Kháng thể là một protein sinh học đặc thù, có cấu tạo phức tạp và có tác dụng đặc hiệu, do động vật cấp cao sản sinh ra. Nó là “chất miễn dịch” giúp cho cơ thể không mắc bệnh đối với tác nhân gây ra nó (kháng nguyên). Đối với động vật máu nóng, khoa học đã nghiên cứu về kháng thể từ rất lâu cùng với hỗ trợ của các tiến bộ sinh học phân tử, tuy nhiên vẫn còn nhiều câu hỏi chưa giải đáp được. Các nghiên cứu tập trung nhiều vào y học, thú y và đã có những thành tựu rực rỡ trong phòng bệnh và chữa bệnh cho người và gia súc [22].
Cơ thể động vật chỉ sinh ra kháng thể khi được tiếp xúc với kháng nguyên, mà các kháng nguyên ta đang quan tâm ở đây là các mầm bệnh như vi khuẩn, virut gây bệnh cho gia súc. Nếu chưa từng tiếp xúc với kháng nguyên thì cơ thể không sản sinh kháng thể, nghĩa là động vật chưa có miễn dịch và có thể bị mầm bệnh tấn công. Muốn phòng được bệnh, cơ thể cần có kháng thể, dựa trên cơ sở đó, khoa học đã dùng kháng thể để phòng bệnh và chữa bệnh [30]. Kháng thể thường lấy từ máu động vật đã được miễn dịch với kháng nguyên (mầm bệnh, vi khuẩn, virut,...) theo mục đích đã định. Kháng thể hòa tan trong phần dịch thể của máu động vật (trong huyết thanh). Người ta đã chế được huyết thanh có chứa kháng thể (kháng huyết thanh). Trong thú y, người ta đã chế tạo kháng huyết thanh chống bệnh tụ huyết trùng, bệnh đóng dấu lợn, bệnh dịch tả trâu bò, bệnh dịch tả lợn.... được dùng để chữa bệnh và phòng bệnh rất tốt [30]. Tính ưu việt của kháng thể so với chất kháng sinh là:
+ Kháng thể chống được virut, chống được cả độc tố (chất kháng sinh không làm được).
+ Kháng thể thụ động có tác dụng kéo dài tới 2 tuần lễ (chất kháng sinh chỉ có tác dụng từ 6 -24 giờ).
+ Kháng thể không gây “kháng thuốc” nên không gây hậu quả cho sinh thái môi trường.
+ Kháng thể cung cấp miễn dịch nhanh chóng trong vài giờ, được dùng phòng bệnh khẩn cấp khi cần qua lại vùng đang có dịch, điều trị bệnh cấp tính có hiệu quả tức thì.
+ Kháng thể ngoài tác dụng phòng trị bệnh đặc hiệu, nó còn có tác dụng như một protein liệu pháp, giúp con vật sau khi sử dụng tăng trưởng tốt hơn.
Rõ ràng kháng thể có tính ưu việt nổi trội về nhiều mặt trong phòng và chữa bệnh, đặc biệt với các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm cho gia súc và cả con người. Tuy nhiên chế tạo kháng thể vô cùng phức tạp, có giá thành cao, khó ứng dụng mở rộng được vì lý do kinh tế.
Những năm cuối tập kỷ 60 của thế kỷ 20, khoa học đã chú ý tới một vấn đề hấp dẫn về kháng thể đó là: gà là động vật có đáp ứng miễn dịch với nhiều loại kháng nguyên, với nhiều loại mầm bệnh khác nhau, nghĩa là gà có thể sản sinh kháng thể ở trong máu để chống lại các mầm bệnh đó. Tuy nhiên, ta không thể có đủ lượng máu gà miễn dịch này để phục vụ sản xuất kháng thể, nhưng có một điều thú vị là kháng thể trong huyết thanh gà lại được truyền và tích lũy ở trong lòng đỏ trứng gà [36], [42], chính các kháng thể này bảo vệ cho gà con nở ra tránh được các bệnh tật. Vậy ta có thể sản xuất kháng thể từ lòng đỏ trứng gà không?. Các thí nghiệm đã chứng minh: trứng của gà được miễn dịch có chứa kháng thể chống lại các vi khuẩn, virut, độc tố mà người ta đã tiêm để gây miễn dịch cho gà. Kháng thể trong lòng đỏ cũng kết hợp đặc hiệu với các mầm bệnh tương ứng [42], [45]. Thời cổ xưa, con người cũng đã biết dùng lòng đỏ trứng gà để chống các bệnh do vi khuẩn, virut ở đường ruột, xoang miệng và dùng ngoài da, đó chính là ứng dụng phương pháp miễn dịch thu động.
Lòng đỏ trứng gà có thành phần: 48% là nước, 17,8% protein và 30,5% lipid. Hầu hết (mỡ) lipid trong lòng đỏ trứng được kết hợp với protein (lipoprotein) hơn là ở dạng lipid tự do. Protein trong lòng đỏ trứng cũng có dạng không kết hợp với lipid, mà ở dạng protein hòa tan được trong nước. Kháng thể trong lòng đỏ trứng là loại protein hòa tan trong nước và cùng với lipoprotein tạo thành dạng nhũ dịch trong lòng đỏ [45]. Ngày nay, người ta đã chứng minh và có nhiều bằng sáng chế về sản xuất
kháng thể trong lòng đỏ trứng, cho đến nay người ta đã được xác định được bản chất của kháng thể đó là IgY do các tài liệu khác còn gọi là: IgG gà (chicken IgG), IgG lòng đỏ trứng (Egg yolk IgG), hoặc 7S IgG.
IgY - globulin miễn dịch có trong lòng đỏ trứng có thể có hàm lượng khoảng từ 5 đến 20 mg/trong 1 ml. Hàng loạt kháng nguyên đã được dùng để sản xuất kháng thể IgY và cho kết quả tốt như với Newcastle, E. coli, liên cầu khuẩn, nọc rắn v.v...
IGY có khối lượng phân tử khoảng 180 kDa, mỗi chuỗi nhẹ khoảng 25 kDa, mỗi chuỗi nặng khoảng 65 - 68 kDa. Điểm đẳng điện 5,7 - 7,6 (6,6 ± 0,9). Gà mái có thể sinh ra các kháng thể nhận biết nhiều epitop khác nhau hơn so với các kháng thể do động vật có vú sinh ra [45].
IgY có chức năng tương tự như kháng thể của thỏ và động vật có vú khác, do đó nó có giá trị kinh tế hơn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực (đặc biệt với việc sản xuất các kháng thể đơn dòng). 12 quả trứng gà chứa khoảng 1 gam kháng thể IgY, tương đương tổng số kháng thể IgG có trong 100ml huyết thanh, vì vậy 1 con gà mái có thể thay thế 12 con thỏ dùng sản xuất kháng thể trong 1 năm. Mỗi gà mái, một tháng có thể sản xuất 2,5 g IgY. Kháng thể đặc hiệu có thể chiếm từ 0,5 đến 10% tổng số IgY tùy theo việc sử dụng kháng nguyên miễn dịch [36].
Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP