تولید بستنی مبتنی بر تخم‌مرغ فراسودمند حاوی ایمونوگلوبین Y بر علیه باکتری هلیکوباکتر پیلوری

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 11، دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 67، فروردین و اردیبهشت 1400، صفحه 133-142   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v16i5.83058

نویسندگان

سحر صباحی¹؛ سید علی مرتضوی^{* 1}؛ محمدرضا نصیری²؛ آرش قزوینی³؛ فخری شهیدی¹

¹گروه صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

³گروه میکروبیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

امروزه، مصرف‌کنندگان به‌دنبال غذاهایی هستند که باعث سلامتی شده و خطر ابتلا به بیماری‌ها را کاهش دهد. تخم‌مرغ به‌عنوان منبع بزرگی از ایمونوگلوبین Y است که نقش بسیار مهمی در ایمنی غیرفعال دارد. ازاین‌رو، این پژوهش با هدف ایجاد ایمنی غیرفعال خوراکی در برابر باکتری هلیکوباکتر پیلوری که شیوع بسیار وسیعی در جهان داشته و عامل اصلی زخم و سرطان معده است، صورت پذیرفت. بدین منظور، سلول‌های باکتری هلیکوباکتر پیلوری با استفاده از فرمالدهید غیرفعال و پس از ترکیب با ادجوانت فعال و غیرفعال فروند به 4 نقطه از سینه مرغ نژاد لگهورن سفید تزریق زیرجلدی شد. استخراج آنتی‌بادی IgY با استفاده از پلی‌اتیلین گلایکول و کیفیت و غلظت آن با استفاده از روش‌های SDS-PAGE و برادفورد موردبررسی قرار گرفت. از زرده تخم‌مرغ‌های حاوی IgY به‌منظور تولید بستنی تخم‌مرغی استفاده و محصول در مقایسه با بستنی وانیلی مورد ارزیابی حسی قرار گرفت. از تست الایزا غیرمستقیم به‌منظور بررسی فعالیت IgY استخراجی، همچنین فعالیت IgY در طی سه ماه پس از تولید استفاده شد. حضور دو باند 25 و 67 کیلودالتونی بر روی ژل نشان از کیفیت مناسب روش استخراج داشت و غلظت IgY استخراجی 46/11 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر برآورد شد. آنالیز فعالیت IgY با روش الایزا نشان داد که بیشترین میزان این آنتی‌بادی در هفته دوم داشته و بعد از 3 ماه نگهداری بستنی تخم‌مرغی در دمای 18-، 94 درصد از فعالیت آنتی‌بادی حفظ شده است. بررسی ارزیابی حسی بین بستنی حاوی IgY و نمونه شاهد  نشان دهنده عدم تفاوت معنی داردر 5 پارامتر اصلی تست چند نقطه ای می باشد. بنابراین، با توجه به فعال بودن آنتی‌بادی IgY در آزمایش‌های الایزا، امکان اتصال IgY حاضر در بستنی تخم‌مرغی تولیدشده در این پژوهش با باکتری هلیکوباکتری پیلوری فراهم بوده و این محصول می‌تواند در پیشگیری از تکثیر باکتری هلیکوباکتری پیلوری مؤثر عمل کند.  

کلیدواژه‌ها

ایمونوگلوبین Y؛ ایمنی‌زایی غیرفعال؛ هلیکوباکترپیلوری؛ بستنی

مراجع

Abdel-Aal, el-S. M., Akhtar, H., Zaheer, K. & Ali, R. (2013). Dietary sources of lutein and zeaxanthin carotenoids and their role in eye health. Nutrients, 9;5(4):1169-85.

Aitila, P., Mutyaba, M., Okeny, S., Ndawula, K. M., Kasule, R., Ssedyabane, F., Okongo, B., Onyuthi Apecu, R., Muwanguzi, E. & Oyet, C. (2019). Prevalence and Risk Factors of Helicobacter pylori Infection among Children Aged 1 to 15 Years at Holy Innocents Children's Hospital, Mbarara, South Western Uganda. Journal of Tropical Medicine, 7: 930-942.

