饲料生物技术教案Chapter 8 发酵豆粕与卵黄抗体

1第十章发酵豆粕的开发与应用2目录

中国畜牧业和饲料工业现状—速度快，规模大;饲料工业发展面临关键问题－饲料原料日益短缺;我国饲料蛋白原料的市场分析;全球大豆消费分布;豆粕在饲养业中的利用比例;豆粕营养特性;豆粕抗营养因子;豆粕发酵与发酵豆粕;豆粕发酵复杂性问题与前瞻。3中国畜牧业和饲料工业发展现状2005年全国肉类总产量为7650万吨，2015年增长到8625万吨；世界第一位，全球肉类1/3产自中国；中国生猪饲养量和猪肉消费量约占世界总量的二分之一。2005年全国饲料工业总产量1.03亿吨，2015年总产量突破2亿大关，世界第一；目前我国饲料蛋白占工业化饲料总产值约1/3，其中约2/3靠进口。41980－2005中国工业饲料产品及肉、蛋、奶类产量走势

（单位:百万吨）

从我国肉类产量的增长趋势看，对饲料的需求将继续增加。5饲料工业发展面临关键问题—饲料蛋白原料日益短缺我国是世界上最大的养殖生产国之一，同时也是世界上饲料原料特别是蛋白质原料的需求大国。饲料粮主要是玉米原料再加鱼粉、豆粕及各种微量元素配制而成。占饲料比重很大的蛋白质、能量饲料接近或超过70%，我国饲料工业生产中蛋白质饲料资源的严重不足已成为事实。饲料蛋白作为第一大和第一重要原料是制约中国畜牧业发展的第一大权重因子，主控权受制于国外，因此饲料蛋白成为我国畜牧业发展的第一大原料供给瓶颈，和食物供给安全瓶颈，具有重要的国计民生和国民经济意义和重要的国家安全意义。67我国饲料蛋白原料的市场分析动物性蛋白原料：鱼粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉及其它动物性蛋白资源。（1）全球性鱼类资源短缺。鱼粉在饲料中的使用比例下降；（2）动物营养基础科学的进步与发展。氨基酸平衡等实用技术的应用替代动物性蛋白，缓解动物性蛋白饲料的需求；（3）生产技术进步。原来不能被动物吸收利用的畜产品下脚料，变成有效吸收的动物性蛋白原料资源，如血浆蛋白粉、水解羽毛粉等。8我国饲料工业的发展，对植物性蛋白原料需求不断增加，饲料中豆粕的消费一直是饼粕消费的主体，造成豆粕消费快速增长的主要因素有以下几个方面：

（1）饲料生产总量持续增长的需求；（2）豆粕生产工艺的不断改进，豆粕的营养研究和配套

使用技术日趋完善；（3）动物性蛋白资源日益短缺，价格居高不下，使其使

用量受限，促使植物性蛋白原料需求的扩大；（4）杂粕的供应不足，供应总量有限。我国植物性饲料蛋白原料市场需求9世界大豆产量一直上升，当前全球大豆主产区为美国、巴西、阿根廷和中国，据USDA数据2005/06年度全球大豆总产2.21亿吨，这四个国家总产达1.92亿吨，占全球92％。从2000年1.76亿吨增到2005年2.21亿吨，增幅达25.8%。与全球平均5%的年增长率相当。（数据来源：USDA）10

全球大豆需求：随着全球经济的发随着全球经济的发展、人口的增长以及畜牧业、榨油业、加工业等发展，近年来的消费需求获得了迅猛的增长，从最近十年的全球大豆消费情况来看，全球消费量年平均呈5％的幅度递增。全球大豆消费（04/05年度）11我国养殖业消费豆粕的比重：猪料用豆粕比例约29%；肉禽料约30%；蛋禽料约22%。豆粕在饲养业中的利用比例：12豆粕的营养特性大豆粕是大豆经浸提脱油后的碎片状或粗粉状的副产品，是目前使用最多、最广泛的植物性蛋白质饲料原料。豆粕是一种优质植物蛋白源，含粗蛋白约43%，必需AA含量高、组成合理。Lys2.5－3.0％（是生长肥育猪营养需要量的2倍，是蛋鸡营养需要量的4倍）；蛋氨酸+胱氨酸是蛋鸡营养需要量1倍以上；Lys+Arg比例恰当（100:130），与大量玉米和少量鱼粉配伍，特别适于家禽营养需要；其他如组氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸等含量也都在畜禽营养需要量之上。

