Kháng thể IgY hay còn gọi là kháng thể trứng gà (kháng thể lòng đỏ trứng gà) là một trong những loại kháng thể có tác dụng rất tốt, không chỉ cho người mà còn cho cả các loài động vật như gia súc, gia cầm, thủy sinh, thủy sản, …
1. Kháng thể IgY | kháng thể trứng gà là gì?
Kháng thể IgY (viết tắt của Yolk Immunoglobulin – có nghĩa là kháng thể lòng đỏ trứng) là một tuýp kháng thể chủ yếu trong máu các loài chim, bò sát, cá có mang.
Kháng thể IgY | kháng thể trứng gà cũng được tìm thấy với hàm lượng cao trong lòng đỏ trứng gà. Giống như các loại kháng thể khác, kháng thể IgY là một lớp protein được hình thành với hệ miễn dịch khi phản ứng lại những yếu tố bên ngoài và đặc hiệu với các yếu tố đó.
Immunoglobulin (IgY) được mô tả lần đầu tiên vào năm 1893 bởi Klemperer, là kháng thể chính từ huyết thanh của gà mái. Đến năm 1969, IgY được làm giàu từ lòng đỏ trứng gà từ những con gà mái đã có miễn dịch.
Kể từ đó các nghiên cứu ứng dụng của IgY ngày càng được quan tâm và nghiên cứu sâu rộng trong nhiều lĩnh vực bao gồm: chăm sóc sức khỏe cho con người (chuẩn đoán điều trị, chăm sóc sức khỏe, phòng ngừa bệnh tật) và chăm sóc sức khỏe cho vật nuôi (gia súc, gia cầm, thủy sản, thú cưng, …).
Do có thể nuôi gà đẻ trứng gần như là hàng ngày, lòng đỏ của trứng gà mái đã được miễn dịch có chứa hàm lượng kháng thể IgY rất cao, loài gà ngày càng trở thành một nguồn cung kháng thể IgY phổ biến.
Loài vịt sản xuất một dạng kháng thể IgY rút gọn thường mất đi đoạn Fc. Chính vì vậy, nó không thể kết hợp với bổ thể và dễ dàng bị đại thực bào tiêu diệt. Đây có thể là nguyên nhân mà loài Vịt khó bị tiêu diệt bởi Cúm gia cầm hơn so với loài gà, tuy nhiên vẫn có thể bị nhiễm bệnh và phát tán virus một cách dễ dàng.
Kháng thể IgY cũng được tìm thấy trong loài rùa mai mềm Trung Quốc Pelodiscus sinensis.
2. Đặc điểm của hoạt chất IgY
Về mặt cấu trúc, kháng thể IgY tương đương với kháng thể IgG trong động vật có vú. Giống như kháng thể IgG, nó được tổng hợp từ hai chuỗi nặng và hai chuỗi nhẹ.
Cấu trúc phân tử của kháng thể IgY
Hai loại kháng thể này khác nhau cơ bản ở hai chuỗi nặng, tại đó chuỗi nặng trong kháng thể IgY có khối lượng phân tử khoảng 65.100 đơn vị phân tử lượng (amu), và do đó lớn hơn nhiều so với IgG.
Chuỗi nhẹ trong kháng thể IgY, với khối lượng mole khoảng 18.700 amu, nhỏ hơn chuỗi nhẹ trong phân tử IgG một chút. Khối lượng mole của IgY do đó lớn hơn 167.000 amu.
Độ linh hoạt của phân tử IgY kém hơn so với độ linh hoạt của kháng thể IgG.
Về mặt chức năng, kháng thể IgY có thể so sánh với kháng thể IgE, cũng như kháng thể IgG. Tuy nhiên, trái ngược với IgG, IgY không gắn với Protein A, Protein G, hoặc thụ thể tế bào Fc.
Hơn nữa, kháng thể IgY không hoạt hóa hệ thống bổ thể. Cái tên IgY được đề xuất năm 1969 bởi G.A. Leslie và L.W. Clem, sau khi họ chỉ ra được sự khác biệt giữa IgY với IgG.
3. Sự khác biệt giữa kháng thể IgY và IgG
Kháng thể IgY thường bị nhầm lẫn với kháng thể IgG trong các tài liệu cũ, và đôi khi thậm chí trong các danh mục sản phẩm thương mại, sự nhầm lẫn đó gây ra bởi sự tương đồng về mặt chức năng của kháng thể IgG và kháng thể IgE ở động vật có vú.
