| 关于牛初乳免疫球蛋白G(IgG)定量检测,国内外主要有:酶联免疫法(ELISA)、琼脂双向或单向免疫扩散法(RID)、免疫电泳法、高压液相色谱法(HPLC)等等。从实践角度考虑,目前单向免疫扩散法(SRID)和高压液相色谱法(HPLC)较为现实。
1、 单向免疫扩散法
辐射状免疫扩散(radial immunodiffusion,简称RID)又称单向琼脂扩散(single agar diffusion),是利用可溶性抗原与相应抗体结合,在适量电解质存在的条件下出现肉眼可见沉淀物的现象,测定标本中各种免疫球蛋白含量的一种敏感性较高的定量试验。试验时,将适当浓度的已知抗体加入融化(45℃)的琼脂中,混匀后浇注于玻璃板,制成凝胶板。隔适当距离在凝胶板上打孔,加入被测可溶性抗原,使其向四周扩散,经一定时间后,抗原与琼脂中的抗体相遇,在比例适宜处即会生成白色沉淀线。基于沉淀环的直径与抗原浓度成正比,可以先用已知不同浓度的标准抗原制成标准曲线,再根据测试样品沉淀环直径的大小,从标准曲线上查出样品中抗原的相应含量
RID测定牛乳IgG的具体操作方式可参阅《规范》附录。其特点是易于在企业实验室内进行操作、检验。
RID测定牛初乳IgG目前最大的困难在于:无法获得标准化的专门检测牛初乳IgG的试剂盒,因此,按照上述方法,不同研究者、检测人员所得到的检测结果可能存在一定差异。此外,检测标准样品、抗血清制备时所采用的IgG来源均影响检测结果。
另外一种琼脂扩散类型为双向琼脂扩散(double agar diffusion),是将抗原和抗体分别加入一定间距的小孔内,使二者分别在琼脂凝胶中自由扩散。若抗原和抗体配对,浓度和比例适当(由于抗原较之抗体具有较大反应面积,故试验时需进行一定稀释),则一定时间后可以在抗原与抗体孔之间的凝胶中出现清晰的白色沉淀线。
2、 高压液相色谱法
这是国标GB/T 5009.194- 2003推荐使用的保健食品中IgG检验方法。因此,国家进出口商品检验检疫部门已经在2003年正式下达文件,规定采用该法检测牛初乳制品中免疫球蛋白G的含量。
该法特点是迅速,但是检测到的IgG可能包括样品中变性程度较深的那部分。新西兰Fonterra科学家Don Otter以及我们实验室的研究均证实,酪蛋白脱除对于该法获得准确检测结果具有重要意义。此外,Don Otter课题组已经正式向AOAC提交了相关论文。
色谱柱:牛初乳或免疫奶粉样品中的IgG可以采用亲合HPLC检测(Pharmacia Hi-Trap 蛋白质 G 柱),亲和介质为结合Protein G的琼脂糖(Sepharose 4B F.F.)。上述亲合材料已经通过基因工程手段剪切了Protein G中结合白蛋白的部位。
溶液配制:
1) 缓冲液A: 0.05mol.L-1磷酸二氢钠溶液(pH6.5);
2) 缓冲液B: 0.05mol.L-1甘氨酸溶液(pH2.5);
3)IgG贮液:sigma公司IgG配成浓度约4mg.mL-1溶液,冷冻浓缩至200mL。
样品制备和检测:取一定量牛初乳粉,溶解于缓冲液A,制成浓度2mg/mL的溶液,用0.45mm微滤器过滤后进样。按下表方案使用缓冲液B梯度洗脱。控制不同进样体积(25~200mL)产生标准响应曲线(5mg到70mg)。IgG贮液用缓冲液A稀释后,制成IgG标准曲线(4~40mg)。通过280nm处吸收值监测洗脱液蛋白浓度。
表1 蛋白质G亲合HPLC的梯度洗脱条件
时间(min) 流速(ml/min) %A %B 梯度 0 1.0 100 0 - 0.5 1.0 100 0 - 1.0 2.0 100 0 线性 1.5 2.0 0 100 - 4.0 2.0 0 100 线性 5.0 1.0 100 0 - 7.0 1.0 100 0 -
具体操作可参阅国标GB/T 5009.194- 2003和曹劲松《初乳功能性食品》第10章。
3、 RID与HPLC的比较
一般地,HPLC检测结果将高于RID检测结果。
我们实验室对比研究了牛初乳IgG抗原决定簇部位(或第二抗体结合部位)和蛋白质G结合部位的变性动力学,证实:在实验温度(69℃~81℃)范围内,IgG分子上蛋白质G结合部位在热处理过程中更为耐热,或者说IgG抗原决定簇部位相对更为热敏感。从而,揭示了上述现象的本质:RID测到的IgG在整体变性程度上低于HPLC测到的IgG。因此,国外一些将RID和ELISA方法测定的IgG含量视为“免疫活性IgG”是比较科学的。
在各温度下IgG分子上蛋白质G结合部位变性反应各温度下的D值均比IgG分子上第二抗体结合部位变性反应的相应温度下的D值大,说明IgG分子上蛋白质G结合部位在热处理过程中要比IgG抗原决定簇部位更为耐热。该温度范围内IgG分子上抗原决定簇部位热变性活化能(270.55kJ/moL)大大低于IgG分子上蛋白质G结合部位热变性活化能(316.42kJ/moL)。在该温度范围内IgG分子上第二抗体结合部位变性反应的Z值为9.34℃,IgG分子上蛋白质G结合部位变性反应的Z值为7.25℃,可认为:IgG分子上第二抗体结合部位的稳定性在上述温度范围内相对恒定,而蛋白质G结合部位的稳定性相对容易随温度发生变化。在酸性乳清溶液中,也获得类似的研究结论。
上述研究结果即将发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》和《Journal of Food Science》。
4、其它
随着未来技术的发展,并不排除其它可能的IgG检测方法。例如ELISA法,国内已经建立,而且有国外公司可提供试剂盒。
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