王建華,徐慧敏
(兆豐華生物科技(南京)有限公司北京生物醫藥科技中心,北京 102600)
蜂膠是一種以濃郁芳香氣味為典型特點的膠狀固體物,是由工蜂在采集蜂蜜時在自身消化腺的作用下合成的結晶體。研究證實,蜂膠中含有幾十種生物活性物質,因此能夠達到抗氧化、抗病毒、消炎、降血糖以及降血脂的效果。蜂膠中還含有多種免疫活性物質,它們既能夠提高吞噬細胞的活力,還可以促進機體白細胞以及抗體數量的增生,可以借助特異性凝集素的產生來提升機體的免疫功能。近幾年,蜂膠在疫苗佐劑生產研發制造中的應用實踐已經成為了行業發展的新熱點,并且這類佐劑產品也因為天然無毒副作用、無殘留、安全、高效以及免疫效果持久等特點,得到了相關人士的廣泛認可。
蜂膠屬于自然界自行孕育產生的固體黏性物質,整體呈褐色、灰褐色或是青綠色。正常狀態下的蜂膠會帶有芳香氣味,但口感發苦。低溫狀態下,蜂膠會變硬、變脆。分析蜂膠生產和應用經驗可知,蜂膠在35℃~45℃的條件下黏性最大,在65℃的條件下會融化。蜂膠的比重一般在1.127左右。蜂膠是一種成分非常復雜的物質,根據氣相色譜-質譜聯機分析結論可知,蜂膠中大概有100 余種化學成分、300 余種活性成分。從化學性質的角度分析,蜂膠屬于黃酮類化合物,并且具有較強的藥用和生理活性。在此基礎上,蜂膠中含有的醇、酚、酸、醚等物質以及多種氨基酸、脂肪酸、酶等物質都可以對生物體產生積極影響。現代營養學研究結論證實,生物體生長大概需要38 種化學元素,而蜂膠中則含有34 種。這一特性決定了蜂膠在抗病毒、抗腫瘤、抗菌、消炎以及增強機體免疫力等方面都有積極的推動作用。近幾年,得到了現代生物技術的發展完善,蜂膠佐劑在獸用疫苗研制開發生產領域的應用實踐也已經成為了全新的行業發展熱點。
首先,將蜂膠應用于禽畜養殖行業能夠提高動物體的免疫功能。蜂膠中含有大量的活性物質,因此,飼料中添加適量的蜂膠,便能夠達到提高禽畜機體免疫功能的效果。有文獻報道,如果可以在肉雞的飼料或是飲水中增加適當的蜂膠提取物,便能夠提高肉雞體內的禽流感和新城疫抗體水平,從而降低疫病的防疫難度。如果在雛雞的飲水中添加蜂膠提取物,可以在一定程度上改善雞胸腺、法氏囊以及脾臟等免疫器官的質量指數,還能夠增強雛雞血清中的免疫球蛋白、白細胞介素-2以及腫瘤壞死因子。
其次,將蜂膠應用于禽畜養殖行業可以達到提高生產性能的效果。將蜂膠用作禽畜飼料的添加劑,將其應用到禽畜養殖生產過程中,相關研究證實,如果在育肥豬的養殖生產中往豬飼料中添加蜂膠,可以促進其正常生長發育。在此基礎上,蜂膠還能夠達到提高豬肉和雞肉蛋白質、脂肪以及纖維素含量的效果,能夠全面提升育肥豬或是肉雞的養殖生產效益。
最后,蜂膠應用于禽畜養殖生產行業還能改善產品品質。蜂膠中含有大量的礦物質和酶,這是其能夠改善禽畜產品品質的主要原因。研究發現,蛋雞喂食蜂膠后其破殼率、軟殼率、料蛋比均會明顯改善。以生豬的養殖生產為例,在豬飼料中加入蜂膠,還可以豐富豬肉的口感,改變豬肉干、柴、硬的問題,達到提高豬肉含水率、降低脂肪含量以及增加豬肉中必備氨基酸的效果,可以全方位滿足人體的營養需求。由于蜂膠具有抑菌效果,如果可以在奶牛的養殖生產中使用適量的蜂膠,可以達到增加鮮奶保質期的效果,增強養殖生產的經濟效益。
現階段,蜂膠應用于疫苗佐劑中的研究成果報道主要集中于中國、俄羅斯、埃及以及古巴等國家。經過研究人員的不懈努力,已經順利將蜂膠制作成了豬副嗜血稈菌滅活疫苗、禽霍亂蜂膠滅活疫苗、雞新城疫疫苗以及雞多殺性巴氏稈菌疫苗的佐劑。相關研究成果已經證實,將蜂膠用作獸用疫苗佐劑要比過去使用的油乳劑更具優勢,能夠降低疫苗的毒性、提高疫苗的保護指數,并且蜂膠佐劑還擁有結構穩定性強、耐熱抗冷等優勢,所以可以在實際使用環節延長疫苗的保護期,降低養殖環節的疫苗防疫開支。
