CN108576399A - 复合干扰素组合物及其制剂和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合干扰素组合物及其制剂和应用。本发明公开了一种复合干扰素组合物,包括:鸡α干扰素和鸡γ干扰素。本发明所述复合干扰素组合物由鸡α、γ干扰素经复配而成,可将其按照常规的制剂方法制备各种适宜的口服制剂。本发明进一步公开了所述的复合干扰素组合物在促进肉鸡生长或抑制禽病毒中的应用,包括将所述复合干扰素组合物添加到饲料或饮水中,喂食或喂饮肉鸡。本发明所述复合干扰素组合物,对肉鸡具有明显的促进增重、降低料重比的效果,对于包括马立克氏病毒、鸡新城疫病毒等多种禽病毒有确切的抑制作用,能够减少肉鸡生长过程中的发病率,而且无毒副作用,使用方法简单。

Description

复合干扰素组合物及其制剂和应用
技术领域
本发明涉及一种复合干扰素组合物,尤其涉及包括鸡α干扰素和鸡γ干扰素组成的复合干扰素组合物,本发明进一步涉及所述复合干扰素组合物在促进肉鸡增重或抑制禽病毒中的应用,属于复合干扰素及其应用领域。
背景技术
中国是禽类养殖大国,也是禽类产品的消费大国,禽类养殖业的兴衰直接影响中国的国民经济。目前,高密度集约化大型笼养肉鸡或蛋鸡是主要的养鸡模式,由于密度过大,导致养殖环境质量下降,从而给多种病原、特别是病毒的入侵制造了契机。病毒打开鸡机体的防御大门后,各种继发的细菌性疾病随之出现,造成了鸡群大规模减重或死亡。为了提高存活率,增加养殖效益,养殖户开始使用大量的抗生素作为饲料添加剂,从而达到降低鸡群的死亡率及提高增重的目的。但是,随着抗生素的滥用日益严重,导致禽类产品的药物残留严重超标,各种耐药细菌不断出现,对人类及动物的健康和贸易出口带来严重的危害。于是,寻找一种安全有效的、无污染、无残留的“绿色动物药品”显得迫在眉睫。因此,研发针对畜禽机体健康且促生长的饲料添加剂具有重要的意义。
干扰素自1957年被发现以来,陆续证实它具有抗病毒、抗肿瘤、抗寄生虫感染、免疫调节、免疫佐剂、影响细胞凋亡等作用。Ⅰ型干扰素主要表现为抑制病毒复制,抑制细胞增殖,加强NK细胞杀伤病毒感染细胞的能力,增强MHCⅠ类分子的表达而抑制MHCⅡ类分子的表达。Ⅱ型干扰素(γ)又称免疫干扰素,抗病毒活性较Ⅰ型低,但它的免疫调节和抗细胞增殖的作用较强,它是一种强的巨噬细胞、NK细胞、血管内皮细胞活化剂,能激活巨噬细胞并促进其活性;能直接作用于T和B淋巴细胞,促进分化;能增强MHCⅠ类分子和MHCⅡ类分子的表达。
有关研究证明:I型干扰素的抗病毒活性较II型干扰素要高,但由于II型干扰素具有诱导调节作用,所以对某种生物体(如猪、狗、鸡等) 用两种类型干扰素的混合剂的效价远远高于单一任意一种干扰素的效用。
鸡γ-干扰素(ChIFN-γ)不仅在防病上有重要作用,国内外的研究还表明其能促进鸡的生长,重组鸡γ-干扰素(rChIFN-γ)作为一种细胞因子对肉鸡的生长有一定的促进作用,是一种天然的动物生长促进剂。饲养肉鸡注射IFN-γ后,相对于对照其增长速率会明显增加,体重增加超过8 周,增加范围2.7%(Lowenthal,RIRDC Publication No.01/149,2001)。陈鹏等于14、21和28日龄给每只雏鸡皮下静脉注射含rChIFN-γ50μg 和100μg的PBS缓冲液1mL,试验结果没有看到显著促生长的效果,说明rChIFN-γ单独使用对肉鸡生长的促进作用非常有限。以上γ-干扰素促生长结果都是通过注射途径获得的结果,在生产中的应用受到极大的限制,并且促增重效果不是很显著,最大个体增重范围为1-7%(Lowenthal, 1999),一般增重范围仅在3%左右,且缺少生产应用的资料,特别是有关干扰素口服复合制剂在鸡饲养过程中促进肉鸡增重和降低料重比的实验还未见报道。
干扰素作为新一代的兽药,以其抗病毒作用广泛、残留小、廉价、无污染、无耐药性、无药物残留等优点很快引起了人们的重视。利用基因工程技术选择一个合适的系统,使其得到高效表达,生产具有廉价、广谱抗病毒活性、无毒害、无残留等优点的干扰素已经无疑是促使干扰素在兽医临床上推广应用的有效途径。在临床应用上,干扰素有着抗生素无法替代的作用。目前中国已经有商品化的人用基因工程干扰素上市,但是动物用的干扰素研究相对比较滞后,目前虽然已有许多成功克隆干扰素的报道,仅有极少的商品化产品上市。因此,研制防病、促生长的干扰素制剂及合理有效的使用方法,对减少抗生素滥用、促进绿色食品的生产,提高饲料的利用率,提高人民的生活水平,具有非常重要的作用。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种复合干扰素组合物,该复合干扰素组合物是由鸡α、γ干扰素组配而成的复合干扰素;
本发明所要解决的第二个技术问题是提供所述复合干扰素组合物在促进肉鸡生长或抑制禽病毒中的应用。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
本发明首先公开了一种复合干扰素组合物,包括:鸡α干扰素和鸡γ干扰素;其中,按照抗病毒活性单位(IU)计,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1-8:1-8。
