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干扰素(Interferon,IFN)是一种由细胞分泌的一族活性糖蛋白,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节的作用。Α干扰素(Interferon alpha,IFNα)丰要由单核—吞噬细胞产牛,是天然免疫和获得性免疫的桥梁,可以激活NK细胞的细胞毒性并促进其增殖,调节机体免疫。它具有抗病毒作用,既可以与疫苗配合使用,增强免疫效果,也可以单独使用,提高动物的免疫机能,治疗猪病毒性疾病。本研究是在前期成功构建重组猪α干扰素酵母菌的基础上,对重组猪α干扰素的表达培养量进行放大,对发酵工艺进行探究,并通过真空冷冻干燥法筛选适合干扰素的冻干保护剂,最后,将重组猪α干扰素应用于蓝耳病的防治试验。
本试验中,我们将猪α干扰素基因修饰的重组酵母菌,按照不同方法和条件接种于BMMY培养基进行摇瓶发酵和小容量发酵罐发酵,通过单因素试验对高密度发酵工艺条件的筛选和优化,得出的最佳发酵条件为:种子液的最佳培养时间为24h,最适接种量为8%,诱导表达时甲醇诱导浓度为1%,发酵液的pH控制在6.0左右,温度为28℃,发酵液体积一般不超过发酵罐体积的2/3为宜。采用保守的冻干工艺重点对rPoIFN-α制品的冻干保护剂进行筛选,通过外观检测、水分含量、活性检测对不同种类、不同浓度的冻干保护剂进行了比较和筛选。然后按照活性好的保护剂配方再冻干三批制品进行放置40℃加速稳定性实验。研究结果表明,4%浓度的BSA和5%的甘露醇保护效果较好,具有较好的冻干保护和赋形的作用。从而解决该制品热稳定性差、不易长期保存和远距离运输等问题。
试验采用细胞病变抑制法在Marc-145细胞单层上测定猪α干扰素抗病毒效价,用含100个TCID50 PRRSV攻毒后观察结果,结果表明,重组猪α干扰素抗PRRSV的活性为5.61×107U/L。然后,应用重组猪α干扰素在实验室条件下,对感染高致病性蓝耳病的病猪进行治疗试验。将20只经ELISA鉴定为蓝耳病阴性的45日龄断奶仔猪,随机分为A、B、C、D四个试验组,每组5只。用PRRSV强毒株攻毒后,A组应用重组猪α干扰素进行治疗,B组应用临床常用药物治疗,C组在攻毒前给予干扰素预防以及发病过程中的治疗,D组作为攻毒对照组,A、B、C、D四个组分别死亡1头、2头、0头、4头。病愈猪只无明显临床症状,死亡猪只则出现典型蓝耳病症状,耳部、四肢和全身发绀,呼吸困难;病变组织的RT-PCR均能扩增出高致病性蓝耳病毒的目的条带。研究证明,实验室研制的重组猪α干扰素在实验室条件下能有效防治高致病性蓝耳病的发生发展。
综上所述,本研究对构建成功的重组酵母菌的高密度发酵表达和冻干保存工艺条件进行了初步的探究,并在实验室条件下,对蓝耳病进行了防治试验,证明其对蓝耳病有较为显著的治疗效果,为重组猪α干扰素能进一步应用于猪疫病防治奠定基础。