豆粕的营养特性

粗纤维主要来自豆皮，无氮浸出物主要是二糖、三糖、四糖，淀粉含量低。1314生物活性物质：除了丰富的蛋白质，豆粕中还含有许多能产生生物效应的活性物质，其种类及功能见上表。豆粕的营养特性15豆粕抗营养因子蛋白类抗营养因子：胰蛋白酶抑制因子(TI):大豆中最重要蛋白类抗营养因子。主要存在于大豆籽实的子叶中，尤其以子叶外侧部分含量丰富，约占大豆蛋白6%。Kunitz(库尼兹)抑制因子（KTI):由181个AA组成，含有2个二硫键，对胰蛋白酶有特异性的抑制作用，每克分子KTI能够钝化1分子的胰蛋白酶。KTI对热、酸和胃酶不稳定。鲍曼－伯克抑制剂(Bowman－irk,BBI):BBI分子量为8000，由71个AA组成，含7个亚硫键。对胰蛋白酶和糜蛋白酶均能产身抑制作用。对热、酸、碱都比较稳定。大豆粉中KTI含量高于BBI，分别为1.4％和0.6％。TI对多数动物均可引起生长抑制胰腺肥大和胰腺增生，甚至产生腺瘤。1617一是TI在肠道与胰蛋白酶和糜蛋白酶结合成稳定的复合物而使酶失活，导致蛋白质消化率下降，外源氮损失。二是肠道中胰蛋白酶和糜蛋白酶含量下降，反馈性刺激胰腺合成和分泌这两种酶，而这些酶蛋白含有丰富的含硫氨基酸，当其在肠道中与TI形成复合物而从粪中排除时，导致内源氮和含硫氨基酸大量流失。大豆蛋白本来就缺乏含硫氨基酸，所以就更加剧了饲粮中氨基酸的不平衡，从而阻碍动物生长。TI抑制生长的机制普遍认为两种：TI引起胰腺肥大机理:胰腺分泌亢进引起胰腺代偿性肿大。18豆粕抗营养因子

大豆凝集素（SBA）：SBA是一种能够凝集动物和人红细胞的蛋白质。1951年发现，含4.5％甘露糖和1%氨基葡萄糖的糖蛋白，分子量110000，不耐热，脱脂大豆粕中约含3%SBA。SBA分子量大，难以完整吸收进入血液，能引起红细胞凝集，抑制动物生长，甚至产生其他副作用。Mcallister等发现，口服凝集素产生的副作用可能是由于它与小肠上皮细胞表面的特异受体结合而干扰其正常的防御系统。19豆粕非蛋白类抗营养因子非淀粉多糖(NSP)是植物细胞壁物质主要成分。NSP是植物组织中除了淀粉以外所有CHO的总称，由纤维素、半纤维素、果胶类物质和抗性淀粉四部分组成；豆粕非淀粉多糖（SNSP）具有明显抗营养作用（Choct等，1990），能在消化道形成粘性食糜，降低饲料脂肪、淀粉和蛋白等养分营养价值。（Annison等，1991）；豆类原料中的非淀粉多糖主要是果胶、甘露聚糖和纤维素。玉米－豆粕型日粮中的主要抗营养因子是非淀粉多糖。20植酸：植酸是豆类种子的主要含磷化合物，易与人体所需的微量矿质元素相结合生成难溶的复杂结构，降低人体对矿物质的利用，降低小肠对它的吸收与消化，同时植酸也会使一些酶失去活性。酚类化合物：酚类化合物是一族结构中含有酚的化合物，广泛存在于植物食品中，大豆中酚类化合物如单宁可以与蛋白质如赖氨酸、甲硫氨酸相结合，使蛋白质的利用率降低。豆粕非蛋白类抗营养因子21胃肠胀气因子：豆类种子容易产生肠胃胀气，这是由于存在棉子糖与水苏糖的缘故。由于肠道中缺乏半乳糖苷酶，人和动物不能消化这些低聚糖，结果这些半乳糖苷进入结肠被细菌发酵产生大量二氧化碳和氢，少量甲烷，从而引起肠道胀气，并导致腹痛、腹泻、肠鸣等。胃肠胀气因子耐高温，但可溶于水和80%的酒精。脲酶：生大豆中脲酶活性很高。一般说来，脲酶对动物生产性能无影响。但若和尿素等非蛋白氮同时使用，用于饲喂反刍家畜，则可能加速尿素分解而引起氮中毒。脲酶不耐热。豆粕非蛋白类抗营养因子22大豆抗原：大豆蛋白中的抗原有四种：大豆球蛋白（glycinin）、α－、β－和γ－伴大豆球蛋白（conglycinin）。其中大豆球蛋白占40%，β－伴大豆球蛋白占30%，α－伴大豆球蛋白占15%，而γ－伴大豆球蛋白仅占3%。作为大豆的主要球蛋白，glycinin和conglycinin