Sự khác biệt giữa kháng thể IgY và kháng thể IgG
Tuy nhiên, sự nhầm lẫn này đã không còn, do kháng thể IgY khác biệt về cả cấu trúc và chức năng so với kháng thể IgG ở động vật có vú, và không phản ứng chéo với các kháng thể đối kháng với kháng thể IgG.
Khi so sánh các đặc tính miễn dịch của IgY trong các nghiên cứu, các nhà khoa học nhận thấy có sự tương đồng với kháng thể IgG ở động vật có vú. Mặc dù có những chức năng sinh học tương tự nhau, nhưng cấu trúc IgG và IgY có chút khác biệt sâu sắc:
- Về khối lượng phân tử: IgG có khối lượng phân tử 150 kDa, trong khi của IgY lớn hơn 180 kDa.
- Vùng bản lề: của IgY ngắn hơn và kém linh hoạt hơn so với IgG.
- Cấu trúc β trong các vùng không đổi của IgY thấp hơn so với igG.
Sự khác biệt này giúp giải thích về sự khác biệt đôi chút tác dụng giữa IgY so với IgG, cụ thể:
- Khả năng gắn lên bề mặt vi khuẩn trên người của IgY kém hơn IgG.
- Tính ổn định của IgY khá cao:
- Có thể ổn định với khoảng pH rộng từ 4 – 9 và có thể mở rộng ra khi được kết hợp với hệ tá dược phù hợp.
- Chịu được nhiệt độ cao lên đến 65oC.
- Chịu được enzyme tiêu hóa trypsin hoặc chymotrypsin sau 8 tiếng ủ mà vẫn giữ nguyên được hoạt tính, tuy nhiên không chịu được hoạt tính men Pepsin (thường IgY không xử lý có thể chỉ còn 4 – 20% hoạt tính sau khi qua dạ dày).
- Để ngăn chặn sự bất hoạt của IgY qua đường uống, có thể sử dụng một số kỹ thuật bao vi nang hoặc dạng bao liposome.
4. Quy trình tinh chế IgY từ lòng đỏ trứng gà
Việc sử dụng IgY tinh sạch từ lòng đỏ trứng gà còn mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong việc điều trị các bệnh khác nhau do khả năng vận chuyển kháng thể đặc hiệu từ huyết thanh gà vào lòng đỏ trứng (Mohammed & cs., 1998; Rose & Orlans, 1981; Tressler & Roth, 1987).
Theo Lanzarini & cs. (2018) tỷ lệ của kháng thể IgY đặc hiệu chiếm từ 2-10% trong tổng số kháng thể IgY, như vậy có khả năng thu được kháng thể đặc hiệu mong muốn với năng suất cao từ lòng đỏ trứng bằng cách gây miễn dịch cho gà với kháng nguyên phù hợp.
Lượng kháng thể IgY đặc hiệu trong trứng không phụ thuộc vào kích thước của trứng mà tỷ lệ thuận với hàm lượng kháng thể trong huyết thanh (Loeken & Roth, 1983), vì vậy để thu được hiệu quả miễn dịch cao nhất cần có quy trình gây miễn dịch tối ưu, điều này phụ thuộc vào giống gà mái sử dụng gây miễn dịch, thời gian gây miễn dịch, kháng nguyên và liều lượng kháng nguyên gây miễn dịch.
Quy trình tinh chế kháng thể IgY từ lòng đỏ trứng gà
Kết quả tách chiết IgY cho thấy từ một lòng đỏ có thể tích trung bình khoảng 12 mL, với hiệu giá IBD (S/P) 2,56 ± 0,111, sau quá trình tách chiết thu được 40 mL dịch IgY tinh chế có hiệu giá IBD tương ứng (S/P) 2,60 ± 0,052. Dung dịch kháng thể IgY sau khi tinh chế có màu trắng trong.
Lòng đỏ trứng ở dạng đặc quánh chứa hàm lượng lớn các protein, cholesterol, choline, nếu chưa được pha loãng ở độ pha loãng phù hợp, kháng thể IgY chưa được giải phóng hoàn toàn, do đó sau khi tinh sạch, chế phẩm tinh sạch cũng giúp cơ thể vật nuôi dễ dàng hấp thụ hơn.