优选的,按照抗病毒活性单位(IU)计,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1: 1.5-6;进一步优选的,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1:2-4;最优选的,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1:2。
本发明通过对鸡α、γ干扰素按照活性单位进行优选组配,可使两种干扰素的抗病毒和促生长作用有较大的提高。
本发明所述鸡α干扰素或鸡γ干扰素可以为市售的鸡α、γ干扰素,或者是由基因工程表达的单基因的重组鸡α干扰素、重组鸡γ干扰素,或者是由经多基因表达体系联合表达的重组鸡α和γ-干扰素。优选的,所述鸡α干扰素为由重组家蚕杆状病毒在家蚕幼虫或家蚕蚕蛹体内表达的重组鸡α干扰素,每克蚕蛹表达的抗病毒活性单位(IU)为3×106IU;所述鸡γ干扰素为由重组家蚕杆状病毒在家蚕蚕蛹体内表达的重组鸡γ干扰素,每克蚕蛹表达的抗病毒活性单位为6×106IU;或者,所述鸡α干扰素和鸡γ干扰素为由杆状病毒表达系统在家蚕体内联合表达的重组鸡α干扰素和重组鸡γ干扰素,每克蚕蛹表达的抗病毒活性单位为1.2×107IU。
本发明所述鸡α干扰素和鸡γ干扰素的核苷酸序列,以及由杆状病毒表达系统在家蚕体内联合表达所述重组鸡α干扰素和重组鸡γ干扰素的方法,参见中国发明专利CN102628062 A,发明名称:动物α干扰素和γ干扰素的表达方法。
可以按照本领域的常规制剂方法,将本发明所述的复合干扰素组合物制备适宜于鸡口服的各种制剂,这些制剂成型方法都是本领域的常规方法,为本领域人员所习知。
本发明进一步公开了所述的复合干扰素组合物在促进肉鸡生长或增重中的应用。
在肉鸡养殖中,将本发明所述的复合干扰素组合物添加到饲料或饮水中,喂食或喂饮肉鸡,即得。
其中,开始喂食或喂饮的肉鸡日龄是10-25日龄;所述喂食或喂饮的剂量为每只肉鸡按每公斤体重每日喂食或喂饮1500-15000IU复合干扰素组合物,连续喂食或喂饮5-10天。
优选的,开始喂食或喂饮的肉鸡日龄是20-25日龄,优选为20日龄;所述喂食或喂饮的剂量为每只肉鸡按每公斤体重每日喂食或喂饮 6000-15000IU复合干扰素组合物,优选为6000IU复合干扰素组合物,连续喂食或喂饮5天。到42日龄时,可使肉鸡增重8-10%左右。
采用杆状病毒表达系统在家蚕体内表达的干扰素产品具有非常优秀的安全性,大量的安全性试验证明杆状病毒表达的生物工程产品对人和动物是安全无害的(已定为转基因生物安全I级),即使使用高剂量(每只鸡按每公斤体重每日喂饮80000IU)也不会对动物产生危害(生物安全试验结果)。本发明采用短期较高剂量喂饮所述复合干扰素组合物(5天每只鸡按每公斤体重每日喂饮6000IU),不但解决了干扰素长期使用的副作用,同时起到了明显促进肉鸡生长及防病治病的作用。
本发明所述的复合干扰素组合物被畜禽采食后,干扰素会与口腔黏膜上的受体结合,从而迅速被机体利用,避免了胃酸及肝脏代谢,无毒副作用。
本发明所述的复合干扰素组合物能够提高鸡γ-干扰素促进肉鸡增重效果,降低料重比,减少肉鸡生长过程中的发病率,而且可以较大程度的简化使用程序,减少使用成本。
本发明所述肉鸡包括市面上常见的各种肉鸡,优选为白羽肉鸡。
本发明对复合干扰素组合物中鸡α和γ干扰素的不同添加比例进行了优化,结果表明,当ChIFN-α和ChIFN-γ按相同比例组配时,鸡健康状况改善,增重效果要比单独使用ChIFN-α多增重3.21%,比单独使用 ChIFN-γ多增重1.48%,说明ChIFN-α和ChIFN-γ按相同比例组配具有提高增重的效果。增加ChIFN-α比例,增重效果有逐渐减低的趋势,但增重效果也高于单独使用ChIFN-α的效果;增加ChIFN-γ的比例,增重效果逐渐增大,当ChIFN-α和ChIFN-γ比例组配为1:2时,增重效果最好,平均比对照增重达到9.86%。统计学分析表明,1:2和1:4这两个处理的增重平均值高于其他处理组,有明显的统计差异(P<0.05),说明随着γ-干扰素活性配比的增加,复合干扰素组合物的促生长作用也随着增加;但当γ干扰素比例升高到1:8时,其互作效果有些下降。因此,ChIFN-α和ChIFN-γ对肉鸡促生长的优选比例为1:2-4。
不同剂量复合干扰素组合物对肉鸡生长体重的影响分析结果表明,在喂饮1500-15000IU复合干扰素组合物的剂量范围内,鸡健康状况良好,都有促进增重的效果;其中,每只鸡按每公斤体重每日喂饮复合干扰素 6000IU以上时,促进增重都达到了9.8%以上,但各处理组之间差异不显著(P>0.05)。从节约成本角度和增重效果上考虑,本发明选择每只鸡按每公斤体重每日喂饮6000IU为优选剂量。
喂饮不同剂量复合干扰素组合物对肉鸡料重比的影响分析结果表明,实验鸡只在20-42日龄,喂饮重组鸡复合干扰素后,肉鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比与对照组相比有明显差异(P<0.05),在整个实验过程中,鸡的健康状况良好,无发病和死亡;其中,每日每公斤体重喂饮 6000IU复合干扰素组合物,不但可以每天比对照增重提高14.54%,而且可使料重比降低6.12%左右。而每日每公斤体重喂饮15000IU复合干扰素组合物也可以明显的促进增重(每天比对照增重提高14.77%),但料重比与喂饮6000IU组相比有所增加,比对照组低4.15%。
