家蚕生产的重组复合鸡干扰素

1成果介绍

利用家蚕杆状病毒表达系统,成功表达的鸡干扰素活性强、表达量高,鸡α-干扰素表达量达每头蚕300万IU、γ-干扰素表达量达每头蚕500万IU、λ-干扰素表达量达每头蚕500万IU以上;尤其是利用具有自主知识产权的多基因家蚕杆状病毒表达系统表达的α+γ的复合干扰素,表达量高达每头蚕2000万IU以上。动物实验表明干扰素产品对马立克病毒、新城疫病、鸡传染性法氏囊病毒有很好的抗病毒效果;另外γ干扰素还具有促进鸡生长的功效,而α+γ复合干扰素既可以抗病又可以促生长(图22)。

家蚕杆状病毒表达系统生产的鸡干扰素产品具有独特的优势,第一,安全性极高,家蚕中目前还未发现有对哺乳动物包括人有病原性的微生物存在,已经列入了食品目录中,家蚕蚕蛹是药品也是食品已使用上千年,蚕蛹粉直接就是饲料蛋白。第二,干扰素产品的表达量高,生产成本低,一克蚕蛹的表达量最高可达千万IU活性单位以上,多基因表达系统可以同时表达复合干扰素,可以根据不同的需求进行组合表达,大大降低了生产成本。第三、家蚕杆状病毒表达系统为真核表达系统,表达的外源蛋白质可进行翻译后修饰,使其在生化性质和生物活性等与天然产品相似,因此表达的干扰素活性及效果要好于同类产品,以鸡α+γ干扰素为例每天每公斤鸡体重舔食10000IU,就有很好的抗病和促生长效果,一粒蚕蛹(0.1元左右成本)生产的干扰素可供上百羽鸡全龄使用(使用方式初步定为5天一周期,两个周期)。第四,加工过程简单、环保,不产生工业三废。第五,干扰素和微生态制剂等联合使用具有替代或减少抗生素尤其是HPCIA(人类药物中“最高优先级的重要抗菌药物”)抗生素在养殖业上使用的可能,从而达到无抗生素肉鸡的要求。第六,鸡的干扰素可通过喂食或饮水途径给药,可节约人工成本。

图 鸡复合干扰素在肉鸡养殖中的增重效果

    2. 研发背景及市场应用前景

鸡的饲料效率提高无论从品种、饲料配方和添加剂使用均已经到了瓶颈期,料肉比优的鸡场已经高达1.6左右。为了达成如此高的料肉比,大量抗生素被添加到鸡饲料中的主要目的是用于促生长,这已对人类的健康和环境造成了巨大的危害。2019年7月农业农村部发布第194号公告,将从2020年开始全面禁止促生长类抗生素,实现“无抗”养殖。所以急需寻找新的安全、有效的产品来替代抗生素。

干扰素(IFN)作为一种广谱抗病毒的细胞因子被熟知,而有研究发现干扰素除了抗病毒、提高免疫力和抗菌外,还具有明显的促生长的功效,在肉鸡养殖中能够替代抗生素的作用,因此应用前景广阔。鸡中目前发现有三型干扰素:α-干扰素(I型)、γ-干扰素(II型)和λ-干扰素(III型),其中γ-干扰素(II型)除具有提升免疫力外,还具有明显的促生长作用,而且α和γ干扰素共同使用有显著的协同效果。

不过,受限于生产成本和产品活性等因素,目前市场上有效的动物用干扰素制剂种类很少,且多为大肠杆菌表达的α-干扰素或者组织提取的混合干扰素,存在作用效果单一、有效成分浓度低等缺陷,很难充分发挥基础研究中揭示出的功效,因而制约了干扰素在养禽业的广泛应用。

家蚕杆状病毒表达系统生产的鸡干扰素,通过提高鸡的基础免疫力和抗病能力而具有巨大的应用价值,更重要的是γ-干扰素产品具有促进肉鸡快速增重的作用,鸡的α+γ复合干扰素联用能提升鸡的生长速率8%以上、料肉比降低5%左右、42日龄的鸡每羽比对照增重200克左右,而且还减少了因疾病发生而淘汰的鸡数,对养禽业具有巨大经济效益。尤其是干扰素与微生态制剂等联合使用可以替代或减少抗生素的使用,减少由此引发的环境污染和抗生素使用安全问题,这对于提高禽类产品品质和用药安全更具有巨大的意义。

3. 成熟度:可直接应用

4. 获得的知识产权情况

1. 动物α干扰素和γ干扰素的表达方法,ZL 201210110533.6,中国发明专利

2. 鸡λ3干扰素、其突变体及其表达方法和应用,ZL 201810081479.2,中国发明专利3. 复合干扰素组合物及其制剂和应用,201810241958.8,中国发明专利

安全证书:

重组杆状病毒 rBmNPV(ChIFN-γ)表达的鸡γ-干扰素生产应用的安全证书,农基安证字[2018]第052号:颁发日期:2018年12月20日,有效期:2018年12月20日至2023年12月20日。

图 鸡干扰素生物安全证书