提供大豆饲料中65%-80%的蛋白质。大量的研究表明，断奶仔猪饲粮中的抗原引起肠道的短暂过敏反应是断奶后腹泻的决定因素。已证实，引起断奶仔猪过敏反应的主要抗原是大豆球蛋白和β－伴大豆球蛋白。豆粕非蛋白类抗营养因子231)它们的作用方式不同:TI主要抑制胰蛋白酶活性；而大豆抗原

主要导致血浆蛋白质漏入肠腔、绒毛萎缩和腺窝增生等肠

道损伤。2)两者作用的持续时间不同:TI作用时间是持续性的，而抗原的

过敏反应是短暂的。3)在作用对象的年龄上有差异:TI可作用于不同年龄的动物，而成

年动物和人一般不对抗原产生过敏反应。4)经加热处理破坏了TI的全脂大豆仍具有较强的抗原活性。大豆抗

原蛋白的水解变性与甲硫氨酸的富集能降低过敏反应的程度，提高大豆的营养价值。大豆抗原引起的过敏反应与TI引起的毒害作用不同：24发酵豆粕概念；豆粕发酵技术；发酵豆粕营养价值与应用效果。豆粕发酵与发酵豆粕发酵豆粕的概念发酵豆粕指利用有益微生物发酵低值豆粕，去除多种抗营养因子，同时产生微生物蛋白质，丰富并平衡豆粕中的蛋白质营养水平，最终改善豆粕的营养品质，提高饲料效率。发酵豆粕含益生菌、酶制剂、肽等功能成分。生物发酵法处理生豆粕，相对物理、化学、作物育种等方法具有成本低、无化学残留，应用较安全；对饲料营养成分的影响较小，且能使营养物质更易被动物吸收等优点。是目前减少抗营养因子的影响，提高豆粕蛋白质的消化利用率的有效方法。发酵豆粕已成为豆粕开发生产的热点。25豆粕发酵技术发酵方式：固态；复合；联合；混菌；多菌发酵菌种：霉菌；酵母；细菌发酵目的：（1）营养目的：降解蛋白质，增加有益AA和肽类物质；平衡