复合干扰素组合物对不同日龄肉仔鸡生长性能的影响分析结果表明,在10-25日龄,无论何时开始喂饮复合干扰素组合物,肉鸡的健康状况与对照相比没有变化,都有促进增重的效果;其中20日龄开始喂饮的效果最好,比对照增重9.86%。20日龄和25日龄处理组之间平均体重无显著差异(P>0.05),但与10和15日龄处理组有显著差异(P<0.05)。说明 20日龄以后开始喂饮复合干扰素制剂比其他时间段具有明显的增重效果。
本发明还进一步公开了所述复合干扰素组合物在抑制禽病毒中的应用。
本发明利用鸡胚成纤维细胞病变抑制法测定家蚕表达的鸡干扰素抗 VSV-GFP病毒的活性,例如,攻毒大约24h后,观察到实验组加入高浓度干扰素的细胞孔病毒复制被完全抑制,无荧光;当干扰素稀释到105倍时,有一个细胞孔出现绿色荧光;稀释到106倍时,半数细胞发生病变,但病变程度仍明显小于病毒对照组,说明该稀释度下干扰素已无法完全抑制病毒复制,但仍有明显的抑制作用。记录各稀释度的有荧光孔和无荧光孔的数目,按照Reed-Muench法计算干扰素的抗病毒活性单位,测得鸡α- 干扰素抗病毒活性单位为6×105IU/mL,γ-干扰素抗病毒活性单位为 12×105IU/mL;折算到每克蚕蛹表达的抗病毒活性单位量α为3×106IU,γ为6×106IU,共表达复合干扰素制剂的抗病毒活性单位为1.2×107IU。
本发明利用CEF/VSV-GFP系统检测复合干扰素组合物在体外抑制病毒复制的协同作用,结果表明,在体外ChIFN-α和ChIFN-γ按相同抗病毒活性组配时(比值在1.0),测得的实际抗病毒活性与理论值基本相同,比理论值提高14%。当增大ChIFN-α配比比例时,其实际检测值没有明显的变化趋势,基本与理论值相当。当提高ChIFN-γ配比比例时,实测干扰素的活性单位值有较大的提高,说明鸡α和γ干扰素配合使用时,其抑制病毒繁殖的效果有一定的协同增加的趋势。随着γ-干扰素活性配比的增加,鸡α和γ干扰素的抗病毒的协同作用也随着增加,当γ干扰素比例升高到1:2时,其抗病毒效果比理论值增加了79%;当γ干扰素比例升高到1:4时,其抗病毒效果比理论值增加了41%;但当γ干扰素比例升高到1:8时,其抗病毒效果比理论值仅增加了12%。以此推断ChIFN-α和 ChIFN-γ抑制病毒繁殖的最适合的配比比例为1:2-4。
复合干扰素组合物对鸡马立克氏病的抑制作用分析结果表明,复合干扰素组合物能对鸡马立克氏病病毒起到很好的病毒复制抑制作用,其抑制效果好于单独使用α和γ干扰素的抑制病毒的效果。
复合干扰素组合物对鸡新城疫病毒的抑制作用分析结果表明,复合干扰素组合物对鸡新城疫病毒有较好的抑制作用,当复合干扰素活性单位达到400IU/mL时,可使病毒不产生病斑,而单独使用α和γ干扰素都不能完全抑制新城疫病毒的繁殖,说明复合干扰素组合物能对鸡新城疫病毒起到很好的抑制作用。
复合干扰素组合物提高肉鸡生长性能和免疫能力的分子学分析结果表明,在脂肪组织转录组分析中,使用复合干扰素组合物实验组与对照组差异显著的富集基因中,转录水平下调的基因主要集中在能量代谢通路,如胰岛素信号通路中的CAP,ACACA,G6PC,FBP1,PPP1R3C等参与葡萄糖转运,糖原合成,糖代谢的重要基因以及脂代谢过程中控制脂肪酸合成,及脂肪细胞分化合成的蛋白FASN,参与脂肪酸合成代谢的乙酰辅酶A羧化酶。PPAR信号通路中,参与糖脂转运及代谢的基因FABP1, PPARγ,Apo-AII,Apo-CIII,SCD-1,LPL,ACSL1,Bien,GyK,CAP 等基因的转录水平相比对照组也有显著下调。同时也发现脂肪酸的整体合成及分解代谢水平显著下降,糖分解代谢中部分关键的限速酶的转录水平下调,由此推测复合干扰素组合物的使用可能减少了脂肪的合成,降低了基础代谢水平,提高了饲料的利用率。在显著上调表达的基因中,发现了大量与肌肉生长分化有关的基因存在,同时参与生糖代谢途径的11类基因显著上调;核糖体组成蛋白中的13个基因显著上调,由此推测复合干扰素组合物的使用可能促进了与肌肉形成有关基因的上调表达,促进了肉鸡的增重。在肝组织中发现脂肪酸β氧化的限速酶CPT-1显著上调,这可能与抗病毒通路需要耗能有关。同时抗病毒通路中Viperin,STAT1/2, STAT1,MxA等四个基因显著上调,这表明α和γ干扰素在免疫调控中发挥作用。肝脏中参与糖脂代谢转录水平差异显著下调的其他基因与脂肪组织类似,主要集中在糖原代谢,糖耐受相关基因。糖脂代谢的下调主要集中在与免疫炎症反应相关的通路上,也从间接的证明干扰素诱导了炎症反应,并对实验动物的糖耐受水平,脂肪酸代谢水平以及肌肉增长等新陈代谢活动造成了影响。
本发明技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