Amroa, W.A., Qaisib, W. A. & Razema, F. A. (2017). Production and purification of IgY antibodies from chicken egg yolk. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 16, 99-103.

Backert, S., Neddermann, M., Maubach, G., & Naumann, M. (2016). Pathogenesis of Helicobacter pylori infection. Helicobacter, 21, 19–25.

Blanchard, T. G., & Nedrud, J. G. (2006). Laboratory maintenance of helicobacter species. Current protocols in microbiology, Chapter 8, Unit8B.1.

Cai, Y. C., Guo, J., Chen, S. H., Tian, L. G., Steinmann, P., Chen, M. X., Li, H., Ai, L. & Chen, J. X. (2012). Chicken egg yolk antibodies (IgY) for detecting circulating antigens of Schistosoma japonicum. International Journal for Parasitology, 61(3), 385-90.

Chen, J.P. & Chang, M.C. (2003) Effect of Anti-Helicobacter pylori Urease Antibody (IgY) as a Food Ingredient on the Decrease of H. pylori in the Stomach of Humans Infected with H. pylori. Taiwanese Journal of Agricultural Chemistry and Food Science, 41, 408-414.

Czinn, S. J., & Blanchard, T. (2011). Vaccinating against Helicobacter pylori infection. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 8, 133–140.

Hong, K. S., Ki, M. R., Ullah, H. M. A., Lee, E. J., Kim, Y. D., Chung, M. J., Jeong, K. S. (2018). Preventive effect of anti-VacA egg yolk immunoglobulin (IgY) on Helicobacter pylori-infected mice. Vaccine, 36(3), 371–380.

Horie, K., Horie, N., Abdou, A.M., Yang, J.O., Yun, S.S., Chun, H.N., Park, C.K., Kim, M. and Hatta, H. (2004). Suppressive effect of functional drinking yogurt containing specific egg yolk immunoglobulin on Helicobacter pylori in humans. Journal of Dairy Science, 87, 4073-4079.

Ikemori, Y., Peralta, R. C., Kuroki, M., Yokoyama, H. & Kodama, Y. (1993). Research note: avidity of chicken yolk antibodies to enterotoxigenic Escherichia coli fimbriae. Poultry Science, 72, 2361 – 23655.

Jaradat, Z.W. & Marquardt, R. R. (2000). Studies on the Stability of Chicken IgY in Different Sugars, Complex Carbohydrates and Food Materials. Food and Agricultural Immunology. 12, 263–272.

Kabir, S. (2007). The current status of Helicobacter pylori vaccines: A review. Helicobacter, 12, 89–102.

Kovacs-Nolan, J., Phillips, M., Mine, Y. (2005). Advances in the value of eggs and egg components for human health. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 8421 - 31;

Larsson, A., Bålöw, R. M., Lindahl, T. L. & Forsberg, P. O. (1993). Chicken antibodies: taking advantage of evolution. Poultry Science, 72, 1807 – 1802.

Lemamy, G. J., Roger, P., Mani, J. C., Robert, M., Rochefort, H. & Brouillet, J. P. (1999). High-affinity antibodies from hen’s-egg yolks against human mannose-6-phosphate/insulin-like growth-factor-II receptor (M6P/IGFII-R): characterization and potential use in clinical cancer studies. International Journal of Cancer, 80, 896 – 902.

Leslie, G. A. & Clem, L. W. (1969). Phylogeny of immunoglobulin structure and function. Journal of Experimental Medicine, 130,1337-1345.

Liu, L. N., Jing, F.J., Cui, J., Fu, G. Y. & Wang, Z. Q. (2013). Detection of circulating antigen in serum of mice infected with Trichinella spiralis by an IgY-IgM mAb sandwich ELISA. Experimental Parasitology.133(2):150-5.

Loibner, M., Buzina, W. & Viertler, C. (2016). Pathogen Inactivating Properties and Increased Sensitivity in Molecular Diagnostics by PAXgene, a Novel Non-Crosslinking Tissue Fixative. PLoS One, 11:1-233 15.