AA；减少抗营养因子；提高原料利用率；（2）安全目的：饲料用抗生素替代技术的物质基础；（3）安全+营养目的：多功能添加剂——益生菌/复合酶/抗氧

化成分/酵母培养物/发酵混合物/未知生长因子；（4）原料目的：优质乳猪料蛋白原料/替代鱼粉。26豆粕发酵的两个阶段好氧发酵:在发酵前期采用好氧发酵,促使芽孢杆菌、酵母菌等好氧微生物繁殖生长,同时芽孢杆菌、酵母菌分泌产生大量酶类、维生素等活性产物促进乳酸菌的生长。厌氧发酵:后期的厌氧发酵,促进乳酸菌的增殖,由于乳酸菌属厌氧菌,在无氧条件下产生大量乳酸。微生物在无氧条件下发生强制自溶,细胞中的胞内酶及其他生物活性成分分泌出来。厌氧发酵时蛋白酶发生酶解反应,并产生香味物质。27豆粕发酵技术豆粕发酵主要功能：增加肠道内不能生存的微生物种群，将动物不能利用的物质转化为动物能利用的营养素；提高抗营养素的处理效率，使原来有限的肠道内部处理能力在体外人工条件控制下大幅度提高；增加微生物源性营养素。28豆粕发酵技术微生物发酵法是降解豆粕中抗营养因子的主要途径;发酵过程微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白类抗营养因子(如植酸、低聚糖、致甲状腺肿素等);微生物会分泌一些蛋白酶对豆粕中的蛋白类抗营养因子进行降解(如大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂、大豆凝集素、脲酶、脂肪氧化酶)。此外:29肽营养学理论小肽的水溶性原理：蛋白质酶解后由一较长的链分解成许多短链的肽类物质，使游离出亲水的氨基酸结构的数量大大增多，促进了肽的水溶性。小肽的产生及营养作用：动物体内的蛋白质消化酶对蛋白质分解：其中小肽能直接由消化道吸收，并重新合成机体组织蛋白。其中小肽能直接由消化道吸收，并重新合成机体组织蛋白。

30蛋白胨氨基酸小肽多肽蛋白质肽营养学理论小肽能促进矿物质微量元素在动物消化道中的消化吸收作用。金属矿物质元素在动物胃酸作用下溶解成离子，与水溶性的小肽、氨基酸结合，形成水溶性的、动物易吸收的金属-有机物的鳌合物，在碱性的小肠环境中不会形成金属沉淀物，易在消化道内吸收：金属矿物质胃酸溶解成金属离子酸性胃碱性小肠水溶性小肽水溶性鳌合物消化道吸收不沉淀碱性小肠金属离子重新沉淀排泄不吸收31发酵豆粕的生产32成品计量秤混合机发酵容器一次发酵翻料、混合二次发酵气流烘干粉碎打包检验豆粕除杂、除铁原料仓水微生物制剂其他物料发酵工艺流程33影响发酵豆粕的三个因素所采用的发酵剂。就是用来发酵的微生物菌种。使用不同的微生物发酵，其代谢功能不同，产品的质量也必然有所不同。发酵工艺，如浅层发酵、深层发酵、批次式发酵或连续式发酵。发酵容器(发酵容器与发酵工艺相适应)。34发酵剂的种类和剂型发酵剂的种类：包括细菌类和真菌类：细菌类主要有芽孢杆菌、乳酸菌；真菌类主要有酵母菌和霉菌。以上采用的发酵剂都是纯培养菌种，或单一菌种和复合菌种。此外，还有一类非纯培养发酵剂——曲种，该发酵剂的制作是采用传统制曲技术制作的。35发酵剂的种类和剂型

发酵剂的剂型：主要有液体和固体两种。一般来说，大多数纯培养的发酵剂采用液体剂型，菌种的生产是从保存斜面，菌种活化、三角瓶、小型种子罐到大型种子罐，然后用于生产性接种。液体剂型的发酵剂比较适用于批量式生产。固体剂型的发酵剂主要是曲种，按传统固体制曲技术制作。固体剂型的发酵剂适用于连续发酵生产线使用。36发酵工艺浅层发酵:浅层发酵的发酵物料厚度一般在5cm以下，适用于纯好氧发酵。由于物料的厚度对物料的通气性能有影响，物料厚度高不利于氧气的扩散。由于浅层发酵需要大量发酵面积，只能采用浅盘架式生产，因此，难以机械化生产，大多数采用手工操作。深层发酵:深层发酵的物料一般在30cm以上，有的高达100cm以上，主要适用前期好氧、中后期兼性厌氧发酵，因此适用于复合菌种、曲种发酵。37发酵容器发酵容器本质上与发酵工艺相适应。一般来说，豆粕发酵目前使用的发酵容器主要有：地板(堆式发酵)、水泥池／槽(池式或槽式)以及箱式。箱式发酵也可以是手工式、半机械化和机械化加自动化。由于容器的质地不同，对发酵过程有一定的影响。但有关发酵容器的质地对发酵物的影响未见任何研究报道。38发酵工艺与品质的关系发酵豆粕的生产几乎都是不经过“熟化”处理的“生料发酵”，没有消毒灭菌。因此，在发酵过程中，物料自身携带的微生物、环境中的微生物都会在一定程度上起作用。自然微生物的贡献越大，发酵系统的可控性、稳定性也就越小。固体发酵不能随时搅拌，发本地体系内部温度、pH值、水分、氧气压都分布不均匀，无法随时调控；另外，大多数固体发酵都采用批次发酵而不是连续发酵，因而批次之间存在着种种差异，导致产品的稳定性难以控制。作为商品，品质的稳定性比品质本身更重要。