Kháng thể IgY dạng nguyên liệu (IgY powder)
So sánh hàm lượng kháng thể trong huyết thanh gà, trứng và chế phẩm IgY được tách chiết tương ứng cho thấy lượng kháng thể IgY trong trứng và trong chế phẩm tỷ lệ với hàm lượng kháng thể có trong huyết thanh gà, điều này phù hợp với nghiên cứu của Klemperer (1893).
Như vậy, trong quá trình khai thác trứng để sản xuất IgY, cần phải theo dõi định kỳ hàm lượng kháng thể trong huyết thanh gà để có kế hoạch bổ sung miễn dịch hợp lý cho đàn gà.
5. Ưu điểm của nguồn kháng thể IgY từ trứng gà
5.1. Hàm lượng cao
Có 3 loại kháng thể được tìm thấy trong huyết thanh gà mái, đó là IgY, IgA và IgM. Hàm lượng lần lượt là:
- IgY: 5.0 mg / mL (chiếm khoảng 75% so với tổng số kháng thể).
- IgA: 1.25 mg / mL.
- IgM: 0.61 mg / mL.
Trong quá trình hình thành trứng, IgY được chuyển một cách chọn lọc đến noãn (phần lòng đỏ trứng sau này) thông qua 1 thụ thể trên bề mặt noãn hoàng để tạo miễn dịch thụ động cho phôi thai.
Lòng đỏ trứng có thể chứa từ 5 đến 25 mg / mL IgY, trong khi 2 loại kháng thể còn lại là IgM và IgA chỉ khoảng 0,7 và 0,15 mg / mL.
5.2. Nguyên liệu sẵn có
Việc sử dụng trứng gà để sản xuất kháng thể IgY mang lại một số lợi thế so với phương pháp sản xuất thông thường ở động vật có vú. Việc sản xuất kháng thể từ trứng gà ít xâm lấn hơn, đơn giản và ít căng thẳng hơn so với sản xuất từ máu động vật có vú.
Ưu điểm của nguồn kháng thể IgY từ lòng đỏ trứng gà
Mỗi năm một con gà mái có thể đẻ 240 – 280 trứng, đây là nguồn nguyên liệu dồi dào, sẵn có nhất được biết để sản xuất kháng thể. Khi được so sánh với kháng thể từ thỏ thì năng suất sản xuất kháng thể từ lòng đỏ trứng gà cao gấp 18 lần.
5.3. Quy trình sản xuất ổn định
Mặc dù quá trình tách IgY từ lòng đỏ trứng được cho là khó khăn hơn so với quá trình tách ra khỏi huyết thanh nhưng nhiều nghiên cứu quy mô đã chứng minh sự ổn định và tính an toàn trong quá trình sản xuất IgY từ trứng gà.
Sau khi phân lập IgY từ lòng đỏ trứng bằng kỹ thuật kết tủa và tinh chế, chỉ cần bảo quản ở nhiệt độ dưới 4oC trước khi thực hiện các công nghệ bao tiếp theo.
6. Ưu điểm nổi bật của kháng thể IgY so với kháng sinh
Những ưu điểm nổi bật của kháng thể IgY khiến nó trở nên ngày càng quan trọng, định hướng các nghiên cứu y khoa trên thế giới. So với kháng sinh:
- Kháng thể IgY thường sử dụng tại chỗ, tác dụng đặc hiệu trên tác nhân gây bệnh, ức chế mầm bệnh bao gồm cả vi khuẩn, vi rus, nấm….
- Gần như không có tác dụng phụ gần như an toàn tuyệt đối cho các đối tượng nhạy cảm như phụ nữ mang thai hay trẻ nhỏ và khó bị đề kháng như tình trạng kháng kháng sinh hiện nay.
Từ những ưu điểm trên đây kháng thể IGY ngày càng được ứng dụng rộng rãi đặc biệt trong việc chăm sóc sức khỏe con người trở thành công cụ phòng và điều trị bệnh phổ biến trên thế giới.