蜂膠水提取物是蜂膠原膠在室溫下將其放在蒸餾水中浸泡而得到的產物。蜂膠原膠和蒸餾水的浸泡比例為1∶5,浸泡時長為24 h。得到蜂膠水后,需要進行離心、透析、冷凍以及干燥處理。由此而得到的凍干粉在使用過程中需要再將其溶解于50 mg/mL的生理鹽水中。
3.1.1 細菌疫苗
將蜂膠水用作福爾馬林滅活的嗜水氣單細胞疫苗佐劑,主要用于防治嗜水氣單胞菌。嗜水氣單胞菌常見于淡水魚類的養殖生產中,能夠導致淡水魚類出現尾、鰭腐爛的問題。如果控制不及時,還會造成血性敗血癥以及流行性潰瘍綜合征,將會對養殖戶的養殖收入造成直接影響。Chu W H(2006)等人在研究中將蜂膠水提取物作為福爾馬林滅活疫苗的嗜水氣單細胞疫苗佐劑[1],通過在鯉魚腹膜內注入單純菌體疫苗并輔之以蜂膠水提取物作為佐劑的疫苗,來對血清中嗜水氣單胞凝聚抗體含量進行了對比分析。研究結論證實,與單純的細菌疫苗相比,使用蜂膠水作為疫苗的佐劑能夠進一步提高疫苗的效價,還可以達到增強巨噬細胞吞噬活性的效果。
3.1.2 病毒疫苗
楊金龍(2011)是較早開展蜂膠水佐劑病毒疫苗研究實踐的學者[2],他以蜂膠水溶劑作為疫苗的佐劑,開發出了防治I 型鴨病病毒性肝炎的獸用疫苗。實踐證實,該疫苗對鴨子的病毒性感染有良好的預防效果,對鴨子的保護率可以達到90%~100%。該疫苗的保護期可以延長至6~12 個月。實際養殖生產過程中,該疫苗僅需注射1次便可以在5 d之內達到理想的鴨病病毒性肝炎預防效果。
3.1.3 寄生蟲疫苗
寄生蟲疫苗主要用于防治剛地弓形蟲,這是一種在世界范圍內廣泛分布的細胞內寄生原蟲,并且具有人畜共傳的特性。如果孕婦感染弓形蟲,便會將其經由胎盤傳遞給胎兒,不僅會有可能導致流產、早產、死胎或是胎兒畸形的癥狀,還有可能讓胎兒患上先天性弓形蟲病。從剛地弓形蟲的特性分析,防治該寄生蟲的關鍵在于激活生物體腸道的黏膜免疫系統。有學者曾對蜂膠、γ 干擾素以及蜂膠和IFN-γ 混合之后的黏膜免疫系統激活效果進行了研究對比。研究結論證實,以蜂膠水提取物為佐劑的獸用疫苗,能夠達到刺激雌性Balb/c 小鼠產生黏膜免疫球蛋白以及系統免疫球蛋白的效果。研究還證實γ干擾素聯合蜂膠水的免疫效果要明顯優于單獨使用γ干擾素或蜂膠水的免疫效果。以上研究實踐同樣為弓形蟲感染疫苗的開發應用帶來了全新的思路。
隨著蜂膠活性成分提取工藝的不斷完善,無水乙醇已經成為蜂膠活性成分提取中涉及到的最為主要的通用溶劑。相關領域內的研究成果已經證實,蜂膠內的活性成分達到300 余種,這300 余種活性成分共同作用下讓蜂膠發揮出既定的生物活性價值。蜂膠的乙醇提取效率要明顯高于水提取效率,而且蜂膠乙醇提取物的抗氧化特性、抗炎以及免疫調節特性也已經得到了有關人士的關注和重視。
3.2.1 細菌疫苗
有關病理學研究結論證實,腸產毒性大腸埃希菌能夠讓動物體產生腹瀉的癥狀。在動物體出現腹瀉癥狀會造成動物失重或是死亡率升高的問題。分析相關文獻資料可知,這類致病菌常見于雞鴨鵝等禽類動物的養殖生產中。以蛋雞養殖為例,它會影響到蛋雞的產蛋量,影響養殖戶的經濟收入。腸產毒性大腸埃希菌會通過黏附性菌毛的作用附著于宿主的腸黏膜上,之后會釋放出腸毒素,并且在腸毒素的作用下使宿主出現分泌性腹瀉的癥狀。分析實際養殖生產經驗可知,這類癥狀常見于生豬的養殖生產中。也正因為上述特點,才使得黏附性致病菌的研究開發應用成為了防止仔豬發生細菌性腹瀉的主要手段。Sun J H(2008)等人曾對蜂膠乙醇提取物在黏附性致病菌防治疫苗研發生產中的應用實踐進行了研究論述[3]。研究結論證實,蜂膠作為預防腸產毒性大腸埃希菌的疫苗佐劑能夠在不影響蛋雞正常生理活動的前提下讓蛋雞產生更高水平的抗體,可以達到增加蛋雞免疫能力的效果。上述過程并不會影響到蛋雞的產蛋量,正因為如此才讓其在相關環節的養殖生產防疫工作中得到了應用實踐。
