Clinical Microbiology, 50(3), 688-695.
  5. Kitaguchi, K., Osada, K., Horio, F. & Murai, A. (2008). Exclusion of polymeric immunoglobulins and selective immunoglobulin Y transport that recognizes its Fc region in avian ovarian follicles. Veterinary Immunology and Immunopathology, 121, 290-299.
  6. LeClaire, R. D., Hunt, R. E. & Bavari, S. (2002). Protection against bacterial superantigen Staphylococcal enterotoxin B by passive vaccination. Infec. Immun, 70, 2278-2281.
  7. Lee, E., Sunwoo, H., Menninen, K. & Sim, J. (2002). In vitro studies of chicken egg yolk antibody (IgY) against Salmonella enteritidis and Salmonella typhimurium. Poultry Science, 81, 632-641.
  8. Leslie, G. A. & Clem, L. W. (1969). Phylogeny of immunoglobulin structure and function. Journal of Experimental Medicine, 130(6), 1337-1352.
  9. Miles, A. A. & Misra, S. S. (1938). The estimation of the bactericidal power of the blood. J. Hygiene, 38, 732-749.
  10. Polson A. (1990). Isolation of IgY from the yolks of eggs by a chloroform polyethylene glycol procedure. Immunological Investigations, 19, 253-258.
  11. Ruan, G.-P., Ma, L., He, X.-W., Meng, M.-J., Zhu, Y., Zhou, M.-Q., Hu, Z.-M. & Wang, X.-N. (2005). Efficient production, purification, and application of egg yolk antibodies against human HLA-A* 0201 heavy chain and light chain (β2m). Protein Expression and Purification, 44, 45-51.
  12. SAS. (2001). Statistical Analyse Systems User‘s Guide. Version 8.02 Edn. SAS Institute Inc., Cary, NC, USA.
  13. Sun, J. H., Jiang, Z. & Hu, S. (2008). Effect of four adjuvants on immune response to F4 fimbriae in chickens. Veterinary Immunology and Immunopathology, 121, 107-112.
  14. Sunwoo, H., Lee, E., Menninen, K., Suresh, M. & Sim, J. (2002). Growth inhibitory effect of chicken egg yolk antibody (IgY) on Escherichia coli O157: H7. Journal of Food Science, 67, 1486-1494.
  15. Vega, C. G., Bok, M., Vlasova, A. N., Chattha, K. S. & Ferna´ndez, F. M. (2012). IgY Antibodies Protect against Human Rotavirus Induced Diarrhea in the Neonatal Gnotobiotic Piglet Disease Model. PLoS ONE, 7(8), e42788.
  16. Yokoyama, H., Peralta, R. C., Diaz, R., Sendo, S., Ikemori, Y. & Kodama, Y. (1992). Passive protective effect of chicken egg yolk immunoglobulins against experimental enterotoxigenic Escherichia coli infection in neonatal piglets. Infection and Immunity, 60, 998-1007.