39发酵剂对发酵豆粕质量的影响

发酵剂微生物种类对发酵豆粕质的影响:决定豆粕发酵是由多种微生物共同协同或按顺序进行的。例如，当低温好氧微生物繁殖起来后，导致温度的上升和氧气的减少，使嗜温兼性厌氧微生物有机会大量繁殖，兼性厌氧微生物往往产酸，发酵物料的pH值下降，又引起嗜酸性微生物生长。所以，发酵豆粕产品质量，单菌不如多菌，纯培养(多菌种的纯培养物之间的相容性不一定协调)不如曲种(曲种中的微生物是天然组合的，相互之间互补性强)。40发酵剂对发酵豆粕质量的影响发酵剂微生物剂型对发酵豆粕质量的影响:液体发酵剂往往是一次性制作的，当发酵剂培养到微生物适用于接种时(对数生长期)，开始接种，如果发酵批量大(如一个批量为20t)，则开始接种到接种完毕至少需要5h，造成菌种的种龄不一致，影响发酵效果。固体发酵剂由于其中的微生物处于休眠状态，只有接种后才活化，因此，接种时间对发酵剂的种龄没有影响。41发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响发酵批量与搅拌批量不一致对发酵豆粕品质的影响:在实际生产中，生产一批次发酵往往要分多次搅拌。由于搅拌时间的不一致，造成一个发酵批次中的物料发酵时间不一致。在发酵中间翻料过程中，批量过大，无法完全混合，也是物料发酵不均匀的一个问题。42发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响发酵批量与干燥速度不一致对发酵豆粕品质的影响:干燥是终止发酵的唯一办法。发酵豆粕一般采用烘干机。如果一个批次的发酵批量过大，同一个批次的物料干燥时间过长，就完全有可能造成同一批次的发酵物发酵时间不一样，引起品质差异。如果采用小批量生产，接种批量等于发酵批量，等于翻动批量，等于干燥批量。同批次物料生产周期基本相同，则可以保证产品品质的一致性。但这种生产方式会影响产量。43发酵容器质地对发酵豆粕质量的影响发酵豆粕的研究基本是在实验里用玻璃瓶小批量（50—500g)进行，发酵温度靠恒温箱提供，发酵过程中的容器、物料和环境温度一一致，不会产生水蒸气将信将疑现象，不会积温，对发酵物的水分均匀度没有影响。一般生产企业的发酵容器为直接建在地面上的水泥地面或地池。一年四季温差较大而无法控制。物料的体积大，体系温度呈一定的梯度，即中心高（55-60℃）四周和表面低，接近环境温度。导致发酵不均匀。44发酵容器质地对发酵豆粕质量的影响生产中物料的温度和湿度都高于环境。热量的扩散使水分凝结在非吸水性材料的容器壁上，形成液态水，并吸附于四周的发酵物料中，造成与发酵容器接触的物料水分含量远高于内部物料，引起局部发酵异常，进而影响发酵豆粕品质均匀性，有些甚至腐败霉烂，影响质量。45发酵体系水分含量对发酵豆粕质量的影响生产中，豆粕不经过灭菌处理，其自身及环境中，有大量不确定的微生物。在开放体系下，如果原料配制的水分与所使用的发酵剂微生物类型不协调，必然造成发酵物中大量繁殖的不是目标微生物，而是豆粕自身的微生物。生产中，水分含量对后烘干工序影响很大。高水分增加物料粘性，在烘干机内难以分散，因结块而影响干燥均匀度。高水分也会增加干燥成本。所以厂家会尽量降低发酵物料水分，从而使目标微生物和自然微生物的繁殖生长无法控制。最终影响产品质量。46发酵案例和参考参数利用多种微生物混合发酵法分解破坏豆粕中抗营养因子,对发酵条件进行探究，得到最佳发酵条件为：基础发酵料为豆粕，料水比为1：0.8～1.0，pH7.0±0.2，温度25℃±5℃，接种量芽孢杆HO426