本发明所述复合干扰素组合物是由鸡α、γ干扰素经组配而成或是由杆状病毒表达系统在家蚕体内联合表达的α干扰素和γ干扰素组成,不但使用方法简单,对包括马立克氏病毒、鸡新城疫病毒在内的各种禽病毒均有较好的抑制作用,而且使用后对肉鸡具有明显的促进增重的效果,一般可增重8-10%左右,料重比降低4-6%左右,增重效果远好于单独使用α或γ-干扰素的增重效果,可以取代抗生素作为饲料添加剂用于肉鸡养殖业,减少抗生素滥用对人类造成的危害。
附图说明
图1为喂饮不同剂量复合干扰素组合物对鸡体重影响的测定结果;
图2为利用CEF/VSV-GFP系统检测复合干扰素组合物的抗病毒活性的显微照片;其中,A:VSV病毒复制被完全抑制,B:在低浓度干扰素存在情况下部分细胞被VSV病毒感染;C、D:大部分细胞被VSV病毒感染;
图3为复合干扰素组合物对马立克氏病毒蚀斑抑制的效果图(100×);其中,A:正常及未发病的鸡胚成纤维细胞;B:马立克氏病病毒RB1B 株形成的蚀斑(96小时);C、D:马立克氏病病毒RB1B株在低剂量干扰素作用后形成的小蚀斑(96小时);
图4为鸡新城疫病毒在BHK-21细胞单层上形成的病变及程度图 (100×);其中,A:BHK-21细胞未发病的正常单层;B、C:病变初期的单层形态;D:无干扰素形成的病变;
图5为实验组与对照组脂肪组织中差异基因富集度最高的生物学过程;
图6为实验组与对照组肝脏组织中差异基因富集度最高的生物学过程。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的,不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。
实施例1不同添加比例的复合干扰素组合物对肉鸡生长体重的影响
1、实验方法
1.1实验动物的分组及处理
将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按不同比例进行混合(1:0;1:1;1:2;1:4;1:8;8:1;4:1;2:1;0:1),为了实验的准确性,采用灌胃的途径喂饮复合干扰素组合物。试验采用单因素完全随机分组设计,选用健康的20日龄肉仔鸡360只(7日龄常规免疫),随机分成9 组,每组5个重复,每重复8只,初始体重无明显差异,自由饮水,前后期饲料均购自北京正大饲料公司,试验组分别喂饮不同比例的复合干扰素组合物,连续5天,对照组喂饮与干扰素组合物相同体积的缓冲液,于 42日龄试验结束时禁食12h,称取肉鸡体重。
1.2复合干扰素组合物的使用方法
将不同比例复配而成的复合干扰素(6×105IU/mL)溶入洁净水中,按照1:500溶入,每只鸡每公斤体重每天喂饮5mL,连续喂饮5天。
1.3实验鸡的称重
将喂饮复合干扰素的实验鸡及对照鸡,采用电子天平称重,精确到克级单位。
1.4增重效果评价
求各处理组和对照组鸡只的平均体重,根据平均体重求出处理组比对照组体重增加的百分数(%)。
1.5统计分析
试验数据以平均值±标准差表示,采用SPSS19.0软件中的one-way ANOVA过程进行单因素方差分析,LSD法进行各组间多重比较,以P< 0.05作为差异显著性判断标准。
2、实验结果
2.1复合干扰素组合物促进肉鸡增重优选组配的确定
将相应抗病毒活性单位的鸡α和γ干扰素按不同比例(1:1;1:2;1:4; 1:8;2:1;4:1;8:1)进行混合,混合后的干扰素组合物喂饮20日龄的肉鸡,42天时测得实验鸡的体重结果见表1所示。由测定结果可看出:鸡健康状况良好,单独喂饮ChIFN-α时,比对照增重2.44%(1:0),单独喂饮ChIFN-γ时,比对照增重4.17%(0:1)。但当ChIFN-α和ChIFN-γ按相同比例组配时,测得的增重效果要比单独使用ChIFN-α多增重3.21%,比单独使用ChIFN-γ多增重1.48%,说明ChIFN-α和ChIFN-γ按相同比例组配就有提高增重的效果。增加ChIFN-α比例,增重效果有逐渐减低的趋势,虽然如此,增重效果也高于单独使用ChIFN-α的效果;增加ChIFN-γ的比例,增重效果逐渐增大,当ChIFN-α和ChIFN-γ比例组配为1:2时,增重效果最好,平均比对照增重达到9.86%,比单独使用ChIFN-α多增重 7.42%,比单独使用ChIFN-γ多增重5.69%。各处理组平均体重经统计学分析可以看出:1:2和1:4复合干扰素处理之间无明显差异(P>0.05),但与其他处理组之间有明显的统计差异(P<0.05),这两个处理的增重平均值高于其他处理组,说明随着γ-干扰素活性配比的增加,复合干扰素组合物的促生长作用也随着增加,但当γ干扰素比例升高到1:8时,其互作效果有些下降,以此推断ChIFN-α和ChIFN-γ对肉鸡促生长的优选复合为1:2-4。
表1不同添加比例的α-干扰素和γ-干扰素对肉鸡生长体重的影响
注:①混合前ChIFN-α和ChIFN-γ的抗病毒活性都为10×105IU/mL,按不同比例混合后喂饮20日龄的鸡。②数字按四舍五入原则保留整数。
实施例2不同剂量复合干扰素组合物对肉鸡生长体重的影响
1、实验方法
1.1实验动物的分组及处理