除上述內容外,蜂膠佐劑疫苗針對多殺巴斯德菌的預防應用也同樣需要重點關注。Nassar S A(2012)在研究中將蜂膠乙醇提取物應用到了滅活多殺巴斯德菌疫苗的生產制造之中。研究結論證實,在感染多殺巴斯德菌后,使用蜂膠作為疫苗佐劑能夠增強養殖肉兔的特異性免疫反應和非特異性免疫反應,之后便能夠控制肉兔的感染癥狀并且減少其死亡率。這部分疫苗也能夠緩解肉兔因為致病菌感染而引起的病理性變化,為后續治療工作的有序推進打好基礎。
3.2.2 病毒疫苗
蜂膠佐劑疫苗對豬偽狂犬病、雞新城疫等病毒性疾病有著良好的預防效果,其乙醇提取物在新城疫中有顯著療效,且在預防治療中得到了相對廣泛的應用。新城疫是一種因新城疫病毒所引起的具有強烈傳染性的疾病,對于畜牧養殖業有著巨大的危害性,而接種疫苗是預防這一疾病流行的重要手段之一。在實際治療過程中,常出現疫苗無法誘導動物機體產生免疫效果而出現免疫失敗的情況,因此,要根據動物的病癥反應選擇合適的免疫佐劑,以提高動物血清抗體效價,最大限度地延長疫苗保護時間,這也是增強疫苗免疫效果的重要方式。
中草藥中有著豐富的多糖類物質,有著良好的生物活性,還具有天然、無藥物殘留等優越性,對于提高動物機體免疫力、調節淋巴細胞和吞噬細胞活性,平衡動物機體血清中細胞因子水平有著良好作用。因此,很多學者都將中草藥中的多糖與蜂膠進行聯合應用,開發出了蜂膠佐劑,取得了良好的治療效果。胡元亮等人(1999)將淫羊藿多糖和蜂膠總黃酮按照一定的比例混合成疫苗佐劑,并將其與滅活的雞新城疫病毒疫苗聯合應用到動物治療中[5]。研究結果發現,和油乳劑相比,疫苗合劑的應用能夠有效加快動物淋巴細胞增殖,提高免疫細胞活性和血清抗體水平。Yang L 等人(2008)將黃芪多糖、淫羊藿多糖、蜂膠黃酮以及人參皂苷這4種中草藥制劑用于研究兔出血癥疫苗佐劑,通過試驗測定了4 種中草藥制劑對于出血癥兔的淋巴細胞增殖、血清抗體滴度水平等方面的影響[6]。結果顯示,2種中藥復方均能夠提高出血癥兔的抗體效果,且以淫羊霍多糖和蜂膠黃酮搭配使用效果更佳,能夠有效增強動物機體淋巴細胞增殖,促進T淋巴細胞的轉化。在上述研究基礎上,他們又研發出了復方淫羊藿多糖-蜂膠總黃酮與脂質體復合物疫苗佐劑,不僅能夠以懸浮的形態存在,還能夠與脂質體實現有效結合[7]。研究學者將14 d 的雞作為研究對象,為其接種雞新城疫病毒滅活疫苗,以研究復合脂質體免疫佐劑的實際效果。試驗結果顯示,復方淫羊藿多糖-蜂膠總黃酮與脂質體復合物疫苗佐劑能有效提高抗體效價,促使疫苗發揮顯著免疫效果[8]。
養殖行業現代化發展背景下,疫苗接種已經成為了防治疫病的主要手段,這方面的需求無疑對疫苗的研發生產工作提出了新要求。現階段,免疫佐劑已經成為了疫苗研發生產和應用實踐的重要組成部分,并且在延長疫苗保護期、提高疫苗保護率方面發揮了非常重要的作用。蜂膠佐劑是疫苗研發生產領域的新興產物,并且已經在相關領域中得到了應用實踐。今后需要提高對于這類問題的關注度,并且通過相關細節工作的優化調整營造出全新的疫苗生產研發格局,進一步推進各項細節工作的落地實施。