Đi sâu vào trong mỗi chuyên ngành, mỗi bệnh hay mỗi tác nhân gây bệnh còn có nhiều điều vô cùng thú vị khi nhắc tới ứng dụng kháng thể IgY. Chính những ưu điểm vượt trội kể trên khiến kháng thể IgY ngày càng có vị trí trung tâm trong nghiên cứu ứng dụng công nghệ miễn dịch trong phòng và điều trị bệnh.
Bột kháng thể IgY (IgY powder)
Không những thế, với những ưu điểm tuyệt vời của kháng thể IgY so với kháng sinh, con người ngày càng ứng dụng kháng thể IgY vào trong các hoạt động chăn nuôi, đặc biệt là nuôi trồng thủy sản nhằm tạo ra chất lượng chăn nuôi tốt nhất, sạch nhất và mang lại hiệu quả tối ưu nhất.
7. Ứng dụng kháng thể IgY | kháng thể trứng gà
7.1. Chẩn đoán phân tích
Các kháng thể dóng vai trò là thành phần thiết yếu trong nhiều loại xét nghiệm chẩn đoán của một số bệnh. Khi so sánh IgY với IgG có một số ưu điểm nhất định trong ứng dụng chẩn đoán y tế nói riêng và lợi ích chữa bệnh nói chung.
Sử dụng IgY được cho là có khả năng loại bỏ được dương tính giả, thường cho kết quả nền thấp và ít nhiễu hơn so với IgG. Chính vì vậy IgY đã được đề xuất thay thế cho IgG trong các xét nghiệm miễn dịch huyết thanh ở người.
7.2. Nguyên liệu thực phẩm chức năng
Tác dụng chữa bệnh của dòng nguyên liệu IgY được chứng minh qua nhiều nghiên cứu được công bố những năm gần đây về cả số lượng cũng như chất lượng của các bài báo. Một số lợi ích sức khỏe của IgY bao gồm:
- Cải thiện miễn dịch thụ động: IgY được coi như là một giải pháp thay thế kháng sinh hiệu quả và hóa trị liệu kháng khuẩn trong điều trị nhiễm trùng.
- Phòng ngừa nhiễm khuẩn ở bệnh nhân xơ nang.
- Phòng ngừa viêm dạ dày do vi khuẩn HP.
- Ngăn ngừa sâu răng, loại bỏ mảng bám quanh răng, viêm nha chu.
- Phòng ngừa nhiễm vi khuẩn gây bệnh E. coli, salmonella, virus rota.
- Phòng ngừa viêm dạ dày, viêm ruột.
7.3. Thuốc thý y – thuốc thủy sản
IgY còn được ứng dụng trong thức ăn chăn nuôi thủy sản để ngăn ngừa các bệnh nhiễm trùng trong nuôi cá hồi, nuôi tôm, tôm càng xanh khỏi nhiễm bệnh do virus gây nên.
Tại Nhật bản, IgY còn được ứng dụng chống lại Edwardsiella tarda, một mầm bệnh lây qua đường tiêu hóa của cá chình nuôi, lươn nuôi.
Kháng thể IgY | kháng thể trứng gà đã được chứng minh là có giá trị điều trị hiệu quả trong việc kiểm soát các mầm bệnh vi khuẩn và vi rút khác nhau ở cá và các động vật thủy sinh khác.
Xem thêm Ứng dụng Kháng thể IgY | kháng thể trứng gà trong nuôi tôm
IgY đã được sử dụng để điều trị:
- Bệnh đốm trắng (WSD) ảnh hưởng đến tôm và tôm càng;
- Nhiễm Vibrio harveyi trên tôm thẻ chân trắng Ấn Độ (Fenneropenaeus indicus);
- Vibrio anguillarum và Yersinia ruckeri trên cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss);
- Vibrio splendens ở hải sâm (Apostichopus japonicas);
- Aeromonas hydrophila ở cá mè đa bội (Carassius auratus gibelio) và cá tráp Vũ Xương (Megalobrama amblycephala);
- Nhiễm khuẩn salmonicida ở cá chép koi (Cyprinus carpio koi);
- Bệnh Edwardsiellosis ở lươn Nhật Bản (Anguilla japonica) và bào ngư nhỏ (Haliotis diversicolor supertexta).
7.4. Ứng dụng trong chăn nuôi gia cầm
Một số nghiên cứu đã phân tích việc kháng thể IgY từ lòng đỏ trứng gà và ứng dụng để phòng và điều trị bệnh Gumboro trên gà.