根据复合表达干扰素的测定结果,将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按已有实验(实施例1)优选的比例进行混合(1:2),为了实验的准确性,采用灌胃的途径喂饮复合干扰素组合物。试验采用单因素完全随机分组设计,选用健康的20日龄(参考有关文献结果)肉仔鸡240 只(1日龄常规免疫),随机分成6组,每组5个重复,每重复8只,初始体重无明显差异,自由饮水,前后期饲料均购自北京正大饲料公司,试验组分别喂饮1500、3000、6000、12000和15000IU复合干扰素组合物,连续5天,对照组喂饮与干扰素组合物相同体积的缓冲液,于42日龄试验结束时禁食12h,称取肉鸡体重。
1.2复合干扰素组合物的使用方法
将复合干扰素组合物(6×105IU/mL)溶入洁净水中,按照1:500溶入,每只鸡每公斤体重每天喂饮5mL,连续喂饮5天。
1.3实验鸡的称重
将喂饮复合干扰素组合物的实验鸡及对照鸡,采用电子称在42天时称重一次,精确到克级单位。
1.4增重效果评价
求各处理组和对照组鸡只的平均体重,根据平均体重求出处理组比对照组体重增加的百分数(%)。
2、实验结果
2.1复合干扰素组合物促生长适合剂量的确定
将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按优选的比例进行混合(1:2),混合后的干扰素组合物按不同的剂量分别喂饮20日龄的肉鸡,42天时测得鸡的体重结果见图1所示。由图可看出:无论喂饮高剂量还是低剂量复合干扰素组合物,鸡的健康状况与对照无差异,与对照相比体重都有较大的提高,都有促进增重的效果,每只鸡按每公斤体重每日喂饮复合干扰素组合物6000IU以上时,促进增重都达到了9.8%以上,但相差不大。从节约成本角度和增重效果上考虑,选择每只鸡按每公斤体重每日喂饮6000IU为优选剂量。
实施例3喂饮不同剂量复合干扰素组合物对肉鸡料重比的影响
1、实验方法
1.1动物的饲养及分组处理
选取1日龄健康AA肉仔鸡100只。在试验条件下用全价饲料常规饲养2周,于20日龄进入试验阶段。具体实施依据《现代肉鸡生产手册》进行。配方参考NRC(1994)家禽营养标准及《AA肉鸡饲养手册》推荐水平的日粮组成及营养成分。
在20日龄时(体重1000g左右),淘汰较小和较大的个体后,选择体重基本一致(P>0.1)的雏鸡120只,分为3个处理组,每组5个重复,每个重复8只鸡。试验前空腹称重。试验组于20至25日龄给每只鸡按每公斤体重喂饮含复合干扰素组合物(将相应抗病毒活性单位(IU) 的鸡α和γ干扰素按1:2进行混合)6000IU(A组)和15000IU(B组) 的稀释液5mL,对照组同期喂饮复合干扰素组合物缓冲液的稀释液5mL。
1.2互作组配干扰素的使用方法
将复合干扰素组合物(6×105IU/mL)溶入洁净水中,A组按照1:500 溶入,B组按照1:200溶入,每只鸡每公斤体重每天喂饮5mL,短时间使鸡饮完,连续使用5天。
1.3实验鸡的称重方法及料重比的计算方法
分别在20和42日龄称取各处理组的剩余饲料量,计算20-42日龄平均日采食量(ADFI)。在42日龄时称量各处理组肉鸡体重,计算平均日增重(ADG),并计算料重比(F/G),F/G=总采食量/总增重。
2、实验结果
2.1喂饮不同剂量复合干扰素组合物对肉鸡料重比的影响
由表2可知,实验鸡只在20~42日龄,喂饮重组鸡复合干扰素后,肉鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比与对照组相比有明显差异,在整个实验过程中,鸡的健康状况良好,无发病和死亡,试验结束后,剖检和组织切片观察无有异常状况。每日每公斤体重喂饮6000IU复合干扰素组合物不但可以每天比对照增重提高14.54%,且可使料重比降低6.12%左右。而每日每公斤体重喂饮15000IU复合干扰素组合物也可以明显的促进增重(每天比对照增重提高14.77%),料重比与A组相比有所增加,但也比对照组低4.15%。
表2喂饮不同剂量复合干扰素组合物对料重比影响的测定结果
实施例4复合干扰素组合物对不同日龄肉仔鸡生长性能的影响
1、实验方法
1.1实验动物的分组及处理
将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按最适合的比例进行混合(1:2),为了实验的准确性,采用灌胃的途径喂饮复合干扰素组合物。试验采用单因素完全随机分组设计,选用健康的10日龄未免疫肉仔鸡320只(1日龄常规免疫),随机分成8组,每组5个重复,每重复8 只,初始体重无差异,自由饮水,前后期饲料均购自北京正大饲料公司。分别于10、15、20和25日龄喂饮复合干扰素组合物5天,对照组喂饮与干扰素组合物相同体积的缓冲液,于42日龄试验结束时禁食12h,称取肉鸡体重。
1.2复合干扰素组合物的使用方法
将复合干扰素组合物(6×105IU/mL)溶入洁净水中,按照1:500溶入,每只鸡每公斤体重每天喂饮5mL,连续喂饮5天。
1.3实验鸡的称重
将喂饮复合干扰素组合物的实验鸡及对照鸡,采用电子天平称重,精确到克级单位。
1.4统计分析
试验数据以平均值±标准差表示,采用SPSS19.0软件中的one-way ANOVA过程进行单因素方差分析,LSD法进行各组间多重比较,以P< 0.05作为差异显著性判断标准。
2、实验结果
2.1复合干扰素组合物对不同日龄肉仔鸡生长体重的影响
