劉中勇 馬孝斌 高東微 劉 津 王雅靜
血漿蛋白粉(Spray-dried Plasma Protein,SDPP)是利用現(xiàn)代生物技術(shù)和加工手段,對新鮮血液進行抗凝處理和分離,將血漿從血液中分離出來,再進行壓縮和低溫保存,然后采取特殊的工藝進行噴霧干燥,最后制成乳白色或淺褐色的粉末狀產(chǎn)品[1-2]。由于血漿蛋白粉含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),其作為一種新型、高效、安全的功能性蛋白質(zhì)飼料,在斷奶仔豬飼養(yǎng)中已經(jīng)成為必不可少的蛋白飼料。
血漿蛋白粉目前還無統(tǒng)一質(zhì)量標準,但已形成業(yè)內(nèi)認可的檢測指標,如感官檢測、顯微鏡分析、水溶性檢測、常規(guī)指標檢測、凝膠實驗及免疫球蛋白IgG定量檢測[3]。其中IgG的檢測基層使用的主要是免疫單擴散法,該方法耗時長,一般需要1~2 d才能出結(jié)果,重復(fù)性也差[3]。而作為國家標準的液相色譜方法由于儀器及檢測成本較高,在基層難以推廣[4]。因此目前亟需一種快速檢測方法解決這個問題。本研究通過制備豬IgG單克隆抗體,進行調(diào)試優(yōu)化,建立了基于間接競爭酶聯(lián)免疫原理的快速檢測方法。
豬IgG、牛IgG、豬乳鐵蛋白等參考標準品,弗氏完全和不完全佐劑、細胞培養(yǎng)液等均購自美國Sigma公司;辣根過氧化物酶標記羊抗鼠IgG二抗為博奧森生物公司產(chǎn)品;四甲基聯(lián)苯胺購自欣經(jīng)科生物科技公司;其他常用有機試劑、無機試劑均為分析純,由北京化學(xué)試劑公司提供。
酶標板條、細胞培養(yǎng)板等(華美生物工程公司),MK3酶標儀(熱電公司),振蕩器(海門市其林貝爾儀器制造有限公司),細胞培養(yǎng)箱(日本三洋),電子天平(德國賽多利斯),其余為實驗室常規(guī)儀器。
Balb/c小鼠由中國科學(xué)院遺傳研究所提供,SP2/0細胞株由北京望爾生物技術(shù)有限公司保存。
1.4.1 抗豬IgG單克隆抗體的制備
將豬IgG標準品用pH值7.2 PBS溶解為1 mg/ml后,按照每只Balb/c小鼠100 μg的劑量與等量的弗氏佐劑混合后皮下多點免疫。初次免疫時佐劑為完全佐劑,其余為不完全佐劑。多次免疫后眼眶采血測定血清效價。以150 μg劑量加強免疫后取小鼠脾細胞按照常規(guī)方法進行細胞融合,篩選強陽性細胞株后以體內(nèi)誘生法制備腹水,經(jīng)飽和硫酸銨法純化后,測定其靈敏度,篩選適合于本研究的目標抗體及細胞株。
1.4.2 酶標板的制備及抗原抗體工作濃度的選擇
將豬IgG用PBS配制為1 mg/ml的儲存液后,以PBS 按 照 1: 10、1: 50、1: 100、1: 500、1: 1000、1: 3000稀釋后,每孔加入100 μl,室溫靜置2 h后,4℃過夜后甩掉孔內(nèi)液體,再加入封閉液(0.05 mol/l pH值 9.5的碳酸鹽緩沖液,每孔 100 μl),室溫孵育2 h,PBST洗板3次,加入梯度稀釋的單克隆抗體后,按照常規(guī)ELISA反應(yīng)操作,測定吸光度值,確定最優(yōu)化的抗原抗體反應(yīng)比例。
1.4.3 ELISA檢測程序
按照間接競爭酶聯(lián)免疫法的原理[5],以一步法進行ELISA反應(yīng),具體如下:將豬IgG標準品儲備液稀釋成 0、0.2、0.6、1.8、5.4、16.2 μg/ml后,以 50 μl每孔加入酶標板,然后加入50 μl以優(yōu)化濃度比例稀釋得到的單克隆抗體溶液,再加入3000倍稀釋的羊抗鼠酶標二抗,37℃反應(yīng)30 min。以PBS-T洗板3次。每孔加入100 μl顯色底物液(TMB-過氧化氫溶液),37℃顯色反應(yīng)15 min,最后加入1 mol/l硫酸50 μl終止反應(yīng)。在酶標儀上以450 nm讀取各孔吸光度。
1.4.4 標準曲線及結(jié)果計算
對標準品重復(fù)3次ELISA測定,記錄OD值。根據(jù)楊利國等所述的logit-log作圖法,以logity=ln其中 B為0 μg/ml標準品吸光度值,B為其0它標準品吸光度值)計算值作為y軸,以標準品濃度對數(shù)(logC)作為x軸繪制標準曲線[5]。
1.4.5 方法性能評價