2.5%，酵母菌HC22%、HC52.5%，乳酸菌HZ-132.0%，发酵48h，翻料1次，终止时间为72h，翻料料温60℃，在以上条件下发酵豆粕其抗营养因子被分解去除。47发酵案例和参考参数较佳的发酵工艺是固体密闭无氧静止发酵；基质为豆粕；料水比为3:2；起始温度为40℃，起始pH自然；接种量发酵菌株1为0.005％；发酵菌株2为0.5％；发酵周期为5d，底物中不必添加发酵助剂G。发酵后的水解度达5％以上，鲜发酵物的酸度在4.5以上，烧干后发酵物的酸度在8％以上。理论最佳发酵条件：豆粕粒度40目、温度40、料水比1:1、初始ph值为7、糖蜜添加1%，装料量：500mL广口瓶中装50g（厚度约3.5cm）。4849

以粘红酵母为发酵菌株，其最适合发酵温度为30℃，发酵坯含水量为50%，厚度为1cm，添加糖蜜量为5%，发酵时间为40∽44h，发酵样品中的小肽含量大约27%，比发酵前提高了约23%。表1

温度和水分对发酵豆粕鲜样和风干物质pH的影响处理组合鲜样pH

风干pH未发酵

6.94±0.00h

6.86±0.00f1(25℃,25%)

6.37±0.05e

6.28±0.03d2(25℃,30%)

6.24±0.05d

6.11±0.04c3(25℃,35%)

5.85±0.02c

6.03±0.01bc4(35℃,25%)

6.52±0.06f

6.16±0.05c5(35℃,30%)

6.27±0.04d

6.04±0.05bc6(35℃,35%)

5.69±0.14b

5.89±0.16a7(45℃,25%)

6.48±0.02f

6.36±0.01d8(45℃,30%)

6.70±0.06g

6.67±0.03e9(45℃,35%)

5.33±0.06a

5.95±0.1150表2温度和水分对发酵豆粕粗蛋白含量及豆粕系酸力的影响处理组合

蛋白含量/%

处理组合系酸力未发酵

51.17±0.03a

未发酵

2.69±0.01h1(25℃,25%)

51.06±0.33a

1(25℃,25%)2.53±0.02g2(25℃,30%)

54.13±1.22c

2(25℃,30%)2.35±0.02f3(25℃,35%)

53.78±0.30c

3(25℃,35%)2.26±0.02e4(35℃,25%)

54.53±0.53c

4(35℃,25%)2.41±0.04f5(35℃,30%)

57.01±0.35d

5(35℃,30%)2.21±0.05e6(35℃,35%)

53.49±0.68c

6(35℃,35%)2.05±0.09c7(45℃,25%)

51.31±0.27a

7(45℃,25%)1.96±0.02b8(45℃,30%)

52.38±0.70b

8(45℃,30%)13±0.02d9(45℃,35%)

51.46±0.42a

9(45℃,35%)1.59±0.04a

51一、主要难题：针对性（目的性）、科学性与灵活性：发酵方式/菌种选择技术复杂性、多样性、系统性：100-10-1控制程度、质量标准、工艺参数：结果/效果的模糊性：营养价值缺乏全面精确评价可行性：直接目的（安全？营养？……替代?）应用效果/期望综合成本/效益：综合性价比实际参照系豆粕发酵复杂性问题与前瞻52二、展望营养需求的了解：精细化；精准化；针对性营养供给与配制：科学化；报酬/响应公式化新产品功能评价：及时；全面；系统；可比较替代产品与技术：可行性；边界性/针对性；有效性大有可为：第一原料瓶颈（量）饲料（食物）安全（质）豆粕发酵复杂性问题与前瞻53第十一章：卵黄抗体及其应用研究进展54卵黄抗体抗体(免疫球蛋白，Ig)是机体受到外来抗原物质刺激后，机体免疫系统细胞产生的可以特异性地识别和结合外来抗原并使之失活的一类球蛋白。禽类经特定抗原免疫后，可产生相应的特异性抗体，并不断储存于卵黄中，这种抗体称为卵黄抗体(ImmunoglobulinOfYoll，IgY)。它是卵黄中唯一的免疫球蛋白，具有特异性和针对性，无毒副作用，广泛用于人类和畜禽疾病的诊断与防治。551、IgY的形成禽类的体液免疫系统是由法氏囊控制的。机体受到外界特异抗原刺激后，会产生一系列免疫应答反应，从而激发B细胞分化为浆细胞，浆细胞则分泌大量特异性抗体进入到体液中。产蛋禽能以类似于哺乳动物的胎盘传递抗体的方式选择性地将血液循环中的IgY转移到成熟的卵泡(即卵黄)中。它只允许母源血液中存在的IgY选择性地向卵泡转移。产蛋鸡(或禽)的卵黄对抗体有浓集作用，因此卵黄中的抗体浓度要高于血清。