将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按优选的比例进行混合(1:2),混合后的复合干扰素组合物分别喂饮10日龄、15日龄、20 日龄和25日龄的肉鸡,42天时测得鸡的体重结果见表3所示。由测定结果可看出:无论何时开始喂饮复合干扰素组合物,鸡的健康状况有所改善,都有促进增重的效果,20日龄开始喂饮的效果最好,比对照增重9.86%。经统计分析,4个对照组平均体重之间无显著差异(P>0.05),说明4个对照组鸡只生长趋势一致。20日和25日处理组之间平均体重无显著差异 (P>0.05),但与10日龄和15日龄处理组有显著差异(P<0.05)。说明 20日龄以后处理比其他时间段处理具有明显的增重效果。在整个实验过程中,鸡的健康状况良好,无发病和死亡,试验结束后,剖检和组织切片观察无有异常状况。
表3复合干扰素组合物对不同日龄肉仔鸡生长体重的影响
实施例5复合干扰素组合物优选配比的确定及抑制病毒复制效果的证实
1、材料与试剂
DMEM培养液、胎牛血清(FBS)购自GIBCO公司;HBSS缓冲液、 EDTA-Trypsin消化液购自BioRec公司;SPF鸡胚购自北京梅里亚维通实验动物技术有限公司;表达绿色荧光蛋白的水疱性口炎病毒(VSV-GFP)、马立克氏病超强毒RB1B由本实验室保存,鸡新城疫标准病毒F48E9 (NDV)购自中国兽药监察所。
DMEM全培养基:DMEM无血清培养基中加入10%FBS,100U/mL青霉素,100μg/mL链霉素。
基础培养液(10%):取胎牛血清10mL,加DMEM培养液至100 mL,4℃保存。
测定培养液(7%):取胎牛血清7mL,加DMEM培养液至100mL, 4℃保存。
攻毒培养液(2%):取胎牛血清2mL,加DMEM培养液至100mL, 4℃保存。
PBS溶液:取8g氯化钠、0.2g氯化钾、1.44g磷酸氢二钠、0.24g 磷酸二氢钾加蒸馏水配成1 000mL溶液,经0.22μm滤膜过滤除菌。
2、实验方法
2.1鸡胚成纤维细胞(CEF)的制备
取9~10日龄SPF鸡胚,用碘酒和75%酒精消毒蛋壳后移入超净台中,从气室端敲碎取出鸡胚,剪去头部及爪,用HBSS液冲洗3~4次,剪成小块放入灭菌的三角瓶中,再用HBSS冲洗3~4次,加5倍体积的胰酶于37℃消化40min,弃去胰酶并用HBSS冲洗3~4次,洗去残余的胰酶,加30mL完全培养基,晃动三角瓶使细胞分散分,用8层灭菌纱布过滤,得到的细胞悬液,用血球计数板计数,并稀释至细胞浓度约106个 /mL。
2.2家蚕表达干扰素的抗病毒活性检测
2.2.1将制备好的鸡胚成纤维细胞接种于96孔培养板中,每孔100μL, 37℃,5%CO2条件下培养8~12h,至细胞铺满培养孔。
2.2.2蚕蛹样品的处理:从冰柜中取出表达干扰素的蚕蛹,去头部,压挤出蚕体,加入适量PBS和DTT,使DTT终浓度为1mM。匀浆后用2 层纱布过滤,过滤后的匀浆液倒入高压均质机,1000大气压下破碎两遍后-20℃冷冻保存,检测时用0.22μm膜除菌过滤即可,现稀释现用。
2.2.3将过滤除菌的样品用7%血清DMEM培养液稀释。以相同稀释度(5或10倍)做梯度稀释,共6个稀释度,每个梯度至少做6个复孔。
2.2.4将稀释好的样品溶液加入接种细胞的培养板中,每孔100μL,于37℃、5%CO2条件下培养18~24h。
2.2.5VSV-GFP用2%血清DMEM攻毒培养液稀释至100TCID50/mL。吸弃细胞培养板的上清,将稀释好的病毒液加入培养板中,每孔100μL, 37℃、5%CO2培养24h。
2.2.6观察记录各细胞孔出现绿色荧光的情况,计算干扰素活性。
2.3利用CEF/VSV-GFP系统检测ChIFN-α和ChIFN-γ在体外抑制病毒复制的协同作用
将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按不同比例进行混合 (1:1;1:2;1:4;1:8;8:1;4:1;2:1),利用CEF/VSV-GFP系统分别检测混合后样品的抗病毒活性,确定鸡α和γ干扰素样品在体外的最适配比及抗病毒的协同作用。
2.4复合干扰素组合物对鸡马立克氏病病毒复制的抑制作用
2.4.1将制备好的鸡胚成纤维细胞接种于24孔培养板中,每孔400μL, 37℃,5%CO2条件下培养12~24h,至细胞铺满培养孔。
2.4.2将已标定效价的复合干扰素组合物用7%血清DMEM培养液稀释到1、2、4、8×102IU/mL,过滤除菌后分别加入到24孔板中,每孔加入400μL,共加12孔,其余孔加入稀释液作为对照,阳性对照孔(不加干扰素,只加M DV),阴性对照孔(只加干扰素,不加MDV),空白对照孔(不加干扰素和MDV))。于37℃、5%CO2条件下培养18~24h。
2.4.3将马立克氏病超强毒RB1B用2%血清DMEM培养液稀释至 50PFU/mL。吸弃细胞培养板的上清,将稀释好的病毒液分别加入培养板中的各孔中,每孔400μL,37℃、5%CO2培养24h。
2.4.4吸弃细胞培养板的上清,每孔加入2%血清及1%甲基纤维素 DMEM液400μL,37℃、5%CO2培养72h。
2.4.5倒置显微镜下对各个孔进行蚀斑计数和形态观察。
2.5复合干扰素组合物对鸡新城疫病毒复制的抑制作用