血漿蛋白粉等具有較好的水溶性,因此直接用緩沖液如PBS等進行溶解后配制成一定濃度就可以進行ELISA測定。本研究即以此進行樣品處理,分別就方法的特異性、最低檢測限、回收實驗及精密度等指標進行評價。
測定免疫血清后,選擇效價較高的小鼠進行細胞融合,得到了13株陽性細胞株,各細胞株所分泌抗體的靈敏度分別為0.1~0.5 μg/ml不等,為了使最終所建立的方法檢測樣品稀釋度較低,準確率較高,特選擇了靈敏度為0.3 μg/ml的抗體作為后續(xù)實驗對象。
根據(jù)前期設(shè)定的實驗方案進行ELISA測定,結(jié)果如表1所示。
表1 抗原抗體最佳工作濃度
由表1可知,當抗原包被濃度為1:1000(即1 μg/ml),抗體稀釋為 1: 5000 倍時,OD 值為 1.983,滿足ELISA檢測時空白標準品的吸光度值要求,且抗原、抗體稀釋比例合適,固后續(xù)實驗均按此濃度進行。
標準曲線繪制如圖1所示,該回歸曲線的線性相關(guān)系數(shù)為R=0.995,線性相關(guān)顯著。
圖1 本研究所建立的ELISA標準品測定曲線
2.4.1 特異性
表2 方法特異性評估結(jié)果
分別以常見的豬源蛋白及牛源蛋白代替豬IgG測定其標準曲線,計算50%抑制濃度計交叉反應(yīng)率,結(jié)果如表2所示。由表2可知,方法對于豬IgG外的其他蛋白質(zhì)無顯著交叉反應(yīng),特異性良好。
2.4.2 最低檢測限
連續(xù)測定20份不含豬IgG的空白樣品(見表3),以測定結(jié)果的平均值加上3倍標準差作為本方法的最低檢測限。經(jīng)計算,本方法的最低檢測限為10 μg/g。
表3 方法最低檢測限
2.4.3 回收率及精密度
取不含豬IgG的蛋白粉樣品用豬IgG標準品以10(1%)、100(10%)、200 mg/g(20%)含量水平進行添加,每個添加濃度測定5個樣品,每個樣品測定3次,記錄測定結(jié)果并計算回收率及變異系數(shù),結(jié)果見表4。
表4 方法定量限、回收率及精密度測定
從方法的建立過程來看,制備特異性好、靈敏度合適的單克隆抗體最為關(guān)鍵。豬IgG是大分子蛋白,免疫原性好,經(jīng)過2次免疫后就得到了較高的血清效價。為了使最終產(chǎn)生的抗體穩(wěn)定性更好,最終選擇4次免疫后融合細胞。第一次篩選中細胞陽性率較高,但在后續(xù)篩選時部分丟失,原因不明。由于血漿蛋白粉中IgG含量一般在1%~25%,其對檢測方法的靈敏度要求不高,所以最終選擇了靈敏度為0.3 μg/ml的單克隆抗體。
雙抗體夾心ELISA法是檢測大分子蛋白常用的方法,其建立過程復(fù)雜,需要篩選兩個針對不同抗原表位的抗體。本研究選擇以間接競爭ELISA為原理,只需要篩選出一個合適的抗體?;诓恍枰哽`敏度的前提,方法建立過程大大簡化。
豬血漿蛋白粉作為優(yōu)質(zhì)的蛋白飼料,在斷奶仔豬的飼養(yǎng)中非常重要。IgG作為其營養(yǎng)指標,測定技術(shù)也較多,尤其是免疫單擴散法在血漿蛋白粉生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用廣泛。單擴法優(yōu)點在于所用試劑簡單,無須特殊儀器,其缺點是耗時長,重復(fù)性差,定量效果差,這與企業(yè)測定IgG含量的出發(fā)點相沖突。GB/T21033—2007所規(guī)定的HPLC方法測定時耗費試劑、耗材、儀器等,費用昂貴。其中單個Hi-Trap親和柱價格在萬元左右,而HPLC儀器本身價格國產(chǎn)的需要十多萬元,在基層難以推廣應(yīng)用。
本研究所建立的間接競爭酶聯(lián)免疫法是基于抗豬IgG單克隆抗體,具有特異性好,測定范圍廣的特點,基本滿足了豬血漿蛋白粉中IgG含量的測定,尤其是檢測時間僅需要45 min,能同時檢測42個樣品(雙孔平行對照),在基層檢測中有廣泛的應(yīng)用前景。
[1]程忠剛.血漿蛋白的研究進展及其應(yīng)用[J].中國飼料,1998(12):20-21.
[2]陳冬星,成國輝,俞湘麟,等.添加噴霧干燥的血漿蛋白粉飼喂仔豬試驗[J].中國畜牧雜志,2000(5):36-37.
[3]劉娜.淺談血漿蛋白粉質(zhì)量評定[J].飼料博覽,2007,17:45-47.
[4]GB/T 21033—2007飼料中免疫球蛋白IgG的測定-高效液相色譜法[S].中華人民共和國國家標準,2007.
[5]楊利國,胡少昶,魏平華,等.酶免疫測定技術(shù)[M].南京:南京大學(xué)出版社,1998.