Gà mái giống ISA Brown 16 tuần tuổi được gây tối miễn dịch để tạo ra trứng có hiệu giá kháng thể cao. Kết quả nghiên cứu đáp ứng miễn dịch cho thấy kháng thể đặc hiệu kháng virus Gumboro tăng mạnh, đặc biệt là sau khi gây tối miễn dịch với virus cường độc vô hoạt.
Hiệu giá kháng thể trong huyết thanh của gà đạt mức cao nhất sau 8 tuần tiêm vacxin (giá trị S/P là 2,86 ± 0,068). Tương tự, hiệu giá kháng thể trong lòng đỏ trứng cũng tăng, giá trị S/P của kháng thể IgY là 2,56 ± 0,11, giá trị S/P của IgY sau tinh chế từ lòng đỏ là 2,60 ± 0,052.
Kết quả điều trị gà khi gây bệnh thực nghiệm với virus Gumboro cho thấy việc sử dụng sản phẩm kháng thể IgY tinh chế đem lại hiệu quả tốt trong phòng trị cho gà: 10/10 gà được tiêm kháng thể IgY trước đó và 9/10 gà được điều trị bằng kháng thể IgY sống sót sau khi tiêm virus gumboro cường độc, trong khi 9/10 gà lô đối chứng không được tiêm kháng thể đều bị chết.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc phòng và điều trị bệnh cho gà của IgY cùng việc sử dụng IgY cho phòng bệnh và giúp gà phục hồi sau khi bị nhiễm virus, hiệu quả điều trị trên quy mô lớn hơn của IgY tinh chế cũng đã được chứng minh trước đây (Malik & cs., 2006; Mohamed & cs., 2016).
Bên cạnh đó, thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm cũng chứng minh sự an toàn của chế phẩm, không có các đáp ứng phản vệ do kháng thể có nguồn gốc cùng loài với động vật được sử dụng.
7.5. Ứng dụng trong chăn nuôi gia súc
Một thí nghiệm đã được thực hiện bởi Kellner et al. (1994) cho thấy rõ hiệu quả tốt của trứng thông thường, và tốt hơn nữa khi sử dụng trứng của đàn gà có gây miễn dịch mạnh đối với những mầm bệnh đặc biệt.
Kết quả cho thấy, thậm chí là với bột trứng thông thường, không có những kháng thể đặc hiệu liên quan, cũng có khả năng làm giảm tiêu chảy trên heo con.
Trong ngày đầu tiên (bắt đầu thí nghiệm), tất cả con vật đều bị tiêu chảy. Sau khi bổ sung bột trứng có các kháng thể đặc hiệu, vào ngày thứ tư, đã không còn hiện tượng tiêu chảy.
Trong nhóm được bổ sung trứng thông thường, vào ngày thứ tư, có 9% heo còn biểu hiện tiêu chảy. Trong khi đó, ở nhóm đối chứng (không bổ sung kháng thể bột trứng), chỉ có 27% heo không còn tiêu chảy, phần còn lại, 18% vẫn còn bị tiêu chảy nặng, và 55% bị tiêu chảy vừa.
Nhiều nghiên cứu khoa học về vấn đề này đã được tiến hành ở nhiều quốc gia. Tất cả những thí nghiệm đều cho thấy, bổ sung IgY miễn dịch của trứng sẽ giúp tăng cường hệ miễn dịch, giúp giảm tỉ lệ bị tiêu chảy và tử vong trên heo.
Nhờ vào việc ứng dụng kháng thể trứng, heo con sẽ có tình trạng miễn dịch tốt nhanh ngay sau khi sinh, vì thế, có được sức đề kháng mạnh đối với các bệnh thông thường.
Điều này sẽ giúp giảm hiện tượng tiêu chảy, cũng như chi phí chữa bệnh và tỉ lệ tử vong. Cuối cùng, heo con khỏe mạnh hơn sẽ phát huy được hết các tiềm năng của mình, cho năng suất cao, chi phí thấp, lợi nhuận chăn nuôi tăng.
Thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:
Hotline/Zalo: 0328 336 586 | Email: labvn.net@gmail.com
LabVN - Chuyên vật tư, dịch vụ và vi sinh thủy sản