2.5.1BHK-21细胞单层的制备采用8%小牛血清MEM培养基培养 BHK-21细胞系,48小时后消化单层,制作细胞液,细胞数为5×105/mL, 96孔板每孔加入100μL细胞液。37℃、5%CO2培养24h。
2.5.2将复合干扰素组合物根据检测的抗病毒活性单位分别稀释为 1×102,2×102,4×102和8×102IU/mL。分别加入到96孔板中。37℃、5%CO2培养24h。
2.5.3将NDV稀释到100TCID50加入到96孔板除去对照外的各个孔中,每个处理浓度接种16孔;阳性对照(不接干扰素,只接NDV),阴性对照(只接干扰素,不接NDV),每个处理浓度接种8孔,空白对照 (干扰素和病毒都不接),接种6孔。37℃、5%CO2培养48小时后,观察干扰素的抗病毒效果。
2.5.4当阳性对照孔50%以上细胞出现明显NDV病变时,判断结果。
2.5.5重复3次实验。
3、试验结果
3.1复合干扰素组合物的抑制病毒复制的活性检测
利用细胞病变抑制法测定家蚕表达的鸡干扰素的抗VSV-GFP病毒活性,攻毒大约24h后,观察到空白对照组细胞生长状态正常,无荧光出现,实验组加入高浓度干扰素的细胞孔病毒复制被完全抑制,无荧光(图2A),当干扰素稀释到105倍时,有一个细胞孔出现绿色荧光,稀释到106倍时,半数细胞发生病变,但病变程度仍明显小于病毒对照组,说明该稀释度下干扰素已无法完全抑制病毒复制,但仍有明显的抑制作用(图2B),病毒对照组所有细胞孔都出现荧光(图2C、D)。出现绿色荧光的细胞孔即记为细胞病变,记录细胞病变情况(表4),统计病变孔与非病变孔的个数,按照Reed-Muench法计算干扰素的抗病毒活性单位。根据多次重复测定结果数据进行计算和分析,测得鸡α-干扰素抗病毒活性单位为 6×105IU/mL,γ-干扰素抗病毒活性单位为12×105IU/mL;折算到每克蚕蛹表达的抗病毒活性单位量α为3×106IU,γ为6×106IU,共表达复合干扰素制剂的抗病毒活性单位为1.2×107IU。
表4不同配比ChIFN-α和ChIFN-γ抑制VSV病毒复制的测定结果
注:混合前ChIFN-α和ChIFN-γ的抗病毒活性都为10×104IU/mL,按不同比例混合后取样测定。
3.2利用CEF/VSV-GFP系统检测复合干扰素在体外抑制病毒复制的协同作用
将相应抗病毒活性单位的鸡α和γ干扰素按不同比例(1:1;1:2;1:4; 1:8;2:1;4:1;8:1)进行混合,利用CEF/VSV-GFP系统分别检测混合后样品的抗病毒活性,结果见表4所示。由测定结果可看出:在体外 ChIFN-α和ChIFN-γ按相同抗病毒活性组配时(比值在1.0),测得的实际抗病毒活性与理论值基本相同,比理论值提高14%。当增大ChIFN-α配比比例时,其实际检测值没有明显的变化趋势,基本与理论值相当。当提高ChIFN-γ配比比例时,实测干扰素的活性单位值有较大的提高。
试验结果说明鸡α和γ干扰素配合使用时,其抑制病毒繁殖的效果有一定的协同增加的趋势。随着γ-干扰素活性配比的增加,鸡α和γ干扰素的抗病毒的协同作用也随着增加,当γ干扰素比例升高到1:2时,其抗病毒效果比理论值增加了79%。当γ干扰素比例升高到1:4时,其抗病毒效果比理论值增加了41%。但当γ干扰素比例升高到1:8时,其抗病毒效果比理论值仅增加了12%,以此推断ChIFN-α和ChIFN-γ抑制病毒繁殖的最适合的配比比例也为1:2-4。
3.3复合干扰素组合物对鸡马立克氏病的抑制作用
由图3和表5可看出,鸡马立克氏病毒强毒RB1B能在鸡胚成纤维细胞上形成明显的蚀斑(图3.B),当单独使用相同剂量(800IU)的α和γ- 干扰素都不能完全抑制马立克氏病病毒的繁殖,但可以减缓其繁殖速度 (图3.C、D),可使马立克氏病病毒所产生的蚀斑数目逐步减少,蚀斑的形态逐步变小。使用相同剂量(800IU)的复合干扰素组合物时可抑制RB1B病毒的繁殖(图3.A),可使病毒不产生蚀斑。
试验结果说明复合干扰素组合物能对鸡马立克氏病病毒起到很好的病毒复制抑制作用,其抑制效果好于单独使用α和γ干扰素的抑制病毒的效果。
表5复合干扰素组合物抑制马立克氏病病毒复制效果的测定结果
*:为重复次数序号;**:为8孔蚀斑数的平均值。
3.4复合干扰素组合物对鸡新城疫病毒的抑制作用
由图4可看出:接种100TCID50鸡新城疫病毒在BHK-21细胞单层上,可产生非常明显的病变,病变初期可使BHK-21细胞圆缩(B)(24小时),随着病毒的进一步感染,使细胞形成合胞体(48小时),随着感染时间的进一步延长,形成更大的合胞体,脱落(C、D)(72小时)。
由表6可明显看出复合干扰素组合物对鸡新城疫病毒有较好的抑制作用,由3次实验数据来看当复合干扰素组合物活性单位达到400IU/mL 时,可使病毒不产生病斑,而单独使用α和γ干扰素都不能完全抑制新城疫病毒的繁殖,说明复合干扰素组合物能对鸡新城疫病毒起到很好的抑制作用。
表6复合干扰素组合物抗鸡新城疫病毒效果的测定结果
“-”:无病变,单层正常;“+”:小于25%细胞有病变,细胞圆缩形成小的合胞体;“++”:25%-50%细胞有病变形成中型合胞体;“+++”:50%-75%细胞有病变变形成大型合胞体;“++++”:超过75%细胞有病变合胞体脱落。