Matsunaga, Y., Wakatsuki, Y., Tabata, Y., Kawasaki, H., Usui, T., Yoshida, M. (2000). Oral immunization with size-purified microsphere beads as a vehicle selectively induces systemic tolerance and sensitization. Vaccine, 19:579 – 88.

Mensink, M. A., Frijlink, H. W., van der Voort Maarschalk, K. & Hinrichs, W. L. (2017). How sugars protect proteins in the solid state and during drying (review): Mechanisms of stabilization in relation to stress conditions. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 114:288-295.

Mony, T. J., Kwon, H. S., Won, M. K., Kang, Y. M., Lee, S. H., Kim, S. Y., Bae, D. Y.& Elahi, F. (2019). Anti-urease immunoglobulin (IgY) from egg yolk prevents Helicobacter pylori infection in a mouse model. Food and Agricultural Immunology, 30, 662–676.

Müller, S., Schubert, A., Zajac, J.& Dyck, T. (2015). Oelkrug, C. IgY antibodies in human nutrition for disease prevention. Nutrition Journal, 20, 14:109.

Najdi, S., Nikbakht Brujeni, G., Sheikhi, N. & Chakhkar, S. (2016). Development of anti-Helicobacter pylori immunoglobulins Y (IgYs) in quail. Iranian Journal of Veterinary Research, 17(2):106-110.

Narat, M. (2003). Production of antibodies in chickens. Food Technology and Biotechnology; 41, 259 – 67

Nilsson, E., Hanrieder, J., Bergquist, J. & Larsson, A. (2008). Proteomic characterization of IgY preparations purified with a water dilution method. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56:11638 - 11642;

Rahman, S., Van Nguyen, S., Icatlo, F. C., Umeda, K., Kodama, Y. (2013). Oral passive IgY-based immunotherapeutics: a novel solution for prevention and treatment of alimentary tract diseases. Human Vaccines & Immunotherapeutics, 9(5):1039-48.

Rehault-Godbert, S., Guyot, N. & Nys, Y. (2019). The Golden Egg: Nutritional Value, Bioactivities, and Emerging Benefits for Human Health. Nutrients. 22;11(3):684.

Russo, M., Nahori, M. A., Lefort, J., Gomes, E., de Castro Keller, A., Rodriguez, D. (2001). Suppression of asthma-like responses in different mouse strains by oral tolerance. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, 24:518 - 26;

Schade, R., Gutierrez Calzado, E. J., Sarmiento, R., Chacana, P., Porankiewicz-Asplund, J., Horacio Raúl, T. (2005). Chicken Egg Yolk Antibodies (IgY-technology): A Review of Progress in Production and Use in Research and Human and Veterinary Medicine. Alternatives to laboratory animals, 33, 129-54.

Stålberg, J. & Larsson, A. (2001). Extraction of IgY from egg yolk using a novel aqueous two-phase system and comparison with other extraction methods. Upsala Journal of Medical Sciences, (2):99-110.

Sutton, P., & Lee, A. (2011). Helicobacter pylori vaccines-the current status. Alimentary Pharmacology and Therapeutics, 14, 1107–1118.

Taylor, A. I., Gould, H. J., Sutton, B. J. & Calvert, R. A. (2008). Avian IgY binds to a monocyte receptor with IgG-like kinetics despite an IgE-like structure. Journal of Biological Chemistry, 283,16384 – 90.

Xu, Y., Li, X., Jin, L., Zhen, Y., Lu, Y., Li, S. (2011). Application of chicken egg yolk immunoglobulins in the control of terrestrial and aquatic animal diseases: a review. Biotechnology Advances, 29:860 – 868.

Yamane, T., Saito, Y., Takizawa, S., Goshima, H., Kodama, Y., Horie, N. & Kim, M. (2003). Development of Anti-Helicobacter pylori Urease IgY and Its Application for Food Product. Food Processing and Ingredients, 38, 70-78.

Yong, X., Tang, B., Li, B. S., Xie, R., Hu, C. J., Luo, G., Yang, S. M. (2015). Helocobacter pylori virulence factor CagA promotes tumorigenesis of gastric cancer via multiple signaling pathways. Cell Communication and Signaling, 30, 13-20.