562、IgY的结构与性质

IgY的结构特征：IgY最初被认为是免疫球蛋白IgG的类似物，但随着研究的深入，人们发现IgY可能是哺乳动物IgG和IgE的祖先。IgG和IgY在结构上有很多差异(图1，IgY的重链有1个可变区，4个稳定区（cυ1-cυ4），没有铰链区，而哺乳动物IgG只有3个稳定区(cγ1-cγ3)。最近的研究表明，IgY的疏水基团多于IgG。比较IgG和IgY的C端序列发现，IgG的Cγ2和Cγ3区与IgY的Cυ3和Cυ4区十分相似。5758IgY的性质：IgY与一般哺乳动物IgG相比，IgY具有较强的耐热、耐酸、抗离子强度和一定的抗酶降解能力。在低于75℃条件下，IgY具有良好的热稳定性。高于80℃，大部分IgY失去活性。

IgY在pH4.0-11.0时比较稳定，pH3.0-3.5时活性迅速下降，pH12时活性亦有所下降。IgY对胃蛋白酶有较高的抵抗力，但对胰蛋白酶十分敏感。593、IgY的作用机理

主要有以下三方面:①特定病原菌的卵黄抗体能直接粘附于病原菌的细胞壁上，改变病原细胞的完整性，直接抑制病原菌的生长;②卵黄抗体可粘附于细菌的菌毛上，使之不能粘附于肠道粘膜上皮细胞;③降解为可结合片段被肠道吸收进入血液后能与特定的病原菌粘附因子结合，使病原菌不能粘附易感细胞而失去致病性。604、IgY的制备母鸡免疫应用传统的蛋白质抗原免疫

应用基因免疫制备基因专一性IgY

应用基因免疫制备基因专一性IgY:该方法是以携带目的基因的基因表达载体作为免疫原免疫产蛋母鸡，使目的基因在鸡体内高效表达目的抗原，引起鸡体液或细胞介导的免疫应答，产生抗目的基因所编码蛋白质的抗体。61IgY的分离与纯化卵黄中的主要成分是蛋白质和脂肪，其比例为1:2。大部分蛋白质是脂蛋白，存在于卵黄颗粒中，不溶于水，只有α、β、γ—卵黄球蛋白是水溶性的，IgY是γ-卵黄球蛋白。因此如何去除高浓度的脂类对于IgY的分离纯化是至关重要的。近年来对IgY的提取方法的研究逐渐增多。

62水稀释法：水稀释法是将卵黄用10倍水稀释后，调节pH值至5.2，4℃静置6h以上，离心去除颗粒，再用硫酸盐沉淀浓缩，并经超滤等方法进一步纯化、浓缩。水稀释法提取IgY效率高，纯度高，适合卵黄抗体的大规模制备。盐析法：盐析破坏蛋白质的水化层，暴露疏水基团，蛋白质的可溶性随着盐浓度的增加呈对数下降，蛋白质很容易沉淀析出。常用的中性盐有(NH4)2SO4和Na2SO4两种。冷乙醇法：乙醇与水有很强的结合力，在蛋白质溶液中加人乙醇，也可以破坏水化层暴露疏水性氨基酸残基，引起蛋白质沉淀。63氯仿法：将卵黄、生理盐水、