实施例6复合干扰素组合物提高肉鸡生长性能和免疫能力的分子学根据
1、实验方法
1.1实验鸡的饲养及测试样品的获取
种鸡场购入1日龄白羽肉鸡120只,不进行免疫,在一般养鸡条件下进行饲养,饮水为普通自来水,饲料购自北京正大饲料公司,在喂养的各阶段根据鸡龄大小更换不同类型的饲料。在20日龄时(体重1000g左右),淘汰较小和较大的个体后,随机分为2组,每组50只,其中一组采用灌喂途径饮食组配干扰素组合物(将相应抗病毒活性单位(IU)的鸡α和γ干扰素按最适合的比例进行混合(1:2))(6000IU/日/㎏),另一组为对照组采用灌喂途径饮食与干扰素组合物相同体积的缓冲液,5天后,每组随机抓取5只鸡进行剖解,取脂肪及肝脏组织,立即投入到液氮中冷冻保存备用。
1.2转录组数据分析
采用DEG_GO Enrichment和DEG_KEGG Enrichment软件对使用干扰素制剂的实验动物的肝脏及脂肪转录组数据与对照组进行对比分析。
2、实验结果
采用DEG_GO Enrichment和DEG_KEGG Enrichment软件对使用干扰素制剂的实验动物的肝脏及脂肪转录组数据与对照组进行对比分析后的结果见图5和图6:
在脂肪组织转录组分析中实验组与对照组差异显著的富集基因中,转录水平下调的基因主要集中在能量代谢通路,如胰岛素信号通路中的 CAP,ACACA,G6PC,FBP1,PPP1R3C等参与葡萄糖转运,糖原合成,糖代谢的重要基因以及脂代谢过程中控制脂肪酸合成,及脂肪细胞分化合成的蛋白FASN,参与脂肪酸合成代谢的乙酰辅酶A羧化酶。
PPAR信号通路中,参与糖脂转运及代谢的基因FABP1,PPARγ, Apo-AII,Apo-CIII,SCD-1,LPL,ACSL1,Bien,GyK,CAP等基因的转录水平相比对照组也有显著下调。
同时也发现脂肪酸的整体合成及分解代谢水平显著下降,糖分解代谢中部分关键的限速酶的转录水平下调,由此推测复合干扰素的使用可能减少了脂肪的合成,降低了基础代谢水平,提高了饲料的利用率。
在显著上调表达的基因中发现了大量与肌肉生长分化有关的基因存在,同时参与生糖代谢途径的11类基因显著上调;核糖体组成蛋白中的 13个基因显著上调,由此推测复合干扰素的使用可能促进了与肌肉形成有关基因的上调表达,促进了肉鸡的增重。
在肝组织中发现脂肪酸β氧化的限速酶CPT-1显著上调,这可能与抗病毒通路需要耗能有关。同时抗病毒通路中Viperin,STAT1/2,STAT1, MxA等四个基因显著上调,这表明α和γ干扰素在免疫调控中发挥作用。肝脏中参与糖脂代谢转录水平差异显著下调的其他基因与脂肪组织类似,主要集中在糖原代谢,糖耐受相关基因。
糖脂代谢的下调主要集中在与免疫炎症反应相关的通路上,也从间接的证明干扰素诱导了炎症反应,并对实验动物的糖耐受水平,脂肪酸代谢水平以及肌肉增长等新陈代谢活动造成了影响。

Claims (10)

1.一种复合干扰素组合物,其特征在于,包括:鸡α干扰素和鸡γ干扰素;其中,按照抗病毒活性单位IU计,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1-8:1-8。
2.按照权利要求1所述的复合干扰素组合物,其特征在于:鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1:1.5-6;优选的,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1:2-4;最优选的,鸡α干扰素:鸡γ干扰素=1:2。
3.按照权利要求1或2所述的复合干扰素组合物,其特征在于:所述鸡α干扰素为重组鸡α干扰素,所述鸡γ干扰素为重组鸡γ干扰素;
优选的,所述鸡α干扰素为由重组家蚕杆状病毒在家蚕幼虫或家蚕蚕蛹体内表达的重组鸡α干扰素,所述鸡γ干扰素为由重组家蚕杆状病毒在家蚕蚕蛹体内表达的重组鸡γ干扰素;或者,是采用杆状病毒表达系统将鸡α干扰素和鸡γ干扰素在家蚕体内联合表达的重组干扰素。
4.按照权利要求1或2所述的复合干扰素组合物,其特征在于:按照常规制剂方法,将所述组合物制备成适宜的各种口服制剂。
5.权利要求1或2所述的复合干扰素组合物在促进肉鸡生长或增重中的应用。
6.按照权利要求5所述的应用,其特征在于:将权利要求1或2所述的复合干扰素组合物添加到饲料或饮水中,喂食或喂饮肉鸡。
7.按照权利要求6所述的应用,其特征在于:开始喂食或喂饮的肉鸡日龄是10-25日龄;所述喂食或喂饮的剂量为每只肉鸡按每公斤体重每日喂食或喂饮1500-15000IU复合干扰素组合物,连续喂食或喂饮5-10天。
8.按照权利要求6所述的应用,其特征在于:开始喂食或喂饮的肉鸡日龄是20-25日龄,优选为20日龄;所述喂食或喂饮的剂量为每只肉鸡按每公斤体重每日喂食或喂饮6000-15000IU复合干扰素组合物,优选为6000IU复合干扰素组合物,连续喂食或喂饮5天。
9.权利要求1或2所述的复合干扰素组合物在制备抑制禽病毒或水疱性口炎病毒药物中的用途。
10.按照权利要求9所述的用途,其特征在于,所述的禽病毒包括马立克氏病病毒或鸡新城疫病毒。
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